Параметр общей жесткости воды состоит из двух составляющих: некарбонатной и карбонатной жесткости.
При определении параметра карбонатной жесткости исходят из состава в воде (при рН>8.3 ) карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния. Карбонатная жесткость устраняется на 100% во время кипячения воды. Гидрокарбонаты при этом выпадают в осадок в виде карбоната кальция и гидроксида магния. Часто такую составляющую называют временной жесткостью. Некарбонатная жесткость характерна присутствием кальциевых и магниевых солей. Совсем не устраняется кипячением. Для коррекции некарбонатной составляющей используют фильтры на основе ионообменных смол. Некарбонатная жесткость является постоянной жесткостью.
В России, в качестве единицы жесткости воды установлен единица: моль на кубический метр (моль/м3), что численно идентично величине миллиграмм эквивалент на литр (мг-экв/л) .
Общая жесткость воды важнейшая величина в теплоэнергетике и водоснабжении. Вода при определенном уровне щелочности, с жесткостью свыше 4 (мг-экв/л) вызывает в системе трубопроводов отложение шлаков и накипи из карбоната кальция. Особенно это интенсивно происходит при ее нагревании. В тоже время излишне умягченная вода (с жесткостью менее 2 (мг-экв/л)), в присутствии растворенного кислорода, крайне агрессивна к металлам. В таком состоянии, и в зависимости от уровня рН, а также ряда других факторов, вода оказывает сильное коррозионное действие на теплообменник чиллера и элементы трубопроводов. Ни при каких условиях жесткость воды в системе чиллера не должна быть менее 0.56 (мг-экв/л) и более 5 (мг-экв/л). Оптимальное значение жесткости воды для систем охлаждения 3–4 (мг-экв/л) при рН 6,9< pH < 8 При этом, содержание других элементов должно поддерживаться на уровне:
растворенное железо <0,5 мг/л, сульфат (SO4–2) <30 мг/л, нитрат (NO3) = 0, хлор (CL) <10 мг/л, растворенный кислород: 4< (O2) <9 мг/л, углекислый газ (СО2) <30 мг/л, удельная электрическая проводимость для чиллеров 200-600 мкСм/см, для испарительных конденсаторов и градирен не более 2000-2500 мкСм/см. Оценочное значение проводимости может быть выражено через общее солесодержание мкС/см х 0.65 = TDS (общее солесодержание мг/л)
Для сравнения, предельно чистая вода в результате её собственной диссоциации имеет удельную электрическую проводимость при 25°С = 5,48 × 10 См/см или 0,0548 мкСм/см;
деминерализованная вода — от 0,1 до 10 мкСм/см;
питьевая вода — от 100 до 1300 мкСм/см;
поверхностные воды — от 100 до 8000 мкСм/см;
сточные воды — от 1000 до 8000 мкСм/см;
солоноватая и морская вода — от 1000 до 80000 мкСм/см;
концентрированные кислоты — от 80000 до 2 млн. мкСм/см.
Ни при каких условиях, количество следующих элементов не должно превысить :
H2S < 0,02 ppm, SO2 < 0,02 ppm, NO и NO2 < 1 ppm, NH3 < 6 ppm, N2O ¸0,25 ppm
