Твърдост (обща, Ca и Mg)

EZ Series Hardness Analysers

Онлайн анализаторите от серията EZ предлагат множество опции за мониториране на общата твърдост и на калциевата твърдост на водата.

Закупете сега

Преносим паралелен анализатор (PPA) SL1000

Преносимият паралелен анализатор (PPA) SL1000 на Hach извършва същите тестове с по-малко от половината стъпки, изпълнявани ръчно.

Закупете сега

Спектрометри

Hach has been innovating with spectrophotometry for over 70 years and offers many of the leading spectrophotometers in the water analysis market.

Закупете сега

Кои процеси изискват мониториране на твърдостта?

Промишленост за питейна вода

Прекомерната твърдост на обработената вода, която се пуска в разпределителната система, може да причини натрупване на котлен камък, а ако водата е прекалено мека, тя може да предизвика корозия на тръбите. По този начин се отделят олово и мед, което може да доведе до нарушаване на правилото за качество на питейната вода по отношение на съдържанието на олово и мед (LCR).

Отпадъчни води

При разграждането на утайките твърдостта се мониторира за оптимизиране на ефективността. Биологичното разграждане на сапуна и усвояването на кислород от активираната утайка се влияят от повишените концентрации на твърдостта.

Тестване на водата в басейни и спа центрове

Вода, която е прекалено „твърда“, може да предизвиква натрупване на котлен камък, отлагания на калциев карбонат. „Меката вода“ може да предизвика корозия в тръби и повърхности в басейна, които съдържат калций (като мазилка на басейн) и други минерали.

Енергетика

Твърдостта на водата може да предизвика натрупване на котлен камък по нагревателите и тръбите на котлите. Затова е от решаващо значение да се мониторират и да се отстраняват всички соли, особено тези, които причиняват твърдост.

Химическа промишленост

Мониторирайте минералното съдържание на постъпващата вода, за да регулирате правилно качеството на водата на продукта и чувствителните фактори. Мониторирайте работата на системите за омекотяване на водата, за да избегнете натрупване на котлен камък, и оценявайте натоварването на системите за обратна осмоза. Непрекъснатото мониториране на котелната/охлаждащата вода (напускаща кондензатора) помага да се открият малки и променливи нива на твърдостта, които могат да причинят натрупване на котлен камък по тръбите, кондензаторите и изсушителите с течение на времето. Това позволява на операторите да управляват нивата на твърдост, като по този начин предотвратяват възникване на повреди и пропускане на приходи поради престой.

Хранително-вкусова промишленост

Мониторирайте и управлявайте общата твърдост, за да оптимизирате подаваната вода на котлите и охладителните кули. Това свежда до минимум използването на химикали, предотвратява корозията/натрупването на котлен камък и защитава оборудването на завода.

Минна промишленост

Водата е съществено важна за операциите по добив на метали и природни изкопаеми, но тази промишленост рядко е единственият потребител на вода в близост до местата за добив или преработка. Чрез мониториране и пречистване на водите от водоизточниците компаниите за добив на полезни изкопаеми не само гарантират спазването на собствените си стандарти за качество, но също така те могат да имат принос за здравето на местното население, за подобряване на земеделските ресурси и състоянието на включените в процеса екосистеми на дивата природа. Независимо дали се получава от подземни води или повърхностни води, океани или езера, реки или потоци, чрез промишлено или обществено водоснабдяване – водата, която се използва в миннодобивната промишленост, е свързана с водния цикъл на целия регион.

Производство на целулоза и хартия

Мониторирайте общата твърдост на водоизточниците, за да се предотврати корозия и/или натрупване на котлен камък в завода, както и въздействието на голямата твърдост върху качеството на продукта.

Промишленост, произвеждаща напитки

Твърдостта на водата, която се използва за производство на напитки, може да повлияе на техните органолептични свойства.

Как се измерва твърдостта на водата?

Титруване

Обикновено твърдостта се измерва чрез колориметрично титруване с разтвор на EDTA. Титруването включва добавяне към водната проба на индикатор и след това на разтвор на титрант на малки дози, докато пробата не промени цвета си. Можете да титрувате проба за обща твърдост чрез бюрета или да използвате тестови комплект за твърдост на водата. Можете също така да измервате калциевата твърдост отделно от магнезиевата твърдост, като регулирате pH и използвате различни индикатори.

Тестови комплекти с отброяване на капки

Този тест за твърдост използва капкомер за добавяне на разтвора на EDTA към пробата и броят на капките е пропорционален на твърдостта на водата. Тестовият комплект за обща твърдост, модел HA-71A, използва индикатор ManVer _® и е най-подходящ за проби от природни води, особено при наличие на желязо или манган, или когато алкалността е висока. Тестовите комплекти, модели 5-B, 5-EP и 5-EP/MG-L, в които се използва реактив UniVer _®, са най-подходящи за проби от промишлени води, които може да съдържат високи концентрации на метали, като мед. Предлагат се и други тестови комплекти за отделно измерване на калциевата и магнезиевата твърдост.

Обща твърдост, модел 5-B

Обща твърдост, модел 5-EP

Обща твърдост, модел HA-71A

Цифров титратор

Комплектите, които се използват с цифровия титратор, могат да измерват твърдостта по-точно в сравнение с комплектите за титруване чрез броене на капките. Това е така, понеже при цифровия титратор капковото дозиране на разтвора на EDTA се осъществява на много малки стъпки с по-висока точност. В тестовите комплекти за твърдост чрез цифров титратор се използва индикатор ManVer _®.

Твърдост (обща и Ca), модел HAC-DT

Твърдост (последователно калциева и обща твърдост), набор от реактиви LR (за нисък обхват)

Твърдост (Последователно калциева и обща твърдост), набор от реактиви HR (за висок обхват)

Тестови ленти

При потапяне на тестова лента за твърдост на водата във водна проба цветът на лентата се променя и се сравнява с диаграма. На диаграмата са показани цветове за концентрации 0, 25, 50, 120, 250 и 425 ppm или за 1, 1,5, 3,7, 15 и 25 gpg. Тестови ленти се използват, когато е достатъчно грубо определяне на общата твърдост. Тестови ленти не трябва да се използват, когато е необходимо точно определяне на стойността на твърдостта.

Обща твърдост, 0 - 425 mg/L

Тестови ленти 5 в 1

Колориметрия или спектрофотометрия

Използвайте колориметър или спектрофотометър, когато трябва да се измерва твърдостта на изключително мека вода, където се очаква концентрацията да бъде по-малка от 4 mg/L,като CaCO ₃ (метод с калмагит).

Настолен/преносим:

Набор от реактиви за определяне с калмагит

Използвайте спектрофотометър, когато трябва да се измерва свръхниска твърдост на водата, където се очаква концентрацията да бъде по-малка от 1 mg/L, като CaCO ₃ (метод хлорофосфоназо).

Настолен:

Набор от реактиви хлорофосфоназо, насипен разтвор

Набор от реактиви хлорофосфоназо, пакетчета с разтвор

Използвайте спектрофотометър за измерване на по-високи диапазони на обща, калциева и магнезиева твърдост.

Настолен:

TNT869, обща твърдост (20 - 350 mg/L)

TNT849, магнезий (0,5 - 50 mg/L)

Електрод

Калций може да се измерва също чрез йонселективни електроди, като йонселективния електрод (ISE) за калций ISE25Ca или 9660C на Radiometer. Измерването с електрод е най-добрият метод за използване, когато цветът или мътността на пробата пречи на колориметричното титруване или на спектрофотометричните методи.

Настолен:

AT1000

AT1000, приложен пакет за титруване за калциева и магнезиева твърдост

AT1000, приложен пакет за титруване за pH/алкалност и твърдост

ISECa

Онлайн анализ

Онлайн анализаторите осигуряват възможност за непрекъснато мониториране на твърдостта. Тези уреди могат да задействат аларми или да управляват помпи за подаване на химикали, когато концентрацията на твърдостта достигне избрано ниво.

Анализатори на твърдост от серия EZ

Омекотяване на вода

За намаляване на нежеланата твърдост водата трябва да се омекотява. Методите на омекотяване обикновено се разделят на две основни категории:

Йонообменен процес на омекотяване

При този процес се извършва обмяна на катиони, които създават твърдост, с катиони, които не създават твърдост, обикновено натрий, при използване на естествена или синтетична йонообменна матрица, напр. смола. Например естествено срещащите се матрици включват глауконитови пясъци и зеолити. Различните йонообменни смоли (или матрици) притежават различни свойства. Синтетичните материали проявяват тенденция за по-висок обменен капацитет, така че са по-добри за премахване на по-високи нива на твърдост. Смолите, които използват водород като катион, обикновено се наричат деминерализатори и се състоят както от катионни, така и от анионно-обменни смоли за поддържане на неутрално pH. От гледна точка на безопасността за здравето е важно да се отбележи, че смолите на базата на натрий ще повишат нивата на натрий в обработената вода. Това може също да предизвика смущения при някои методи за определяне на свръхниски концентрации на твърдост.

Щом обменният капацитет на смолата бъде изразходен, повечето смоли могат да се регенерират, така че е важно да се мониторира твърдостта на изходящите потоци, за да се определи кога колоната се нуждае от регенериране. В този двустепенен процес първо се промива агрегатът, за да се отстранят утайките, а след това през смолата се прекарва при определени условия солен разтвор, за да се заместят натрупаните калциеви и магнезиеви йони с катиона, който първоначално се използва за омекотяване.

Предимства

• Методът не оказва значително влияние върху други свойства на водата, като pH.
• При този процес се отстраняват и различните от магнезиевите и калциевите катиони, създаващи твърдост.
• Този процес може да намали твърдостта почти до нула.

Недостатъци

• Високите нива на желязо или манган във водата могат да замърсят йонообменната смола.
• Натриевите смоли могат да повишат нивата на натрий в обработената вода и да предизвикат смущения при някои методи за мониториране на свръхниски концентрации на твърдост.
• Високото съдържание на твърди вещества може да доведе до замърсяване на слоевете смола, което да доведе до допълнителни разходи.

Precipitation Softening Process

Утаяването се извършва обикновено чрез варо-содова обработка. Когато се добави вар към твърда вода, това води до реакция с наличната карбонатна твърдост, при която се получават твърди вещества, които след това трябва да бъдат отстранени от водата. За премахване както на карбонатната, така и на некарбонатната твърдост, могат да се използват едновременно вар и калцинирана сода. В сравнение с утаяването на калция утаяването на магнезия изисква двойно по-голямо количество химическа добавка и генерира двойно по-голямо количество утайка, която трябва да бъде отстранена. Преди омекотяването трябва да се отстрани излишният въглероден диоксид, защото той може да попречи на утаяването чрез вар.

Предимства

• Този процес може да отстрани излишните желязо и флуорид.
• Поради високото pH чрез този процес може да бъдат премахнати бактерии и вируси.
• С подходящо управление чрез този метод могат да се контролират корозионната способност и отлагането на котлен камък.

Недостатъци

• Процесът създава значително количество утайка, която изисква изхвърляне.
• Експлоатационните разходи и разходите за химикали са големи.
• Добавянето на калцинирана сода може да повлияе на нивата на натрий във водата.
• След омекотяването на водата до по-ниско pH трябва да се извърши рекарбонизация или повторното въвеждане на въглероден диоксид, за да се отстрани излишната вар и да се стимулира утаяването на останалия калциев карбонат.
• Този процес не може да намали твърдостта до нула.
• Този процес изисква високо ниво на уменията за управление на оператора.

Често задавани въпроси