Pojęcie napowietrzania, rodzaje systemów
Woda pitna wymaga wstępnego uzdatniania. Napowietrzanie pomaga pozbyć się zanieczyszczeń i poprawić skład chemiczny cieczy. Zabieg zwiększa zawartość tlenu niezbędnego do życia podwodnych mieszkańców oraz odgazowywania i odżelaziania wody. Skuteczność metody polega na aktywnej reakcji chemicznej, która zachodzi w obecności aktywnego tlenu, dzięki czemu woda jest oczyszczana.
Treść artykułu [ukrywać] [pokazywać]
- Rodzaje napowietrzania
- Rodzaje systemów napowietrzania
- Gdzie stosuje się napowietrzanie?
- Niuanse wyboru sprzętu
- Czy potrzebuję napowietrzania wody ze studni czy studni?
- Napowietrzanie pod ciśnieniem w celu usunięcia żelaza
- Napowietrzanie bezciśnieniowe do usuwania żelaza
- Aplikacja do usuwania rozpuszczonych gazów
- Wniosek
Rodzaje napowietrzania
W zależności od metody rozróżnia się następujące rodzaje procedur:
- biologiczny;
- mechaniczny;
- chemiczny.
Napowietrzanie biologiczne następuje z powodu wzrostu liczby planktonu w otwartych zbiornikach wodnych. Zawartość tlenu jest wprost proporcjonalna do ilości fitoplanktonu. W celu pobudzenia procesów biologicznych w jeziorach i stawach hodowane są tołpyga i amur, które żywią się glonami. Stosowane są również nawozy mineralne.
Mechaniczną formą oczyszczania wody jest zastosowanie filtrów. W wyniku przejścia przez specjalne instalacje ciecz zostaje nasycona tlenem. Ponadto uzdatniona woda dostaje się do zbiornika, gdzie niepotrzebne zanieczyszczenia ulegają utlenieniu i tworzy się osad. Filtr zatrzymuje nadmiar składników, a woda o ulepszonym składzie przez specjalny kanał dostaje się do wylotu oczyszczalni.
Napowietrzanie chemiczne wymaga poważnego podejścia do procesu. Nieprzestrzeganie proporcji i niewłaściwy dobór środka chemicznego do czyszczenia grozi katastrofą ekologiczną. Istotą metody jest zastosowanie odczynników wzbogacających wodę w tlen. Do najczęściej stosowanych leków należą nadmanganian potasu, nadtlenek wodoru i nadtlenek wapnia.
Rodzaje systemów napowietrzania
Metodę czyszczenia dobiera się w zależności od celu napowietrzania. Ilość wody do uzdatniania jest decydującym czynnikiem przy instalacji aeratora.
głowica ciśnieniowa
Istotą procesu jest wzbogacenie cieczy tlenem. Napowietrzanie odbywa się szybko ze względu na wzrost gazu w górnych warstwach wody. Wilgoć nasycona tlenem jest osadzana w specjalnych pojemnikach. Pod koniec procesów chemicznych nadmiar pierwiastków osadza się na dnie zbiornika. Dalsza filtracja kończy oczyszczanie wody.
W celu realizacji metody wykorzystywane są instalacje ciśnieniowe. Sprężarka, napędzana sygnałem z wyłącznika, wzbogaca wodę w tlen. System napowietrzania ciśnieniowego charakteryzuje się dużą prędkością i przyjaznością dla środowiska.
Bezciśnieniowe
Ta metoda oczyszczania cieczy odbywa się za pomocą odczynników chemicznych w celu poprawy wyniku. Przy napowietrzaniu bezciśnieniowym procesy zachodzące w wodzie pod działaniem tlenu trwają dłużej. W rezultacie okazuje się, że osiąga wymagany poziom utlenienia cząsteczek żelaza w wodzie i pozbywa się siarkowodoru.
Za pomocą specjalnego sprzętu ciecz dostaje się do zbiornika przez opryskiwacze. Pod działaniem kompresora membranowego powietrze jest pompowane z dolnej warstwy do górnej. Podczas reakcji chemicznej pod działaniem tlenu w wodzie powstaje osad zbędnych zanieczyszczeń. Ponadto pompa zapewnia pompowanie cieczy poddanej napowietrzaniu. Napowietrzanie bezciśnieniowe jest bezpieczne i nie zanieczyszcza środowiska.
Przydatne wideo
Gdzie stosuje się napowietrzanie?
Oczyszczanie wody poprzez nasycenie tlenem jest powszechne w różnych obszarach gospodarki i obiektów przemysłowych, a mianowicie:
- w farmakologii w produkcji leków;
- w rolnictwie;
- w przemyśle spożywczym;
- do uzdatniania wody ekstrahowanej ze źródeł naturalnych, z zanieczyszczeń siarkowodorem i żelazem;
- w akwarium. Wraz z konwencjonalnym aeratorem częściej stosuje się urządzenie ceramiczne, które pozwala połączyć oczyszczanie wody w akwarium z eliminacją wpływu dwutlenku węgla, który powstaje w siedlisku ryb;
- w otwartych zbiornikach sztucznego typu, gdzie zajmują się hodowlą ryb. W tym przypadku stosowane są urządzenia typu turbinowego. Taki aerator działa w górnej warstwie wody, wykonując ruchy podobne do katamaranu;
- w systemach uzdatniania wody. Miejskie urządzenia kanalizacyjne oczyszczają wodę pitną za pomocą obrotowych urządzeń napowietrzających;
- w oczyszczalniach biologicznych. Na terenie zakładów użyteczności publicznej ścieki są oczyszczane w celu zwiększenia wzrostu drobnoustrojów.
Niuanse wyboru sprzętu
Ustalenie ostatecznego celu pomoże określić rodzaj potrzebnej jednostki napowietrzającej. Wybór dokonywany jest na podstawie dalszego przeznaczenia cieczy.
W oczyszczalniach ścieków aeratory muszą spełniać następujące wymagania:
- Być w stanie poradzić sobie z dużymi ilościami wody.
- W przypadku nieprzewidzianych sytuacji, być w stanie szybko przywrócić zdolność do pracy.
- Różnią się niską podatnością na osadzanie się mułu na częściach.
Woda wydobywana ze studni charakteryzuje się podwyższoną zawartością zanieczyszczeń metalicznych takich jak mangan i żelazo oraz dwutlenku węgla. Skład chemiczny cieczy ze źródeł otwartych różni się od składu wód znajdujących się w górnych warstwach ziemi.
Dzięki zintegrowanemu podejściu można pozbyć się zbędnego żelaza, które osiągnęło poziom 5-6 mg/l. Konieczne jest połączenie czyszczenia z utleniaczami z metodą napowietrzania. Jako związki chemiczne stosuje się aktywny chlor i nadmanganian potasu.
Jednostka ciśnieniowa pomoże uwolnić wodę od metalowych zanieczyszczeń. Usuwanie żelaza następuje podczas przepływu cieczy przez filtr, w którym znajduje się katalizator. Specjalne granulki substancji sorbentu pochłaniają żelazo, a jednostka filtrująca zapewnia wypłukiwanie cząstek metalu przez płukanie wsteczne.
Dobry wynik oczyszczania wody wykazują urządzenia do napowietrzania bezciśnieniowego. Perlator zapewnia wtrysk tlenu. Następnie ciecz przechodzi przez proces wzbogacania pęcherzykami gazu, po czym za pomocą pompy wypompowuje się osiadłą wodę. Późniejsze usuwanie żelaza pozbędzie się metalowych zanieczyszczeń.
Czy potrzebuję napowietrzania wody ze studni czy studni?
Wody płynące w górnych warstwach skorupy ziemskiej różnią się składem chemicznym pod wpływem środowiska, w którym powstały. Skały nasycają źródła zanieczyszczeniami. W wyniku kontaktu tlenu, wody deszczowej i roztopowej z podziemnymi źródłami utlenione cząsteczki manganu i żelaza nie rozpuszczają się. Zawartość metali w tym przypadku jest niska. W miejscach trudno dostępnych, gdy nie ma dostępu cieczy z powierzchni ziemi, woda z górotworu rozpuszcza zanieczyszczenia żelaza i manganu.
Przydatne wideo
Woda w rzekach i jeziorach ma charakterystyczne zmętnienie z brązowym odcieniem. Zawiera również stałe cząstki związków żelaza z tlenem. Takie źródła brzydko pachną, a woda ma metaliczny posmak. Ciecz z górnych warstw ziemi jest czysta i przezroczysta. Nie zawiera śladów gliny ani piasku.
Skład chemiczny wody ze źródeł podziemnych ma większy stosunek do dwutlenku węgla, manganu i żelaza w porównaniu do wód nadziemnych. Poziom równowagi kwasowo-zasadowej w cieczy wydobywanej z gruntu jest niższy.
Żelazo w wodzie znajduje się w stanie nierozpuszczonym i rozpuszczonym. Można to stwierdzić po obecności czerwonawego lub żółtego odcienia i charakterystycznego osadu w wodzie stojącej. Wartość odpowiedzialna za ilość metalu w cieczy nazywana jest utlenialnością nadmanganianem. Ten wskaźnik jest mierzony w miligramach na litr. Wartość PMO większa niż 5 mg/l wskazuje na potrzebę dodatkowych środków czyszczących. Wraz z filtrem napowietrzającym stosuje się odczynniki utleniające w postaci nadmanganianu potasu lub soli sodowej kwasu podchlorawego. Chlor i jego związki usuwane są za pomocą filtrów z sorbentami.
Napowietrzanie pod ciśnieniem w celu usunięcia żelaza
W ten sposób proces czyszczenia jest przyspieszony dzięki obecności katalizatora w filtrze. Tak więc reakcje utleniające zachodzą dzięki działaniu tlenu i zawartości wewnętrznej instalacji.
Materiały wchodzące w skład mediów filtracyjnych zawierają dwutlenek manganu. Wśród tych produktów znajdują się takie firmy jak: BIRM, MZHF, Sorbent MS. Wszystkie mają różne cechy i skład. Wybór osobnego produktu odbywa się na podstawie wstępnych wskaźników wody. Praca mediów filtracyjnych opiera się na utlenianiu metali, w wyniku czego powstają cząstki stałe, które osadzają się na granulkach sorbentu.
Oczyszczanie wody odbywa się zgodnie z następującym planem:
- Ciecz dostaje się do aeratora.
- Sprężarka pompuje powietrze. Do kontroli ilości używany jest przekaźnik.
- Do kolumny dostaje się woda natleniona. Nadmiar powietrza jest usuwany przez zawór.
- Woda w filtrze wchodzi w interakcję z katalizatorem.
- W wyniku utleniania żelaza jego cząstki stałe osadzają się na sorbencie.
- Za pomocą przepływu wstecznego osad metalu jest wypłukiwany do kanalizacji.
Napowietrzanie bezciśnieniowe do usuwania żelaza
Czyszczenie bezciśnieniowe odbywa się przy całkowitym braku ciśnienia wewnątrz zbiornika. Aerator w postaci kompresora napełnia układ powietrzem. Nasycenie tlenem i późniejsze osiadanie cieczy odbywa się w zbiorniku z nieprzepuszczalną powłoką. Pompa następnie pompuje wodę do usuwania żelaza do katalizatora. Dalej następują etapy podobne do procesu napowietrzania ciśnieniowego.
Aplikacja do usuwania rozpuszczonych gazów
Wszyscy wiedzą, że dwutlenek węgla przyczynia się do niszczenia rur, a siarkowodór nasyca ciecz zapachem zgniłego mięsa. Aby woda uzyskała wskaźniki wysokiej jakości, konieczne jest pozbycie się niechcianych gazów w jej składzie. Ten proces nazywa się odgazowaniem. Eliminuje to amoniak i jego pozostałości, a także tlenek azotu i siarkowodór.
Chemiczną metodę usuwania gazów stosuje się, gdy niemożliwe jest przetworzenie związków w stanie gazowym lub gdy ich zawartość w wodzie jest niska. Takie odgazowanie charakteryzuje się jednak złożonością procesu, wysokim kosztem odczynników oraz ryzykiem psucia się cieczy z powodu błędnie obliczonej dawki substancji. Te powody doprowadziły do niskiego zapotrzebowania na zabieg.
Fizyczną metodą odgazowania jest napowietrzanie. Ma na celu zminimalizowanie ciśnienia parcjalnego gazu w kontakcie z cieczą.
Rodzaje odgazowywaczy
Istnieją następujące rodzaje odgazowywaczy:
- film. Mają kolumnową konstrukcję z dyszami. Woda przepływająca przez dysze ma kontakt z powietrzem na dużej powierzchni. Materiałem do produkcji urządzeń w postaci pierścieni jest ceramika, drewno lub plastik;
- próżnia. Zasada działania polega na zastosowaniu pompy próżniowej w celu doprowadzenia wody do stanu wrzącej wody bez zmiany temperatury powietrza;
- bulgotanie. Przez ciecz przepuszcza się powietrze pod ciśnieniem wyższym niż ciśnienie atmosferyczne;
- termiczny. Wraz ze wzrostem temperatury wody niepożądany gaz odparowuje.
Urządzenia filmowe są uważane za ekonomiczne, małe i wysoce niezawodne. Działanie takich odgazowywaczy opiera się na dopływie powietrza za pomocą wentylatora do wolno płynącej wody. Ciecz po kontakcie z bąbelkami gazu trafia do specjalnego pojemnika, skąd jest odprowadzana przez syfon.
Odgazowywacze sprężonego powietrza zużywają dużo energii i dlatego są rzadko używane.
Wniosek
Napowietrzanie poprawia skład chemiczny wody, co przyczynia się do podniesienia standardu życia jej konsumentów. Oczyszczanie cieczy z zanieczyszczeń jest niezbędne do prowadzenia działalności rolniczej i hodowli ryb.
