Apele naturale sunt apele din rauri, lacuri, panza freatica precipitatii, mari si oceane.
Apele industriale sunt apele naturale care transformate sau nu corespund necesitatilor proceselor tehnologice.
Apele reziduale sunt ape ce rezulta din procesele tehnologice.
Apele naturale, industriale si reziduale contin substante dizolvate (gaze, saruri) cat si solide in suspensii.
Sarurile dizolvate in apa ii confera acesteia o proprietate si anume duritate.
Cunoaşterea durităţii apei este importantă în unele domenii, cum ar fi protecţia construcţiilor împotriva coroziunii, instalaţii termice, spălare, etc.
Duritatea apei (dT) este o proprietate imprimată acesteia de conţinutul total de săruri solubile de Ca şi Mg.
Funcţie de natura acestor săruri se deosebesc două tipuri de durităţi:
- duritate temporară
- duritate permanentă
Duritatea temporară(dtp) este dată de conţinutul de bicarbonaţi de calciu şi magneziu Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, care prin fierbere se transformă în carbonaţi insolubili, ce se depun:
Duritatea permanentă (dp) este dată de conţinutul de săruri de Ca şi Mg care nu se îndepărtează prin fierbere (cloruri, sulfaţi, azotaţi).
Duritatea apei este egală cu suma dintre duritatea permanentă şi duritatea temporară:
Duritatea apei se exprimă în grade de duritate.
Un grad de duritate reprezintă convenţional o anumită concentraţie de săruri, exprimată sub forma unor compuşi ai calciului (CaO, CaCO3).
Astfel:
1 grad francez de duritate reprezintă un conţinut de săruri de Ca şi Mg echivalent cu 1 mg CaCO3 la 100ml apă.
1 grad german de duritate reprezintă un conţinut de săruri de Ca şi Mg echivalent cu 1 mg CaO la 100ml apă.
1 grad englez de duritate reprezintă un conţinut de săruri de Ca şi Mg echivalent cu 1 mg CaCO3 la 76 ml apă.
Relaţia ce există între diferitele grade de duritate este:
1 grad german=1,79 grad franceze=1,25 grad engleze
Apele se clasifica functie de duritatea exprimata in grade germane in:
- Foarte moi : 0-5 grade
- Moi: 5-10 grade
- Semidure: 10-20 grade
- Dure: 20-30 grade
- Foarte dure > 30 grade
Apele foarte moi sunt corozive pentru beton, prin dizolvarea lenta a pietrei de ciment.
Apele dure si foarte dure sunt periculoase pentru instalatiile termice datorita depunerilor de calcar ce diminueaza din sectiunile conductelor si micsoreaza schimbul de caldura.
Tratarea apelor industriale si reziduale
Pentru atingerea criteriilor impuse de norme si legi apele industriale si reziduale se trateaza prin:
- Purificare
- Dedurizare
- Epurare
Purificarea se realizeaza prin:
- sedimentarea impuritatilor cu ajutorul unor coagulanti Al2(SO4)3, FeCl3;
- decolorare;
- filtrare;
- dezinfectie (cu ozon; clor, UV).
Dedurizarea se poate face utilizand mai multe procedee:
- procedeul cu var, ce conduce la eliminarea duritatii temporare:
- procedeul cu soda, ce conduce la eliminarea duritatii permanente:
- procedeul cu soda caustica ce elimina duritatea totala:
Pe acelasi principiu, al formarii de saruri insolubile de calciu se pot utiliza si fosfatii.
Procedeul cu schimbatori de ioni:
Se pot utiliza rasini (macromolecule cu capete ce contin grupari capabile sa schimbe ioni) de tip cationiti (schimba cationi) si anioniti (schimba anioni).
Utilizarea unor cationiti de tip R-Na conduce la eliminarea duritatii totale:
Utilizarea unor cationiti de tipul R-H conduce la eliminarea sarurilor dar si la acidularea apei:
Pentru neutralizarea aciditatii se trateaza in continuare apa cu un anionit R-OH:
Epurarea apei se face in instalatii specializate.