Сейчас существует не одна и не две методики, применяемые для очистки питьевой и бытовой воды от всевозможных примесей, которые содержатся в жидкости и вредят как человеку, так и оборудованию систем водоснабжения. В этой статье мастер сантехник расскажет, способы очистки воды с помощью аэрации.
Очистка с помощью аэрации
Очистка воды аэрацией – наиболее эффективная технология обезжелезивания воды на сегодняшний день.
Суть этого процесса заключается в искусственном создании интенсивного воздухообмена, вследствие которого происходит насыщение воды кислородом, что приводит к очищению и нормализации химического состава питьевой воды.
Процесс аэрации позволяет очистить воду от следующих вредных примесей:
Очистка воды от этих элементов происходит в результате реакции окисления молекул и их перехода из растворимой, в нерастворимую форму, которая, по сути, является обычными механическими частицами, оседающими на фильтрующих устройствах.
Сам процесс аэрации не может быть единственным этапом водоподготовки, но он является необходимым условием, без выполнения которого не может быть произведена качественная фильтрация воды.
Сегодня доступно большое количество методов окисления и подготовки воды к фильтрации, однако большинство из них имеют ряд существенных недостатков в виде себестоимости процесса, либо в его несоответствии экологическим нормам, в то время как аэрации полностью удовлетворяет все основные требования качественной промышленной обработки воды.
Преимущества аэрации:
- Безопасность, в воду не добавляются никакие сторонние химические вещества, которые могут принести вред человеческому организму;
- Стоимость процесса аэрации, в сравнении с методами дающими идентичный результат, достаточно низкая: финансовые затраты требуются лишь на закупку оборудования, и на последующую оплату электроэнергии для работы машин;
- Обезжелезивание аэрацией может проводиться для больших объемов жидкости одновременно;
- Улучшение вкусовых качеств воды вследствие обогащения её кислородом;
- Возможность полной автоматизации работы;
- Безопасность для экологии: поскольку аэрация не предусматривает использование каких-либо химических реагентов, по завершению процесса отсутствуют отходы из химикатов, которые нужно как-то утилизировать.
Единственным существенным недостатком аэрации является необходимость использования громоздкого оборудования, что несколько затрудняет её бытовое применение.
Однако существуют виды аэрации, при выполнении которой задействованы весьма компактные устройства, отлично подходящие для домашнего использования. Более того, при правильном подходе простейшая аэрация воды вполне может быть выполнена на оборудовании, произведенном своими руками.
Виды очистки аэрацией
В зависимости от технологических особенностей процесса, выделяют три основных способа аэрации:
- Напорная аэрация;
- Безнапорная аэрация;
- Эжекторная аэрация.
Каждый из этих методов требует определенного оборудования, имеет разные особенности и этапы проведения. Рассмотрим детальнее каждый из них.
Напорная аэрация воды
Поскольку свободная реакция соединения молекул воды с кислородом протекает довольно медленно, для её ускорения используются специальные аэрационные колонны.
Аэрационная колона является герметичным баком, укомплектованным компрессором на входе, и фильтром для удаления окислившихся частиц железа и марганца на выходе. Водопровод, который подключен к системе, наполняет бак водой, после чего срабатывает датчик потока, активирующий компрессор.
Посредством компрессора в камеру через специальную трубу под сильным давлением подается воздух, который интенсивно взаимодействует с водой, окисляя двухвалентное железо.
Как только давление внутри бака давление достигает граничного предела, срабатывает датчик на клапане сброса, и происходит выведение лишнего количества воздуха и газов, вследствие чего давление нормализуется и продолжается работа устройства.
После того как процесс аэрации закончен вода из баллона проходит через фильтрующую установку, которая задерживает окислившиеся частицы железа, и попадает в водопровод, транспортирующий её к устройствам потребления.
В целом, среднестатистическая аэрационная напорная система состоит из следующего оборудования:
- Колонна для аэрации (герметичный баллон объемом от 100 до 500 литров);
- Компрессор высокого давления;
- Датчик потока воды;
- Датчик уровня давления;
- Оголовок колонны, укомплектованный специальным клапаном для сброса внутрибаллонного давления.
Аэрация воды напорным методом позволяет выполнить эффективную очистку воды от двухвалентного железа, однако не показывает достаточной эффективности в удалении сероводорода.
Для того чтобы гарантировать качественную фильтрацию воды от сероводорода в основном используется сопутствующая обработка воды химическими окислителями, для чего производители очень часто комплектую аэрационные установки дополнительным оборудованием:
- Насос для дозировки;
- Канистра для хранения окисляющих реагентов;
- Блок автоматического управления насосом.
Эффективная совместная работу двух этих систем обеспечивает максимальную степень удаления всех вредных элементов содержащихся в воде в течение короткого времени.
Детально изучив все особенности аэрации под давлением можно выделить следующие преимущества этого метода:
- Напорная обработка воды (давление внутри системы составляет от 2 до 6 атмосфер) гарантирует её максимальное взаимодействие с кислородом и, как следствие, наилучшее окисление железа;
- Баллоны для напорной аэрации достаточно компактны, такие устройства могут быть применены в бытовом использовании;
- При выходе не происходит потери давления воды в водопроводе.
Единственным существенным минусом является более высокая стоимость оборудования, в сравнении с безнапорной аэрацией.
Безнапорная аэрация воды
Суть данного метода заключается в том, что вода при попадании в герметичную аэрационную емкость распыляется форсунками, что обеспечивает её разделение на мельчайшие капельки, которые во время полета от верхней точки к поверхности воды получают необходимый уровень взаимодействия с кислородом для окисления молекул двухвалентного железа.
Кроме того происходит дополнительное насыщения воды кислородом: за это отвечает специальный компрессор, который подает воздух в саму толщу воды (для сравнения приведем устройство производящее пузырьки в аквариуме). Это также позитивным образом влияет на окисление, так как вода перемешивается и пропитывается дополнительным количеством воздуха.
Стоит отметить, что в отличие от напорного метода, в безнапорной аэрации из-за распыления входных потоков воды происходит снижение её давления на выходе.
Для того чтобы слабый поток воды в трубопроводе не доставлял вам дополнительных неудобств, актуальным является приобретение дополнительной насосной станции AL-KO, которая будет нормализовать давление в водопроводе. Отметим, что современные аэрационные устройства изначально комплектуются такими насосами.
Окислившееся железо оседает на дне аэрационного бака, что обуславливает необходимость его очистки с периодичностью в 3 месяца (если вода слишком загрязненная – чаще).
Системы для безнапорной аэрации комплектуются следующим оборудованием:
- Рабочая емкость (герметичные бак объемом от 400 до 700 л.);
- Форсунки для распыления воды;
- Низконапорный компрессор и набор аэраторов, для подачи кислорода в водный слой;
- Насос для увеличения давления выходного потока;
- Гидроаккумулятор;
- Блок управления системой.
Несмотря на наличие существенных недостатков, метод безнапорной аэрации был и остается самым популярным промышленным способом обезжелезивания воды. Рассмотрим детальнее его плюсы и минусы.
Преимущества:
- Высокая производительность (можно обрабатывать около 5 тыс куб.метров воды за сутки);
- Обезжелезивание аэрацией воздействует не только на молекулы железа, но и на марганец с сероводородом.
Недостатки:
- Необходимость дополнительного оборудования для поддержания нормального давления потока воды в трубопроводе, вследствие чего повышается уровень шума всей системы, так как насос довольно громко работает;
- Отсутствие самоочищения системы, (если вы не будете выполнять регулярную очистку бака своими руками, в осевшем слое железа и серы могут развиваться вредные бактерии);
- Большие размеры оборудования.
Эжекторная аэрация воды
Это наиболее распространенный в бытовом использовании метод аэрации, так как он не требует дорогостоящего и крупноразмерного оборудования.
Аэрационная установка в данном случае представляет собою компактное устройство, которое работает за счет энергии потока вода в трубопроводе, и не требует подключения к электросети. Такие механизмы построены по принципу Вентури: вследствие применения в конструкции эжектора сопла Вентури, в трубе образовывается зона низкого давления, которая провоцирует засасывание пузырьков воздуха через специальное отверстие.
При этом движение воды наружу, сквозь это отверстие, невозможно, так как устройство оборудовано обратным клапаном защиты.
В большинстве случаев данный метод не предусматривает использования аэрационной колоны и дополнительного оборудования, а насыщение воды кислородом происходит исключительно через эжектор, после чего вода выводится непосредственно на фильтрующее устройство.
Разумеется, такая аэрация не может соперничать с более продвинутыми безнапорными и напорными способами ни по эффективности, ни по количеству обрабатываемой воды, однако для домашнего использования, при удовлетворительном, в целом, изначальном качестве воды, данный способ вполне подходит.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как работает фильтр для воды системы обратного осмоса