Очистка воды аэрацией


В современной водоочистке применяются разные способы удаления примесей из воды. Соли железа вредны и для здоровья, и для внутренних деталей, узлов очистных систем. Избавиться от них можно путем обезжелезивания. Самый эффективный вариант – аэрация воды. Он предполагает искусственное создание интенсивного воздухообмена, в результате которого происходит активное насыщение воды кислородом, окисление железа, выпадение растворенного в воде железа в осадок, очистка и нормализация состава воды.
Аэрация воды

Очистка воды с помощью метода аэрации: суть метода

Аэрация производится для преобразования растворенных соединений марганца и железа, которые есть в воде, в окислы. В данном виде они потом выпадают в осадок в виде хлопьев, которые затем задерживаются фильтрами очистных систем.


тем происходит окисление с последующей отдувкой летучих соединений. Эти соединения являются токсичными и имеют неприятный запах. Воду с высокой концентрацией солей железа в бытовых целях использовать нельзя, поскольку данные вещества будут оседать на рабочих деталях и узлах сантехники, негативно влияя на их внешний вид и функциональность. Вредны соли железа и для здоровья – постоянное употребление в пищу воды, с избытком железа, негативно сказывается на самочувствии человека, нарушает нормальную работу его органов и систем.

Необходимость обезжелезивания воды. Виды очистки аэрацией

ржавчина в трубах

Системы аэрации широко используются для очистки воды от железа в производственных и бытовых целях. Жидкость, богатая соединениями железа, органическими загрязнителями и летучими веществами, требует обязательного проведения предварительной очистки, которая заключается в окислении посторонних включений. Способы окисления существуют разные, но одним из наиболее популярных является именно аэрация. Почему? Потому что она производится без использования химических реагентов и является максимально безопасной. Вместо опасной химии используется кислород.

Основные цели использования аэрации воды из скважин:

  • удаление солей железа;
  • устранение посторонних ароматов;
  • биологическая обработка;
  • повышение концентрации кислорода.

Преимущества обезжелезивания воды аэрацией

Системы аэрации имеют следующие преимущества:

  • Компактные размеры – благодаря этому, устанавливать комплексы можно на небольших участках и внутри жилых домов.
  • Доступная стоимость – цена очистки получается более чем доступной. Точно сказать, во сколько вам обойдется эксплуатация такой системы, можно будет с учетом ее мощности, производительности и выбранного типа оборудования.
  • Автоматическая работа – аэрационные установки функционируют полностью автономно.
  • Неприхотливость в обслуживании – модули в дополнительном обслуживании не нуждаются, поэтому временные и финансовые затраты на обеспечение нормальной работоспособности техники получаются минимальными.

Способы аэрации воды

фильтр железа

Выбор способа аэрации зависит от напора воды и других факторов. Основные варианты:

  1. Электрохимический – самая современная методика. Принцип работы оборудования основывается на применении электрохимических реакций, превращающих химическую и электрическую форму энергии в электрохимическую. Данная методика обеспечивает эффективную очистку воды с повышенным содержанием солей железа. Преимущества электрохимических аэрационных комплексов – невысокий уровень шума, экономичность в эксплуатации, небольшие габариты, простое обслуживание (в зимнее время года тоже).

  2. Напорный – данный способ применяется при сильном магистральном напоре и сравнительно невысоком содержании солей железа (оно не должно превышать 15 мг/л). Когда жидкость поступает под напором в колонну, срабатывает датчик потока, компрессор включается в работу, и воздух начинает закачиваться внутрь устройства. Кислород, который содержится в воздухе, обогащает воду, после чего производится ее фильтрация.
  3. Безнапорный – методика подходит для очистки воды при низком давлении и небольшом магистральном напоре, содержании железа до 15 мг на литр. В безнапорных системах аэрации воды содержится бак, в который и поступает разбрызгиваемая форсунками жидкость. Компрессор также дополнительно обогащает ее кислородом, но в фильтр жидкость попадает благодаря работе насоса.
  4. Упрощенный – данный способ аэрации применяется при невысоком содержании и железа, и сероводорода, нейтральной кислотности жидкости. Он предполагает слив воды в карман либо канал магистрали. Окислительного бака в составе конструкции нет, что существенно снижает стоимость системы, но ограничивает ее функционал и сферы применения.

Как провести аэрацию и очистку воды

Во всех рассмотренных выше установках применяется одна и та же методика аэрации. Процесс очистки состоит из следующих этапов:

  1. Вода насыщается кислородом и окисляется до состояниях трех или двухвалентного железа. Примеси оседают в виде осадка и остаются на фильтре.
  2. Осуществляется отдувание растворенных газов, включая сероводород.

схема аэрации воды из скважины

И напорная, и безнапорная методики аэрации позволяют получать чистую питьевую воду, которую можно употреблять для питья и приготовления пищи. При этом жидкость не будет содержать химических реагентов.

Процесс обезжелезивания воды своими руками

В домашних условиях проводить очистку от растворенного железа тоже можно – для этого используются специальные вещества. Они имеют пористую структуру, весят меньше и быстро удаляют различные соединения, включая соли железа. Учтите только, что такие вещества плохо взаимодействуют с хлором – применять и их, и хлор для обеззараживания воды одновременно нельзя. Самые популярные средства для аэрации в домашних условиях – это Birm, «Магнофилт», Greensand, но есть и другие составы. Они имеют схожие принципы действия, но могут отличаться в плане эффективности.

Чтобы создать домашнюю аэрационную систему, возьмите:

  • циркулярный насос;
  • фильтрующую установку;
  • фильтр оптимальной производительности.

Каким должен быть фильтр? Выбирайте устройство, которое очищает от 250 л жидкости в день. Продумайте нюансы обустройства накопительного воздушного резервуара. Накопительный очиститель использовать можно, но не для металлических деталей (если в водопроводе есть железные муфты, фитинги, сгоны, от применения накопительной системы очистки следует отказаться).

Основа домашней системы обезжелезивания воды – резервуар, объем которого составляет 100 литров и более. При включении компрессора начинает осуществляться подача жидкости через распылительную установку (в последствии распыление воды будет происходить уже внутри емкости). Концентрацию кислорода в баке контролирует специальный элемент, а уровень воды в системе – выходные трубки (их две). На трубки нужно натянуть силиконовый материал, а на той трубке, которая используется для вывода воды из емкости, устанавливается компрессор и обратный клапан.

Компактный аэратор для воды. Преимущества и недостатки насадки на кран

Ручной компрессор или воздушный аэратор, устанавливаемый на кран водозабора, уменьшает поток воды. В процессе подачи жидкость смешивается с молекулами воздуха и очищается от частичек песка, солей металлов. Как понять, правильно работает установка или нет? Оценить правильность работы приспособления не так уже и сложно. Первое, на что следует ориентироваться – это на молочный оттенок струи воды на выходе аэратора. Если цвет другой, значит, что-то не так. Кроме того, жидкость не должна распыляться – она как бы обтекает насадку.

Материалы для изготовления компактных аэраторов используются разные, но лучше всего использовать нержавеющие или с никелированной поверхностью сплавы. Пластик – вариант рабочий, но недолговечный, кроме того, пластиковые насадки плохо выдерживают сильные потоки воды.

Преимущества насадок:

  • дешевизна;
  • невысокая шумность;
  • неприхотливость в обслуживании.

Минус у правильно установленных, качественных систем только один – это недолговечность. Не забывайте своевременно очищать насадку – для этого аэратор снимается с крана, резиновая прокладка очищается или заменяется, достается цилиндр с сетками. Очистить нужно будет все сборные элементы системы.

Аэрация – простой, эффективный, безопасный и сравнительно недорогой способ водоочистки. Его используют многие владельцы загородных участков, которые хотят быть уверены в высоком качестве воды, используемой в пищевых целях. Способы аэрации применяются разные, выбор оптимального следует осуществлять с учетом количественного содержания в воде солей металлов и других примесей. Вы можете использовать как крупные очистные системы аэрации, так и насадки на кран.


 

Источник: global-aqua.ru

Уважаемые читатели, добрый день!

Каждый, кто сталкивался с выбором очистки воды для своего дома или коттеджа, встречал слово «аэрация воды». Для многих непонятно что это, а главное, зачем это нужно! Давайте попробуем разобраться? Что это за процесс, и как определить нужен ли они Вам.

Аэрация воды — это процесс насыщения воды воздухом (большое значение имеет не сам воздух, а кислород). Этот процесс используется для очистки воды от запаха (в т.ч. запаха сероводорода), а также является эффективной стадией очистки воды от железа.

Аэрационная колонна применяется в комплексе с фильтрами обезжелезивания

Давайте вспомним школьную химию: железо бывает двух-и трехвалентное. Причём, соединения двухвалентного железа хорошо растворимы в воде, а трехвалентного — нет. Без доступа кислорода железо в воде находится в двухвалентном состоянии, как только появляется приток кислорода, железо начинает окисляться и переходит в трехвалентную форму. А значит, начинает осаждаться. Ну и зачем это нам при очистке воды — спросите Вы!


А вот зачем: аэрация — один из самых полезных процессов! Если у Вас вода из скважины (нет доступа кислорода), то железо растворено в воде. В процессе аэрации через воду пропускают воздух, и за счёт кислорода воздуха происходит окисление железа и его перевод в нерастворимую форму. После этого его можно задержать на фильтре обезжелезивания. Абсолютно аналогично происходит и с марганцем (марганец вообще очень похож на железо).

Для больших производительностей мы устанавливаем аэрационные трубы. Пример трубы на фото справа.

Кроме железа, аэрация незаменима, если в воде есть запах, например сероводорода или аммиака. Пропуская воздух через воду при аэрации, будет происходить отдувка данных газов, а значит, на выходе вода будет без запаха.

Аэрация является наиболее эффективным и устойчиво работающим методом только для очистки воды от железа при скважинном водоснабжении.


Слева на фото аэрационная колонна

По-другому обстоят дела, если у Вас городское или поселковое водоснабжение. В этом случае контакт воды с воздухом уже был (например, в водонапорной башне или емкостях). И при таком раскладе аэрация воды Вам не нужна.

Если у Вас колодец (в нем тоже есть доступ воздуха), то тут все зависит от содержания железа. Если железа немного (до 1 мг/л), то аэрацию можно не ставить. Если железа в воде больше, то лучше установить аэрацию, иначе есть риск, что не все железо успело окислиться.

На практике аэрация осуществляется двумя способами: безнапорным и напорным. Об этом ниже.

Аэрационная колонна прекрасно окисляет железо и является незаменимой, если у Вас скважинное водоснабжение

Безнапорная аэрация представляет собой емкость с душированием (как лейка от душа вверху емкости). В данной емкости и происходит контакт воздуха и воды, а душирование позволяет сделать этот контакт эффективнее. Основным плюсом является более низкая стоимость (по сравнению с напорной) и простота монтажа. Минусы: занимает много места, менее эффективна, чем напорная.

Напорная аэрация — это корпус (аналогичный тому, что используют для обезжелезивателей), а воздух нагнетается компрессором. За счёт более высокой растворимости процесс эффективнее предыдущего, занимает меньше места (диаметр около 25 см), есть возможность регулировки количества воздуха. Но такой способ дороже, чем безнапорная аэрация!

Надеемся, что мы помогли Вам разобрать, что такое аэрация и походит ли Вам данный процесс. Если мы не затронули какие-то аспекты — пишите нам в комментариях!

Источник: zen.yandex.ru

От акведука до современной системы водоподготовки

Аэрация — это естественное проветривание воды и насыщение ее кислородом. Может осуществляться путем распыления воды в воздухе или пропускания через нее содержащих кислород пузырьков. Помимо дачных поселков без водозаборных узлов, аэрация воды часто применяется в аквариумах для лучшего содержания рыб, а также в прудах, чтобы избавить их от неприятного запаха и сохранить растения вокруг.

Аэрация воды была знакома еще жителям древнего Рима. Вода в этот город доставлялась через 11 акведуков, общая длина которых составляла почти 350 километров. Большинство из них было построено под землей. Конечно, в те времена вода не была настолько загрязнена химическими соединениями, но римляне оснащали акведуки специальными резервуарами-отстойниками, где она осветлялась и избавлялась от взвешенных частиц. Прежде всего, вода подавалась в общественные бани, которые посещали патриции. В многоэтажный жилой дом — инсулу — тоже можно было подвести трубу с водой или же установить цистерну с ней во дворе. Помимо этого, в Древнем Риме вода всегда имелась в фонтанах, откуда ее черпали и продавали водоносы.

Аэрация воды не всегда нужна для ее избавления от вредных химических элементов: в сооружениях биологической очистки сточных вод (аэротенках, аэрофильтрах, биофильтрах) она обеспечивает жизнедеятельность особых микроорганизмов — аэробных бактерий, которые осуществляют процесс минерализации растворенных органических веществ и других загрязнений.

Принято выделять три вида аэрации: биологическую, химическую и механическую. Первая — естественный природный процесс, за который «отвечает» населяющий водоем фитопланктон. Под химической аэрацией воды подразумевается добавление в нее выделяющих кислород реагентов, таких как перекись водорода, перекись кальция и других. Однако самой популярной является механическая аэрация. Ниже мы расскажем об основных ее техниках и системах, а также разберемся в их достоинствах и недостатках.

Технологии аэрации воды

Существует три способа механической аэрации воды:

  • Безнапорная аэрация. Это и есть тот самый дедовский метод отстаивания воды в бочке. В этом случае содержащееся в ней двухвалентное железо соединяется с кислородом, становится трехвалентным и выпадает в осадок в виде ржавчины. Иногда для лучшего окисления возле бочки размещается инжектор. Главный плюс безнапорной аэрации воды — в надежности. Процесс очищения происходит естественно и не зависит от работы каких-либо устройств. Но есть и ряд минусов: низкая, а порой и нулевая, скорость потока воды и потребность в периодической очистке бочки от цветения. Вдобавок установка бочки влечет за собой лишнюю нагрузку на фундамент дома и создает дополнительную опасность его затопления.
  • Напорная аэрация. Говоря простым языком, это принудительная подача воздуха в емкость с водой. В свою очередь, она делится на два вида — электрохимическую и компрессорную.

    В первом случае на титановых электродах выделяется активный атомарный кислород, который окисляет железо, сероводород и другие находящиеся в воде вещества. Преимущества данного метода в бесшумности, высокой эффективности, компактности оборудования, простоте консервации системы в случае продолжительного отъезда, а также низком сбросе в сливную яму. Последний пункт особенно актуален для тех, у кого нет центральной канализации и кто не хочет часто откачивать стоки. Основной недостаток электрохимической аэрации воды — на титановых электродах откладываются соли жесткости, которые нужно периодически смывать. Данную технологию не рекомендуется использовать при повышенном содержании в воде солей кальция и магния, но в остальных случаях она вполне приемлема.

    Для компрессорной аэрации требуются довольно громоздкие устройства: сам компрессор и специальная колонна, где воздух нагнетается и смешивается с водой, после чего нерастворенные пузырьки автоматически удаляются через специальный клапан. Насыщенная растворенным кислородом вода отправляется дальше по системе очистки на фильтр обезжелезивания. Жесткость воды никак не влияет на состояние компрессора, но по показателям шума и сбрасываемых в канализацию отходов данный метод явно проигрывает электрохимической аэрации воды. Необходимое для компрессорной аэрации оборудование также сложнее поддается консервации, что создает дополнительные неудобства людям, приезжающим на дачу по выходным или на лето. Но среди наших соотечественников наиболее популярна именно компрессорная аэрация, потому что она долго используется и имеет больший кредит доверия.

  • Эжекционная аэрация. В данном процессе используется другая техническая установка: так называемый узел Вентури. Во время прохождения через него жидкости в устройство засасывается воздух, который и контактирует с водой. После вода проходит через фильтры, на которых оседает окислившееся железо. Узел Вентури может работать без электричества, однако его производительность существенно ниже, чем у предыдущих методов. С сильными загрязнениями он также не справится.

В любом случае систему аэрации воды нужно выбирать, исходя из собственных потребностей и физических возможностей. Вид загородного дома, его расположение и инфраструктура тоже играют свою роль. Многое зависит и от режима проживания: одно дело приезжать на дачу или в коттедж несколько раз в месяц и совсем другое — жить круглый год. Для грамотного выбора технологии аэрации воды и необходимых для нее устройств лучше получить консультацию квалифицированного инженера.

Источник: aif.ru

Аэрация воды

Аэрация воды — эффективный метод очищения и обезжелезивания воды. Используется для бытового фильтрования и водоподготовки на промышленных производствах. Помимо удаления избыточных концентраций растворенных примесей, устраняет неприятный запах сернистого водорода и других газов. При аэрировании вода обогащается кислородом (О2), становится полезной для здоровья и приятной на вкус.

Виды водоочистки аэрацией

Аэрирование — обогащение жидкости кислородом. Делится на 3 вида:

  • Механическое
  • Химическое

Механическая аэрация воды в свою очередь делится на напорную, безнапорную. По напорной методике воздух в водную среду подается под давлением, нагнетаемым компрессором. В водной толще появляются пузырьки. При использовании безнапорного способа вода разбивается вращающимися лопастями или распыляется. Частицы жидкости, пока падают, напитываются кислородом. Методика не требует использования химических окислителей, что положительно сказывается на экологическом балансе воды.

Химическая аэрация воды требует применения химикатов, которые при растворении создают кислород. Используют:

  • Перекись кальция
  • Перекись водорода
  • Калий марганцовокислый

Использование реагентов требует точной дозировки. Так на 3 м² жидкости нужно 2 кг перекиси Н2О2. У остальных реагентов другие дозировки, которые важно соблюдать. Если превысить норму, последствия для экологии и здоровья человека будут ужасные.

В бытовые системы водоочистки ставят в основном механические аэраторы. Устройства экологичные, производительные, недорогие.

Суть метода очищения аэрацией

После аэрации вода насыщена кислородом. Если в ней обнаружены большие концентрации 2-валентных металлов, при взаимодействии с кислородом они окисляются. Окисление — по сути, превращение растворенных, невидимых глазу двухвалентных металлов в трехвалентные. При присоединении 3-й валентности вещества теряют свойство растворимости и уже не могут оставаться в водной толще. Металлические частицы оседают и задерживаются насыпными фильтрами. Также после аэрации исчезает неприятный сероводородный, метановый, аммиачный запах.

Аэрированием удаляют:

  • Углекислый газ
  • Сероводород
  • Аммиак
  • Марганец
  • Метан
  • Алюминий
  • Железо

Аэрация воды — технология, которая хорошо обезжелезивает. В том числе улавливает высокие концентрации «феррума».

Преимущества аэрации

Аэрационные установки имеют следующие преимущества:

  • Небольшие габариты. Бак аэрации не займет много места в доме.
  • Экологичность. Устанавливаемые на дачах и в загородных домах механические аэраторы не используют в своей работе опасные химические реагенты.
  • Экономичность. Аэраторы стоят недорого в сравнении с другими фильтрами. Не нуждаются в замене фильтрующих материалов и элементов.
  • Автоматизация. Установки аэрации работают в полностью автоматическом режиме. Вмешательство человека почти не требуется.
  • Улучшение органолептических свойств. Повышается содержание кислорода, вода мягко очищается, улучшается вкус.

В очистных комплексах для повышения качества обезжелезивания аэраторы работают в связке с реагентными или безреагентными засыпными фильтрами. Таким образом, убирают сверхвысокое содержание железа в воде — до 30 мг на литр.

Конструкция

Конструктивно система напорной аэрации состоит из 4 частей:

  • Аэрационный бак, аэрационная колонна
  • Компрессор, насос
  • Датчик потока, автоматика
  • Воздухоотводчик

Аэрационная колонна — бак, в который вода подается из водопровода водоснабжения. Для домашней водоочистки используют емкости вместительностью 30-50 л. Бак укомплектован компрессором на входе и фильтром для удаления окислов металлов на выходе.

Компрессор нагнетает в заполненную водой колонну воздух с напором 5 атм и выше. Воздух для образования многочисленных пузырьков подается через наконечник с множеством отверстий. При взаимодействии с кислородом растворенное железо и марганец окисляются, выпадают в осадок и удаляются фильтром на выходе.

К системе подключен датчик потока, который при заполнении бака водой до определенной отметки, включает компрессор. При достижении граничного предела давления, датчик на клапане сброса подает сигнал.

После получения сигнала об избыточном давлении излишки воздуха и других газов выводятся через воздухоотводчик. Давление нормализуется, обогащенная кислородом вода проходит через фильтр сразу в систему водоснабжения дома или в дополнительные очистные устройства. Таким образом, аэрация воды, обезжелезивание и фильтрование производятся в автоматическом режиме.

Сферы использования аэрации

Аэрация воды используется в быту и в разных отраслях промышленности. С помощью этой методики очищают воду из колодцев, скважин и иных источников водного снабжения. Является основой технологии очищения сточных вод в биофильтрах. С помощью аэрации насыщают О2 естественные и искусственные водоемы для повышения популяции рыбы на рыбоводческих фермах.

Метод аэрирования наиболее простой по технологии и конструкции. Используется для подготовки и очистки питьевой воды в ЖКХ перед подачей в квартиры. Стандартная схема: аэрация+дегазация — фильтрация — дезинфекция. В некоторых случаях в цепочку добавляют озонирование.

Аэрация — одна из ключевых ступеней водоочистки в домашних системах фильтрования воды, поступающей из скважин, трубопроводов городского водоснабжения, колодцев. Используется на дачах, в квартирах, загородных частных домах, коттеджах.

Вывод

Аэрация воды — производительная, экологичная и недорогая методика водной очистки. Хорошо обезжелезивает воду, улавливает марганец, удаляет запахи, опасные летучие газы. Подходит для домашней водоочистки и для водоподготовки на промышленных предприятиях.

Источник: www.profwater.ru

Методы аэрации

Очистка воды аэрацией

Для аэрации воды могут использоваться два общих метода. Наиболее распространенным в промышленном использовании является аэратор с водяным падением. Благодаря использованию распылительных форсунок вода разбивается на мелкие капли или тонкую пленку для усиления противоточного воздушного контакта. В воздушном диффузионном способе аэрации воздух диффундирует в приемный сосуд, содержащий противоточную проточную воду, создавая очень маленькие пузырьки воздуха. Это обеспечивает хороший воздушно-водяной контакт для «промывки» нежелательных газов из воды.

Аэраторы с водяным падением

Для этого типа аэрации используются многие вариации принципа падения воды. В простейшей конфигурации используется вертикальный стояк, который выделяет воду путем свободного падения в бассейн. Подъемник обычно работает на доступной поверхности воды. Эффективность аэрации улучшается по мере увеличения расстояния падения. Кроме того, могут быть добавлены ступени или полки для разрушения падения и распространения воды на тонкие листы или пленки, что увеличивает время контакта и эффективность аэрации. Коксовый лоток и древесные или пластиковые аэраторы с водяным паром относительно похожи по конструкции и имеют преимущество в небольших требованиях к пространству.

Коксовые аэраторы широко используются в окислении железа и марганца, потому что каталитический эффект обеспечивается контактом воды, содержащей железо или марганец, со свежими осадками. Эти блоки состоят из серии заполненных коксом лотков, через которые проходит вода, с дополнительной аэрацией, полученной во время свободного падения с одного лотка на другой. Аэраторы для деревянных или пластиковых ламелей подобны небольшим атмосферным градирням. Щиты лотка расположены в шахматном порядке, чтобы разбить свободное падение воды и создать тонкие пленки, прежде чем вода, наконец, упадет в бассейн.

Для многих промышленных водоподготовительных установок используются вытяжные аэраторы с водяным падением. Горизонтальные деревянные или пластиковые решетчатые поддоны или башни, заполненные упаковкой различных форм и материалов, предназначены для максимального разрушения падающей воды в небольшие потоки для более высокого контакта с воздухом и водой. Воздух подается через устройство с помощью воздуходувки, которая обеспечивает равномерное распределение воздуха по всему поперечному сечению, поперечному току или противотоку до падения воды. Из-за этих особенностей аэраторы с принудительной тягой более эффективны для удаления газа и требуют меньше места для данной мощности.

Воздухораспределительные аэраторы

Воздухораспределительные системы аэрируются путем прокачки воздуха в воду через перфорированные трубы, фильтры, пористые пластины или трубки. Теоретически аэрация диффузией превосходит аэрацию воды, потому что тонкий пузырь воздуха, поднимающийся через воду, постоянно подвергается воздействию свежих жидких поверхностей, обеспечивая максимальную поверхность воды на единицу объема воздуха. Кроме того, скорость всплесков пузырьков, поднимающихся через воду, намного ниже скорости свободно падающих капель воды, обеспечивая более длительное время контакта. Наибольшая эффективность достигается, когда поток воды противостоит восходящим пузырькам воздуха.

Процесс аэрации под водой

Применение

В промышленном водоподготовке одной из основных целей аэрации является удаление двуокиси углерода. Аэрация также используется для окисления растворимого железа и марганца (обнаруженного во многих колодцах) до нерастворимых осадков. Аэрация часто используется для уменьшения углекислого газа, выделяемого в процессе обработки. Например, кислоту можно подавать в выходящий поток умягчителей цеолита натрия для контроля щелочности котла. Двуокись углерода образуется в результате кислотной обработки, и для очистки воды от этого коррозионного газа используется аэрация. Аналогичным образом, когда сточные воды цеолитов водорода и натрия смешиваются, образующийся углекислый газ удаляется путем аэрации. В случае смягчения холодной извести диоксид углерода можно удалить из воды до того, как вода попадет в оборудование. Когда удаление двуокиси углерода является единственной целью, оборудование обычно предпочитает удалять высокие концентрации углекислого газа путем аэрации, а не химическим осаждением извести. Воздушную десорбцию можно использовать для снижения концентрации летучих органических веществ, таких как хлороформ, а также растворенных газов, таких как сероводород и аммиак. Стандарты загрязнения воздуха должны учитываться при удалении воздуха для уменьшения летучих органических соединений.

Удаление железа и марганца

Железо и марганец в колодцевых водах встречаются в виде растворимых черных и марганцевых бикарбонатов. В процессе аэрации вода насыщается кислородом. Продукты окисления, гидроксид железа и диоксид марганца нерастворимы. После аэрации их удаляют путем осветления или фильтрации. Иногда после аэрации можно использовать сильные химические окислители, такие как хлор (Cl2) или перманганат калия (KMnO4) для обеспечения полного окисления.

Растворенный газ

Газы, растворенные в воде, следуют принципу, согласно которому растворимость газа в жидкости (воде) прямо пропорциональна парциальному давлению газа над жидкостью в равновесии. Это известно как закон Генри и может быть выражено следующим образом: Ctatal = kP, где Ctotal = полная концентрация газа в растворе, где P = парциальное давление газа над раствором. k = константа пропорциональности, известная как постоянная закона Генри. Однако газы часто встречающиеся при обработке воды (за исключением кислорода), не ведут себя в соответствии с законом Генри, потому что они ионизируются при растворении в воде.

Двуокись углерода, сероводород и аммиак растворимы в воде при определенных условиях в пределах 1700, 3900 и 531 000 м.д. соответственно. Редко эти концентрации встречаются, за исключением некоторых технологических конденсатов. В нормальной атмосфере парциальное давление каждого из этих газов практически равно нулю. Следовательно, установление состояния равновесия между водой и воздухом посредством аэрации приводит к насыщению воды азотом и кислородом и почти полному удалению других газов.

Исходя из вышеперечисленных данных, ионизация газов в воде является обратимой реакцией. Общий ионный эффект может быть использован для получения почти полного удаления этих газов путем аэрации. Если концентрация одного из ионов в правой части уравнения увеличивается, реакция движется влево, образуя газ. В случае двуокиси углерода и сероводорода концентрация ионов водорода может быть увеличена добавлением кислоты. Бикарбонатные и карбонатные ионы в воде образуют углекислый газ, который можно удалить путем аэрации. Аналогичным образом, увеличение концентрации гидроксильных ионов путем добавления каустической соды способствует удалению аммиака.

Удаление газа путем аэрации достигается, когда уровень газа в воде приближается к равновесию с уровнем газа в окружающей атмосфере. Процесс улучшается за счет увеличения температуры, времени аэрации, объема воздуха, контактирующего с водой, и площади поверхности воды, подверженной воздействию воздуха. Как указывалось ранее, рН является важным элементом. Эффективность аэрации больше, когда концентрация газа, подлежащего удалению, высока в воде и низка в атмосфере.

Ограничения

Температура значительно влияет на эффективность процессов десорбции воздуха. Поэтому эти процессы могут не подходить для использования в более холодных климатах. Теоретически, при 68 ° F содержание двуокиси углерода в воде может быть уменьшено до 0,5 ppm путем аэрации до равновесных условий. Это не всегда практично с экономической точки зрения, и сокращение двуокиси углерода до 10 ppm обычно считается удовлетворительным. Хотя удаление свободной двуокиси углерода увеличивает рН воды и делает ее менее коррозионной с этой точки зрения, аэрация также приводит к насыщению воды растворенным кислородом. Это обычно не представляет проблемы, когда исходное содержание кислорода уже велико. Тем не менее, в случае колодезного водоснабжения, содержащегося в двуокиси углерода, но без кислорода, аэрация просто обменивает один коррозионный газ на другой.

Эффективность аэрации возрастает по мере того, как начальная концентрация газа, подлежащего удалению, возрастает выше его равновесного значения. Поэтому, когда воды содержат только небольшое количество диоксида углерода, нейтрализация добавлением щелочи обычно более экономична. Полное удаление сероводорода должно сочетаться с понижением рН или химическим окислением. Нелетучие органические соединения не могут быть удалены путем удаления воздуха. Например, фенолы и креозолы не подвержены влиянию только такого процесса, как очистка воды аэрацией.

Источник: filtrvdome.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.