Аэрационная очистка воды

На сегодняшний день лучшим способом очистки воды от железа, марганца, растворенного сероводорода, аммиака и углекислого газа является аэрация, то есть насыщение жидкой среды кислородом.

Принцип действия аэрации прост: вода, смешиваясь с воздухом, избавляется от газов, а находящиеся в ней соединения железа и марганца окисляются и превращаются в обычные механические частицы, которые затем отфильтровываются. Если говорить научным языком, железо в любой жидкости присутствует в виде соединений двухвалентного элемента, то есть в растворенной форме. Взаимодействие с кислородом (окисление) превращает соединения железа в трехвалентный гидроксид, представляющий собой нерастворенную форму этого вещества. Гидроксид железа выпадает в осадок и впоследствии очищается.

Аэрация как способ водоподготовки имеет несколько важных достоинств:

• В процессе аэрационной очистки воды не требуется применение химических реагентов;
• Аэрационные установки имеют высокую производительность, что позволяет фильтровать большие объемы воды;
• Промышленное и бытовое аэрационное оборудование имеет доступную стоимость;
• Насыщение питьевой воды кислородом улучшает ее запах и вкус.

К недостаткам аэрации можно отнести лишь громоздкость оборудования и высокие трудозатраты при очистке его конструктивных частей.

Все аэрационные установки делятся на 2 типа: напорные и безнапорные.

Напорная аэрация

Одним из самых востребованных типов оборудования по обезжелезиванию и деманганации воды является аэрационная установка, работающая при помощи компрессора. Компрессор под сильным давлением нагнетает воздух в специальную емкость (аэрационную колонну), которая расположена перед фильтром-обезжелезивателем. Объем емкости зависит от модели оборудования и в среднем составляет 100-500 литров.

Воздушные массы подаются в аэрационную колонну по трубе, а в толще водяного слоя происходит барботирование пузырьками воздуха, в результате чего сероводород, углекислый газ и другие летучие вещества отделяются от воды. Воздух, скапливающийся вверху колонны, уходит через аэрационный клапан. Одновременно с этим происходит окисление соединений железа, которые попадают в фильтр-обезжелезиватель и остаются на его дне в виде хлопьевидных частиц.

Установка, работающая по принципу напорной аэрации с помощью компрессора, состоит из следующих частей:

• Бак для воды (аэрационная колонна)
• Компрессор, нагнетающий воздух
• Аэрационный клапан
• Распылитель воздуха
• Автоматическая система управления

Современные производители выпускают обезжелезиватели, работающие по напорному принципу, но без компрессора. Конструкция таких устройств существенно отличается от оборудования с компрессором и состоит из бака, в котором происходит и окисление железа, и его удаление. В начале рабочего цикла в емкость поступает воздух, который образует воздушную подушку. Вода подается по входному патрубку и разбрызгивается в объеме воздушной подушки, активируя процесс окисления Fe. Окисленное железо, перешедшее в нерастворимую форму, проходит через слой фильтрующей загрузки на дне емкости и удаляется. Воздушная подушка обновляется в каждом цикле работы оборудования. Восстановление свойств фильтрующей загрузки происходит с помощью регенерации – вымывания застрявших загрязнений обратным потоком воды.

Для тех случаев, когда требуется перерабатывать небольшие объемы жидкости, можно использовать оборудование, работающее с помощью эжектора. Он представляет собой трубу, по которой движется вода, обогащаясь кислородом. Он, в свою очередь, засасывается через специальные отверстия. Вода через эти отверстия не вытекает – для этого в системе предусмотрен обратный клапан. Немаловажным достоинством эжекторной аэрации является абсолютная энергонезависимость, так как весь процесс проходит за счет энергии водного потока, который движется по трубе. Подключение к электросети не требуется, и это существенно снижает эксплуатационные расходы оборудования, работающего при помощи эжектора.

Кроме того, в последние 10 лет получили широкое распространение аэрационные установки, в которых главным рабочим элементом является сильнейший окислитель – атомарный кислород. Это вещество вырабатывается на электродах, которыми оснащены электрохимические блоки, входящие в конструкцию аэрационного оборудования. Этот процесс получил название электроаэрация и применяется, как правило, на промышленных предприятиях. Напорная электроаэрация эффективна не только при деманганации и окислении железа, но и при дезинфекции жидкости – атомарный кислород уничтожает большинство вирусов и бактерий. К тому же электроаэрационные установки отличаются повышенной производительностью.

Безнапорная аэрация

Безнапорные системы аэрации работают по следующему принципу: вода, попадая в герметичную емкость, распыляется форсунками на капли диаметром порядка 150 мкм. Одновременно с распылением воды кислород подается в толщу воды и в свободное пространство бака-аэратора с помощью вентиляторов. Окислившееся железо оседает на дне бака, а сероводород и другие вредные газы удаляются из емкости.

Стоит добавить, что аэрационный бак требует периодической очистки (в среднем, 1 раз в 3 месяца) от окисленного железа, которое выпадает в осадок после взаимодействия с кислородом.

Главным преимуществом безнапорной аэрации является большая производительность – современное оборудование перерабатывает порядка 5 000 м ³ в сутки и выше. Среди недостатков безнапорных обезжелезивателей нужно отметить необходимость регулярной очистки бака, громоздкость агрегатов и необходимость установки специального насоса, который нормализует давление на выходе из емкости. Большинство производителей аэрационного оборудования включают такой насос в комплект.

Таким образом, аэрация позволяет решить одну из важнейших проблем по очистке питьевой воды – удаление из нее соединений железа, марганца, а также сероводорода и других газов, портящих ее вкус и запах.

Применимость того или иного метода аэрации зависит от многих факторов, для расчета решения под ваши задачи рекомендуем вам обратиться к нашим специалистам по телефону 8-800-234-85-48.