Напорная аэрация:
Цель
Насыщение воды кислородом. Удаление растворённых газов, таких как: метан, сероводород, диоксид углерода и летучих органических соединений.
Описание процесса
Аэрация - процесс насыщения воды воздухом или чистым кислородом с целью удаления растворённых газов в атмосферу. В зависимости от типа растворённого газа массообмен между жидкостью и газом может происходить сравнительно быстро (например, метан из воды в атмосферу) или медленно (например, сероводород из воды в атмосферу). Применяются следующие методы аэрации:
Напорная аэрация: сжатый воздух или чистый кислород вводятся в напорную трубу или
фильтр. Количество подаваемого сжатого воздуха: 0,1-0,3 м /м воды. При использовании чистого кислорода расход составляет 75-90% от указанного выше.
Метод аэрации должен выбираться в зависимости от требуемой степени удаления
загрязняющего компонента с учётом как жёсткости и щёлочности очищаемой воды, так и физических условий. Удовлетворительное удаление растворённых газов требует хорошей вентиляции помещения, где установлено оборудование. Для расчёта этого метода используются главным образом эмпирические методы.
Предварительная обработка
Грунтовые воды: не требуется .
Поверхностная вода: процеживание (дезинфекция). Удаление растворённых газов из воды
поверхностных источников обычно не требуется.
Эффективность
Каскадная или напорная аэрации эффективны только в том случае, если очищаемую воду требуется только насытить кислородом. При аэрации максимально возможная концентрация растворённого кислорода ориентировочно 11мг/л при 10 С и нормальном атмосферном давлении; при вводе чистого кислорода при идентичных условиях теоретически можно достичь концентрации около 50мг/л. Если содержание метана, сероводорода или агрессивного диоксида углерода соответственно более -0,1; 0, 5; 5 мг/л - не рекомендуется использовать напорную аэрацию.
Эксплуатация
Воздух после аэрации, содержащий летучие органические компоненты, перед выпуском в атмосферу должен быть подвергнут очистке на фильтре с активированным углем. Методы аэрации по удельному расходу электроэнергии (кВт час/м3) можно расположить в следующем порядке: каскадная аэрация -0,01< донная аэрация -0,01-0,2< барботаж >0,2.
Преимущества
Капитальные затраты для напорной аэрации невелики.
Каскадная аэрация - простой и экономичный процесс.
Донная аэрация удаляет меньше диоксида углерода по сравнению с барботажем,
следовательно, осаждение углекислого кальция в последующих процессах будет менее
интенсивным.
Барботаж - весьма эффективный процесс.
Недостатки
Удаление диоксида углерода влечёт за собой увеличение рН и способствует осаждению карбоната кальция в последующих процессах.
Оборудование
Напорная аэрация (подача чистого кислорода): герметичная ёмкость, дозирующее
устройство.
Напорная аэрация (подача воздуха): компрессор, дозирующее устройство.
Каскадная аэрация: каскад.
Донная аэрация: воздуходувка, резервуар аэрации, диффузоры (аэраторы).
Барботаж: воздуходувка, перфорированные пластины.
Специальные вопросы эксплуатации
Необходимо периодическая ревизия оборудования.
Разное
Системы аэрации в состав которых входят аэраторы/диффузоры могут быть использованы для ввода озона.