Аэрация воды

10 января 2012

Аэрация один из самых экономичных способов очистки больших объемов воды на сегодняшний день. В основе аэрации лежит метод очистки воды за счет насыщения её кислородом, что в свою очередь приводит к химическим и биологическим реакциям. Сегодня системы аэрации применяются для очистки сточных вод на очистных станциях, для водохранилищ, прудов и озёр.

Аэрация – это общий термин для названия метода очистки воды, который на практике имеет три разных технологии реализации. Рассмотрим все системы аэрации воды подробнее. В первую очередь мы рассмотрим, как используется компрессор для водоочистки и приведем пример, как оборудование от "Далгакиран компрессор Украина" помогает создавать современные и энергоэффективные системы очистки воды.

Механическая аэрация

Механическая аэрация воды предлагает самое простое и в то же время безопасное решение проблемы – интенсивную подачу воздуха непосредственно в воду. За счёт этого происходит:

  • Очистка воды от железа и удаление марганца, которые окисляются и оседают на дно в виде хлопьев.
  • Связывание и удаление из воды сероводорода с метаном.
  • Обеззараживание – окисление содержащихся в воде вредоносных бактерий.
  • Биологическая очистка – рост аэробных бактерий от повышенного содержания кислорода в воде способствует переработке биологических отходов в биогаз. Биогаз можно использовать для производства электроэнергии или тепла, если позволяет техпроцесс.

Механическая аэрация, в свою очередь, делится на напорную и безнапорную.

Напорная аэрация подразумевает не только нагнетание воздуха компрессором низкого давления, но и требует высокий напор воды, для чего может дополнительно использоваться насос. Применяется она в индивидуальных системах очистки воды для коттеджей или предприятий. Такая система предполагает закрытую ёмкость (аэрационную колонну) и аэрационный компрессор небольшой мощности.

Безнапорная аэрация воды или открытая аэрация – способ, для которого не требуется подача воды под давлением и, следовательно, закрытого резервуара. Такой метод подходит для очистки больших объемов сточных вод. Компрессор для аэрации воды (винтовая или ротационная воздуходувка) подает сжатый воздух по трубам, которые заканчиваются мелкопузырчатым воздушным рассеивателем. За счёт рассеивателя обеспечивается лучшее насыщение воды кислородом, ведь поток сжатого воздуха разбивается на целое "облако".

Пример подбора воздуходувки для аэрации

Концентрация кислорода, необходимая для эффективного удаления железа, составляет (по стехиометрии реакции) не менее 15 весовых % от содержания железа, а марганца – около 30%. Легко подсчитать, например, что при содержании Fe, равном 5 мг/л и Mn – 0,7 мг/л, концентрация кислорода в воде должна быть не меньше 1 мг/л.

Например, в озонаторных установках аэрация озоном обеззараживает питьевую воду; в сооружениях биологической очистки сточных вод аэрация обеспечивает жизнедеятельность бактерий, очищающих воду. Как правило, аэрация осуществляется с помощью воздуходувок – машин, сжимающих и подающих воздух в аэротанки (емкости с аэрируемой водой).

Воздуходувки объемной производительностью от 7 до 8000 м3/ч являются основой систем аэрации как в малых домашних хозяйствах, так и в больших городских станциях очистки сточных вод для тысяч жителей. Разница рабочего давления обычно составляет 0,25 – 0,8 бар, (т.е. 250 - 800 мбар). В случае аналогичных рабочих параметров нагнетательные агрегаты используются также при обратной промывке фильтров, на станциях подготовки питьевой воды или для продувки улавливателей песка, на станциях очистки сточных вод.

Пример реализованного проекта

Наглядный пример, как используется воздуходувка для аэрации Robuschi, мы описали в отчёте о реализованном проекте на станции биологической очистки канализационных стоков КП «Тепловодосервис». Для аэрации 4000 м3 стоков там теперь используется воздуходувка Robuschi EL 35/2P. С техническими подробностями можно ознакомиться по ссылке https://dalgakiran.ua/projects/vozduhoduvki-robuschi-dlya-kp-teplovodoservis

Более примитивные методы механической аэрации мы рассматривать не будем, в силу их низкой эффективности.

Химическая аэрация

Химическая аэрация воды производится за счёт использования различных пероксидов, которые при добавлении в воду вступаю в реакцию с активным выделением кислорода. К недостаткам этого метода очистки воды стоит отнести сложность с определением точной концентрации действующих веществ и повышенную опасность работы с реагентами.

Так марганцовокислый калий имеет 2-ой класс опасности. При работе с ним нужно использовать средства индивидуальной защиты, а превышение его концентрации опасно для здоровья человека. Более того, как сильный окислитель он может вступать в реакцию с другими реагентами и стать причиной пожара.

Пары другого реагента - перекиси водорода – могут вызывать ожоги слизистой и дыхательных путей. Самым безопасным из реагентов можно назвать пероксид кальция, имеющий 4 класс опасности и в целом безопасный для человека.

Биологическая аэрация

Биологическая аэрация воды проводится с использованием фитопланктона и различных полезных бактерий. На первый взгляд это может показаться "экологически чистым" решением по очистке воды, но не всё так просто. Для стимулирования роста массы фитопланктона приходится использовать разного рода минеральные добавки и удобрения, что само по себе может навредить экосистеме. Вторым методом, более безопасным можно считать искусственное население водоёмов рыбой, питающейся фитопланктоном и водорослями. Таким образом будет стимулироваться экосистема в целом. Впрочем, если речь идёт о сильно загрязнённой воде, то продуктивность такого метода не столь высока, более того, она будет зависеть от времени года.

Исходя из описанных методов очистки воды, можно с уверенностью заявлять, что механическая система аэрации наиболее эффективная и экономичная. Более того, такая технология отлично масштабируется и может комбинироваться с другими методами очистки воды.

Компания "Далгакиран компрессор Украина" не только предлагает современное компрессорное оборудование для таких систем. Мы готовы предложить комплексный подход, обеспечивая очистные сооружения насосным оборудованием, системами резервного электроснабжения и сервисной поддержкой на протяжении всего жизненного цикла оборудования.