Что интересного вы узнаете из содержания этой статьи:
2. Область применения безнапорной аэрации
3. При каких видах загрязнений применяют безнапорную аэрацию
4. Комплектация безнапорной аэрации
5. С какими видами фильтров взаимодействует безнапорная аэрация
6. Преимущества и недостатки безнапорной аэрации
7. Советы от экспертов по подбору безнапорной аэрации
Термин «аэрация» восходит к греческому понятию «воздух». В современной науке это понятие подразумевает проветривание, насыщение кислородом. В нашем случае, речь идет о насыщении кислородом молекул воды. Так как молекулы H2O очень восприимчивы к воздействию кислорода, вода позволяет всем содержащимся в ней примесям соединяться с кислородом и взаимодействовать с ним.
Всего существует три типа аэрации:
- Безнапорная аэрация;
- Напорная аэрация;
- Эжекторная аэрация.
Не будем останавливаться слишком подробно на первом типе, как так мы рассмотрим его далее, сосредоточимся на остальных двух.
Итак, напорная аэрация подразумевает воздействие кислорода на воду при наличии высокого давления: кислород, проникая в толщу жидкости, окисляет и перерабатывает все содержащиеся в воде элементы, и в тот же момент влияет на состояние системы – чтобы нормально функционировал этот тип фильтра, необходима система, способна обеспечить постоянный отток воды, в противном случае может произойти разрыв водного бака ввиду сильного нагнетания давления.
Рис. 1 Тип напорной аэрации
Минус данного метода в том, что для обеспечения высокого давления требуются значительные физические усилия, которых часто недостаточно в обычном водопроводе, поэтому приходится обращаться к услугам насоса. Насос в свою очередь потребляет немалое количество энергии, к тому же производит некоторый уровень шума, что может быть нежелательным в условиях использования в жилых помещениях.
Эжекторная аэрация подразумевает безнапорный способ воздействия на воду, работая по принципу Вентури. Принцип Вентури заключается в использовании специальной трубки, вклиненной в водопровод, которая имеет постепенный переход от сужения к расширению потока воды, что обуславливает снижение давления в водопроводе при общем увеличении скорости потока. Благодаря наличию специального патрубка на этой установке, вода всасывается в образовавшийся поток и незамедлительно вступает в контакт с H2O и содержащимися в ней элементами.
Рис. 2 Тип эжекторной аэрации
Метод не требует дополнительных усилий со стороны человека, так как физика всё делает сама – создается и необходимое давление, и условия поглощения водой кислорода, однако эта система нуждается в прохождении определенного времени, так как жидкость и содержащиеся в ней загрязнители не способны сразу же отреагировать на поступивший кислород, а потому на пути эжектора должны быть дополнительные системы, позволяющие отрегулировать систему.
Самый простой и доступный в использовании – метод безнапорной аэрации, и мы обсудим, почему это именно так.
По типу нахождения кислорода в воде выделяют три источника: Биологический; Химический; Механический.
Биологический источник насыщения кислородом – естественный: воды рек и иных источников взаимодействуют с кислородом по праву натурального обмена. Большая часть всех водных источников проходит через эту стадию без участия человека.
Химический источник – это источник, к которому мы обращаемся в отсутствии естественных возможностей для обогащения воды кислородом: добавляя в жидкость специальные реагенты, мы провоцируем протекание химических реакций, которые выделяют создание кислорода непосредственно в воде, и как следствие – окисление всех имеющихся в ней элементов.
Механический источник – это как раз аэрация. Мы внедряем в резервуар с жидкостью полую трубку, по которой в воду поступит достаточное количество кислорода, способное воздействовать на примеси. Данный способ можно считать наиболее чистым и простым из техногенных.
2. Область применения безнапорной аэрации
Безнапорная аэрация применяется как в быту, так и в условиях промышленных учреждений, что обусловлено простотой устройства системы и её высокой эффективностью.
В первую очередь, говоря о неокисленном железе, стоит обратиться к условиям, где больше всего нужна помощь данного типа фильтрации. Это, конечно, наличие открытых, необработанных источников подземной воды, которая добыта путем бурения.
Скважинная вода, поднятая из глубин земли, только на первый взгляд является чистой и полезной: на самом деле она может таить в себе множество непредвиденных элементов, которые будут влиять и на здоровье употребляющих её в пищу, и на различную технику, взаимодействующую с ней.
Вообще воду из скважины добывают как для личного использования (на участках частного землевладения), так и в промышленных масштабах (в качестве обслуживания хозяйства и т.д.). И в данном совершенно не важно, будет ли добыто двадцать или две тысячи литров воды в день – эффект всегда должен быть закономерен: вода проходит через систему насыщения кислородом, превращая законсервированное в своем составе двухвалентное железо в окисленное трехвалентное железо.
Этот тип железа, в отличие от двухвалетного, виден сразу. Можно выделить его характерные признаки: наличие металлического запаха и привкуса, наличие бурого осадка в виде хлопьев, наличие высокой степени жесткости.
Рис. Схема безнапорной аэрации с системой обратного осмоса "Вагнер"
3. При каких видах загрязнений применяют безнапорную аэрацию
Самые распространенные загрязнители воды, они же самые известные с точки зрения своих проявлений – железо, марганец, соли металлов. Именно они ответственны за такое понятие как «жесткая вода». Характерный налет, накипь и ржавчину отдельно представлять не стоит, мы все итак знакомы с ними.
Эти проявления химического состава воды заметно сказываются как на здоровье человека, влияя внутренне (разрушают правильную работу пищеварительного тракта, воздействуют на печень и сердечно-сосудистую систему) и внешне (высушивают кожу, волосы, провоцируют преждевременное старение и дряблость кожи).
Так же их «работу» можно оценить на рабочих поверхностях термических деталей устройств, взаимодействующих с жидкостями. Например, на обычном бытовом чайнике или на нагревательном элементе колонны ТЭЦ, отвечающей за обеспечение горячей водой и отоплением жилые и промышленные здания. Так же в очистке от металлов нуждаются и «холодные» цеха воды, принимающие участие в переработке различных элементов, для которых воздействие железа крайне нежелательно.
Следующий тип загрязнения – углекислый газ. Его в нашей среде так много, что наш организм научился работать с ним, а вот некоторые виды техники не готовы к этому, поэтому кислород, являясь более лёгким, выталкивает углекислый газ из воды и освобождает её для работы.
Кроме углекислого газа устраняются и другие типы газов по похожему сценарию, поэтому выделять их в отдельную группу мы не будем.
Ещё один тип загрязнений, с которым работает безнапорная аэрация – органика и микроорганизмы. Заставляя их активнее взаимодействовать с воздушной средой, аэрация провоцирует выделение осадка, который в дальнейшем утилизируется.
4. Комплектация безнапорной аэрации
Отметим, что безнапорная аэрация обеспечивает длительный контакт воды с воздухом, что не достигается путем эжекторного воздействия, а так же усложнено наличием мощных перепадов давления в напорном типе аэрации, поэтому рассматриваемый нами вариант можно считать наиболее экологичным и простым с точки зрения условий эксплуатации.
Но простая, не значит примитивная. Так, в устройстве системы безнапорной аэрации имеется «дыхательный» и электромагнитный клапаны, которые регулируют подачу воды и кислорода соответственно, а так же датчик уровня жидкости, способный фиксировать объем поступающей воды для того, чтобы система работала в стабильном режиме на заданных мощностях.
Итак, назовем путь воды, проходящей через нашу систему. Вода минует электромагнитный клапан (либо нет, в случае, если он перекрыт) и поступает в специальный накопительный бак, где на определенной глубине располагается воздушный рассеиватель – система подачи кислорода, добытого из неподготовленного воздуха. С помощью двух взаимно связанных поплавковых выключателей, вода выдерживается в баке до того момента, когда процесс окисления может считаться завершенным, после чего, в отсутствии дополнительных сил давления, вода подвергается воздействию насоса, находящегося внизу бака.
Рис. Комплектация безнапорной аэрации
После того, как система переработала двухвалентное железо, выделив осадок, хлопья металлов отправляются в утиль через специальный отводной путь, а чистая вода, проходя через постфильтрационные системы очистки, отводится в накопительный бак, где может храниться до востребования, либо сразу же подаваться к использованию.
Помимо очевидных частей комплектации могут применяться и другие элементы, способствующие наиболее эффективному воздействию на воду.
5. С какими видами фильтров взаимодействует безнапорная аэрация
Фильтры могут быть как предварительной, так и последовательной очистки.
Чтобы в бак аэрации не поступала откровенно засоренная вода, на водопровод устанавливаются фильтры грубой очистки - это как правило сетчатые системы. Они задерживают песок, измельченные горные породы, глину, ил и другие достаточно крупные взвеси, способные слишком быстро засорить бак.
Так же в системе предочистки могут применяться реагенты, например, гипохлорит натрия, хлор и некоторые другие. Этот способ применятся только в случае экстремально высоких уровней загрязнения металлами, когда для обычного кислорода потребуется слишком много времени на воздействие. Считается, что реагенты не опасны даже для внутреннего применения человеком в дозах, указанных к использованию в аэрации, так как их период действия крайне скор, после чего они распадаются на безвредные составляющие. Это помогает снизить «ответственность» аэрационной колонны перед большим количеством предстоящей нагрузки.
Помимо подготовительной стадии фильтрующих агентов имеется и пост-фильтрующая система, позволяющая задерживать просачивающиеся взвеси для того, чтобы бак с накопительной водой был абсолютно чист.
Например, угольный фильтр обладает прекрасными характеристиками адсорбции, что позволяет ему поглощать загрязнители, выталкивая из своего клеточного состава чистую воду.
Рис. Схема хлорирование безнапорное
6. Преимущества и недостатки безнапорной аэрации
Первое и главное преимущество системы безнапорной аэрации – её универсальность. В зависимости от объема необходимой воды можно приобрести как бытовую, «семейную» аэрационную колонну, легко помещающуюся в компактном помещении жилого дома, так и для нужд промышленного предприятия, где масштабы вовлечения в водоподготовку значительно выше.
При этом уровень финансовых затрат в обоих случаях будет сопоставим условно допустимым расходам – и это вторая приятная особенность аэрационной безнапорной фильтрации.
Безнапорная аэрация заботится не только о сиюминутных потребностях в добыче чистой жидкости, но и отвечает современным стандартам экологии и здравоохранения, позволяя работать на высоких мощностях без факторов, загрязняющих окружающую среду.
Наличие накопительного бака – ещё один плюс использования этот системы. Несмотря на то, что она не является непрерывной, потребитель сможет подготовить необходимый запас воды в соответствии со своими нуждами, и не испытать при этом сколько-нибудь внушительного дискомфорта.
Среди минусов отметим тот факт, что при аэрации нужно достаточно часто привлекать дополнительные усилия по очистке аэрационного бака, а так же дополнительных фильтров, плюс дозирование хлора и гипохлорита натрия являются хоть и разрешенным, но всё же довольно рискованным химическим вмешательством в процесс естественного протекания окисления.
7. Советы от экспертов по подбору безнапорной аэрации
Совет №1. Не уверены в состоянии воды – проведите тест. Даже если уверены – всё равно проведите тест.
Тестирование позволит выявить слабые стороны вашей воды и, как следствие – применить к ним правильные пути решения. Например, реагенты отменно смягчают воду, что, кстати, не всегда напрямую зависит именно от содержания железа. Да и само железо может иметь разную концентрацию – от несколько превышающей норму до катастрофически зашкаливающей. Во втором случае, конечно, не обойтись без дополнительных мер фильтрации.
Совет №2. Не думайте, что вы всё знаете – посоветуйтесь со специалистами.
Часто к нам поступают заявки от клиентов, которые являются достаточно подкованными в инженерных и прикладных сферах деятельности. «Я приобрел установку, точно по инструкции её собрал и подключил, какое-то время она работала как надо, но потом всё перестало действовать – я не понимаю, в чем причина». Причина чаще всего в несоответствии реального уровня загрязнений с пропускной способностью системы, либо сама система изначально была рассчитана на другие нагрузки, которые в данном случае не предусмотрены. Таким образом, нарушается естественный ход процессов и происходят регулярные поломки.
Фирма «Вагнер» давно и надежно представляет свои услуги на рынке профессиональной водоочистки и водоподготовки. Мы знаем, что вам нужно, даже если вы сами ещё не определились в этом. И мы поможем вам – только позвоните!
