аэрационных устройств что это
Аэрационные системы
Эти установки применяются на курортах, различных базах, иных общественных местах, где отсутствует центральная канализация.
Устройство и принцип действия
Аэрационная канализация, в настоящее время, считается наиболее эффективным способом очистки бытовых сточных вод в частных домах. Во время очистки, на сточные воды поочередно воздействуют аэробные и анаэробные бактерии. Они почти полностью расщепляют всевозможные органические вещества (углерод, фосфор и т. д.).
Основным агрегатом устройства является компрессор. Благодаря ему происходит перекачка стоков из отсека в отсек, зоны очистки насыщаются кислородом. Напор воздуха перемещает стоки с начала в конец очищаемой зоны и обратно, это происходит многократно, что позволяет осуществлять значительную степень очистки, до 70% и более.
Полученная вода может отводиться за пределы участка, самотеком или принудительно:
Может собираться в отдельную герметичную емкость и использоваться для полива неплодоносящих растений, кустарников.
Наиболее востребованными моделями станций являются Юнилос, Астра, Топас, Биодека, Эко-Грант и другие.
Модели компрессоров
На первых вариантах установок применялся один компрессор с использованием электромагнитного клапана, который часто ломался. В настоящее время чаще устанавливаются два компрессора, работающих по очереди, клапан не используется. Принцип работы несколько изменился, установка стала работать более стабильно и надежно. Цена на станции с двумя компрессорами естественно выше. ЛОС от Топол-эко выпускаются двумя сериями: Топас и Топас-С. В Топас стоят по 2 компрессора, в Топас-С один.
Наиболее часто используются компрессоры нескольких моделей:
Недостатки, связанные с компрессорами
Главным недостатком аэрационных систем считается установка компрессоров внутри корпуса септика. Так же с компрессорами могут возникнуть следующие проблемы:
Отличия станций аэрации
Все существующие устройства типовые, отличаться могут:
Эксплуатация установок
Чтобы избежать возможных засоров, при использовании станции, под мойку рекомендуется устанавливать измельчитель крупных остатков пищи. Это требуется, для того чтобы они не попали в систему и не вызвали сбоев в работе.
Во всех типах установок данного класса не используются механические фильтры, такие как ерши, отсекатели жира, дополнительные отстойник и т. д. Из системы стоки выходят молочно-белого цвета, с возможными примесями волос и жира, дополнительно их требуется очищать в грунте.
При отсутствии электропитания более трех с половиной часов, аэробные (рабочие) бактерии в системе погибают. Для их восстановления требуется более 3 недель. Эффективность очистки бытовых стоков может снизиться до 50%, вместо 70 (условно). Возможно появление запаха. Откачивать ил требуется до 4 раз в год.
Консервация станций на зимний период
Изначально аэрационные системы рассчитаны на непрерывную работу, в том числе в холодное время года. Если зимой в доме, где установлена система, нет проживающих, требуется ее консервация. Установка консервируется в следующем порядке
Бутылки обычно берутся емкостью 2 литра, наполняются так, чтобы они наполовину погружались в воду. Весной, при таянии снега и подъеме воды, камеры не будут всплывать. Зимой, если вода замерзнет, она будет сдавливать бутылки, а не стенки корпуса станции. Расконсервация проводится в обратном порядке, по желанию вносятся биопрепараты.
Положительные и отрицательные показатели при эксплуатации
Как и любое другое техническое устройство, аэрационная канализация имеет положительные и отрицательные свойства. К достоинствам можно отнести:
Основные недостатки энергозависимых установок
К основным недостаткам можно отнести:
1. Частые засоры.
Вследствие перекачки воды по отсекам, остатки пищи, туалетная бумага, жир с волосами, какие-либо посторонние предметы могут провоцировать засоры и тем самым вызвать затопление станции.
2. Необходимость повышенного внимания.
Аэрационная система очистки может перестать работать в самый неподходящий момент. Это может случиться в любой из праздников, когда в доме много гостей, особенно с детьми, непривычными к строгим правилам. Система требует постоянного внимания, поэтому рекомендуется установка аварийной сигнализации.
3. Работа станций на 100% зависит от стабильности электроснабжения.
Чтобы система работала безаварийно, необходимо надежное, постоянное электропитание. Даже кратковременное отключение от электроснабжения может привести к появлению запахов и снижению качества очистки. После, всего лишь, 2 часов отсутствия электропитания, требуется уменьшение расхода воды в течение нескольких дней (рекомендации производителей), чтобы степень очистки восстановилась до прежнего уровня. Перепады в напряжении электрического тока, его отсутствие, часто становятся причиной выхода из строя отдельных компонентов системы. Требуется стабилизатор электрического тока (его напряжения), заключение договора на сервисное обслуживание. При отсутствии договора продавец может отказаться от гарантийных обязательств.
4. Ежегодно требуются затраты на обслуживание этих установок.
Стоимость полного обслуживания рассчитывается в зависимости от места расположения конкретной системы (удаленности от сервисной службы) и производительности установленной модели. Обычно это не менее 15 тысяч рублей ежегодно.
Кроме того приходится платить при:
Затраты во время эксплуатации, оплата сервисных услуг, в течение 3 лет, могут обойтись в сумму, равную стоимости нового аэрационного септика, а могут и превышать ее. Запчасти для аэрационных устройств весьма специфичны, могут возникнуть трудности с их приобретением.
Рекомендации специалистов
Конкуренция среди поставщиков станций усиливается, экономические кризисы приводят к ценовым войнам. Производители, чтобы снизить себестоимость устройств, вынуждены использовать при изготовлении станций менее качественные материалы. Учитывая эти факторы, большинство заказчиков останавливают свой выбор на надежных системах, которые имеют положительные отзывы у тысяч владельцев.
Специалисты рекомендуют надежную станцию «Топас«, она нуждается в минимальном обслуживании и очищает стоки до 98%.
Аэрация воды – что это такое и зачем нужно
Аэрация воды – что это такое и зачем нужно
Аэрация воды – что это такое и зачем нужно
Аэрация— это метод очистки воды от различных нежелательных элементов (марганец, сероводород, железо и т.д.) за счёт химических процессов, происходящих при поступлении кислорода. Помимо непосредственной функции очистки состава, данная процедура предполагает устранение неприятных запахов. Спектр применения аэрации воды довольно широк. Она востребована в отношении сточных труб или, например, аквариумов. В последнем случае аэрация воды позволяет увеличить процентное соотношение кислорода, что положительно сказывается на находящихся внутри организмах, в частности, облегчает дыхание рыб. Эта статья подробнее расскажет об аэрации воды.
Из этой статьи вы узнаете:
Что такое аэрация воды
Как происходит аэрация воды
Что собой представляет система аэрации воды
Как сделать аэрацию воды своими руками
Как обезжелезить воду аэрацией
Очистка воды аэрацией: биологическая, химическая и механическая
Аэрация воды — это, как уже было сказано выше, процесс насыщения воды кислородом, для чего могут быть использованы самые различные подходы:
Биологическая аэрация воды.
Химическая аэрация воды.
Механическая аэрация воды.
Биологическая аэрация воды — это, в сущности, естественный природный процесс. Известно, что фитопланктон в воде отвечает за то, какой процент кислорода там содержится. Как правило, на долю фитопланктона приходится от 80 до 90% всего кислорода, а ту незначительную часть, которая приходит извне, принято называть «инвазия».
Суть биологической аэрации воды сводится к тому, чтобы различными способами стимулировать увеличение количества фитопланктона, а он, в свою очередь, будет способствовать насыщению воды кислородом. Вариантов того, как может быть организована биологическая аэрация воды множество. Например, часто применяются различные минеральные удобрения. Другим, альтернативным способом биологической аэрации воды является население водоёма различными рыбами, питающимися растительностью. В частности, наиболее часто используют белого толстолобика или белого амура. Эти рыбы питаются преимущественно взрослым фитопланктоном, поскольку он крупнее и заметить его проще. Это способствует естественному приросту молодняка, в связи с чем фитопланктон в своей массе работает интенсивнее, а значит, вода обогащается кислородом — происходит биологическая аэрация воды.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
К слову, польза от популяции белого толстолобика этим не ограничивается. Эта рыба поглощает детрит, который при других обстоятельствах забирал бы часть кислорода. Из этого следует, что биологическая аэрация воды в этом случае будет идти не только за счёт прироста кислорода, но и посредством его экономии.
Что же касается белого амура, то он вносит существенный вклад в биологическую аэрацию воды за счёт того, что употребляет различную растительность, что приносит двойную пользу:
Во-первых, растительность меньше мешает развитию фитопланктона.
Во-вторых, кислород не расходуется на окисление, которое бы возникало при отмершей растительности.
Таким образом, биологическая аэрация воды производится за счёт фитопланктона, но может быть осуществлена косвенным образом — за счёт белого толстолобика или белого амура.
Химическая аэрация воды осуществляется искусственными методами. Суть способа состоит в том, что в воду добавляются реагенты, которые должны выделять кислород при соединении с водой.
Веществ, подходящих для химической аэрации воды, довольно много, например:
Са2О (перекись кальция).
KMnO4 (марганцовокислый калий).
В рамках химической аэрации воды каждое из веществ имеет разную степень эффективности. Например, перекись кальция даёт не только прямой эффект, но ещё и образует гашеную известь, что также полезно для аэрации воды. На практике химическая аэрация воды выглядит следующим образом: если в воду добавляется четыре с половиной килограмма перекиси кальция, то из неё получается килограмм кислорода и 4,6 килограмм гашеной извести.
Для правильной химической аэрации воды важно понимать необходимые пропорции. Например, на три квадратных метра воды потребуется два килограмма перекиси. У марганцовокислого калия уже иные пропорции: килограмм на гектар. Превышение этих доз может привести к ужасным для экологии последствиям.
Механическая аэрация воды является одной из наиболее популярных форм аэрации. Причина заключается в том, что в рамках метода практически не нужно прилагать какие-то усилия, а кроме того, для его реализации требуется минимальное время. Также, в отличие от химической аэрации воды, нет никаких рисков для экологии, что является важнейшим преимуществом.
Суть метода механической аэрации воды заключается в том, что в водоёме оборудуют столик, о который должна разбиваться вода из трубчатого водовыпуска. Взлетая на поверхность, капли насыщаются кислородом и обогащают водоём, возвращаясь в него.
Это не единственный пример механической аэрации, но наиболее простой из них. Есть и более сложные системы, например, дождевальные установки — те самые мельницы, которые поливают поля и огороды, чтобы выращивать на них различные сельскохозяйственные участки.
Кроме того, в рамках механической аэрации востребованы аэраторы — это устройства, которые специально предназначены для аэрации воды.
К слову, механический аэратор необходим далеко не всегда. Существуют правила, на основе которых рекомендуется решить, нужен он или нет. Так, если, согласно расчётам, количество рыб в гектаре водоёма превышает две с половиной тонны, то можно озадачиться установкой аэратора. Если же рыб меньше, то в использовании такого устройства нет смысла.
Что представляет собой система аэрации воды
Обезжелезивание воды аэрацией, а также многие другие способы её очистки — эта та необходимость, с которой столкнулись люди современности. К сожалению, человеческая деятельность подвергла экологию страшному удару, и ситуация отнюдь не улучшается с годами.
Хотя проблемы признают руководство государств и учёные, работа по восстановлению благоприятного состояния природы ещё даже толком не начата. Тем не менее, уже сейчас некоторые санитарные правила, которые позволяют несколько снизить разрушительную деятельность человека. Среди прочего, внимание уделено и отчистке сточных вод, в рамках которой особое значение имеет процедура аэрации.
Устанавливаются целые системы аэрации, которые необходимы для того, чтобы обогатить воду кислородом. Это способствует окислению некоторых металлов и выветривает газы. В первую очередь такая процедура востребована для того, чтобы произвести обезжелезивание воды.
В чём же заключается этот процесс? Кислород влияет на железо, увеличивая его валентность, так что металл уже не может раствориться и оседает на фильтрах. Таким образом, аэрация становится неотъемлемой составляющей очистки воды, значительно ускоряющей всю процедуру.
Как уже говорилось, вредных и просто нежелательных, например, дурно пахнущих или невкусных, веществ, которые могут быть устранены с участием аэрации воды, намного больше:
Многие газы просто выветриваются за счёт аэрации воды.
Виды аэрации воды:
В колоннах для аэрации воды предусмотрен клапан, который нужен для того, чтобы выводить наружу газы и кислород, в случае если тот окажется в переизбытке. При этом всё действует автоматически. Специальный поплавок отвечает за то, будет открыто или закрыто выходное отверстие. Таким образом, система аэрации воды отслеживает, есть ли переизбыток кислорода, который нужно выпустить, либо отверстие необходимо плотно закрыть.
Аэрация воды в подобных колоннах производится сразу несколькими методами. Например, как можно заметить на рисунке, в верхней части ёмкости достаточно много пространства, где будет задерживаться кислород. Это не случайно: таким образом производится дополнительная аэрация за счёт соприкосновения поверхности воды с воздухом. Следует отметить, что наличие прослойки воздуха играет ещё и роль предохранителя, защищая всю систему от аварий в случае резких перепадов давления.
Не приходится даже беспокоиться о том, как отделить воду, прошедшую процедуру аэрации. Система отводит её по коллектору, так что всё производится самостоятельно, без участия человека.
Следует учесть, что есть и более экономичная система аэрации воды. О ней будет рассказано далее.
Бак наполняется за счёт специального клапана, куда вода поступает из любого источника (скважина, водопровод и т.д.). При этом важно, чтобы вода, предназначенная для аэрации, не занимала более половины ёмкости. Включается пара вентиляторов (вытяжной и нагнетательный). Именно они позволяют воде насыщаться кислородом, а также выдувают вредные газы.
Как и в предыдущем случае, безнапорная аэрация воды является автоматизированным процессом. Предусмотрены датчики, которые отвечают за открытие и закрытие необходимых выходов, включение и включение вентиляторов, подачу и слив воды.
Предусматриваются и другие функции, например, дробление струи, что способствует скорости аэрации.
Аэрация воды из скважины
Наверняка, многие полагают, что вода из скважины не нуждается в аэрации. И в некоторых случаях это действительно так. Во многих регионах страны имеются благоприятные экологические условия, но это вовсе не значит, что любая скважина заведомо даёт чистую воду. На глубине есть свои особенности, которые способствуют загрязнению. Так что если специалисты не вынесли заключения о том, что в данной скважине действительно протекает чистейшая вода, есть смысл позаботиться об её аэрации.
В противном случае высока вероятность, что вода из скважины будет, например, насыщена сероводородом либо железом (его должно быть не более полмиллиграмма на литр ). Аэрация поможет в любом из этих случаев, так что пренебрегать ею не следует.
Особенно это касается тех ситуаций, когда воду предполагается пить. Кто знает, не содержит ли скважина марганец или железо? Лучше соорудить систему аэрации.
Как уже было сказано, за счёт аэрации железо окисляется, что позволяет перейти от двухвалентной (растворимой) к трёхвалентной (нерастворимой) форме.
Этот принцип действует в отношении многих минералов, которые после аэрации оказываются в осадке, после чего фильтры избавляются от них.
Следует учитывать, что даже если вода не предполагается для питья, стоит всё же подумать об её аэрации. Связанно это с тем, что железо способно испортить оборудование, по которому течёт вода. Дело в том, что твёрдые элементы могут закупоривать проходы и царапать стенки.
Как и где применяется упрощённая аэрация воды
Упрощённая аэрация воды может быть использована в рамках любого из описанных выше подходов. Этот метод может быть реализован самыми различными способами. Его суть в любом случае основывается на том, что вода, в которой содержится растворённый кислород и двухвалентное железо, может в процессе фильтрования формировать каталитическую пленку.
Чтобы добиться этого явления, необходима высота излива около полуметра над уровнем воды, налитой в фильтре. Следует отметить, что применить упрощённую аэрацию воды можно далеко не всегда. Например, нет смысла использовать её, если общее содержание железа составляет менее 70%. Если процент меньше, то процедура упрощённой аэрации теряет всякий смысл, поскольку та самая каталитическая плёнка не возникнет.
Кроме того, упрощённой аэрации могут помещать такие факторы, как:
углекислота (железо будет «связанно» растворимой солью),
низкое значение рН (железо быстро окисляется в трёхвалентное).
Важно также уделить внимание уровню кислорода. В данном случае нет единой рекомендации, поскольку многое зависит от характеристик воды. Приблизительно на литр воды требуется 6 миллиграмм, но эта пропорция может существенно варьироваться.
В зависимости от общего подхода, зависит и последовательность упрощённой аэрации воды. Например, в напорном варианте её необходимо произвести в самом начале процедуры обезжелезивания, чтобы избежать смешивания или окисления.
Читайте материал по теме: Очистка воды от железа
Аэрация воды своими руками
Самостоятельная аэрация воды, само собой, предусматривает те же задачи, что и та же процедура, выполненная на профессиональном уровне. Необходимо устранить из воды различные примеси (марганец, сероводород, железо и т.д.). Аэрация воды в общем смысле сводится к тому, чтобы заставить все лишние элементы под действием окисления принять нерастворимую форму, чтобы фильтр задержал их.
Важно! Аэрация является только одной из процедур, предназначенных для очистки воды. Фильтрация не исчерпывается только ею.
Стоит учесть, что существует компрессор для аэрации воды. Он значительно экономит силы, но является довольно дорогостоящим устройством, приобретение которого в частных целях нецелесообразно, поскольку есть более экономичные подходы к аэрации. Кроме того, его применение не всегда щадящее в отношении экологии и может прямо нарушать установленные нормы. Правильно использовать это устройство для аэрации воды могут предприятия в промышленных масштабах. В частом порядке проблему аэрации лучше решить по-другому.
Одним из наиболее простых и экономичных способов аэрации в домашних условиях является применение специальных средств. Например, вещество «Birm» является весьма популярным выбором многих людей. Но важно учесть, что аэрация в этом случае должна производиться без использования хлора, поскольку два вещества плохо взаимодействуют друг с другом.
Вооружаться магнофилтом для аэрации воды рекомендуется, если в воде имеется сероводород.
Чтобы самостоятельно создать систему аэрации воды, потребуется использовать:
насосную систему (например, циркулярный насос);
установку для фильтрации, расположенную в тёплом помещении;
фильтр, способный в течение семи дней производить очистку свыше двухсот пятидесяти литров;
емкость для отстаивания воды в целях её обезжелезивания.
Если у вас имеется частный дом, то осуществить аэрацию воды намного проще, ведь тогда есть возможность оборудовать воздушный резервуар, взаимодействующий, например, с колодцем или скважиной.
Важно! Если водопровод содержит металлические конструкции, то нельзя использовать накопительный очиститель. Следует удостовериться в отсутствии каких-либо фитингов и других соединительных элементов.
Ёмкость для аэрации воды следует выбирать из дюралюминия, причём объём должен составлять свыше ста литров. Далее необходимо оборудовать всё таким образом, чтобы насосная система осуществляла подачу воды через распылитель, причём распыление осуществлялось уже в самом резервуаре. Важно устроить подачу воды, прошедшей аэрацию, на фильтры, а также оборудовать патрубки для подачи кислорода.
Для контроля уровня воды следует использовать специальные трубки. Выводная трубка должна иметь обратный клапан и выкачивать воду при помощи насосной системы. Целесообразно посмотреть, как всё это реализовано, на следующем видео.
Учитывая проблемы с экологией в современной России, нет ничего удивительного, что многие компании поставляют на отечественный рынок системы для аэрации и очистки воды. Тем не менее далеко не все изготовители выпускают действительно качественное оборудование. Как выбрать надёжную продукцию для аэрации и очистки воды, не имея специальных знаний в данной области? И как впоследствии установить необходимое оборудование? Это закономерный вопрос, но если вы дочитали эту статью до конца, то ответ уже найден — компания «Biokit» предлагает полный спектр услуг:
анализ воды из скважины или колодца;
подбор подходящего оборудования;
подключение и проверка системы;
сервисное обслуживание фильтров.
Сотрудничая с «Biokit», вы получаете широчайший выбор систем обратного осмоса, фильтров для воды и многие другие устройства, предназначенные для очистки воды и возвращения ей естественных природных качеств.
Мы готовы вам помочь в данных направлениях:
Выбрать фильтр для воды.
Подключить систему фильтрации.
Подобрать сменные материалы.
Устранить неполадки в работе оборудования.
Дать телефонную консультацию по интересующим вопросам.
Доверьте очистку воды профессионалам компании «Biokit», которые заботятся о вашем здоровье.
Аэрация воды
1. Что такое аэрация воды? Принцип действия
Аэрацией называют способ очистки, в процессе которого происходит обогащение воды воздухом (либо чистым кислородом), в результате чего из нее удаляются вредные элементы, такие как сероводород, марганец, железо, органические соединения и другие, и таким образом химический состав воды значительно улучшается. Также аэрация направлена на оптимизацию органолептических свойств воды – вкус, цвет, запах.
Благодаря высокой эффективности и надежности, такой метод получил широкое использование и успешно применяется в разнообразных сферах, например, при водоподготовке, очистке воды из скважин, в рыбном хозяйстве, при создании водохранилищей, для очищения сточных вод.
Процесс аэрации основан на принудительном насыщении воды кислородом либо с помощью распыления воды, либо пропусканием воздуха сквозь воду.
Существует несколько типов аэрации:
Биологическая аэрация является естественным природным процессом и свойственна открытым водным источникам. До 90% кислорода, который присутствует в открытых водоемах создается фитопланктоном, поэтому принцип действия биологической аэрации заключается в стимулировании роста количества планктона, вследствие чего уровень кислорода в воде будет повышаться. Для достижения этого результата применяют разные методы, например, использование минеральных удобрений. Альтернативная мера – запускание в водоем различных рыб, питающихся фитопланктоном, обычно водоем населяют белым амуром или толстолобиком.
При химической аэрации в воду растворяют реагенты, которые в процессе реакции с ней выделяют кислород. В качестве реагентов используют перекись водорода, марганцовокислый калий, перекись кальция и другие. Недостатком химического метода является то, что очень важно соблюдать пропорции реагента и применять разные вещества в зависимости от желаемого результата. Неправильное использование химических элементов и ошибочные дозировки могут приводить к экологическим проблемам.
Механическая аэрация реализуется с помощью фильтрующих установок. Работа фильтров для очистки воды, в которых применяется аэрация устроена следующим образом: насыщенная в процессе аэрации кислородом вода перемещается в специальный бак, где происходит окисление химических элементов, надлежащих устранению. В процессе окисления состояние этих элементов из растворимого переходит в нерастворимое, и они преобразуются в твердые взвеси, которые затем задерживаются в фильтрующей среде (как правило, это разнообразные сорбционные загрузки). После чего уже очищенная вода нужного качестве подается через внутренний канал на выход фильтра.
2 Виды загрязнений, очищаемых с помощью аэрации
Какие же задачи можно решить с помощью метода аэрации? Несомненно, это один из наиболее эффективных способов обезжелезивания воды, но помимо металлов фильтры с предварительной аэрацией способны удалять и множество других элементов, отрицательно влияющих на качество, вкус и в целом пользу воды.
Растворенные вещества, от которых успешно можно очищать воду методом аэрации:
— разнообразные металлы, в том числе марганец и железо,
— микроорганизмы, бактерии, вирусы,
— органические соединения (в том числе гуминовые кислоты, фульвокислоты).
В зависимости от назначения очищающие аэрационные установки различаются конструкционным исполнением, способом подачи воздуха в воду, а также составом фильтрующих материалов. Для бытовых нужд это могут быть вполне компактные приборы, простые в управлении и эксплуатации. А для промышленных целей, обогащения водоемов и очистки сточных вод применяются довольно громоздкие сложные установки или целые комплексы аэрационных устройств.
3. Виды аэраций
3.1 Безнапорная аэрации воды
Установки безнапорной аэрации используются для извлечения из состава воды чрезмерного количества железа, марганца, метана, сероводорода и других газов, а также, если превышены показатели мутность, цветность и присутствует неприятный запах. Считается одним из наиболее экологически чистых и безопасных способов фильтрации.
Системы безнапорной аэрации могут иметь различные габариты в зависимости от необходимой пропускной емкости, поэтому отлично подходят для использования как на дачах и загородных домах, так и на предприятиях с большим показателем потребления воды.
Принцип действия: поступающая из источника вода наполняет бак аэратора, рассеиваясь через специальные насадки (форсунки). Во время падения капли воды перемешиваются с атмосферным воздухом. На дно бака в дополнение подается воздух посредством мембранного компрессора. В результате взаимодействия молекул воды с молекулами кислорода, находящиеся в составе частицы двухвалентного железа окисляются до нерастворимого трехвалентного и вместе с марганцем переходит в твердое состояние. Аналогично путем окисления происходит преобразование серы до нерастворимой формы, таким образом, устраняется сероводород. Твердые частицы марганца, серы и гидроксида железа извлекаются затем с помощью мелкопористого фильтра либо обезжелезивателя воды.
В сравнении с другими видами аэрации, безнапорный способ обеспечивает продолжительное время для химической реакции воды и кислорода, благодаря чему полностью удаляется сероводород, а железо максимально окисляется.
Кроме того, в корпусе аэрационной установки всегда поддерживается определенное количество воды, что является преимуществом при остановке водоснабжения.
Конструкция безнапорной системы аэрации воды содержит следующие основные составляющие:
— электромагнитный и дыхательный клапаны,
— датчик уровня жидкости.
Вода в аэрационном баке не находится под давлением, поэтому на выходе из емкости оно создается с помощью насосной станции.
Сочетание безнапорной аэрации с дозированием реагентов (хлора, гипохлорита натрия и других) применяется в ситуациях, когда исходная вода содержит большое количество органических соединений. Показатели качества воды превышены и имеют следующие значения: содержание сероводорода более 2 мг/л, pH низкий и составляет менее 6,8, повышена перманганатная окисляемость, содержание сульфидов более 0,2 мг/л.
3.2 Напорная аэрации воды
Является наиболее распространенным методом обогащения воды кислородом для окисления вредных веществ. Такая фильтрация воды совершенно безвредна, экономически выгодна, а кроме того, экологична. Чаще всего напорную аэрацию применяют для очистки скважинной воды, так как подземные воды характеризуются малым содержанием либо полным отсутствием кислорода.
Установки напорной аэрации представляют собой аэрационные колонны простой конструкции, и сравнительно компактными размерами. В таких системах не наблюдаются потери напора, так как отсутствует разрыв водной струи, и дополнительные меры по повышению давления на выходе из установки не требуются. Обогащение воды кислородом осуществляется под давлением в герметичном баке.
Метод напорной аэрации позволяет эффективно осуществлять устранение до 0,5 мг/л сероводорода и окислять до 2 мг/л марганца и до 15 мг/л железа.
Конструкционно установка напорной аэрации состоит из следующих основных частей:
Процесс окисления методом напорной аэрации осуществляется по следующим последовательным этапам: 1) неочищенная вода из источника, протекая через датчик потока, подается на вход аэрационной колонны; 2) реле расхода, получив сигнал от датчика потока, включает компрессор и происходит нагнетание воздуха через трубку в бак с поступающей водой, 3) вода, перемешиваясь с пузырьками воздуха, насыщается кислородом, после чего перемещается в находящуюся под давлением емкость, 4) в течение некоторого времени (не менее 30 минут) происходит окисление растворенных частиц нежелательных веществ, 5) затем наступает следующий этап очистки, когда вода проходит через фильтры, адсорбирующие твердые окислы.
4 Аэрация воды из скважины
Условия, при которых формируются подземные воды, определяют особенности их состава. В воду поступает множество различных химических элементов из окружающих горных пород. В местах под водонепроницаемыми породами, куда не попадают даже талые и дождевые воды, подземные воды растворяют марганец и железо. На участках, куда вместе с атмосферными и прочими водами кислород поступает, железо и марганец подвергаются окислению и находятся в нерастворенной форме, а общее их содержание может быть незначительным.
Вода, добываемая из скважин, отличается от воды из открытых водоемов тем, что она, как правило, бесцветна и не содержит взвешенных частиц. Бурый оттенок, а также мутность и осадки гидроокислов железа, возникают в процессе взаимодействия с кислородом при отстаивании. При этом вода может издавать неприятный запах и обладать характерным железным привкусом.
Уровень содержания железа, марганца, двуокиси углерода в подземных водах намного больше, чем в открытых водных источниках. Также такая вода обладает пониженным значением pH.
Кроме растворенного состояния железо в воде может содержаться также в виде коллоидных и органических соединений. Здесь вода сразу же будет желтоватого либо бурого цвета, но при этом будет наблюдаться образование осадка при отстаивании. Уровень загрязнения органическими соединения железа определяется значением перманганатной окисляемости. Если данный параметр превышает 4-5 мг/л, система аэрационной фильтрации может не справиться с задачей очистки и необходимо дополнительно использовать реагентные окислители (например, перманганат калия, гипохлорит натрия, активный хлор и др.). Для удаления остатков хлор и хлор-соединений прибегают к методу сорбционной фильтрации.
Метод аэрации для очистки скважинной воды является одним из наиболее эффективным и широко реализуется в бытовых нуждах, а также в промышленных масштабах.
4.1 Применение для обезжелезивания и очистки от органических веществ
4.1.1 Напорная аэрация для удаления железа
Данный метод основан на том, что помимо окисления, происходящего в результате насыщения исходной воды кислородом, химическая реакция окисления ускоряется, благодаря катализирующим свойствам фильтрующей загрузки, входящей в схему очистки.
В качестве фильтрующей загрузки применяют природные сорбционные материалы, в составе которых, присутствует диоксид марганца: МЖФ, сорбент AC+MC, Birm и другие. Указанные вещества различаются между собой химическим составом и физическими параметрами, и эффективны в разных случаях в зависимости от качественных показателей исходной воды. При этом они обладают одинаковым принципом действия: диоксид марганца провоцирует окисление железа и марганца, в результате которого образуются нерастворимые гидроксиды, осаждающиеся затем на гранулированных частицах загрузки.
Очищение воды от железа таким способом осуществляется по описанной далее схеме. В воду, которая подается на устройство аэрации, компрессором нагнетается воздух. Количество сжатого воздуха контролируется реле потока. Затем смешанная с воздухом вода поступает в аэрационную колонну, а избыток воздуха отводится с помощью воздушного клапана. После чего вода направляется в фильтр-обезжелезиватель, загруженный каталитическим материалом. При прохождении воды через очищающий фильтр с каталитическим наполнителем происходит окисление железа и осаждение его частиц на внешней части сорбционных гранул. Вымывание в дренаж осажденного железа реализуется при взрыхлении фильтрующего слоя обратным потоком воды.
4.1.2 Безнапорная аэрация для удаления железа
Безнапорная аэрация отличается от напорной тем, что не требует постоянного высокого давления воды в аэрационной емкости. Воздух в систему заводится с помощью аэратора (это может быть компрессор, эжектор и т.п.). В контактной емкости, представляющей собой герметичный корпус, вода насыщается кислородом и отстаивается. Затем с помощью центробежного насоса отстоявшаяся вода откачивается из контактной емкости и направляется на обезжелезиватель с каталитической загрузкой. Дальнейшая очистка происходит так же, как и в системе напорной аэрации.
4.1.3 Реагентное обезжелезивание с напорной аэрацией
Дает возможность кроме железа удалять из воды также и органические соединения. Принцип работы: посредством дозатора в воду поступает реагент – раствор гипохлорита натрия. Чтобы произошло максимальное окисление взаимодействие хлора и воды должно продолжаться около получаса или больше, этот процесс осуществляется в напорной емкости. Затем вода направляется в каталитический обезжелезиватель, где железо и другие примеси окисляются и осаждаются на поверхности фильтрующих гранул. Вымывание осадочных взвесей из фильтра происходит в результате взрыхления каталитического слоя обратным водным потоком. Остаточный хлор устраняется из воды с помощью сорбционных материалов на основе активированных углей.
4.1.4 Реагентное обезжелезивание с безнапорной аэрацией
Также, как и выше описанный метод устраняет из воды органику. Принцип работы: с помощью дозатора в воду поступает реагент – раствор гипохлорита натрия. Чтобы произошло максимальное окисление взаимодействие хлора и воды должно продолжаться около получаса или больше, этот процесс осуществляется в напорной емкости. Затем с помощью центробежного насоса отстоявшаяся вода откачивается из контактной емкости и направляется на обезжелезиватель с каталитической загрузкой. Дальнейшая очистка происходит так же, как и в системе напорной аэрации.
4.2 Применение для удаления растворенных газов
Дегазация – процесс избавления воды от примесей вредных газов, которые отрицательно влияют на качество воды. Например, сероводород вызывает плохой запах, а углекислый газ способствует возникновению коррозии в трубах. Обычно при помощи дегазации устраняются щелочные (NH3, СН3, NH2) или кислые (С02, H2S, S02, S03, N02) газы.
Удаление газов можно осуществлять двумя способами химическим – при помощи различных реагентов и физическим – аэрацией.
Химический метод применяется в случаях, когда наблюдается низкая концентрация газов, либо при отсутствии возможности утилизировать их. Недостатки химического метода заключаются в том, что фильтрация обладает большей стоимостью за счет задействования реагентов и сам процесс очистки значительно усложняется. Кроме того, неправильно подобранная дозировка реагентов может ухудшить качество воды. Ввиду вышеперечисленного химическая дегазация менее востребована, чем аэрация.
Рассмотрим подробнее, как осуществляется устранение газов при помощи аэрации. Суть метода состоит в том, чтобы привести значение парциального давления газа в атмосфере, которая контактирует с водой, к нулю.
Указанный способ отлично очищает воду от углекислого газа и сероводорода. А вот извлечь из воды кислород, который составляет значительную часть атмосферы, системы аэрации неспособны. Для удаления кислорода воду доводят до кипения в термических деаэраторах, либо в герметичных вакуумных дегазаторах.
— Вакуумные – с помощью специальных механизмов (водо- или пароструйных эжекторов, вакуумных насосов и т.п.), создается пониженное давление над поверхностью воды, при котором она закипает при текущей температуре.
— Термические – в них происходит нагревание воды, за счет чего вредные газы выпариваются из нее.
— Барботажные – сжатый воздух в виде пузырьков продувается через медленно проходящий поток воды.
— Пленочные – выполненные в виде колонн, заполненных разными насадками, по которым вода стекает в виде тонкой пленки. Благодаря насадкам площадь поверхности взаимодействия воды и воздуха, подаваемого встречно вентилятором. Насадки выполняются из пластика, дерева или керамики, имеют кольцевую форму.
Барботажные системы расходуют много энергии на сжатие воздуха, поэтому их использование экономически невыгодно, и они редко применяются.
Наиболее эффективным устройством для удаления газов из воды считается пленочный дегазатор. Благодаря ему обеспечивается надежный дегазационный эффект, такая система долговечна, относительно компактна, требует меньшего расхода воздуха.
Принцип действия пленочного дегазатора: воздух поступает от вентилятора в поддон, вода через верх корпуса дегазатора равномерно растекается по сечению плиты, имеющей патрубки для слива воды в насадку, а также колпаки, через которые выходит воздух. Стекшая в поддон вода отводится посредством гидравлического затвора.
В заключении нам хотелось бы привести видео по монтажу напорной системы аэрации воды своими руками.
Видео по монтажу напорной системы аэрации воды: