Wpływ składu wody na powstawanie osadów i korozji

Skład wody decyduje o jej twardości, a tym samym tendencji do powstawania osadów i korozji. Zimną wodę pitną używaną do produkcji ciepłej wody użytkowej, można podzielić według twardości całkowitej oraz według zawartości wolnego CO ₂ (acidity).Podział przedstawia się następująco:

a) według twardości całkowitej

• bardzo miękka – twardość całkowita 0 – 0,9 mmol/l (0 – 5dH)
• miękka – twardość całkowita 0,9 – 1,8 mmol/l (5 – 10dH)
• twarda – twardość całkowita 1,8 – 3,6 mmol/l (10 – 20dH)
• bardzo twarda – twardość całkowita ponad 3,6 mmol/l (ponad 20dH)

b) według zawartości wolnego dwutlenku węgla (CO₂)

• nie agresywna – zawartość CO ₂ wolnego poniżej 5 mg/l
• mało agresywna – zawartość CO ₂ wolnego 5 – 10 mg/l
• średnio agresywna – zawartość CO ₂ wolnego 10 – 20 mg/l
• bardzo agresywna – zawartość CO ₂ wolnego ponad 20 mg/l

Na podstawie wyżej wymienionych danych można wnioskować, że:

– jeżeli woda jest bardzo miękka i agresywna, głównym problemem ciepłej wody będzie zawartość produktów korozyjnych, tj. żółta, nawet czerwono-brunatna woda i powiększona zawartość żelaza

– jeżeli woda jest bardzo twarda i nie agresywna, można oczekiwać problemów z osadami wapnia (kamienia kotłowego)

– jeżeli woda będzie średnio twarda i równocześnie średnio agresywna, mogą występować oba problemy naraz

Skład wody, a powstawanie korozji

Wyżej wymienione podziały wody są tylko orientacyjne. Skłonności wody do korozji metalowych części i powstawania osadów można policzyć dokładnie używając indeksu Langeliera i indeksu Ryznara. Indeks Stabilności Ryznara (Is) definiują wyrażenia Is = 2pHs – pH, gdzie: -pHs = (9,3+A+B)-(C+D) wartość ujemnego logarytmu ze stężenia jonów wodorowych, jakie powinno być w wodzie, aby w danej temperaturze osad węglanu wapnia nie wytrącał się. -ABCD : współczynniki obliczane na podstawie zawartości suchej pozostałości, twardości wapniowej, zasadowości ogólnej i temperatury. -pH = wartość ujemnego dziesiętnego logarytmu ze stężenia jonów wodorowych w wodzie. Podczas gdy indeks nasycenia zdefiniowany jest równaniem Is = pH – pHs. Wartość pHs zależna jest od zawartości wapnia, wartości zasadowości (KNK 4,5) i siły jonowej wody, która zależna jest od zawartości rozpuszczonych soli w wodzie i jej temperatury.

Wartości indeksu stabilności Ryznara (Is) są analogiczne w stosunku do wartości pH i według jego wartości można określić tendencje wody do korozji oraz tworzenia się osadów. Podział obrazuje tabelka :

• Is poniżej 4,0 – osadów na poziomie nieakceptowalnym
• Is = 4,0 – 5,0 – silne tworzenie się osadów
• Is = 5,0 – 6,0 – znaczące tworzenie się osadów
• Is = 6,0 – 7,0 – łagodne tworzenie się osadów lub łagodna korozja
• Is = 7,0 – 7,5 – znacząca korozja
• Is = 7,5 – 9,0 – silna korozja
• Is ponad 9,0 – korozja na poziomie nieakceptowalnym<.

Na bazie indeksu nasycenia Lageliera oraz indeksu stabilności wody Ryznara, powinien bazować wybór koncepcji technologii uzdatniania wody w gospodarce mieszkaniowej oraz w przemyśle. Niedoprowadzenie wody do równowagi wapniowo-węglanowej może spowodować, że woda na wyjściu ze stacji uzdatniającej będzie przeźroczysta i bezbarwna, natomiast u docelowego odbiorcy zabarwiona i mętna. Brak równowago waponiowo-węglanowej wody może również negatywnie wpływać na żywotwość obiegu ciepłej wody.