gallery/logoheader

Обзор технологии фосфатной обработки воды

Фосфатные  реагенты

 

Известно, что многие их этих фосфатных реагентов имеют способность секвестировать двухвалентные металлы, включая мягкие металлы кальций и магний. Секвестирование – это химическая реакция, в которой определенные химические вещества – секвестирующие агенты - связывают другие химические веществ с образованием комплексов в растворе в стехиометрических условиях, в частности с ионами металлов, таким образом, что эти ионы металлов теряют способность к химической активности, образованию других химических соединений и к осаждению.  

Однако степень секвестирования каждым из этих реагентов значительно варьируется в зависимости от рН воды и отличается в зависимости от того, что надо секвестировать тяжелые двухвалентные металлы Fe, Mn и т.д. или легкие металлы K, Mg.  Т.е. фосфатный реагент, который  хорошо секвестирует тяжелые металлы при определенной величине рН будет значительно хуже секвестировать легкие металлы при той же величине рН воды и наоборот.  При рН питьевой воды от 6,5 до 9,0, эти реагенты  имеют существенные ограничения в эффективности секвестирования воды.

 

Химия фосфатных реагентов

 

Уникальнальная способность фосфатов в обработке воды и факт, что они почти 100 лет используются в пищевой промышленности, делает их основным реагентом для антикоррозионной обработки питьевой воды.  При этом имеют место следующие трудности:

 

1. Первой проблемой является вопрос, какие фосфатные реагенты использовать и в какой пропорции.  Хорошо известно, что полифосфаты гидролизуются в ортофосфаты в зависимости от времени, изменения рН и температуры воды.

2. В связи с первой проблемой, появляется вторая проблема. Как найти пути замедления или остановки процесса гидролиза полифосфатов в ортофосфаты с тем, чтобы полностью использовать преимущества этих реагентов для антикоррозионной обработки воды?  Исследования Американской Водопроводной Ассоциации (AWWA), показали, что при фосфатировании, сопровождающемся гидролизом полифосфатов в ортофосфаты, уровень в воде токсичных свинца и меди может даже увеличиваться.  Как показывают эти исследования, данная проблема  возникает при диспропорции отношения поли- к ортофосфатам, неправильном выборе поли- и ортофосфатов, и,  как сказано выше, превращении (в результате гидролиза) части полифосфатов в ортофосфаты.

3. Третьей проблемой является нахождение правильного сочетания различных поли- и ортофосфатов для уменьшения  уровня токсичных металлов Pb и Cu, выщелачивающихся из трубопроводов сети водопровода и водоразборной арматуры, в условиях, когда в воде нет Ca (или Mg), которые обычно нужны для создания кальциево-фосфатного покрытия в трубах, а также, как  сделать смесь фосфатов устойчивой к гидролизу полифосфатов в ортофосфаты.

 

Все три эти проблемы могут быть решены единым подходом.  Универсальный Ингибитор Коррозии и Накипеобразования ВОЛГА является смесью определенных поли- и ортофосфатов, смешанных в точной пропорции и с применением уникальной технологии XSQ547.  Это решение значительно замедляет или останавливает процесс гидролизного превращения полифосфатов в ортофосфаты.

 

Превращение полифосфатов в ортофосфаты проходит по следующей реакции:

 

Полифосфаты ↔ Пирофосфаты ↔ Ортофосфаты

 

Несмотря на то, что реакция обратимая, основное направление реакции слева направо.  Если найдена точная пропорция фосфатных компонентов с «общим ионом кислорода», то тогда эти фосфатные компоненты в сочетании с другими местными факторами внутри трубопроводов распределительной сети водопровода заставляют реакцию идти в обратном направлении справа налево пока не наступит состояние устойчивого равновесия.  Таким образом реакция взаимопревращения может идти в двух направлениях: 1. полифосфаты гидролизуются в промежуточное соединение – пирофосфаты и затем в ортофосфаты; 2. ортофосфаты путем конденсации превращаются в пирофосфаты и затем в полифосфаты. Конденсация ортофосфатов в пирофосфаты и затем в полифосфаты требует наличия источника энергии, каким и является уникальная технология УИКН ВОЛГА, называемая XSQ547. После того, как достигнуто устойчивое равновесное состояние, мы получаем химическое соединение – ингибитор ВОЛГА, эффективность которого не зависит от изменения рН, времени и температуры в распределительных трубопроводах водопровода.  Несмотря на то, что химическая реакция является обратимой, в реагенте ВОЛГА, благодаря наличию специальной технологии, сохраняется устойчивое соотношение фосфатных компонентов при секвестировании независимо от величины рН воды.   

 

Благодаря этому:

 

1. Секвестирование как тяжелых металлов, так и легких металлов происходит при одной и той же величине рН;

 

2. Взаимопревращение химических соединений (поли- в ортофосфаты и наоборот) больше не приводит к выходу реакции из состояния стабильного баланса;

 

3. Высокая температура больше не ускоряет реакцию взаимопревращения химических соединений (поли- в ортофосфаты и наоборот) и сиквестирование воды эффективно проходит при высоких температурах;

 

4.  Все другие позитивные аспекты фосфатной обработки воды усиливаются.

 

Уникальная технология ингибитора ВОЛГА - XSQ547, не приводит к изменению химии фосфатов. Технология XSQ547 обеспечивает сохранение в ингибиторе ВОЛГА уникального устойчивого сочетания фосфатных компонентов и достижение всех вышеперечисленных преимуществ.

 

В реагенте ВОЛГА две присущие фосфатам характеристики усиливаются.  

Первая - это способность удалять коррозионные отложения и накипь.  Эта характеристика является ничем иным как медленным секвестированием отложений в распределительных сетях водопровода.  

Вторая – это способность фосфатировать металлическую поверхность трубопроводов, т.е. образовывать железо-фосфатное покрытие вне зависимости от того, присутствуют кальциевые соединения в воде или нет.

 

Процесс медленного удаления отложений в трубопроводах распределительных сетей начинается с отложений на внутренней поверхности трубопроводов на месте контакта воды и отложений.  Такое секвестирование включает  в себя предварительное состояние связывания водорода с оксидами отложений и фосфатной частью молекулярной структуры реагента ВОЛГА.  Как результат, отложения медленно переходят в растворенное состояние (секвестируются), вызывая увеличение концентрации металлов в воде.  В то же самое время на чистой металлической поверхности трубопроводов формируется противокоррозионное защитное фосфатное покрытие, вызывающее уменьшение содержания металлов в воде.  Конечным  эффектом является удаление отложений с незначительным или даже полным отсутствием изменения качества воды в водоразборной арматуре потребителей.