Jak funguje provzdušňovač vody?
V soukromých domácnostech se pro autonomní zásobování vodou používají především podzemní zdroje. Intenzivní provzdušňování studniční vody umožňuje její čištění od mnoha druhů rozpustných nečistot. Tato technologie je stále rozšířenější díky vysoké účinnosti a dostupnosti zařízení, se kterými je implementována.
Kvalitní čištění vody s provzdušňováním je nutné především z důvodu vysokého stupně znečištění půdy a hlubších vodárenských vrstev. Velké množství rozpustných nečistot je způsobeno antropogenními a technogenními faktory. Používání neupravené vody pro domácnost a sanitární potřeby je plné poruch domácích spotřebičů a výskytu alergických reakcí.
Přitom i přirozené provzdušňování vody vzduchem poskytuje znatelný pokles koncentrace železa. Tento proces pozorujeme při usazení v otevřené nádobě, kdy se na dně a stěnách tvoří červený povlak. Použití provzdušňovacích kolon a dalších zařízení pro dodatečnou oxidaci rozpustných nečistot, včetně v kombinaci s jinými metodami čištění, umožňuje získat čistou vodu s vynikajícími organoleptickými vlastnostmi.
Co je provzdušňování vody
Tento způsob úpravy vody se používá již dlouhou dobu a v různých průmyslových odvětvích: od čištění odpadních vod až po rybářství. Nabízí se otázka, co je to provzdušňování vody a na jakých fyzikálních a chemických principech je založeno? K tomuto procesu dochází v důsledku kontaktu vzdušného kyslíku s rozpuštěnými sloučeninami a plyny. Mezi nimi dochází k různým reakcím vedoucím k navázání škodlivých nečistot a jejich vysrážení.
Otázku: provzdušňování vody, co to je, pochopíte na konkrétním příkladu přeměny dvojmocného železa na trojmocné železo. První tvoří rozpustné sloučeniny, které při vysokých koncentracích činí kapalinu nepitelnou. Při kontaktu s kyslíkem se železo oxiduje do trojmocného stavu. Vypadne ve formě rzi a odfiltruje se speciálními zásypy.
Nucené provzdušňování vody ze studny je mechanické a je realizováno pomocí speciálních instalací. Existují další odrůdy: biologické a chemické. Přirozené nasycení vody kyslíkem je přítomno téměř ve všech otevřených vodních útvarech. Je založen na procesech fotosyntézy probíhajících ve fytoplanktonu. Chemické provzdušňování se provádí pomocí určitých činidel (peroxid vodíku, manganistan draselný nebo peroxid vápenatý).
Proč je potřeba provzdušňování vody?
Je extrémně obtížné čistit vodu z rozpustných sloučenin, vyžaduje to značné náklady na energii a další náklady. Uvedené způsoby provzdušňování vody se používají ke snížení úrovně znečištění ak dosažení určitých fyzikálně-chemických ukazatelů a organoleptických vlastností. Použití těchto technologií umožňuje úspěšně odstranit mnoho druhů nečistot, včetně těch škodlivých a nebezpečných pro člověka.
Provzdušňování domácí a průmyslové vody se široce používá ke snížení obsahu řady sloučenin a rozpustných organických látek:
- Různé druhy kovů, především železné železo a mangan.
- Plyny: chlor, metan, čpavek, sirovodík, oxid uhličitý a radon.
- Mnoho druhů patogenních mikroorganismů (bakterie a houby).
- Některé organické sloučeniny: fulvokyseliny a huminové kyseliny.
Při procesu filtrace vody provzdušňováním dochází k chemické oxidaci a vázání uvedených látek. Volný kyslík má destruktivní účinek a má inhibiční účinek na patogenní mikroflóru.
Princip činnosti provzdušňovací kolony
Konstrukce kolony závisí na použitém způsobu provzdušňování vody a vyrábí se převážně z polymerů, kompozitů nebo nerezové oceli. Obvykle se používají ekologicky nezávadné a bezpečné materiály, které splňují aktuální GOST R 54463-2011. Vodní provzdušňovací sloup se skládá z následujících částí a prvků:
- Pouzdro: uzavřená nádrž válcového nebo jiného tvaru.
- Na hrdle je instalována provzdušňovací hlavice s ventilem pro regulaci tlaku.
- Výztužné potrubí z ocelových nebo polymerových trubek pro přívod vody a vzduchu.
- Tlakový kompresor (používaný v systémech tlakového typu).
Princip činnosti zařízení je založen na průchodu určitého množství vzduchu k provzdušnění vody nebo jejímu rozprašování pro zvětšení kontaktní plochy. V tomto případě kyslík reaguje s kovy (železem a manganem), rozpuštěnými plyny a organickými látkami. V důsledku toho se tvoří nerozpustná sraženina, která je zadržována mechanickým filtrem.
Výpočet množství vzduchu pro provzdušňování vody provádí konstruktér kolony v závislosti na maximálním průtoku kapaliny. Na základě těchto údajů se určí průtoková plocha provzdušňovače a také parametry vzduchového kompresoru.
Způsoby provzdušňování: výhody a vlastnosti
V popsaných sloupcích se nasycení kapaliny atmosférickým vzduchem provádí různými způsoby. V závislosti na provedení instalace se používá tlakové a netlakové vodní provzdušňování, které se liší účinností a dalšími parametry. Každá metoda má své výhody a vlastnosti, které do značné míry určují technické a ekonomické ukazatele.
Tlakové provzdušňování (nejlépe tlakové)
Technologie se nejvíce rozšířila a zajišťuje maximální nasycení kapaliny atmosférickým vzduchem. K čištění vody tlakovým provzdušňováním se používají systémy skládající se z následujících prvků:
- uzavřená nádoba;
- vzduchový ventil;
- průtokový senzor;
- spínač průtoku vody;
- distribuční hlava;
- vzduchový kompresor.
Proces čištění vody tlakovým provzdušňováním probíhá v několika fázích a začíná přívodem kapaliny na vstup do kolony. Aktivuje se průtokový spínač, který vyšle signál k zapnutí vzduchového kompresoru. Voda se míchá s kyslíkem vstupujícím do proudu, který reaguje s rozpuštěnými nečistotami.
Tlakový způsob provzdušňování vody ve stupni úpravy vody zajišťuje snížení koncentrace sirovodíku na 0,5 mg/l, manganu na 2,0 mg/l a železa na 15 mg/l. Neméně účinná je oxidace chlóru a řady organických sloučenin včetně huminových kyselin. Zároveň se zkracuje potřebná doba provzdušňování vody, což umožňuje zajistit požadovaný průtok.
Mezi nevýhody tlakového způsobu provzdušňování vody patří zvýšení počátečních nákladů na zařízení a nákladů na elektrickou energii. Moderní vzduchové kompresory jsou vysoce spolehlivé a během provozu nevyžadují prakticky žádnou údržbu.
Gravitační provzdušňování
Hlavní výhodou této metody je její snadná implementace. Docela účinného beztlakového provzdušňování vody lze docílit vlastníma rukama pouhým usazením do otevřené nádoby. V tomto případě je přirozeně nasycen kyslíkem díky kontaktu povrchu s atmosférickým vzduchem. Je důležité zajistit co největší plochu.
Klasická instalace gravitačního provzdušňování vody je jednoduchá konstrukce skládající se z následujících prvků:
- nádoba vyrobená z nerezové oceli nebo polymeru;
- Trysky pro rozstřikování vody;
- potrubní potrubí.
Účinnost procesu volně proudícího provzdušňování vody ze studny do značné míry závisí na velikosti kapiček, čím jsou menší, tím větší je účinná kontaktní plocha; Rozpustné nečistoty interagují se vzdušným kyslíkem, což vede k tvorbě nerozpustných sloučenin.
Hluboké provzdušňování vody, čištění vody gravitačním provzdušňováním je možné pouze tehdy, má-li instalace dostatečnou produktivitu. Tento indikátor lze zvýšit zvětšením lineárních rozměrů, což v omezeném prostoru není vždy možné.
Kombinované metody čištění vody od železa (provzdušňování plus filtry na odstraňování železa)
Jedním z hlavních negativních faktorů pro lidské zdraví a stav domácích spotřebičů je zvýšený obsah železa ve vodě z kohoutku nebo z nezávislého zdroje. Největší účinnost vykazují kombinovaná schémata využívající vodní odlučovače s předvzdušňováním tlakovými nebo netlakovými metodami. Jako další stupeň úpravy vody se používají moduly plněné iontoměničovými pryskyřicemi.
Reagenční metoda deferrizace vody s předběžným provzdušňováním je založena na nahrazení dvojmocných iontů železa ionty sodíku v rozpustných sloučeninách. V důsledku toho se stávají nerozpustnými a srážejí se v mechanických filtrech. Přídavné náplně s iontoměničovou náplní se obvykle používají v páru: jedna z nich je vždy připravena k použití, druhá může být v režimu regenerace.
Čištění vody s provzdušňováním
Společnost Diasel Engineering nabízí vysoce účinné systémy úpravy vody, které realizují tlakové i netlakové způsoby provzdušňování vody. Takové komplexy poskytují hloubkové čištění od železa, manganu, rozpuštěných plynů, organických sloučenin a některých typů mikroorganismů. Takové systémy jsou navrženy na základě výpočtů provzdušňování vody pro zajištění požadované spotřeby. Specialisté společnosti provádějí instalaci zařízení a nezbytné práce při uvedení do provozu, provádějí údržbu a opravy.
Aplikace pro výběr zařízení