Мы хотим обратить внимание на очистительную технологию, популярную в последнее время. Подробно рассмотрим, что такое аэрация воды и для чего она нужна, преимущества, которыми она обладает, каких видов она бывает, какой ее тип использовать на производстве и в домашних условиях.
Отдельно отметим, что актуальные сегодня методы более чем распространены – они применяются повсеместно и в самых разных сферах, начиная от бытовых нужд и заканчивая рыбными хозяйствами. Кроме того, вся их совокупность обладает высокой степенью перспективности: в этой области появляются новые решения, более удобные, быстрые, совершенные. Разрабатываются эффективные и экономичные установки для частных случаев и широкое их разнообразие вы найдете в нашем каталоге. Но перейдем к сути.
Что такое аэрация
Это процесс насыщения воды кислородом (реже – обычным воздухом) с целью ее очистки. Такое обогащение запускает естественные химические реакции, в результате которых растворенные примеси становятся оксидами и выпадают в осадок, а уже его затем можно сравнительно легко задержать фильтрами-уловителями и удалить. После чего выполняется отдувка летучих соединений, токсичных и неприятно пахнущих.
Пользуясь разновидностями способа, можно эффективно убирать из жидкости частицы металлов (например, железа или марганца), газов (сероводород, хлор, метан и другие), углекислот и органических соединений, а также бактерии с вирусами.
Для чего нужна аэрация
С помощью очистки воды можно:
-
удалить из нее вредные соли;
-
провести ее биологическую обработку;
-
повысить кислородную концентрацию;
-
убрать неприятные и любые посторонние запахи.
Обратите внимание, жидкость с чрезмерным содержанием железа непригодна для питья или приготовления пищи, ведь при регулярном ее употреблении этот избыток будет откладываться в организме и постепенно приведет не просто к плохому самочувствию, а к хроническим болезням, серьезнейшим образом подорвав здоровье. Для бытовых целей она тоже не подойдет, так как ее соли будут портить белье при стирке и в целом оседать на внутренних поверхностях ТЭНов, труб, сантехники, постепенно забивая все проходы.
Очистка воды аэрацией
Ее преимущество в том, что свой подход можно найти абсолютно в любом случае, ориентируясь как на конечную цель, так и на текущие условия: на обогащаемый объем рабочей среды, действующий напор потока и другие важные факторы.
Естественно, от выбранного метода напрямую зависит и используемое оборудование, и производительность, и уровень затрат. Поэтому необходимо сразу определиться, зачем вы решаете данный вопрос, для чего вам нужна жидкость – для обслуживания коттеджа, загородного дома в несколько этажей, приусадебного участка с теплицами или промышленного объекта.
Сегодня можно выделить 3 основных способа – рассмотрим каждый из них по порядку.
Биологическое аэрирование
Оно построено на природном явлении, которое заключается в том, что кислородный фон в воде зависит от количества в ней фитопланктона, непосредственно продуцирующего 80-90% всего воздуха в рабочей среде.
Отсюда простая зависимость: чем больше этих организмов, тем скорее произойдет обогащение, а значит их прирост необходимо всячески стимулировать. Для чего допустимо применять самые разные подходы:
-
добавлять минеральные удобрения, активизирующие естественные обменные процессы;
-
населять водоем (аквариум, емкость) рыбами, употребляющими в пищу растительность; например, белым амуром или толстолобиком, так как они поедают взрослых особей, заставляя молодняк плодиться и при этом генерировать кислород.
Второй вариант хорош еще и тем, что от него комплексный эффект. В первую очередь, потому что происходит поглощение не только фитопланктона, но и детрита, который обязательно забрал бы какую-то долю воздуха, если бы остался в воде. Таким образом оксиген не только появляется, но и экономится. Кроме того, попутно уничтожается и та растительность, которая мешала полезным нам организмам размножаться, причем она поедается, а не отмирает, и на процессы ее разложения газ тоже не расходуется. Тот случай, когда косвенное влияние играет крайне важную роль.
Химическая аэрация
Это искусственный метод с очень простым принципом: добавить в рабочую среду реагенты, повышающие активность выделения кислорода. Подходящих веществ достаточно много, и в качестве примеров можно привести:
-
перекись водорода – H2O2;
-
марганцовокислый калий – KMnO4;
-
перекись кальция – Ca2O;
-
ряд других, менее применяемых.
Здесь нужно учитывать, что у каждого такого катализатора не только своя степень эффективности, но и определенные побочные эффекты. Так, в результате взаимодействия с Ca2O образуется еще и гашеная известь, которая ускоряет столь нужную реакцию обогащения.
Чтобы решить вопрос химическим путем, следует добавить в жидкость расчетное количество вещества. Так, чтобы высвободить 1 л оксигена, следует всыпать 4,6 кг перекиси кальция.
Нюанс состоит в том, что пропорции следует точно выдерживать: если не соблюсти концентрацию, воздух просто не выделится в нужном объеме, если же ее превысить, можно нанести серьезный ущерб как локальной системе водоснабжения, так и экологии вообще. Поэтому важно помнить, что у каждого катализатора свои пропорции, и придерживаться их.
Механическая аэрация
Самый используемый вариант – потому что осуществляется практически в пассивном режиме, почти без участия человека, и протекает сравнительно быстро. Кроме того, не несет даже теоретической угрозы для окружающей среды, а это ключевое преимущество в промышленных масштабах.
Реализуется довольно просто – следующим образом:
-
в емкости устанавливается столик;
-
на него подается рабочая среда из трубы;
-
падая, жидкость разбивается, часть ее капель вылетает на поверхность, получает воздушный заряд и возвращается в резервуар.
Сейчас мы привели простейшую схему насыщения, на базе которой совершенствуются и внедряются другие решения, более сложные. Примерами могут быть всем известные дождевальные установки, повсеместно используемые для полива сельхозугодий и таким образом помогающие выращивать различные культуры. В рыбных хозяйствах специальные приборы тоже востребованы, но только в тех случаях, когда обитателей рек, озер и прудов больше, чем 2,5 т/га (согласно расчетным данным).
Как получается аэрированная вода
В общем случае процесс ее обогащения кислородом проходит в 3 этапа – по следующей схеме:
1. Стимулируется выработка оксигена (выбранным способом – химическим, биологическим или механическим), запускающего реакции, в результате которых растворенные примеси окисляются до двух- и трехвалентного состояния.
2. Посторонние вещества выпадают в осадок и улавливаются фильтрами (чтобы не скапливались на дне и стенках емкости).
3. Оставшиеся и выделившиеся в результате взаимодействия газы (аммиак, сероводород, хлор) отдуваются.
Виды аэрации воды
Помимо способов увеличения концентрации воздуха, есть разделение еще по целому ряду параметров. Это и уровень сложности используемого оборудования, и характер применяемых реагентов. Но есть один фактор, который стоит особняком. Это метод подачи кислорода, и, в соответствии с ним, выделяют две схемы – перейдем к рассмотрению первой.
Безнапорная
Краткая суть следующая:
-
Жидкость поступает в бак через форсунки (специальные насадки), то есть с рассеиванием.
-
Падая, капли перемешиваются с содержащимся в атмосфере воздухом.
-
В то же время мембранный компрессор нагнетает кислород еще и на дне.
-
Взаимодействуя, молекулы окисляются, и содержащиеся в воде растворенные формы выпадают в осадок и удаляются фильтрами.
-
Рабочая среда откачивается при помощи насоса и поступает к конечным точкам потребления.
Установки, функционирующие по данному принципу, используются тогда, когда в жидкости присутствуют избытки солей, сероводород и метан, а также в случаях чрезмерной цветности и мутности или присутствия неприятного аромата.
Построенные на базе метода безнапорные системы отличаются между собой габаритами и производительностью, и если одни из них ориентированы на коттеджи и загородные дома, то другие удовлетворят нужды даже крупных промышленных предприятий. Они достаточно экологичны и безопасны, поэтому допустимо дополнять их возможности еще и реагентной очисткой – при наличии серьезного избытка органических соединений и/или низком уровне pH.
Переходим ко второй схеме.
Напорная
Самая распространенная технология – в силу своей экономической выгодности, быстроты реализации и полного отсутствия вреда для окружающей среды. Воплощается в жизнь следующим способом:
1. Вода забирается из источника, после чего подается на вход очистительной колонны через датчик потока.
2. Получив соответствующий сигнал, реле расхода запускает компрессор, который начинает нагнетать воздух в емкость через трубку.
3. Жидкость смешивается с газом и таким образом насыщается кислородом и льется в резервуар, находящийся под значительным давлением.
4. На протяжении 30 минут (или дольше) данная смесь отстаивается – для проведения окислительных реакций и выпадения осадка, – после чего пропускается через фильтры, поглощающие твердые частицы, и направляется к точкам потребления.
Или возможна другая схема:
-
Рабочую среду набирают в объемную емкость, допустим, в специальную колонну.
-
На уровне середины резервуара подают оксиген, который начинает подниматься.
-
Доходя до верха, газ не только естественным путем запускает процесс аэрации, но и планомерно ускоряет его.
Что из себя представляют системы очистки воды аэрацией
Каждая из них – это совокупность оборудования, отличающаяся от аналогов и конкурентов степенью сложности, производительностью, надежностью, но обязательно обладающая следующими преимуществами:
-
автономное функционирование (или с минимальным участием человека;
-
простота обслуживания – неприхотливость в уходе и небольшие затраты времени и средств на поддержание всех модулей и составляющих в работоспособном состоянии;
-
компактные размеры – для беспроблемной установки не только на производстве, но и на приусадебном участке или даже в доме;
-
экономическая эффективность.
Аэрация воды из скважины
Да, в ней тоже могут содержаться примеси, и если их не было вчера, согласно заключению экспертов, то это вовсе не значит, что вредных веществ в ней не появится завтра, после изменения состава почвы. Так что лучше перестраховываться и фильтровать ее, особенно в случае применения в пищу, да и для других бытовых целей тоже, ведь иначе трубы канализация или полива рассады в теплице рано или поздно забьются из-за отложений.
Правильно подобранное оборудование позволит быстро удалять избыток марганца и других металлов, сероводорода. При этом важно использовать такой фильтр, который сможет улавливать даже сравнительно мелкие частицы осадка и не будет забиваться в течение длительного времени.
Как и где используется упрощенная аэрация воды
Ее можно применять при любом из подходов, если жидкость в процессе обогащения оксигеном и выпадения осадка способна создать каталитическую пленку. Этого не произойдет, если концентрация того же железа окажется ниже 70% от всех примесей. Текущее содержание кислорода тоже важно: он должно быть на уровне 6 мг/л. И не следует забывать о высоте излива – 0,5 м над уровнем падения капель.
Есть факторы, снижающие эффективность процедуры, или сводящие результат к нулю, и это:
-
низкий pH-уровень;
-
чересчур сильная окисляемость;
-
наличие углекислоты или сероводорода.
Схема метода максимально проста: рабочая среда проходит через форсунки, попутно насыщаясь воздухом, падает в бак и сразу сливается в магистральный канал. Накопительная емкость в данном случае отсутствует, что значительно сокращает затраты, но и не позволяет обеспечить максимальную степень очистки.
Как наладить процесс аэрации воды из скважины своими руками
Можно самостоятельно организовать эффективную систему – для этого нужно:
-
установить насос, осуществляющий забор из источника;
-
подключить к нему оборудование для насыщения, размещенное в подвале дома или другом подходящем теплом месте со стабильным микроклиматом и уровнем влажности;
-
подсоединить к нему фильтр с производительностью от 250 л/день (лучше взять с запасом, для всех бытовых нужд);
-
следом подставить резервуар-отстойник соответствующей емкости;
-
соединить все это при помощи труб, которые следует вывести к сантехнике, нагревателю и другим точкам потребления.
А можно поступить проще и купить готовую систему, доказавшую свою надежность на практике. Определиться с выбором, исходя из ваших целей и возможностей, вам могут помочь специалисты организации «Вода Отечества».
Применение аэрации для обезжелезивания и очистки от органических веществ
Реализуется одна из следующих схем:
-
Напорная – рабочая среда подается с нагнетанием и проходит через катализатор, что значительно ускоряет реакции окисления. Количество и силу воздействия воздуха регулирует компрессор, выпадение примесей в осадок осуществляется при прохождении потока через фильтр с сорбционными гранулами, которые затем вымываются в дренаж.
-
Безнапорная – в емкости уже не поддерживается постоянно высокое давление, в результате чего вода проходит через систему несколько медленнее, чем в предыдущем случае, ведь ей требуется некоторое время на обогащение кислородом и отстаивание. После чего она откачивается в обезжелезиватель, частично заполненный веществом, вызывающим преобразование растворенных элементов в твердые.
-
Реагенты + напор – с помощью дозатора в жидкость вводят гипохлорит натрия, который тут же вступает в реакцию благодаря нагнетанию. Затем направляют рабочую среду в резервуар с фильтрующими гранулами, на которых и осаждаются примеси. Остаточные взвеси вымываются обратным потоком, а избыток NaOCl устраняется сорбционными материалами.
-
Реагенты без напора – схема сходна с предыдущей, отличие только в том, что вода с добавленным в нее катализатором сначала около 30-60 минут отстаивается в специальном баке – для запуска и проведения реакций окисления – и только потом идет дальше по системе.
Как раз последние два метода и помогают убирать еще и органику.
Применение аэрации для удаления растворенных газов
Суть в том, чтобы довести до нуля парциальное давление сероводорода или диоксида углерода, контактирующих с жидкостью. Но после этого нужно будет произвести удаление из воды лишнего кислорода, доведя рабочую среду до кипения в герметичном устройстве – дегазаторе. Он может быть вакуумным, барботажным, термическим или пленочным. Последний считается наиболее эффективным из-за своей надежности, компактности, экономичности. Действует по следующему принципу:
-
воздух направляется в поддон вентилятором;
-
через верхнюю часть корпуса жидкость равномерно разливается по поверхности устройства, оснащенной сливными патрубками и клапанами;
-
попавшая в поддон и уже освобожденная от газа, рабочая среда выводится с помощью гидравлического затвора.
Мы подробно рассказали, как убрать кислород из воды, и готовы предоставить качественное оборудование для реализации этой задачи. В каталоге «Вода Отечества» вы найдете огромное разнообразие аэрационных устройств, комплектов, систем и станций, причем по выгодным ценам. Мы всегда подскажем, какая из моделей подойдет лучше всего, и, если нужно, в рамках выполнения заказа предоставим все услуги по ее установке и введению в эксплуатацию.