Bicarbonat de calciu

3 dedurizatoare de apă

Calcarul de pe colivie și alte echipamente metalice, inclusiv depunerile minerale de pe supapele utilizate în sistemele automate de udare, provine din mineralele care se găsesc în așa-numita apă „dură”. Duritatea apei este cauzată de prezența bicarbonatului de calciu și magneziu, a fierului și a altor minerale sau metale (exprimate în ppm sau mg/l). Prin definiție, apa este, în general, considerată „dură” dacă concentrația de minerale depășește 60 mg/l. Pe lângă faptul că provoacă depuneri de calcar (în special în situațiile în care se folosește apă caldă, cum ar fi spălarea cuștilor și autoclavarea), apa dură reduce, de asemenea, eficiența detergenților, ceea ce duce la creșterea utilizării săpunului.

Potrivit US Geologic Survey, 85% din apa menajeră se află spre capătul „dur” al spectrului (Briggs și Ficke, 1977). În consecință, majoritatea unităților de cercetare a animalelor se vor confrunta cu atenuarea unui anumit grad de duritate a apei și cu demineralizarea apei pentru mașinile de spălat cuști, autoclave și pentru consumul animalelor. În general, cea mai dură apă (mai mare de 1.000 mg/l) se găsește în cursurile de apă și în apele subterane asociate din Kansas, Texas, New Mexico, Arizona și sudul Californiei (Briggs și Ficke, 1977). Apa moderat de dură (61-121 mg/l) este comună în multe dintre râurile din Tennessee, în regiunea Marilor Lacuri, în regiunile din nord-vestul Pacificului și Alaska. Cea mai moale apă se găsește în New England, în sudul Atlanticului și în statele din Golf și în Hawaii. Din păcate, geografia nu permite o valoare predictivă simplă pentru duritatea apei. Apa dură și foarte dură (>121 mg/l) poate fi găsită în unele cursuri de apă în cadrul majorității zonelor din întreaga țară, inclusiv intercalată în acele localități în care se găsește în general apă moale.

Amplificatoarele de apă vor elimina în esență tot calciul și magneziul, dar vor extrage doar aproximativ 5-10 mg/l de fier. Din fericire, fierul nu este în general prezent în concentrații mai mari de 10 mg/l în apa menajeră. Acești ioni metalici din apă sunt schimbați cu ioni de sodiu în cadrul dedurizatorului de apă. Deoarece sodiul nu precipită în conducte și nu reduce proprietățile eficiente ale detergenților, efectele dăunătoare ale apei dure sunt eliminate prin dedurizare. În acele cazuri rare în care conținutul de fier dizolvat în apă este mai mare de 4 mg/l după dedurizarea apei, trebuie utilizat un mijloc suplimentar de eliminare a fierului. Printre tehnologiile care ar putea avea aplicabilitate se numără aerarea, filtrarea catalitică specifică suplimentară, filtrarea cu nisip verde cu mangan, ozonarea și, eventual, clorinarea.

Cu excepția prevenirii acumulării de calcar pe supapele de apă potabilă și a reducerii riscului de defectare a supapei, apa dedurizată singură nu oferă prea multe avantaje suplimentare în ceea ce privește asigurarea sănătății animalelor sau prevenirea variabilității experimentale confuze. În timp ce procesul elimină calciul, magneziul și cea mai mare parte a fierului, care cauzează depunerile de calcar în conductele de apă, rezervoarele de apă caldă și supapele de apă, acesta lasă cloruri reziduale, substanțe organice și sedimente în suspensie. În consecință, pentru o tratare cât mai eficientă a apei potabile, dedurizatoarele de apă trebuie utilizate în serie după filtrele de sedimente și de carbon și ca pretratament pentru orice sistem RO. De asemenea, dedurizarea apei înainte de tratarea de către sistemul OI prelungește durata de viață a membranei OI și îmbunătățește considerabil performanța și economia sistemului OI.

Procesul de dedurizare se realizează printr-un ciclu chimic de schimb și regenerare. Apa filtrată este spălată peste un pat de rășină care leagă calciul, magneziul și fierul și le schimbă cu ioni de sodiu. În cele din urmă, matricea chimică se încarcă complet cu calciu și magneziu și epuizează sodiul, iar sistemul nu mai este capabil să dedurizeze apa. Pentru a restabili capacitatea de schimb de ioni a rășinii, sistemul se regenerează prin spălarea în sens invers a rășinii pentru a îndepărta depunerile, reîncărcarea rășinii prin imersiune într-o soluție de sare (saramură) și apoi clătirea excesului de sare și a ionilor de apă dură către o scurgere. Saramura puternică, constituită prin alimentarea dedurizatorului cu sare, deplasează tot calciul și magneziul care s-au acumulat pe rășină și reface sodiul. Echipamentele de dedurizare a apei utilizează trei metode generale de regenerare: temporizată, măsurată și regenerarea inițiată de cerere (DIR). Metoda cu temporizator inițiază și oprește automat regenerarea la intervale prestabilite și indiferent de utilizare, așa cum este stabilit de un ceas. Deoarece riscă să supraregenereze sau să subregenereze sistemul, nu este recomandată. Tehnologia măsurată utilizează o supapă de control electronică digitală controlată de un contor electronic. Aplicația urmărește cantitatea de apă utilizată și, odată ce un volum prestabilit a fost dedurizat, inițiază ciclul de spălare inversă și se regenerează. Operațiunile DIR urmăresc tratamentul și duritatea apei. Regenerarea se inițiază numai atunci când sistemul a fost utilizat la capacitate maximă pentru o eficiență optimă. Sistemele DIR au, în general, două rezervoare de dedurizare și un rezervor de saramură, iar în timp ce un rezervor dedurizează, celălalt rezervor se regenerează. Dintre aceste trei metode, DIR este cea mai eficientă. Atât aceasta, cât și metoda contorizată oferă economii la consumul de sare și apă față de metoda cu ceas. Timpul și frecvența procesului de regenerare a rășinii sunt guvernate de dimensiunea sistemului și de starea inițială a apei, dar, în general, ar trebui să aibă loc la fiecare 5-10 zile și necesită câteva ore. Cu toate acestea, procesul de regenerare poate fi programat la majoritatea unităților, astfel încât să nu aibă loc în timpul orelor „de vârf”. Dacă nu există nicio posibilitate de timp de oprire, este necesar un rezervor de reținere a apei sau dedurizatoare suplimentare.

Durizatoarele de apă sunt dimensionate și specificate în funcție de cererea de volum și de duritatea inițială a apei. Experții vor trebui să fie consultați pentru a determina specificațiile dedurizoarelor de apă necesare pentru o anumită instalație, pe baza nevoilor pentru care va fi utilizată apa dedurizată.

Procesul de schimb de ioni al dedurizării apei poate genera potențiale riscuri pentru cercetare și pentru sănătatea animalelor, dacă nu se realizează o purificare suplimentară eficientă (de exemplu, osmoză inversă, distilare). Deoarece ionii de calciu și magneziu sunt înlocuiți cu ioni de sodiu, concentrația de sodiu din apă va crește. În zonele în care apa este extrem de dură, cantitatea de sodiu introdusă în apă poate avea efecte subclinice asupra animalelor – de exemplu, hipernatremia iatrogenă poate încurca experimentele care implică insuficiență cardiacă, insuficiență renală cronică, comă, convulsii și situații care necesită diete sărace în sodiu.

.