ДИСКРЕТНО-ІМПУЛЬСНЕ ВВЕДЕННЯ ЕНЕРГІЇ – ЕФЕКТИВНИЙ МЕТОД ВИДАЛЕННЯ ГІДРОКАРБОНАТУ КАЛЬЦІЮ ТА ЗМЕНШЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ
For municipal water supply systems, industrial enterprises, and thermal plants, the content of mineral impurities in water is regulated, which necessitates the use of technologies for their removal. The object of study was water from an artesian well, which was treated on a rotor-pulsation apparatus...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine
2024
|
| Онлайн доступ: | https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/592 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Thermophysics and Thermal Power Engineering |
Репозитарії
Thermophysics and Thermal Power Engineering| id |
oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-592 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-5922025-02-22T18:04:20Z DISCRETE PULSE INPUT OF ENERGY IS AN EFFECTIVE METHOD OF REMOVING CALCIUM HYDROCARBONATE AND REDUCING WATER HARDNESS ДИСКРЕТНО-ІМПУЛЬСНЕ ВВЕДЕННЯ ЕНЕРГІЇ – ЕФЕКТИВНИЙ МЕТОД ВИДАЛЕННЯ ГІДРОКАРБОНАТУ КАЛЬЦІЮ ТА ЗМЕНШЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ Obodovych, O.M. Tselen, B.Y Pereiaslavtseva, О.О. Stepanova, O.E. For municipal water supply systems, industrial enterprises, and thermal plants, the content of mineral impurities in water is regulated, which necessitates the use of technologies for their removal. The object of study was water from an artesian well, which was treated on a rotor-pulsation apparatus that implements the principle of discrete-pulse energy input in an aeration-oxidizing setup of rotor type. The effect of the principle of discrete-pulse energy input on the process of extracting calcium bicar- bonate from water to reduce its hardness is studied. It was determined that when treating water in the rotor-pulsation apparatus without adding ammonium hydroxide solution, it is possible to reduce the calcium ions concentration from 77,1 to 57,1 mg/L, and the total hardness from 13,4 to 7,6 mmol/L. It has been proven that the addition of 0,1 wt.% ammonium hydroxide to the treated water and treatment in the rotor-pulsation apparatus at the flow shear rate of 40·103 s-1 during 10 cycles allows for to reduce in the calcium ions concentration by 99,3 % and to reduce the total hardness to 0,16 mmol/L. This is explained by the formation of a water-air mixture, which, passing through the rotor-pulsation apparatus, is affected by shock waves, interphase turbulence, microcavitation, and vortices, which leads to an increase in the rate of mass transfer of oxygen from the gas phase to the liquid and its trans- portation by the liquid. At the same time, the structure of water changes with the formation of free hydrogen bonds, which causes its increased activity and reactive capacity. Water treatment according to the principle discrete-pulse energy input in the rotor-pulsation apparatus is recommended for use in the implementation of a number of chemical softening methods to reduce the consumption of reagents and increase the degree of purification. Наведено результати експериментальних досліджень впливу принципу дискретно-імпульсного введення енергії на процес вилучення з води гідрокарбонату кальцію для зниження її жорсткості. Розроблено роторно-пульсаційний апарат спеціальної конструкції і технологічні режими обробки води для нього. Наведено результати досліджень впливу концентрації аміаку, гідроксиду амонію і режимних параметрів обробки на pH, концентрацію іонів кальцію і жорсткість води. Визначено, що обробка води за принципом ДІВЕ в роторно-пульсаційному апараті може знайти застосування при реалізації низки хімічних методів пом’якшення води для зменшення витрати реагентів та підвищення ступеня її очищення Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine 2024-09-27 Article Article application/pdf https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/592 10.31472/ttpe.3.2024.4 Thermophysics and Thermal Power Engineering; Vol 46 No 3 (2024): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 33-43 Теплофизика и Теплоэнергетика; Vol 46 No 3 (2024): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 33-43 Теплофізика та Теплоенергетика; Vol 46 No 3 (2024): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 33-43 2663-7235 uk https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/592/514 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru |
| institution |
Thermophysics and Thermal Power Engineering |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-02-22T18:04:20Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Obodovych, O.M. Tselen, B.Y Pereiaslavtseva, О.О. Stepanova, O.E. |
| spellingShingle |
Obodovych, O.M. Tselen, B.Y Pereiaslavtseva, О.О. Stepanova, O.E. ДИСКРЕТНО-ІМПУЛЬСНЕ ВВЕДЕННЯ ЕНЕРГІЇ – ЕФЕКТИВНИЙ МЕТОД ВИДАЛЕННЯ ГІДРОКАРБОНАТУ КАЛЬЦІЮ ТА ЗМЕНШЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ |
| author_facet |
Obodovych, O.M. Tselen, B.Y Pereiaslavtseva, О.О. Stepanova, O.E. |
| author_sort |
Obodovych, O.M. |
| title |
ДИСКРЕТНО-ІМПУЛЬСНЕ ВВЕДЕННЯ ЕНЕРГІЇ – ЕФЕКТИВНИЙ МЕТОД ВИДАЛЕННЯ ГІДРОКАРБОНАТУ КАЛЬЦІЮ ТА ЗМЕНШЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ |
| title_short |
ДИСКРЕТНО-ІМПУЛЬСНЕ ВВЕДЕННЯ ЕНЕРГІЇ – ЕФЕКТИВНИЙ МЕТОД ВИДАЛЕННЯ ГІДРОКАРБОНАТУ КАЛЬЦІЮ ТА ЗМЕНШЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ |
| title_full |
ДИСКРЕТНО-ІМПУЛЬСНЕ ВВЕДЕННЯ ЕНЕРГІЇ – ЕФЕКТИВНИЙ МЕТОД ВИДАЛЕННЯ ГІДРОКАРБОНАТУ КАЛЬЦІЮ ТА ЗМЕНШЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ |
| title_fullStr |
ДИСКРЕТНО-ІМПУЛЬСНЕ ВВЕДЕННЯ ЕНЕРГІЇ – ЕФЕКТИВНИЙ МЕТОД ВИДАЛЕННЯ ГІДРОКАРБОНАТУ КАЛЬЦІЮ ТА ЗМЕНШЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ |
| title_full_unstemmed |
ДИСКРЕТНО-ІМПУЛЬСНЕ ВВЕДЕННЯ ЕНЕРГІЇ – ЕФЕКТИВНИЙ МЕТОД ВИДАЛЕННЯ ГІДРОКАРБОНАТУ КАЛЬЦІЮ ТА ЗМЕНШЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ |
| title_sort |
дискретно-імпульсне введення енергії – ефективний метод видалення гідрокарбонату кальцію та зменшення жорсткості води |
| title_alt |
DISCRETE PULSE INPUT OF ENERGY IS AN EFFECTIVE METHOD OF REMOVING CALCIUM HYDROCARBONATE AND REDUCING WATER HARDNESS |
| description |
For municipal water supply systems, industrial enterprises, and thermal plants, the content of mineral impurities in water is regulated, which necessitates the use of technologies for their removal.
The object of study was water from an artesian well, which was treated on a rotor-pulsation apparatus that implements the principle of discrete-pulse energy input in an aeration-oxidizing setup of rotor type.
The effect of the principle of discrete-pulse energy input on the process of extracting calcium bicar- bonate from water to reduce its hardness is studied.
It was determined that when treating water in the rotor-pulsation apparatus without adding ammonium hydroxide solution, it is possible to reduce the calcium ions concentration from 77,1 to 57,1 mg/L, and the total hardness from 13,4 to 7,6 mmol/L. It has been proven that the addition of 0,1 wt.% ammonium hydroxide to the treated water and treatment in the rotor-pulsation apparatus at the flow shear rate of 40·103 s-1 during 10 cycles allows for to reduce in the calcium ions concentration by 99,3 % and to reduce the total hardness to 0,16 mmol/L.
This is explained by the formation of a water-air mixture, which, passing through the rotor-pulsation apparatus, is affected by shock waves, interphase turbulence, microcavitation, and vortices, which leads to an increase in the rate of mass transfer of oxygen from the gas phase to the liquid and its trans- portation by the liquid. At the same time, the structure of water changes with the formation of free hydrogen bonds, which causes its increased activity and reactive capacity.
Water treatment according to the principle discrete-pulse energy input in the rotor-pulsation apparatus is recommended for use in the implementation of a number of chemical softening methods to reduce the consumption of reagents and increase the degree of purification. |
| publisher |
Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/592 |
| work_keys_str_mv |
AT obodovychom discretepulseinputofenergyisaneffectivemethodofremovingcalciumhydrocarbonateandreducingwaterhardness AT tselenby discretepulseinputofenergyisaneffectivemethodofremovingcalciumhydrocarbonateandreducingwaterhardness AT pereiaslavtsevaoo discretepulseinputofenergyisaneffectivemethodofremovingcalciumhydrocarbonateandreducingwaterhardness AT stepanovaoe discretepulseinputofenergyisaneffectivemethodofremovingcalciumhydrocarbonateandreducingwaterhardness AT obodovychom diskretnoímpulʹsnevvedennâenergííefektivnijmetodvidalennâgídrokarbonatukalʹcíûtazmenšennâžorstkostívodi AT tselenby diskretnoímpulʹsnevvedennâenergííefektivnijmetodvidalennâgídrokarbonatukalʹcíûtazmenšennâžorstkostívodi AT pereiaslavtsevaoo diskretnoímpulʹsnevvedennâenergííefektivnijmetodvidalennâgídrokarbonatukalʹcíûtazmenšennâžorstkostívodi AT stepanovaoe diskretnoímpulʹsnevvedennâenergííefektivnijmetodvidalennâgídrokarbonatukalʹcíûtazmenšennâžorstkostívodi |
| first_indexed |
2025-12-17T13:56:08Z |
| last_indexed |
2025-12-17T13:56:08Z |
| _version_ |
1851764002092220416 |