Примеси в воде значительно отравляют здоровье и вредят оборудованию. Не зря существует много регламентных документов, с указанием норм по составу воды. Чистая вода необходима не только для питья, но и для бытовых нужд, в деятельности любого вида производства. Существует много способов фильтрации, но самым оптимальными, являются те, в которых не используются реагенты. Конечно, нередко бывают ситуации, когда для качественной фильтрации используют химикаты. Но способы без реагентов наиболее приоритетны. Потому что во всем стараемся перейти на экологичное производство. И к тому же химические вещества могут только ухудшить существующее состояние воды. Один из самых известных способов является аэрация. Загрязнений в воде может быть много и в разной концентрации. Иногда требуется совмещение методов для более полноценной очистки от примесей. Каждый тип примесей вредит по-своему. Но все они наносят несомненный вред здоровью и оборудованию. Проявляется это в ухудшении самочувствия, появления или ухудшения болезней, наличия налета или отложений. При этом качество жизни значительно ухудшается, не говоря уже о финансовых расходах. Раньше считалось, что грязная вода только в наземных источниках. Водопроводная проходит первичную обработку, а в скважинную не попадают вредные элементы. Но такие утверждения стали мифом. В некоторых регионах, по показателям химического состава воды, скважинная может быть гораздо хуже, чем из наземного источника.
1. Где используется метод аэрации
Метод аэрации используется очень давно. Первоначально очищать воду таким способом придумал Юлий Цезарь. Конечно, современные технологии значительно отличаются, позволяя упрощать процесс. Но суть осталась такой же. Аэрация используется практически повсеместно. Это один из самых простых и безопасных методов фильтрации и насыщения кислородом.
Как уже говорилось ранее, в воде может содержаться большое количество разных примесей и в любой концентрации. В эту категорию входят растворенные газы, железо, марганец, органические загрязнения и многие другие. Их наличие определяется по химическому анализу. Отталкиваясь от этих данных можно подобрать способ фильтрации. Методов достаточно много и у каждого есть определённые требования по очистке. Одним из самых востребованных и известных является аэрация.
Способ аэрации представляет собой насыщение воды кислородом для окисления среды. Может использоваться для фильтрации любой воды, как на загородных участках, так и в промышленности. Позволяет удалять такие опасные элементы как железо, органические соединения и растворенные газы. Эти элементы не всегда видно в воде с первого взгляда. Железо имеет растворенную форму и распадается только при окислении, меняя цвет воды на бурый. Органические вещества делают жидкость мутной. А растворенные газы, например сероводород, меняют запах и вкус. И чем выше концентрация примесей, тем больше вредного воздействия от них. Чаще всего, аэрационные колонны устанавливаются для очистки скважинной воды. Именно в ней содержится повышенная концентрация марганца и железа. Скважина является исходным источником воды не только на дачных участках и в загородных домах. В промышленности часто используется такой источник. В эту же категорию можно отнести и бутилированную воду. Её добывают из источников, а потом доводят состав до определенных нормативов. Естественно, для очистки питьевой воды используются только экологичные методы, которые не используют при очистке химические вещества. Метод аэрации использует окислитель в своей работе, но природный-кислород. Конечно, если вода используется для технических целей, использование реагентов вполне оправдано.
Такой способ фильтрации является самым безопасным, потому что не используются химические вещества. К тому же при окислении кислород не оставляет вредных продуктов распада, как, например, при хлорировании. Кроме того, вода, в которой много кислорода. Имеет улучшенные органолептические свойства. Но, существуют и недостатки системы. Аэрационные колонны не способны справляться с большой концентрацией загрязнений. То же самое касается и кислотно-щелочного баланса. Поэтому способ подходит только при определенных характеристиках воды: содержание железа не более 10 мг/л, кислотно-щелочной баланс не выше 7.5, а органических веществ не более 5 мг/л. Если требования не удовлетворяются эффективность очистки будет значительно снижена.
По сути, метод аэрации можно применять в любых сферах. Наиболее приоритетным он считается при обезжелезивании. Но, опять же, при соблюдении всех требований. Если концентрация примесей очень высока можно добавлять реагенты или коагулянты. Они усилят реакцию, сократив время на окисление. Но после такой обработки обязательна дополнительная фильтрация.
В сельском хозяйстве аэрация воды является очень актуальным методом. В этой сфере много воды используется для технических целей. Например, полив. Так же часто требуется очистка наземных искусственных источников. При естественной аэрации тратится очень много времени. Поэтому искусственные водоемы очищают с помощью принудительной подачи воздуха. Таким образом происходит не только фильтрация, но и обогащение кислородом. Очень актуален такой метод в холодное время года, когда водоемы не получают достаточного соприкосновения с воздухом. Происходит увеличение объема ила и недостаток кислорода для рыб, если имеется в виду рыбные хозяйства. Установка оборудования для аэрации позволяет поддерживать уровень кислорода в воде на должном уровне. Чаще всего такие устройства погружные и управляются дистанционно.
Аэрационные системы устанавливаются как единая система фильтрации или этапом в цепочке водоподготовки. Может взаимодействовать с другими видами фильтрации. Если состав воды со временем изменяется, то устанавливают дополнительные фильтры для доочистки. Также аэрационные колонны подлежат автоматизации. Для этого устанавливается блок управления.
Аэрационные колонны ориентированы на долгий срок эксплуатации и изготовлены из качественных материалов. Сервисное обслуживание систем проводится по мере необходимости.
2. Типы аэрационного оборудования
Основным элементом фильтрации являются специальные корпуса, называемые аэрационными колоннами. Они могут быть разного объема, зависит от производительности. Существует несколько типов аэрационных колонн. Все они обладают одинаковым методом очищения.
2.1 Напорные колонны
Напорные колонны делают из стекловолокна или нержавеющей стали. Такой материал способен выдержать не только коррозийное действие воды, но и давление, которое необходимо для работы. Принцип действия аэрационной колонны направлен на подачу кислорода, под давлением, в закрытый резервуар, где он смешивается с потоком воды. Объем поступаемой жидкости считает специальный датчик. Как только определенный уровень пройден, на реле подается сигнал и начинается подача кислорода с помощью компрессора. Как только воздух попадает в резервуар начинается химическая реакция окисления и вредные вещества начинают выпадать в осадок. Появившиеся при этом пузырьки воздуха, которые не вступили во взаимодействие с примесями, удаляются через специальный клапан. Осадок удаляется, а чистая вода поступает потребителю.
Преимущество таких устройств в том, что не надо устанавливать дополнительные комплектующие, так как колонна уже находится под давлением. Благодаря напору воды, процесс окисления значительно ускоряется. Но при этом, метод аэрации в принципе достаточно медлительный. Поэтому для завершения реакции требуется около 30 минут. Для увеличения производительности требуется устанавливать колонны с большим объемом.
Такие устройства могут быть использованы как в частном, так и в промышленном значении. Для ускорения реакции и при высокой концентрации примесей используются химические вещества. Их подача должна проходить строго дозировано. Почему так важно заострить на этом внимание? Потому что превышение необходимой дозы повлечет ухудшение состава воды. Те частицы, которые не использовались в ходе обработки, остаются в воде. А так как это химикаты их влияние оказывается негативным. Если реагентов не хватит, то и очистка будет неполная. Добавлением химических веществ в воду занимается дозатор. Он может уже быть в комплектации или докупаться отдельно.
Из преимуществ таких установок не только экологичная фильтрация. Для очистки не требуется установка дополнительных комплектующих, в виде насосной станции. Кроме того, давление помогает ускорять окисление. Из основных недостатков – это шум. Компрессор работает довольно шумно. Поэтому устанавливать такие колонны лучше в отдельных помещениях. На производстве это не является проблемой, так как для фильтрующего оборудования выделены специальные помещения. А вот в частных домах желателен монтаж в подвальных или отдельных помещениях. При очистке воды от растворенного сероводорода около установок может быть повышенное содержание газа в кислороде. Это обусловлено тем, что происходит выброс через клапан остаточных пузырьков воздуха. Так же аэрационные колонны достаточно габаритны. Для обеспечения реакции окисления и увеличения производительности требуются емкости больших габаритов.
2.2 Безнапорные колонны
В случае установки безнапорных колонн, используется открытый тип устройств. Суть метода такая же- в окислении среды для распада примесей. Только в этом случае используются открытые резервуары, для контакта с воздухом. Поток воды проходит в трубопровод, объем поступаемой жидкости считает специальный датчик. Как только определенный уровень пройден, на реле подается сигнал и запускается компрессор. Далее также происходит процесс окисления и распад вредных веществ. Если присутствует железо, то оно меняет форму на трехвалентное, выдавая бурый осадок. Органические вещества, которые придавали мутность также опадают вниз. Осадок удаляется, а вода поступает потребителю.
Преимущество таких устройств в более плотном контакте с кислородом, но, окисление происходит медленнее. Потому что насыщение воды кислородом происходит без давления. Так как нет компрессора, очистка происходит без дополнительного шума. Но такие устройства используются только при незначительных загрязнениях. Или как предварительная подготовка фильтрации воды. При высокой концентрации примесей данное оборудование не справится. Если необходимо увеличить производительность, требуется установка более габаритных емкостей, чтобы увеличить площадь соприкосновения кислорода с воздухом. Но при этом оборудование занимает больше места, из-за объемных колонн.
Какой же метод предпочтительнее? Зависит от изначальных требований. Напорные установки немного дороже, но сокращают время фильтрации. Зато безнапорное оборудование работает тише. Безнапорная аэрация справляется только с самой минимальной концентрацией примесей. Но можно увеличить производительность с помощью добавления химических веществ.
3. Какую воду очищают методом аэрации
Чаще всего способ аэрации используется для фильтрации скважинной воды. Ввиду габаритности установок, такой метод не совсем актуален для квартир. Кроме очистки воды из скважины. Аэрация помогает при фильтрации сточных вод.
Скважина есть практически на любом дачном участке. То же самое касается и коттеджных поселков. Воду используют для бытовых нужд и для питья, поэтому фильтрация с помощью реагентов сразу не подходит. Основной метод очистки скважинной воды – это аэрация. Недорого и эффективно. Оборудование для очищения можно приобрести уже в готовом виде или смастерить самостоятельно. Самодельные устройства более простые, но при этом имеют низкую производительность. Поэтому для эффективной фильтрации лучше устанавливать готовые аэрационные колонны. Если вода имеет высокую концентрацию примесей, то аэрация может стать одним из пунктов очистки. Как предварительная обработка.
Сточные и ливневые воды тоже нуждаются в очищении. По регламенту в сливаемой воде не должно быть высокой концентрации вредных веществ и тяжелых металлов. Все это необходимо потому что стоки сливаются в природные ресурсы и не успевают самостоятельно очищаться. Поэтому качество исходной воды все хуже и хуже. Её не обязательно фильтровать до полного уничтожения примесей, но есть нормы, в которых указан допустимый диапазон элементов в составе. Такие сооружения должны быть экологичными, чтобы не допустить еще большего загрязнения. Для очищения сточных вод, аэрация является элементом, который помогает успешному протеканию биологических процессов. Дело в том, что в процессе очистки используются аэробные бактерии. А они могут работать только при наличии кислорода. Именно с помощью аэрации и насыщают воду кислородом. Проходят такие процессы в специальных устройствах аэротенках. Очистка может происходит в открытых резервуарах или закрытых. При закрытом типе оборудования, брать достаточное количество кислорода неоткуда. И аэробные бактерии перестают размножаться. Чтобы не допустить остановки процесса. Подключается оборудование для насыщения воды воздухом- аэрации.
Метод аэрации можно применять в любых сферах производства. Чаще всего используется на крупных предприятиях, где является одним из этапов первичной обработки воды. Использовать этот способ без добавления реагентов не очень рентабельно. Потому что требуется много времени для окисления. Аэрация может быть совмещена с любыми другими способами фильтрации.
Чем же метод аэрации превосходит другие способы фильтрации? В первую очередь хотелось бы отдельно выделить неприхотливость технологии. Установил оборудование, и вода сама потихоньку фильтруется. При этом не требуется дополнительных вложений. Во-вторых, способ безопасный. Для очищения не нужны никакие химические вещества. А это не только позволяет использовать метод для фильтрации питьевой воды, но и экономия на дополнительных комплектующих. Не надо покупать дозаторы и реагенты. Постоянно обогащение кислородом делает воду более вкусной. Есть, конечно, и недостатки способа. Но их значительно меньше. Самое основное требование — это правильно отталкиваться от состава воды. Если примесей, например, железа, очень много и в большой концентрации, то аэрация не способна качественно производить очистку. Просто потому что метод не рассчитан на такие нагрузки. Всегда можно добавить комплектующие или дополнительные элементы фильтрации.
4. Как выбрать аэрационную колонну
При выборе модели аэрационной колонны следует вначале отдать воду на анализ, чтобы выяснить её состав. Если характеристики жидкости удовлетворяют техническим требованиям оборудования, то подбирается тип устройства. Современные модели отличаются по внешнему исполнению, производительности и комплектующим. Зависит от производителя. Конечно, вначале стоит определиться какой тип аэрации больше всего подходит. Далее определяется объем аэрационной колонны и рассчитывается стоимость сервисного обслуживания.
Как такового, обслуживания не требуется. Но необходима замена или промывка загрузки, которая очищает воду от осадка. Также стоит уточнить требуется ли автоматизация системы. При этом потребуется приобретение дополнительного блока управления.
При выборе колонны следует уделить внимание материалу, из которого она состоит. Вода, насыщенная примесями, особенно железом, может в кратчайшие сроки вызвать коррозию. Поэтому корпус должен состоять из антикоррозийного материала и не подвергаться вредному воздействию других элементов. Загрузка, как правило, уже идет в комплекте с установкой. Но можно, при желании, заменить её на любую другую. Главное не забывать промывать. Потому что в противном случае материал засориться примесями и не сможет эффективно задерживать загрязнения.
На выбор колонны влияет и место установки, а точнее выделенная площадь. Напорные колонны занимают меньше места. Однако, имеют более низкую производительность как раз из-за своих размеров. Для увеличения этого критерия необходимо увеличивать и габариты колонн. К тому же напорная и безнапорная аэрация отличаются степенью вывода растворенных газов. В открытых резервуарах, такие элементы выводятся гораздо быстрее, ввиду большей открытой площади.
Рассмотрим на примере стандартное наполнение оборудования аэрации с загрузкой. Процесс фильтрации происходит быстрее, за счет каталитического загрузочного материала. Одновременно он же является средством, которое задерживает осадок. В емкость распыляется вода, насыщаясь кислородом. Сразу же начинается процесс, при котором происходит окисление. При этом характерно выпадение осадка, в виде нерастворенных частиц. Вода проходит через фильтрующий материал, который усиливает окисление, одновременно задерживая примеси. После чего чистая вода готова к использованию. Такой метод требует обязательной промывке загрузочного материала. Очищается при подаче потока воды в обратном направлении. Необходимость такой очистки связана с наполнением фильтрующих веществ загрязнениями. Для сохранения качества фильтрации и производительности требуется обязательная периодическая очистка.
Если брать процесс аэрации в целом, то можно выделить следующие плюсы и минусы такой обработки.
Преимущества:
· Оборудование очень простое и понятное в использовании.
· Любые устройства, которые используют метод аэрации можно автоматизировать.
· Для окисления среды используется кислород, а не реагенты.
· При необходимости можно установить дополнительные элементы фильтрации или добавить загрузочный материал.
· Очищение происходит быстро.
· Эксплуатация оборудования проста и выгодна экономически.
· Вода получает кислород, что позволяет значительно улучшить органолептические свойства.
· Нет затрат на химические вещества.
Недостатки:
· Эффективная фильтрация происходит только при соблюдении определенных требований по составу воды.
· Если используется загрузочный материал, то он периодически подлежит замене.
· Низкая производительность. Для увеличения требуется добавления реагентов.
Преимущества метода очевидны. Кислород является природным окислителем. Он безопасен и эффективен. Что касается недостатков, то они есть, как и у каждого способа фильтрации.
5. Выводы
Удаление примесей является обязательным условием для фильтрации любой воды. Это касается как бытовых, так и промышленных сфер. Требования к оборудованию предъявляются достаточно строгие. Аэрационная колонна полностью соответствует все современным стандартам фильтрации.
· Оборудование изготовлено из качественных материалов.
· Позволяет удалить основные типы загрязнений: железо, марганец, органические соединения, растворенные газы.
· В процессе фильтрации не используются реагенты.
· Возможность автоматизации оборудования.
· Для увеличения производительности требуется увеличить объем колонн.
Аэрационные колонны способны очистить воду из любого источника. Хотя больше ориентированы на скважинную очистку и наземные водоемы. Может устанавливаться для фильтрации воды в коттеджах и промышленных зонах. Не требует особых расходов на эксплуатацию. Если нужно провести доочистку, в систему монтируются еще элементы фильтрации. Одним из главных достоинств аэрационных колонн является её повсеместное использование и возможность улучшения. При необходимости, для усиления каталитического эффекта можно добавлять реагенты. Но в этом случае теряется экологичность, хотя и ускоряется время фильтрации. Такой метод используют на производствах для увеличения производительности очистки технической воды. Если используются химикаты, то воду употреблять для питья не рекомендуется.
Давление воды остается неизменным, при этом улучшаются органолептические свойства воды. Несмотря на медлительность метода, аэрационные колонны очень часто устанавливают во всех сферах. Монтаж оборудования достаточно простой. Поэтому аэрационные колонны достаточно эффективны в борьбе с различными примесями, позволяя получать отфильтрованную воду по всем стандартам СанПиН.
Метод аэрации актуален для всех сфер производств и бытового использования. Технология может использоваться как для самостоятельной очистки, так и в цепочке системы водоподготовки. Благодаря своей простоте и экологичности, с помощью аэрации можно очищать любой тип воды. То есть если количество примесей в воде минимально не обязательно устанавливать большое количество фильтров, достаточно использовать способ аэрации. Чаще всего таким способом фильтруют воду из скважины.
Сборка аэрационной системы
Если вам понравилась наша статья, поставьте пожалуйста лайк и подписывайтесь на наш канал, будет еще много полезной информации.