Аерація води

Аерація один із самих економічних способів очищення великих обсягів води на сьогоднішній день. В основі аерації лежить метод очищення води за рахунок насичення її киснем, що в свою чергу призводить до хімічних і біологічних реакцій. Сьогодні системи аерації застосовуються для очищення стічних вод на очисних станціях, для водосховищ, ставків та озер.

Аерація – це загальний термін для назви методу очищення води, який на практиці має три різних технології реалізації. Розглянемо всі системи аерації води докладніше. В першу чергу ми розглянемо, як використовується компресор для водоочищення і наведемо приклад, як обладнання від “Далгакиран компресор Україна” допомагає створювати сучасні та енергоефективні системи очищення води.

Механічна аерація

Механічна аерація води пропонує найпростіше і в той же час безпечне вирішення проблеми – інтенсивну подачу повітря безпосередньо в воду. За рахунок цього відбувається:

• Очищення води від заліза і видалення марганцю, які окислюються і осідають на дно у вигляді пластівців.
• Зв’язування і видалення з води сірководню з метаном.
• Знезараження – окислення знищує шкідливі бактерії.
• Біологічне очищення – зростання аеробних бактерій від підвищеного вмісту кисню у воді сприяє переробці біологічних відходів в біогаз. Біогаз можна використовувати для виробництва електроенергії або тепла, якщо дозволяє техпроцес.

Механічна аерація, в свою чергу, ділиться на напірну і безнапірну.

Напірна аерація має на увазі не тільки нагнітання повітря компресором низького тиску, а й вимагає високий напір води, для чого може додатково використовуватися насос. Застосовується вона в індивідуальних системах очищення води для котеджів або підприємств. Така система передбачає закриту ємність (аераційну колону) і аераційний компресор невеликої потужності.

Безнапірна аерація води або відкрита аерація – спосіб, для якого не потрібно подача води під тиском і, отже, закритого резервуара. Такий метод підходить для очищення великих об’ємів стічних вод. Компресор для аерації води (гвинтова або ротаційна повітродувка) подає стиснене повітря по трубах, які закінчуються повітряним розсіювачем. За рахунок розсіювача забезпечується краще насичення води киснем, адже потік стисненого повітря розбивається на цілу “хмару”.

Приклад підбору повітродувки для аерації

Концентрація кисню, необхідна для ефективного видалення заліза, становить (по стехіометрічній реакції) не менше 15% вагових від вмісту заліза, а марганцю – близько 30%. Легко підрахувати, наприклад, що при утриманні Fe, рівному 5 мг/л і Mn – 0,7 мг/л, концентрація кисню в воді повинна бути не менше 1 мг/л.

Як це допомагає на практиці? Наприклад, в озонаторних установках аерація озоном знезаражує питну воду; в спорудах біологічної очистки стічних вод аерація забезпечує життєдіяльність бактерій, що очищають воду. Як правило, аерація здійснюється за допомогою повітродувок – машин, що стискають і подають повітря в аеротанки (ємності з водою).

Повітродувки об’ємною продуктивністю від 7 до 8000 м3/ч є основою систем аерації як в малих домашніх господарствах, так і у великих міських станціях очистки стічних вод для тисяч жителів. Різниця робочого тиску зазвичай складає 0,25 – 0,8 бар, (тобто 250 – 800 мбар). У разі аналогічних робочих параметрів нагнітальні агрегати використовуються також при зворотному промиванні фільтрів, на станціях підготовки питної води або для продувки уловлювачів піску, на станціях очистки стічних вод.

Приклад реалізованого проекту

Наочний приклад, як використовуються повітродувки для аерації Robuschi, ми описали в звіті про реалізований проект на станції біологічної очистки каналізаційних стоків КП «Тепловодосервіс». Для аерації 4000 м³ стоків там тепер використовується повітродувка Robuschi EL 35/2P. З технічними подробицями можна ознайомитися за посиланням https://dalgakiran.ua/projects/vozduhoduvki-robuschi-dlya-kp-teplovodoservis

Більш примітивні методи механічної аерації ми розглядати не будемо, в силу їх низької ефективності.

Хімічна аерація

Хімічна аерація води проводиться за рахунок використання різних пероксидів, які при додаванні в воду вступаю в реакцію з активним виділенням кисню. До недоліків цього методу очищення води варто віднести складність з визначенням точної концентрації діючих речовин і підвищену небезпеку роботи з реагентами.

Так марганцевокислий калій має 2-ий клас небезпеки. При роботі з ним треба використовувати засоби індивідуального захисту, а перевищення його концентрації небезпечно для здоров’я людини. Більш того, як сильний окислювач він може вступати в реакцію з іншими реагентами і стати причиною пожежі.

Пари іншого реагенту – перекису водню – можуть викликати опіки слизової і дихальних шляхів. Найбезпечнішим з реагентів можна назвати пероксид кальцію, який має 4 клас небезпеки і в цілому безпечний для людини.

Біологічна аерація

Біологічна аерація води проводиться з використанням фітопланктону і різних корисних бактерій. На перший погляд це може здатися “екологічно чистим” рішенням по очищенню води, але не все так просто. Для стимулювання зростання маси фітопланктону доводиться використовувати різного роду мінеральні добавки і добрива, що само по собі може нашкодити екосистемі. Другим методом, більш безпечним можна вважати штучне населення водойм рибою, що живиться фітопланктоном і водоростями. Таким чином буде стимулюватися екосистема в цілому. Втім, якщо мова йде про сильно забруднену воду, то продуктивність такого методу не настільки висока, більше того, вона буде залежати від пори року.

Виходячи з описаних методів очищення води, можна з упевненістю заявляти, що механічна система аерації найбільш ефективна і економічна. Більш того, така технологія відмінно масштабується і може комбінуватися з іншими методами очищення води.

Компанія “Далгакиран компресор Україна” не тільки пропонує сучасне компресорне обладнання для таких систем. Ми готові запропонувати комплексний підхід, забезпечуючи очисні споруди насосним обладнанням, системами резервного електропостачання та сервісною підтримкою впродовж всього життєвого циклу обладнання.