3.4.2. Zbutja e ujit sipas procedures Sodë-Gelqere

Kjo procedure e zbutjes (t’hollimit) te ujit eshte me i vjeter i te gjithave procedurave edhe ate para dy tri dekadave ka qene teper e len anash.Sot ai ka vetem vleren historike ngase tani eshte i shtyer ne perdorimin e stabilimenteve per ndrrimin e joneve.Reagensat per talozhimin e perberjes se forces se ujit sipas kesaj procedure, ashtu siq thuhet prej vet emrimit.

- KalciumOksidi (gelqerja) CaO, gjegjsisht Ca(OH)2,dhe- NatriumCarboni (Soda) e cila mund te shfrytezohet ne forme te kripes pa uje

(Na2CO3 Sode e kalcimuar) apo kripe e kristalizuar (Na2CO3x10H2O).

Parasegjithash roli i gelqeres eshte plotesisht identik sikurse tek dekarbonizimi i ujit me gelqere e qe sipas reaksioneve te parashtruara Kalcium-karbonatin ne Kalcium-karbonat dhe ne gjithe kripen e magneziumit e shendrron ne magnezium hidroksid te tretur. Para kesaj magneziumi kryhet me thartire te forte minerale (klorid,sulfat,nitrat.)zberthehet ne krypen perkatese me kalcium. Ashtu qe nese ne uje ka dioksid thengjill te tretur e qe m’varet nga ajo se me qfare temperature ka te beje e qe mund te paraqes ne forme te kalcium-karbonatit.

Ndrrim Karbonati veq reagon ne kripen me kalcium dhe ne thartirat e forta minerale qe me pare jane prezente ne uje apo te paraqitura ne reaksionin e parashtruar te kripes perkatese magnezike me gelqere, e qe parasegjithash formohet kalcium-karbonati i patretur.

CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+NaSO4 CaCl2+NaCO3→CaCO3↓+2NaCl

Ne baze te ketyre reaksioneve mund te llogariten nevojat teorike te sasise se reagensit. Parasegjithash per parallogaritjen e sasise se nevojave te gelqeres mund te shfrytezohen formularet e parashtruar ne pasuesin paraprak.Neqoftese parashtrohet puna ne te nxehte apo paraqet mungesa e prezences se CO2 te tretur ,sasia teorike e gelqeres se nevojshme eshte:

Meqe nga soda perfitohet vetem krypa me kalcium me thartira te forta minerale teorikisht sasise se sodes se nevojshme e perllogaritur ne baze te ujit te forte te pa karbonizuar e cila zbutet t’hollohet ( ngase pjesa e forte e jo karburanteve nga kripa e magnezuar kalon ne kripen e kalciumit te pershtatshem).Pasi qe 1ºN Na2CO3 i pergjigjet 18.9mg Na2CO3 ne liter ,sasia e sodes se nevojshme teorike si natriumkarbonat i paster pa uje i nevojshme per kete destinim.

Qe uji te jete me i bute dhe me i t’holluar sipas kesaj procedure plotesisht do te ishte e nevojshme te shtohen reagens me shume .Reagenset ,duhet te shtohen ne emer te shtimit te shumes ngase ato reagojn ne mes veti: Ca(OH)2+Na2CO3→ CaCO3↓+2NaOH

Natrium hidroksidi i krijuar sipas rregullores pergjat perdorimit te ujit i cili zbutet t’hollohet sipas procedures sode-gelqer nuk pengon.Duke marre parasysh si dhe duke marr per faktin se vetem soda (natriumkarbonati) nuk paraqet forcaten e ujit ,tepricen e sodes e modeomos duhet te jete me i larte se lartesia e gelqeres.Ne praktike teprica e gelqeres thjesht sillet rreth 20mg/m3 , e teprica e sodes rreth 100 mg/m3.Gelqerja me se shpeshti ne praktike shfrytezohet si qumesht gelqeror e natriumkarbonati si i tretur ne 5-10% .Kuptohet ato modeomos duhet te pergatiten dhe te dozohen veq e veq ne ene te posaqme .Ena per suspendimin e gelqeres modeomos duhet pasur mikserin e ndertuar e cila duhet te punoj panderprere ku do te mbante barazpeshen e koncentrimit te suspendimit te Ca(OH)2, pasi qe Na2CO3 tretet lehte dhe shpejt mikseri ne enen ne te cilen behet pergatitja e tretjes se natrium karbonatit e coila eshte e kyqur vetem gjate kohes se tretjes deri sa gjate punes se stabiolimenteve ajo nuk punon.Prezenca e sodes-gelqeres eshte e pershtatshme per zbutjen t’hollimin e ujit me perforcim te karbonatit ,me perforcim te larte te jo karbonatit dhe perforcim te vogel te magneziumit.Duke pasyr parasysh ate se prodhimet te cilat fitohen me reaksionin e sodes dhe gelqeres me perberesit te forcimit te ujit CaCO3 gjegjesisht Mg(OH)2 deri dikui tretur gjate punes ne te ftohte uji i theshte zbutet t’hollohet gjer ne 3-4 ْ N e gjat punes ne te nxehte (70-90) ْ C gjer ne 2-3 ْ N perforcimeve te mbetura.Ne rastin me te mire uji me perberje te destinuar gjate punes ne te nxehte dhe me shtim te dukshem te sodes mundet me I zbute gjer ne 0.5 ْ N perforcimet e mbetura.

3.4.3 Zbutja e ujit me natriumhidroksid

Nes ne proceduren e metutjeshme teknologjike perdorimi I ujit nuk e pengon shtimin e ujit alkalik ,per zbutjen e ujit mund te perdoret edhe vet natriumhidroksidi .Parse gjithash duhet pasur parasysh kushtin se forcata e ujit karbonik e cila zbutet me te madhe nga ajo jokarbonante.Ne emer te shtimit te natrium hidroksidit ne uje ne esence lajmerohen reaksionet e talozimit te kalcium karbonatit dhe magneziumhidroksidit .

Ca(HCO)2+2Na OH→CaCO3↓+Na2CO3+2H2OMg(HCO3)2+4NaOH→Mg(OH)2↓+Na2CO3+2H2O

Si dhe reaksionet:

MgSO4+2NaOH→Mg(OH)2↓+Na2SO4MgCl2+2NaOH→Mg(OH)2↓+2NaCl

Ne keto reaksione nga uji menjanohen te gjitha sasit e karbonateve te sforcuara si deh magneziumet e forta njekohsisht me paraqitjen e natrium karbonatit ne sasine ekvividente te prezences se rendesishme te forces se ujit te karbonizuar ,keshtu formohet Na2CO3, me pas mund te reagoj me kalcium soden e mbetur nepermjet thartirave te forta minerale (CaCl2,CaSO4) forme e pershkruar ne pasuesin paraprak 3.4.2,e sasise teorike te nevojshme NaOH si substance pa uje 100% e paster llogaritet.

(14.3 eshte numer I mg/1 NaOH I cili I pergjigjet 1 ْ N)Edhe ne kete rast efekti I zbutjes permiresohet nese nga NaOH perdoret se tepermi .Ne praktike kjo teprice e thjeshte kape shumen rreth 40g ne m3 e cila zbutet.Ne qoftese perpos natrium hidroksidit shfrytezohet edhe natrium karbonati me NaOH mund te zbutet edhe uji tek I cili eshte forca me e vogel e karbonates nga jo karbonata .Ne ate raste sasia e nevojshme e NaOH perllogaritet si me larte gjeresa sasia e nevojshme teorike e aNaCO3 si kripe pa uje 100% e paster fitohet si:

Per me qene reaksioni I plote ,natrium karbonati duhet dozuar ne teprice.Teprica e Na2CO3 duhet te jete me e madhe se teprica e NaOH2 dhe ai I thjeshte kape shumen rreth 100mg/m3.Me kete procedure te zbutjes se ujit me te cilen mund te fitohet uji me perforcimin e mebtur prej 0.2-0.3 ْ N , reaksionet zhvillohen ne te nxehte,reagenset pergatiten si 5%shi I tretur prane se ciles edhe NaOH2 DHE NaCO3.pernjeher mund te treten ne te njejten sode.

3.4.4 Zbutja e ujit me trinatriumfosfatin

Zbutja e ujit me trinatriumfosfatin nise me paraqitjen e jo tretshmerive fosfat.Kalciumi terciar dhe te magneziumit.Trinatrium fosfati reagon me kalcium jonet dhe te magneziumit nga uji perafersisht ne reaksionin:

3Ca² + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2 ↓ 6Na (Na jon pozitiv), (3Ca² jon pozitiv)3Mg² + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ 6Na (Na jon pozitiv), (3Mg² jon pozitiv)

Ne keto reaksione eshte e deshirueshme qe OH uji te jete I lemis alkoloide.Prane kesaj nuk jane thuaj se te thjeshta ashtu siq flitet ne perberjen e parshturuar.Ne praktike me shpesh shpenzohet me pak natriumfosfati nga ai stehiometrik I pergjigjet ekuacionit te sipershenuar per te cilen disa autor mendojne se krijohet dyfishimi I tipit te krypes Ca3(PO4)2 x Ca(OH)2 derisa sipas disa mostrave kryesore te saj ne perberje te tretjes se dobet te fosfatit bazike ne te cilen ka me shume se 3mole CaO ose MgO sipas molit te P2O3.

Trinatriumfosfati eshte shume I shtrenjet dhe shfrytezohet si plotesim per zbutjen e ujit te e cila qe me pare ishin te zbutura sipas nje procedure tjeter kimike p.sh. sipas procedures sode-gelqer, metutje kjo procedure perafersisht shfrytezohet per pergatitjen e ujit per ujitje dhe per kazana te nxemjes. Ne kete rast nese behet ndrrimi I procedures mbi zbutjen e drejtperdrejt te ujit te pa perpunuar ne te cilen ka natriumkarbonat , ky natrium karbonat do te kaloj ne uje te kazanave dhe ne temperaturat e shtuara I behet pershtatja kimike. ngadal NaHCO3 → NaOH + CO2

Prane se ciles formohet agresiviteti i CO2 si dhe ne NaOH i cili e kushtezon lajmerimin e ujit alkaloid tej mase ne kazana.Veq saj ne prezenc te sasise se shtuar ne NaHCO3 nuk e neutralizon shtimin e NaOH.Nese alkaliteti i ujit ne kazan rritet tej mase ai mund te zvoglohet duke i shtuar fosfat thartinen apo edhe fosfor thartinen nga se vjen gjer te reaksioni:

Na2HPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O Nah2PO4 + 2NaOH → Na3PO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH → NaPO4 + 3H2O

Me keto reaksione neutralizohet teprica e alkaliteteve ne kazanat per ujeTrinatriumfosfati perdoret ne forme te tretjes prej 2% i cili refuzohet me tretjen e krypes komerciale (Na3PO4 x 10H2O) e qe eshte e nevohjshme sasia e trinatriumfosfatit e cila perllogaritet si:

Ne kete formular mund te thuhet se shfrytezohet edhe Na3PO4 si dhe krype pa uje ne 100% te paster.Ne lterature shpesh hasim ne formlaret qe kane te bejne me krypen komerciale PO4 x (OH2O) i cili thote:

Parasegjithash duke asur parasyesh ato se vlera e ujit nuk merret gjithsej forcata e nisjes se ujit te pa perpunar por merret forca e mbetur pas zbutjes paraprake te ujit, si psh: procedura(sod- Gelqere).Ashtu siq kemi thene zbutja e ujit me tri natrium fosfat me heret ka qen praktik dhe e vetmja form e pergatitjes se ujit per kazanat e nxemjes me shtypje me te madhe te nxemjes se avullit\(me teper se 15 bar).Per ta mbrojtur kazanin nga demtimet eventuale neper mjet leshimit te llamit te kalciumit krypes dhe magneziumt ne siperfaqet me nxemje, ne kazanat e furnizuar em uji gjithnje

duhet me qene prezent 1 deri 5 mg/l, fosfat (si P2O5), gjersa ne ujet e kazanave fosfat koncentrimi gjithnje duhet me qene 10 deri 20mg/l e qe per llogaritjen teknike eshte e nevojshme sasia e trinatrium fosfatit (si krip komerciale), ne praktike rritet rreth 30g/m3.

3.4.5. Zbatimi i cakut dhe i polifosfatit ne teknologjin e ujit

Perveq trenatrium fosfatit per pengimin e efektit negativ te forces ne uje [per ftohje ap o ne uje te kazanit tek kazanat me shtypje te ulet (me nenpresion prej 15bar) perdoret edhe kripa me thartira fosforike : metafosfatet dhe polifosfatet , prej tyre mese shpeshti zabatohet natrium heksa meta fosfat (NaPO3)6, kalium fosfati (KPO3), natrium tripolifosfate(Na5P3O10) dhe heksa natrium tetra polifosfate (Na6P4O13).Keto kripra nuk e zbusin ujin ne kuptim te fjales se drejt por vetem ndikon ne formen inhibride kunder krijimit te llamit te kazanave e gjith substanca i shtohet ne sasi shume te vogla vetem prej dy deri tre gram te 1 m3 uji.Kjo krip perdoret en uje temp-e se ciles nuk e kalon 50% grad C, ngase ne temperatura me te larta vjen gjer tek ramja e hidroulikve e metafosfatit dhe e polifosfatit ne ortofosfat.Gjate kohes se zbatimit ne kazana polifosfatet dhe meta fosfatet jan njer a nder komponenntet mbi pengimin e lajmrimit te guralecave te njohur me emrin “kunder kazana”.Ne kohe te fundit nen kushte termike jo stabile krijohet caku jo organik- ku polifosfattet shum e me shume i ndrrojn bashkedyzimet e caktura organike.Keto bashkedyzime kan efektin e ngjahjshem stabilizues e nuk kan veti te permendura negative mbi bashkdyzimin jo organik te fosforit.

3.4.6 Paisjet për zbutjen e kimike të ujërave

Pajisjet për zbutjen kimike apo për dekarbonizimin kimik të ujit zakonishtë punojnë në vazhdimësi , në diskontinualitet të përgatitjes së tretjes , respektivishtë kemikaliet në pezullim të kemikalive . për të siguruar punën neometaneve , paisjet duhet përfshirë :

Rezervaret e lartë , respektivisht rezervarët me pumpa për sigurimin e drejtëpeshimit e rrjedhjes së ujit ;

Enët ne përzierësir për pregatitjen e tretjes apo reagensave në suspension ; Paisjet për dozimin e tretjes apo kemikalieve të suspenduar në ujë ; Paisjet për përzierjen e kemikalie me masën fillestare të ujit me turbullirë të

fortë ;enët respektivisht reaktorët në të cilët kryhen reaksionet në mes të kemikalieve shtes dhe përbërësve të fortësisë së ujit nën zhvillimin e sedimentev të patretura;

Enët me të cilat bëhet flokulimi i mbetjeve të sedimenteve ; Paisjet për ndarjen e grimcave të fundërruara të ujit (filtrat , fundruesit ) .

Përqendrimi I përbërësve të fortësisë së ujit janë shumë të vogla . Përkatësisht kësaj për reaksionin në mes të reagensëve shtesë dhe fortësisë ka enë e nevojshme një kohë . Për këtë përqënd. i kripërave të precipituara janë po ashtu shumë të vogla , kështu që janë ndarë kristalet e dimensionit të vogël , kështu që ngadalë fundërrohen . , respektivisht vështir filtrohen . Krejtë kjo është kushtëzuar me qëndrimin e gjatë të ujit në proces , çka ka pasur për pasoj nevojën për ndërtimin e reaktorit të madh dhe pasjet tjera (p.sh filtrat ) në radhitje të pajisjeve .

Pasi është kuptuar (a) që për zhvillimin e shpejtë të reaksionit është e nevojshme që me dridhje (turbulenc ) të fortë sigurohet kontakti më i mir i reagjentëve dhe përbërësve të ujit (b) që vetëm në fudnrim fitohen sedimente të mëdha , voluminoze që pozitivisht ndikojnë , vetëm grimcat e fudnrruara , vjen gjer te aplikimi i akselaratorit (shiq. Fig.2.5) dhe pajisjeve të ngjajshme për hollimin e ujit . Me këtë përmbajtje të ujit që bënë hollimin në proces të shkurtuar me 12-14 në vetëm disa (1- 3 ) orë dhe e gjithë paisja mundet me qenë kuptimisht me dimenzione të vogla. . Në princip , hollimi I ujit mund të bëhet në të njëjtën kohë me flokulimin e qartë të tij në akselerator , qka ndonjëherë edhe bënë . Sidoqoftë , zakonishtë hollohet uji që është mjaftë i kthjellët , apo janë të nevojshme sasit e holluara të ujit shum më pak nga sasia e nevojshme e ujit të kthjellët , ashtu që ekonomikishtë nuk paguhet hollimi i krejtë ujit që kthjellohet me rrugë kimike , po edhe vetë akseleratori për hollim është shumë kompleks , repsektivishtë paisje shumë e shtrenjtë . I thjeshtë dhe i njohur , por edhe paisje e lirë është i ashtuquajtur precipitatori ( fig. 3.1) , i cili në princip të punës na kujton në akcelerator . Në konstruksion , ai paraqet formën e rezervuarit të kopartimentit (vaskës ) përmbys ( kthyeshëm) , i cili në ndërtesat e banimit e formës së dhomëz është e ndarë në dy pjesë : e brendshme , në të cilën shtrohen reaksionet me llumin e fundruesit dhe risuspendimi i saj , veçanërisht me përzierësit e ndërtuar dhe e jashtme, i cili në të vërtet paraqet zonën boshe , me komoren e ndërtuar zhytëse . për dallim nga akselaratori , në këtë tank nuk ka rikthim të ujit dhe llumit ( vetëm një sasi e vogël e llumit e cila në fund të zonës boshe , tërheqin duke verpuar rregullisht krehërat të vendosur mbi fundin e zonës së brendshme ) . Uji i cili intimishtë përzihet me kemikalie është futur në pjesën e lartë të zonës së brendshme , kalon nëpër të me përzierje të butë dhe mbi fund del në zonën e jashtme , nga e cila ngadalë rrjedh nga maja te lartë nëpërmjet të shtresës së llumit. Seksioni konik i kësaj zone siguron zvogëlimin e rrymimit te ujit , ashtu që llumi arrin vetëm në lartësinë e caktuar dhe në pjesën e lartë në kanalin rrjedhës kalon holluesi , praktikisht uji plotësishtë i kthjellët . Megjithëse paisjet e tipit siq janë akselaratorët apo precipitator paraqesin përparësi të madhe në krahasim me reaktorët klasik për zbutjen e ujit , edhe pse ata kanë mundësuar zvogëlimin e dimensionit të tërë hapsirës , ata megjithatë kan ëmundësuar që hollimi kimik në konkurencë me metodën e këmbyesëve jonik mban vendit e tij. Siq është thënë veq përpara , pra dekarbonizimi i ujit me gëlqere edhe sot aplikohet në shumë paisje për pregatitjen e ujit , në të vërtet duke ju faliminderuar zhvillimit të paisjeve të përshtatshme , respektivisht reaktori në të cilin reaksioni në mes bikarbonatit të kalciumit dhe gëlqeres , bëhen gati momentale dhe në të cilat fundrimi i karbonat kalciumit gati mbetet në sasi . Kjo është e ashtuquajtur reaktor i shpejtë ranor, i cili në literaturën profesionale më së shpeshti mban emër origjinal anglez “ spicator”.

Fig. 3.1 Precipitatori: 1- përzierësi lopatëz , 2- rregulluesit krehër , 3- elektromotor ,4- komora e llymit , 5- zona e qëndrimit , 6- hyrja e ujit , 7- kanali rrjedhës për dalje të ujit , 8- gypi për marrjen e mostrës , 9 – gypi për zbrazje , 10 – niveli i ujit , 11- niveli i llymit .

Reaktor i shpejt rëre Kalimin fillestar për konstruksionin e shpejtë të reaktorit me rërë , paraqet faktin që me prezencën e grimcave të rërës së pastër të kuarcit (SiO) , reaksioni në mes të bikarbonatit të kalciumit dhe hidroksidit të kalciumit si dhe në mes të CO2 hidroksidit të kalciumit (shiq. Pjesën 3.4.1) vepron me shpejtësi të madhe si katalizator në vetëm sipërfaqen e rërës . Për këtë mbetja e CaCO3 ,”ngjitet” në sipërfaqen e grimcave të rërës , e cila gradualisht rritet me rritjen e peshës dhe rënies graduale të aktivitetit të katalizatorit (fot.3.2). Në këtë mënyrë praktikisht e gjithë fundërrimi i CaCO3 mbetet në grimcat e rërës në reaktor , a prej reaktorit rrjedh uji i zbutur (dekarbonizuar) , në të cilën eventualisht mund te jenë grimcë të imëta rëre dhe fluska të CaCO3 , me të cilën kapja bëhet vetëm pak me filtër rëre i ashpër. Vet reaktori i shpejtë ranor është enë e lartë (gjer në 12m) me prerje rrethore , i cli gradualisht zgjerohet nga poshtë të lartë ashtu që ka formën e ngushticës shumë të lartë të hinkës (fig.3.3) .Uji dhe kemikaliet ( uji gëlqeror apo qumështi gëlqeror ) në vazhdimësi hudhet në fund të enës , me të cilën hudhja e saj bëhet me anë të çurgut hedhës e bashkuar në tangjent për rrethimin e enës , që siguron përzierjen intime . në enë koh pas kohe gjithashtu hudhen një sasi e caktuar e kuarcit të rërës së pastër , me të cilat grimca të rërës janë nga 0.3-1mm.

Fig. 3.2 Rëra e freskët (majtas) dhe rëra e mbështjellur me kalcijumkarbonat (djathtas), pas dekarbonizimit të ujit me gëlqere në reaktor të shpejtë rërorë.

Fig. 3.3 Reaktori i shpejtë ranor . a) Pamja e pajisjes tipike ;b) sektori i reaktorit (prerja ) – hyrja e ujit të papërpunuar , 2 –dalja e ujit të dekarbonizuar , 3- Hyrja e kemikalive , ventili për zbrazjen dhe lëshimin e grimcave të rritura të katalizatorit .

Duke ju falemnderuar lëvizjes turbulente – rrethore masa e ujit me gëlqere , në pjesën e poshtme të reaktorit vjen deri te fluidizimi i rërës dhe masës së ujit me të cilin sigurohet kontakti intim i molekulave dhe bikarbonatit të Ca , me tretjen e hidroksidit të Ca dhe me grimcat e katalizatorit (rërës) . Këndi i enës konike dhe shpejtësia e futjes së ujit llogariten ashtu që grimcat e rërës të jenë të fluidizuara dhe të arrin gjer në 2/3 e lartësisë së enës . në abzë të kësaj mbahen në reaktorë , nga kjo në pjesën e lartë del uji i pastër i dekarbonizuar .

Kur granulat e rërës në pjesën e lartë të reaktorit rriten në përmasat e caktuara ( rreze 2-3mm) , ajo në mes të madhësisë dhe masës “ kapërcejnë” vendin e prurjes së ujit dhe kemikalive dhe bien në “ shaht” nga e cila koh pas kohe bien . Në praktik rëra e freskët hedhet një herë në javë , e rëra e hargjuar lëshohet për çdo ditë . Rekcioni në mes të bikarbonatit të Ca dhe gëlqeres në grimcat e rërës janë gati momentale . Për këtë reaktori shpejton është llogarit ashtu që uji në te rrinë 5-20min.

Fig. 3.4 – Paisja për dekarbonizim të gëlqeres i cili punon nën presion .- 2.hyrja e ujërave të varfura 3. shprëndarësi i ujit , 4.ena për qumështin gëlqeror , 5.ena për gëlqeren e ujit , 6. reaktori shpejtë , 7. filtri ,8- dalja e ujit të dekarbonizuar , 9. –kanali lëshues

Në reaktorin e shpejtë nuk është mundur dekarbonizimi i ujit në të cilin ka shumë kripëra të magneziumit , me të cilat fundërrina është e formës MgOH)2 nevojitet më shumë

hidroksid kalciumit Ca (OH) 2 . Hidroksidi i magnezit fundërron edhe ë formën e fluskave të fndruara ë cilat vështir ndahen . Në bazë të kësaj shpejtësia reaktori është i kufizuar për dekarbonizimin e ujit me karbonate të larta , kalcium të lartë dhe me fortësi të vogël magnezi (Mg) .