Odkwaszanie wody

Odkwaszanie wody polega na usuwaniu z niej agresywnego CO₂ najadającego wodzie charakter agresywny. Jest ono zwykle niezbędne w układach uzdatniania wód podziemnych i infiltracyjnych . Z wód powierzchniowych usuwany jest agresywny CO₂ powstający podczas koagulacji.

Można go usuwać z wody metodami fizycznymi oraz chemicznymi.

• metody fizyczne : istota procesu polega na przejściu CO₂ obecnego w wodzie do powietrza w wyniku kontaktu tych dwóch mediów, co uzyskujemy w urządzeniach ciśnieniowych lub otwartych. Podczas kontaktu wody z powietrzem następuje wyrównanie ciśnień cząstkowych gazów w tych dwóch fazach . Tlen oraz azot przechodzą z powietrza do wody, zaś CO₂ przechodzi z wody do powietrza , gdy jego stężenie jest większe od stężenia równowagowego. Wymiana gazów przebiega do momentu ustalenia się równowagi, w który stężenie lub ciśnienie cząstkowe substancji w fazie gazowej jest proporcjonalne do jej stężenia w cieczy. Proces wymiany gazów opisuje prawo Henry'ego

[molgazu/mol powietrza] , gdzie H - stała Henriego, c- stężenie gazu w wodzie

O skuteczności wymiany gazów poza temp. decydują : zasolenie wody, rodzaj i stężenie wymienianych gazów , wielkość powierzchni międzyfazowej układu woda powietrze, czas kontaktu wody z powietrzem , sposób napowietrzania. Łatwiej jest usunąć dany gaz z wody im większe wartości H dla danego gazu, zasolenie, temperatura, stopień rozdeszczenia wody czas kontaktu i różnica ciśnień.

Podczas napowietrzania wody usuwane są z niej inne gazy takie jak H₂S, metan , lotne związki organiczne (LZO) , ponadto zawarty w wodzie Fe(II) utlenia się do Fe(III), stąd odkwaszanie wody przez jej napowietrzanie ma szczególne znaczenie w oczyszczaniu wód podziemnych. Wymagana intensywność napowietrzania zależy od jej zasadowości. W wodach o większej zasadowości znaczną część wolnego CO₂ stanowi przynależny CO₂ i z tego względu w takiej wodzie może pozostawać więcej CO₂, nie nadając jej agresywnego charakteru. Zasadowość wody decyduje stosowanym sposobie jej napowietrzania w celu odkwaszania, a więc rodzaju urządzeń. Napowietrzanie w urządzeniach ciśnieniowych może być stosowane jeżeli zasadowość wody jest >= 5 val/m³. w zakresie zasadowości 2-5 val/m³ napowietrzanie otwarte , tzn. przy zasadowości

4-5 val/m³ wtryski zwykłe bądź napowietrzanie kaskadowe; 3-4 val/m³ dysze zderzeniowe lub ociekowe ; jeśli zasadowość jest <2 val/m³ po napowietrzaniu otwartym należy stosować chemiczne wiązanie CO₂ , gdyż usunięcie pozostałego agresywnego CO₂ metodą napowietrzania jest trudne.

Odkwaszanie wody powinno być tak przeprowadzone aby woda przesyłąna do sieci nie charakteryzowała się agresywnością kwasowęglową

KWASOWOŚĆ WODY

Powodują ją : wolny dwutlenek węgla , kwasy mineralne i organiczne oraz produkty hydrolizy obecnych w wodzie soli. Jeżeli pH wody jest mniejsze niż 4,6 występuje kwasowość mineralna i woda charakteryzuje się silnie korozyjnym charakterem wobec betonu i stali . Kwasowość ogólna występuje w zakresie pH= 4,6 do 8,3 . W tym przedziale stężeń jonów H⁺ współwystępują wiec kwasowość ogólna i zasadowość ogólna. Powodowane to jest przez występujące obok siebie wodorowęglany i kwas węglowy , są to składniki tworzące układ buforowy. Taki układ cechuje się tym , iż wody mogą zobojętniać pewne ilości mocnych kwasów nieorganicznych jak i pewną ilość mocnych zasad przy niezmienionej lub jedynie nieznacznie zmienionej wartości pH. Nagła zmiana wartości ph będąca wynikiem zanieczyszczenia wody powoduje zniszczenie układu buforowego, czego skutkiem są niekorzystne zmiany w biocenozie wodnej.

---