Что такое аэрация? Подробно про техпроцесс аэрации воды
Для некоторых технических операций, в которых задействована вода, может быть недостаточно ее стандартных свойств, а точнее, состава. Чаще всего для таких операция требуется более насыщенная кислородом или воздухом вода.
Процесс такого насыщения называется аэрация. Для осуществления аэрации применяются специальные насосы или воздуходувки. Чаще всего аэрация применяется для следующих целей:
- Для окисления соединений марганца и железа. Данные соединения удаляются окислением этих веществ кислородом, после чего соединения выпадают в осадок и собираются с помощью специального фильтра, а вода проходит далее очищенной.
- Ликвидация биологических загрязнений. Такие процессы сейчас используются практически на всех крупных сооружениях по очистке. Когда вода насыщается кислородом, в ней возрастает количество аэробных бактерий, которые являются очень полезными. Такие бактерии способны превратить биомассу биогаз - метан и двуокись углерода. Кроме того, благодаря таким устройствам как воздуходувки, появилась возможность откачать биогаз из цистерн и прочих резервуаров очистных сооружений. Далее он может быть использован в различных направлениях: в производстве электроэнергии, в производстве транспортного топлива и так далее.
- Обеззараживание воды. При таком пром процессе (когда воздух воздействует на воду) в ней уничтожаются различные органические вещества.
- Поддержка экосистемы водоемов со стоячей водой за счет воздуха. Под влиянием солнечных лучей, в водоемах со стоячей водой активируется процесс активного размножения анаэробных бактерий, что приводит, спустя какое-то время, к превращению чистого водоема в мутное болото, которым характерны крайне неприятные запахи. Кроме того, при недостаточном количество воздуха в воде, происходит процесс мора рыб и прочих организмов, которые приносят пользу.
- Ликвидация растворенных в воде газов. Такие газы могут быть опасны и токсичны, в число таких могут входить метан, сероводород и прочие.
Методы аэрации и сферы применения
- Аэрация воды. Процесс воды применяется как на различных предприятиях, для очистки воды, которая в дальнейшем будет участвовать в производственных процессах, которые требуют использования воды высокой степени очистки, так и в быту. В быту аэрация применяется во множестве процессов, от очистки воды на входе в частный дом, до аэрации воды в аквариуме. Процессы позволяют насытить воду кислородом и избавить ее от неприятных вкусовых качеств и запахов, что очень важно в быту, когда вода употребляется в пищу. В пищевой промышленности и прочих сферах наличие чистой воды также является определяющим фактором, так как вода участвует в производстве продукции, который будет употребляться людьми. Для проведения таких процессов, чаще всего используют аэрационные установки (станции) различных размеров, которые позволяют кислороду окислить соединения железа и марганца, находящихся в воде, а специальный фильтр убирает вредоносные окислы, после реакции кислорода с соединениями железа и марганца. Чтобы эта операция производилась успешно, требуется увеличенная подача кислорода в воду, подача осуществляется под давлением. Такую подачу воды обеспечивают специальные насосы и воздуходувки для аэрации. Аэрация воды бывает напорной и безнапорной (об этом чуть позже), аэрация воды является наиболее эффективным и безопасным методом, в отличие от прочих методов очистки воды, она не требует применения химикатов.
- Аэрация сточных вод. Очистка сточных вод имеет особенное значение, так как эти воды, либо попадают в места, где они могут навредить экологии, так как они непригодны для прохождения биологических процессов и сильно загрязнены, либо попадают на производство для повторного использования, а загрязненная вода может плохо сказаться на качестве производственных процессов. Для аэрации сточных вод применяют технический кислород. Процесс протекает в специальных резервуарах, которые называются аэротенки, которые могут работать по механическому принципу, где захват кислорода происходит путем специальных устройств, которые подают кислород путем вращения специальных элементов, но такой принцип работы менее эффективен. Более мощные установки работают по пневматическому принципу, где кислород подается под давлением специальным устройством воздуходувкой.
- Аэрация подземных вод. Процессы аэрации подземных вод, чаще всего применяются в загородных домах, участки которых оборудованы скважиной или колодцем. Вода в них, хоть и считается чистой, но все же не достаточно, а бывает, что даже, наоборот, имеет множество примисей. Чаще всего используют принцип напорной аэрации с помощью специального оборудования. Подробнее о напорной аэрации речь пойдет чуть ниже.
- Аэрация пруда. Экосистема некоторых водоемов, в которых содержится стоячая вода также нуждаются в аэрации, так как нехватка воздуха негативно сказывается на обитателях водоема, если, например, в них разводится рыба (она может погибнуть). Кроме того, в такой воде, без циркуляции воды, могут образовываться вредоносные бактерии, которые загрязняют воду. Существует множество различных устройств для аэрации прудов, при чем разнообразие конструктивных решений поражает, используются фонтаны, передвижные установки, различные распылители воздуха, помпы, каскады и прочие.
Воздуходувки для аэротенков и очистных систем
Для работы систем для аэрации, прежде всего, важна эффективная подача кислорода под давлением, для этого применяются специальные устройства: насосы или воздухоувки.
Воздуходувки представлены широким типоразмерным ассортиментом, поэтому оборудование стоит подбирать правильно, чтобы оборудование могло обеспечить необходимую подачу кислорода.
Как правильно рассчитать и выбрать воздуходувку для аэрации?
Основные требования, которым должны соответствовать устройства подачи кислорода в систему аэрации: экологичность, бесшумность, простота в эксплуатации, подходящая мощность, устойчивы к воздействию воды. Подобрать оптимальный вариант по уровню шума или по безопасности для окружающей среды (подходят безмасляные модели) достаточно просто, а вот высчитать необходимую мощность - это очень сложная задача. Расчеты производятся достаточно сложно и включают множество факторов, такие как: тип системы аэрации, область ее применения, размеры системы, требуемая интенсивность работы и прочие факторы. Но этот расчет должен быть произведен максимально точно. Для этого лучше всего обратиться к квалифицированному специалисту.
Лучшие насосы и воздуходувки для аэрации - мой личный рейтинг!
- Воздуходувки Varp Alpha. Устройства линейки обеспечивают стабильный воздушный поток, производительность от 55 до 2050 кубометров в час, перепад давления в режиме компрессора от 40 до 670 мБар, в вакуумном - от 40 до 460 мБар. Эта линейка оборудования представлена одним из самых широким ассортиментом моделей.
- Вихревые воздуходувки Busch Samos. Установки имеют хорошие технические параметры, кроме того являются очень надежными устройствами, а их особенностью является то, что они могут быть установлены как вертикально, так и горизонтально.
- Воздуходувки FPZ SCL. Могут создавать максимальное избыточное давление до 650 мБар, и относительный вакуум до 450 мБар. Производительность от 30 до 1985 кубометров в час. Конструкция выполнена моноблоком, что делает устройства компактными и легкими. Данные модели тоже могут быть установлены в разных положения.
Что из себя представляет станция аэрации воды?
Станция аэрации воды - это комплексные устройства, которые могут осуществляет процесс аэрации. Станции могут быть совершенно разных размеров и предназначены для очистки совершенно разных объемов воды с различной интенсивностью.
Вода закачивается в станцию насосом, затем проходит процесс аэрации, затем вода может быть сразу же пущена в систему подачи или отстаиваться какое-то время, если имеется такая необходимость. Станции имеют свой резервуар, он может быть открытого или закрытого типа. Закрытые резервуары используют для напорной аэрации, а открытые - для безнапорной.
Напорная и безнапорная аэрация воды: в чем же разница?
Разница заключается типе резервуара, который предполагает наличие или отсутствие системы отвода вредоносных газов, которые могут быть растворены воде, а также во времени, которое потребуется на проведение процесса.
Напорная аэрация
Процесс протекает в специальном окислительном баке или внутри колонны для аэрации. На уровне середины высоты (примерно) бака или колонны присоединена труба, через которую с помощью насоса или воздуходувки подается сжатый воздух. Воздух попадает в емкость под давлением и создает множество пузырьков, поток которых способствует окислению ненужных вредоносных веществ в составе воды. Кроме того, поток пузырьков ликвидирует вредоносные газы. Ликвидируемые газы устремляются вверх и удаляются через специальный клапан, который установлен в верхней точке колонны или бака. Позже вода сливается в специальный фильтр, в котором остаются примеси, которые были окислены воздухом. Далее очищенная от неприятных запахов и привкусов вода выходит из системы.
Такой метод является широко распространенным, так как установки для его осуществления являются достаточно компактными, не требуют специальной установки для подачи воды к ее последующим потребителям. Напорный метод аэрации отличается особой эффективностью ликвидации вредоносных газов, которые могут быть растворены в воде.
Безнапорная аэрация
Бак для проведения аэрации таким методом оборудован системой, которая раздробляет поток воздуха. Уровень воды в емкости контролируется с помощью специально системы, в состав которой входит датчик уровня, которой в необходимые моменты передает сигналы на клапан, который по сигналу открывает или закрывает тубу системы подачи воды в емкость. Воздух подается специальным насосом или воздуходувкой через трубу. Данная труба опущена практически на самое дно емкости, а на конце ее находится аэратор, который представляет собой фильтр, с сеткой мелкого сечения. Когда воздух под давлением проходит через эту сетку, образуется много мелких пузырьков, которые и насыщают воду кислородом и окисляют соединения железа и марганца. Далее, аналогично с напорной установкой, вода насосом подается в фильтр, который собирает вредоносные окислы.
Основным минусом такой системы является сом техпроцесс, который занимает очень много времени. Но также, за счет долго времени, которое требуется на процесс, окисление соединений железа и марганца кислородом длится дольше, что позволяет убрать больше вредоносных веществ. Кроме того, такая конструкция позволяет обзавестись запасом воды, что положительно сказывается в местах, где возможны ее частые отключения.