В наших предыдущих статьях вы наверняка не раз встречали термин «аэрация». Пришло время остановиться на этой технологи водоподготовки подробнее и дать исчерпывающие разъяснения.
В исконном значении аэрация — это обогащение воздухом любой жидкой, полужидкой или сыпучей субстанции. В сфере водоочистки термин употребляют для обозначения процесса окисления содержащихся в воде веществ до нерастворимых форм.
Чаще всего речь идет о железе, поскольку именно оно больше всего осложняет водопользование и сравнительно легко вступает в реакцию с кислородом. Окисляются также другие металлы и растворенные газы. Но основная задача аэрации все-таки обезжелезивание.
Растворенные в воде железосодержащие соединения отфильтровать невозможно. Как, например, невозможно извлечь соль из пересоленного супа или сахар из переслащенного чая. Их молекулы равномерно перемешаны с водой.
Даже сильно перенасыщенная железом подземная вода, будучи быстро поднята на поверхность, выглядит, как кристально чистая и прозрачная. Можете убедиться в этом сами, налив ее в стеклянную банку. Это потому, что Fe находится в ней в двухвалентной форме.
Но уже через несколько минут жидкость начнет желтеть, затем в ней образуется взвесь, а потом и ржавый осадок на дне. В воду попал кислород, вступил в реакцию с двухвалентными солями и трансформировал их в трехвалентные. Нерастворимые, имеющие рыжеватый цвет.
Вот на этом явлении и основаны все аэрационные методы. Давайте рассмотрим их подробнее.
Какие методы аэрации существуют и используются
В классификации аэрационных методов самым первым является тот, что я описал чуть выше. Вода попросту достается из безвоздушной среды подземного водоносного горизонта и оставляется на какое-то время для естественного обогащения воздухом. Воздух проникает в толщу жидкости через зеркало поверхности. Итак:
Пассивная или безнапорная аэрация
Это самый старый аэрационный метод, который, похоже, использовали все древние цивилизации. Он сохранил популярность до наших дней, благодаря своей простоте и дешевизне. Не требуется ничего, кроме как налить воду в бассейн или некую емкость и держать там до полного окисления железа и осаждения его на дно.
В современной бытовой водоподготовке аэрационные бассейны, естественно, не используются, поскольку занимают много места и выглядят неопрятно. Используются объемные бочки с открытым верхом. Ставят их в помещениях, предназначенных для домашних станций водоочистки.
Несомненный плюс технологии – низкая цена. Но он же и единственный. Недостатков больше:
- Возрастающая нагрузка на фундамент дома. Вода – штука тяжелая, вес открытого резервуара может достигать тонны
- Необходимость периодической ручной чистки. Ржавчину, осевшую на дно, требуется удалять. Никаких облегчающих труд хозяина приспособлений для этого не предусмотрено
- Опасность подтопления дома. Если вдруг механизмы, перекрывающие поток при наполнении емкости, не сработают, вода пойдет через край, не встречая никаких препятствий
Эжекция
Очень близко примыкает к пассивной аэрации эжекторный метод. Его эффект заключается в смешении различных потоков под действием разницы давлений. Специальный элемент - эжектор – засасывает в трубу или резервуар воздух за счет возникающего разрежения. Под действием воздуха в воде активизируются окислительные процессы.
Эжекторные аэраторы немногим дороже пассивных. И этим привлекательны для пользователей. Однако они имеют существенный недостаток.
Эжекция требует очень тщательных расчетов трубопровода и обеспечения необходимой скорости потока. В быту это сделать сложно. Поэтому в домашних системах водоподготовки эжекторный метод почти не используется или используется только перед накопительной емкостью. В основном он применяется на централизованных станциях водоподготовки.
Принудительная или компрессорная аэрация
Это наиболее используемый и популярный метод в России, начиная с начала 90-х годов. Он прост и надежен:
- насос закачивает воздух в трубопровод
- затем водно-воздушная смесь попадает в замкнутую колонну, заполненную фильтрующей загрузкой
- внутри колонны все вещества, которым положено окислиться, принимают нерастворимую форму и оседают в толще фильтрующего материала
- очищенный поток идет дальше
Загрузки бывают минеральными и каталитическими. Последние дополнительно активизируют окислительные процессы. Если концентрация железа высока, рекомендуют ставить две колонны. Первая заполняется каталитической загрузкой, вторая – минеральной. Степень очистки возрастает.
Главным недостатком компрессорных аэраторов считается высокий уровень шума. Постоянный звук работающего насоса может очень сильно раздражать хозяев. Необходимо, хорошо звукоизолированное помещение.
Электрохимическая аэрация
Это более современный и более прогрессивный метод. Для окисления используется не атмосферный воздух – точнее, молекулярный кислород, содержащийся в нем – а более активный атомарный кислород. Атомы кислорода прямо в процессе работы оборудования производят электроды, разлагающие небольшую часть воды на элементарные составляющие: кислород и водород. Установка получила название «Титан».
Преимущества «Титана», это:
- эффективное окисление железа, марганца, сероводорода и т.д.
- компактность
- неприхотливость в обслуживании
- простота консервации
- легкий бактерицидный эффект (активный кислород убивает некоторые микроорганизмы)
Озонирование
Технология схожа с пассивной эжекцией. Только вместо воздуха эжектор подает в трубопровод озон. Озон производится путем электродугового разряда на специальном модуле – озоногенераторе. Далее окисленные до нерастворимого состояния примеси точно так же, как при других методах удаляются при помощи колонны-осветлителя с минеральной фильтрующей засыпкой.
Озон – сильнейший окислитель и высокоэффективный обеззараживатель. Он уничтожает всю болезнетворную микрофлору в течении нескольких секунд. То есть является безвредной альтернативной хлорированию. Но недостатки у озонирования все же есть.
Высокие концентрации газа токсичны и взрывоопасны. Требуется очень тщательно рассчитывать режим работы электродугового генератора. Кроме того, установки озонирования стоят довольно дорого.
Как выбрать подходящую технологию аэрации для своего дома
Как вы уже поняли, свои достоинства и недостатки есть у каждого метода. Поэтому я воздержусь от категоричных советов по выбору. Это в первую очередь, ваше дело, как хозяина дома! Поэтому решайте сами, приняв во внимание свою конкретную ситуацию:
- Насколько высока концентрация железа в воде?
- Живет ваша семья в доме постоянно или только в летний период?
- Каковы возможности вашей канализации?
- Готовы вы уделять регулярное внимание обслуживанию системы водоподготовки или хотите, чтобы оно как можно дольше работало «само собой»?
- Есть ли у вас специальное помещение для станции водоподготовки и какова его площадь?
- Насколько вы и члены вашей семьи чувствительны к посторонним шумам?
- Наконец, какое количество денег вы готовы потратить на водоподготовку вашего дома?
Ответы на все эти – а возможно и другие, известные только вам – вопросы помогут принять правильное решение при покупке оборудования. Или правильно поставить задачу перед компанией, которой вы доверите проектирование водоочистной системы под ключ.
Удачи вам и до новых встреч.
На сайте https://www.ecvols.ru/info/articles/metody-obezzhelezivaniya-vybiraem-luchshie-filtry-ochistki-vody-ot-zheleza/ вы можете найти подробную информацию про системы системы очистки воды в коттедже и загородном доме, получить консультацию и заказать подбор системы очистки воды.