Новая модель расчета вихревых реакторов для умягчения воды

Известны термический, реагентный, ионообменный и мембранный методы умягчения воды и электродиализ. Для умягчения воды с высокой карбонатной и низкой некарбонатной жесткостью целесообразно применять технологию умягчения известкованием. Для удаления кальциевой жесткости возможно использовать гидродинамические вихревые реакторы. Реактор, представляет собой осесимметричный сосуд, расширяющийся кверху, оснащенный внутренними перегородками и направляющими. В воду, после введения в нее реагента, вызывающего кристаллизацию гидрокарбоната кальция, дополнительно подается тонкодисперсная затравочная взвесь песка или мраморная крошка. Частицы введенной взвеси служат центрами кристаллизации, происходит умягчение воды в результате отложения карбоната кальция на поверхности контактной массы.

Специалистами ООО «ОВТ» были проведены расчеты распределения потоков в реакторе. Создана математическая модель, которая позволяет определить оптимальные геометрические параметры и конструкцию реакторов различной производительности, дисперсный состав, концентрацию и порядок ввода затравочной взвеси, определить оптимальные технологические режимы.

Математическая модель позволяет разработать конструкцию реактора, оптимальным образом реализующую основные преимущества:

  1. надежность процесса умягчения:
    • при наличии затравочной взвеси реакция кристаллизации является устойчивой и управляемой;
  2. оптимизация капитальных и эксплуатационных затрат:
    • минимальный расход недорогих и доступных реагентов (известь, сода или их комбинация);
    • в качестве затравочной взвеси возможно использовать обработанный гранулят, ранее выгруженный из реактора;
    • отсутствие движущихся частей, энергопотребителей (кроме насосов);
    • в задачу обслуживающего персонала входит только перезагрузка затравочной взвеси;
    • выводимый из установки осадок имеет влажность 20-25%, не требует сгущения и обезвоживания.
  3. экологичность:
    • отсутствие вредных воздействий на окружающую среду (в отличие от мембранных и ионообменных технологий).
    • не применяются агрессивные реагенты (как в случае с ионным обменом);
    • извлеченный из воды в виде гидрокарбоната кальций представляет собой химически инертный гранулят, имеющий широкое и разнообразное применение в промышленности.