Аэрация воды из скважины. Аэрация воды что это.

С помощью правильного оборудования можно быстро удалить избыток марганца и других металлов, а также сероводорода. Важно использовать фильтр, который способен улавливать даже относительно мелкие частицы осадка и не засоряется со временем.

Аэрация воды из скважины: что это такое и зачем нужно

Мы хотели бы обратить внимание на технологию осветления, которая стала популярной в последнее время. Давайте подробно рассмотрим, что такое аэрация воды и зачем она нужна, ее преимущества, доступные типы и какой тип использовать на производстве и дома.

Сразу стоит отметить, что сегодня методы более чем распространены — они используются повсеместно и в разных областях, от бытовых нужд до рыболовства. Более того, все они очень перспективны: в этой области разрабатываются новые решения, более удобные, быстрые и качественные. Для отдельных случаев применения разрабатываются эффективные и экономичные системы, широкий выбор которых вы найдете в нашем каталоге. Но давайте перейдем к сути вопроса.

Что такое аэрация

Это процесс, в котором вода насыщается кислородом (в редких случаях используется воздух) для ее очистки. Такое обогащение запускает естественную химическую реакцию, которая превращает растворенные примеси в оксиды и осадки, которые затем относительно легко улавливаются и удаляются через сепарационные фильтры. Затем отделяются летучие соединения, обладающие токсичностью и запахом.

Используя различные варианты, можно эффективно удалять из жидкости металлические частицы (например, железо или марганец), газы (сероводород, хлор, метан и т.д.), карбоновые кислоты и органические соединения, а также бактерии и вирусы.

Суть аэрации

Системы аэрации необходимы для обогащения воды, что приводит не только к окислению вредных металлов, но и к аэрации газов.

Чаще всего они используются для опреснения жидкостей.

Кислород взаимодействует с железом и повышает его прочность, делая металл нерастворимым и вызывая образование осадка в фильтре. Аэрация значительно ускоряет процесс фильтрации воды.

Этот метод очистки удаляет не только загрязняющие вещества, но и пахучие химические соединения, такие как сероводород, аммиак, метан и двуокись углерода.

Разновидности аэраций

1. Напорная. Для данного метода необходима специально оборудованная емкость, например, колонна аэрации. Его суть — в поступлении воздуха на определенной глубине, ориентировочно, посередине емкости. Поднимаясь, он ускоряет процесс насыщения кислородом и одновременно устраняет газы, портящие вкусовые качества. Колонна аэрации воды имеет автоматический клапан, предназначенный для выведения избыточных газов и кислорода. За открытие или закрытие выходного отверстия отвечает специальный поплавок. Верхняя часть емкости имеет свободное пространство, предназначенное для задержки кислорода, причем, из-за соприкосновения воздуха с поверхностью воды производится дополнительная аэрация. Воздушная прослойка также защищает всю аэрационную систему от аварийных ситуаций при резких перепадах давления.
2. Безнапорная. Через специальный клапан бак наполовину наполняется водой из природных источников или водопровода. Включаются два вентилятора – нагнетательный и вытяжной, – которые одновременно и обогащают кислородом, и избавляют от газов, выдувая их. Процесс полностью автоматизирован – датчики определяют, когда необходимо открывать или закрывать выходы, включать и выключать вентиляторы, подавать и сливать воду.
3. Эжекторная. Вода, пропускаемая через установку, продвигаясь, всасывает в себя воздух. Затем она проходит через фильтры, предназначенные для остановки окислившегося железа.

В некоторых регионах России вода из подземных скважин не нуждается в дополнительной очистке и насыщении кислородом, однако не все источники отвечают основным требованиям качества. Если после взятия проб в лаборатории эксперты пришли к выводу, что вода непригодна для питья или содержит какие-либо примеси, вам следует подумать об установке системы аэрации.

Даже если вы собираетесь использовать полученную воду исключительно в бытовых целях, содержащееся в ней нефильтрованное железо может серьезно повредить оборудование, через которое она проходит. Твердые частицы не только забивают проходы, но и царапают стенки.

Для чего нужна аэрация воды

Зачем нужно аэрировать колодезную воду? Аэрация воды удаляет из жидкости железо, марганец, сероводород и другие вредные вещества. Пить загрязненную воду вредно для здоровья. Раствор с высоким содержанием токсичных веществ приводит к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, нарушению работы сердечно-сосудистой системы, проблемам с зубами и многим другим неприятным последствиям.

Использование жесткой воды в бытовых целях также нежелательно, так как приводит к преждевременному износу техники, сантехники и водопроводных приборов. Аэрация скважины своими руками не только помогает избежать таких последствий, но и выполняет ряд других функций:

• оптимизирует органолептические свойства воды;
• устраняет вредные соли;
• повышает концентрацию кислорода;
• убирает неприятные запахи;
• осуществляет биологическую обработку раствора.

Необходимость аэрации определяется химическим анализом жидкости в специализированной лаборатории. Заподозрить избыточное содержание железа и других элементов в жидкости можно также по характерному вкусу, запаху и мутному осадку.

Разновидности систем аэрации воды

Существуют различные способы очистки воды путем аэрации:

• Напорная. Применяются специальные установки, нагнетающие кислород в воду при помощи компрессора. Окисленные элементы удаляются фильтрами, заранее вмонтированными в колонну. В водопровод подается полностью очищенная вода. Напорная аэрация воды из скважины подходит в случаях, когда концентрация солей железа не превышает 15 мг/л. Установки бывают двух видов: компрессионные и электрохимические. Напорные аэрационные системы отличаются высокой эффективностью, компактностью, компактная и долговечная. В процессе работы давление не теряется. Единственный недостаток – высокая стоимость.
• Безнапорная. Простая технология, суть которой заключается в очистке воды при низком давлении и минимальном магистральном напоре. Самый безопасный, экологически чистый метод фильтрации. Жидкость распыляется, за счет чего насыщается кислородом, а затем отстаивается в емкости. К употреблению подходит только верхние слои воды, нижние нужно дополнительно пропускать через фильтры. Для лучшей производительности емкости с жидкостью оснащаются компрессором. Безнапорная аэрация воды из скважины позволяет очищать большие объемы жидкости с минимальными финансовыми затратами. По итогу железо максимально окисляется, полностью удаляется сероводород. Недостатком является громоздкость оборудования.
• Эжекторная. Распространенный метод очистки воды из скважины от железа, при котором используется компактная установка, выполненная по принципу Вентури. Жидкость проходит по этой установке, обогащается кислородом и обрабатывается фильтрующими приборами, на дне которых оседают окислившиеся элементы. Эжекторная система аэрации воды не такая эффективная и производительная, как предыдущие. Для работы не используется накопительный бак или смесительная колонна, из-за чего из воды почти не удаляются растворенные газы. Эжекторная аэрация воды из скважины своими руками часто устанавливается в квартирах.

Наиболее популярным на сегодняшний день является безнапорная аэрация колодезной воды руками. В зависимости от ситуации и предназначения может применяться и другой метод. Аэрация колодезной воды может быть химической, биологической или механической. Каждый из этих методов имеет свои особенности, преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать.

Аэрацию можно проводить самостоятельно или с помощью специального оборудования. Второй вариант более дорогой, но и гораздо более эффективный.

Освоенная техника аэрации воды

Существующие системы аэрации для поверхностной и придонной воды в основном используют технику смешивания с неподвижной водой или без смешивания путем создания низкой концентрации кислорода в атмосфере над бассейном. На практике реакционные газы рециркулируют в воду.

Современные технологии аэрации воды пытаются копировать процессы, происходящие в природе:

• смешивание,
• фонтанирование,
• разбрызгивание,
• расплёскивание,
• просачивание и т.п.

Пузырьки часто создаются путем пропускания сжатого воздуха через диффузоры, и даже плазма создается электрической дугой. Однако все существующие методы имеют ряд недостатков.

Аэрация воды — недостатки существующих систем

1. Возможности снижения коэффициента растворения (К-фактор) зачастую не рассматриваются. В некоторых случаях К-фактор настойчиво стремятся увеличивать без какого-либо учёта результатов исследований.
2. Потребление энергии в целом велико в силу того факта, что процесс растворения отделен от потока жидкости. То есть кинематическая энергия потока не используется.
3. Зачастую аэрация воды производится для небольшой части обрабатываемой жидкости (на поверхности или на дне объёмных сосудов), в то время как основная часть жидкости остается пассивной.
4. Огромный сосуд с пассивной жидкостью внутри непроизвольно становится питательной средой для различных бактерий, планктона, водорослей. Поддерживать чистоту объёмных сосудов крайне сложно и экономически накладно.
5. Концентрация кислорода в воздухе над аэрационными сосудами низкая из-за сильной ферментации и биогазификации. При поверхностной аэрации воды биогазы растворяются в жидкости активнее кислорода по причине увеличенной сопротивляемости О 2 к растворению в жидкостях.
6. Аэрация поверхностным способом становится бесполезной, когда над поверхностью воды отмечается высокая концентрация биогазов. Поверхность неподвижной воды в сосуде становится жестче и плотнее. Поверхностное натяжение усиливается, что увеличивает растворяющее сопротивление.
7. Каскадная аэрация способствует активному отделению кислорода от воды. По этой причине содержание кислорода в воздухе над каскадной системой всегда выше, чем непосредственно в составе жидкости.
8. Способствует снижению насыщаемости воды кислородом и технология прямого удара, которая достаточно часто применяется в условиях аэрации технических вод.

Обоснование эффективных процессов аэрации воды

Наиболее широко используемая теория растворения газа путем диффузии может быть представлена двумя диаграммами. Согласно этой теории, часть материала окружена тонкими пленками, что в принципе приводит к сопротивлению растворению. В обычных случаях происходит переход насыщения из газа в жидкость.

На практике, однако, возможны нежелательные реакции, связанные с комплексами между слоями, что может привести к изменению направления транспорта. Если рассматривать насыщение воды кислородом или аэрацию, то эти процессы представлены как ХПК (химическая потребность в кислороде) и БПК (биологическая потребность в кислороде).

Аэрация воды по финской технологии

Модульное решение финской компании SansOX представляет собой интересный вариант аэрации воды на новом технологическом уровне. Аэрационную установку можно легко переоборудовать, установить или демонтировать. Система проста в обслуживании на всех этапах процесса аэрации воды.

Техническое решение под названием «OxTube» может быть интегрировано в любую систему, необходимую для очистки пресной воды или сточных вод, где требуются комплексные системы для насыщения воды кислородом и ее аэрации.

Исследования и эксперименты показали, что система OxTube в Финляндии насыщает воду кислородом быстрее и эффективнее, используя меньше энергии, чем другие существующие системы.

OxTube может использоваться в различных типах очистных сооружений и системах естественного водотока. Инвестиционные затраты относительно невелики. Стоит внимательнее присмотреться к финскому варианту аэрации воды, чтобы оценить новые технические идеи.

Финский водный аэратор универсального назначения

Основной задачей финских инженеров при разработке OxTube было увеличение коэффициента K для устойчивости к растворению. Процессы растворения и подготовки жидкости изучались в длительных и неэффективных условиях.

Это позволило определить теоретические условия, а также оптимальную скорость растворения воздуха и кислорода в жидкости. На основе этих результатов финские инженеры разработали модульную концепцию аэрации воды, представленную ниже.

Вода непрерывно насыщается кислородом (озоном) в течение 0,5-10 секунд, в зависимости от применения и требований процесса. В большинстве случаев система OxTube способна принимать газы и химикаты путем подачи и/или всасывания, эффективно смешивать их и равномерно растворять компоненты в передаваемой жидкости.

Основные компоненты универсального водного аэратора

Инженеры SansOx разработали две новые конструкции распылителей:

1. Дроссельная заслонка.
2. Прямоточный вихревой канал.

Прямоугольный вихревой канал обеспечивает эффективное осевое всасывание в центре потока. Оба эжектора обеспечивают равномерное перемешивание жидкости, газа и компонентов. Вихревой канал формирует спиральный поток. Это увеличивает давление на поверхности трубы и уменьшает давление в центральной области. Это уменьшает турбулентность на поверхности трубы, и смешивание происходит за счет всасывания в центральной области потока.

Импульсный блок обеспечивает эффективное растворение после прохождения жидкости, газов и компонентов через вихревую ступень. Максимальная эффективность аэрации достигается благодаря процессам подачи, смешивания и растворения. Кинетическая энергия потока используется для сближения молекул на скошенных поверхностях импульсного блока.

Пузырьковый блок устройства состоит из трубки из нержавеющей стали и направляющих пластин с отверстиями. Микропузырьки доводят процесс растворения до логического конца, а также поддерживают необходимый период времени для протекания химических реакций в обрабатываемой жидкости.

Ошибки

• О2 поступает в жидкость не из пузырьков, которые вырабатываются компрессором. Кислород находится над водой, на поверхности. В неподвижной воде насыщение газом слабое. Образование пузырей приводит к движению воды, образованию водных течений и хорошему газообмену жидкости.
• При повышении температуры нужно в больше насыщать воду газами или всегда поддерживать постоянную температуру воды.
• Многие аквариумисты не проводят тесты на содержание О2 в воде.
• Важно оборудовать аэрирующими приспособлениями резервуары для выращивания мальков. В этих аквариумах кислород потребляет большая численность особей при стесненных условиях.

Аэрация поддерживает постоянный обмен газов в воде и разрушает мембраны на поверхности жидкости. Таким образом, аквариум, оснащенный системой аэрации, является надежным и безопасным домом для подводных обитателей.

ПредыдущаяПрепарат для подготовки аквариумной воды Следующая

АквариумПошаговая инструкция по созданию стеклянного аквариума своими руками

Распространенные ошибки

1. Вода обогащается кислородом не из-за пузырьков, которые компрессор загоняет в воду. Смешивание воздуха с водой происходит на поверхности воды. Пузырьки лишь создают колебания на водной глади, что улучшает этот процесс.
2. Отключать аэрацию на ночь нельзя! Она должна быть непрерывной. В противном случае нарушится баланс.

Насос с функцией аэрации.