Что такое аэрация воды с какой целью ее проводят кратко

Обновлено: 05.07.2024

Аэрация— это метод очистки воды от различных нежелательных элементов (марганец, сероводород, железо и т.д.) за счёт химических процессов, происходящих при поступлении кислорода. Помимо непосредственной функции очистки состава, данная процедура предполагает устранение неприятных запахов. Спектр применения аэрации воды довольно широк. Она востребована в отношении сточных труб или, например, аквариумов. В последнем случае аэрация воды позволяет увеличить процентное соотношение кислорода, что положительно сказывается на находящихся внутри организмах, в частности, облегчает дыхание рыб. Эта статья подробнее расскажет об аэрации воды.

Из этой статьи вы узнаете:

Что такое аэрация воды

Как происходит аэрация воды

Что собой представляет система аэрации воды

Как сделать аэрацию воды своими руками

Как обезжелезить воду аэрацией

Очистка воды аэрацией: биологическая, химическая и механическая

Аэрация воды — это, как уже было сказано выше, процесс насыщения воды кислородом, для чего могут быть использованы самые различные подходы:

Биологическая аэрация воды.

Химическая аэрация воды.

Механическая аэрация воды.

Суть биологической аэрации воды сводится к тому, чтобы различными способами стимулировать увеличение количества фитопланктона, а он, в свою очередь, будет способствовать насыщению воды кислородом. Вариантов того, как может быть организована биологическая аэрация воды множество. Например, часто применяются различные минеральные удобрения. Другим, альтернативным способом биологической аэрации воды является население водоёма различными рыбами, питающимися растительностью. В частности, наиболее часто используют белого толстолобика или белого амура. Эти рыбы питаются преимущественно взрослым фитопланктоном, поскольку он крупнее и заметить его проще. Это способствует естественному приросту молодняка, в связи с чем фитопланктон в своей массе работает интенсивнее, а значит, вода обогащается кислородом — происходит биологическая аэрация воды.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

К слову, польза от популяции белого толстолобика этим не ограничивается. Эта рыба поглощает детрит, который при других обстоятельствах забирал бы часть кислорода. Из этого следует, что биологическая аэрация воды в этом случае будет идти не только за счёт прироста кислорода, но и посредством его экономии.

Что же касается белого амура, то он вносит существенный вклад в биологическую аэрацию воды за счёт того, что употребляет различную растительность, что приносит двойную пользу:

Во-первых, растительность меньше мешает развитию фитопланктона.

Во-вторых, кислород не расходуется на окисление, которое бы возникало при отмершей растительности.

Таким образом, биологическая аэрация воды производится за счёт фитопланктона, но может быть осуществлена косвенным образом — за счёт белого толстолобика или белого амура.

Химическая аэрация воды осуществляется искусственными методами. Суть способа состоит в том, что в воду добавляются реагенты, которые должны выделять кислород при соединении с водой.

Веществ, подходящих для химической аэрации воды, довольно много, например:

Са₂О (перекись кальция).

KMnO₄ (марганцовокислый калий).

В рамках химической аэрации воды каждое из веществ имеет разную степень эффективности. Например, перекись кальция даёт не только прямой эффект, но ещё и образует гашеную известь, что также полезно для аэрации воды. На практике химическая аэрация воды выглядит следующим образом: если в воду добавляется четыре с половиной килограмма перекиси кальция, то из неё получается килограмм кислорода и 4,6 килограмм гашеной извести.

Для правильной химической аэрации воды важно понимать необходимые пропорции. Например, на три квадратных метра воды потребуется два килограмма перекиси. У марганцовокислого калия уже иные пропорции: килограмм на гектар. Превышение этих доз может привести к ужасным для экологии последствиям.

Механическая аэрация воды является одной из наиболее популярных форм аэрации. Причина заключается в том, что в рамках метода практически не нужно прилагать какие-то усилия, а кроме того, для его реализации требуется минимальное время. Также, в отличие от химической аэрации воды, нет никаких рисков для экологии, что является важнейшим преимуществом.

Суть метода механической аэрации воды заключается в том, что в водоёме оборудуют столик, о который должна разбиваться вода из трубчатого водовыпуска. Взлетая на поверхность, капли насыщаются кислородом и обогащают водоём, возвращаясь в него.

Это не единственный пример механической аэрации, но наиболее простой из них. Есть и более сложные системы, например, дождевальные установки — те самые мельницы, которые поливают поля и огороды, чтобы выращивать на них различные сельскохозяйственные участки.

Кроме того, в рамках механической аэрации востребованы аэраторы — это устройства, которые специально предназначены для аэрации воды.

К слову, механический аэратор необходим далеко не всегда. Существуют правила, на основе которых рекомендуется решить, нужен он или нет. Так, если, согласно расчётам, количество рыб в гектаре водоёма превышает две с половиной тонны, то можно озадачиться установкой аэратора. Если же рыб меньше, то в использовании такого устройства нет смысла.

Что представляет собой система аэрации воды

Обезжелезивание воды аэрацией, а также многие другие способы её очистки — эта та необходимость, с которой столкнулись люди современности. К сожалению, человеческая деятельность подвергла экологию страшному удару, и ситуация отнюдь не улучшается с годами.

Хотя проблемы признают руководство государств и учёные, работа по восстановлению благоприятного состояния природы ещё даже толком не начата. Тем не менее, уже сейчас некоторые санитарные правила, которые позволяют несколько снизить разрушительную деятельность человека. Среди прочего, внимание уделено и отчистке сточных вод, в рамках которой особое значение имеет процедура аэрации.

Устанавливаются целые системы аэрации, которые необходимы для того, чтобы обогатить воду кислородом. Это способствует окислению некоторых металлов и выветривает газы. В первую очередь такая процедура востребована для того, чтобы произвести обезжелезивание воды.

В чём же заключается этот процесс? Кислород влияет на железо, увеличивая его валентность, так что металл уже не может раствориться и оседает на фильтрах. Таким образом, аэрация становится неотъемлемой составляющей очистки воды, значительно ускоряющей всю процедуру.

Как уже говорилось, вредных и просто нежелательных, например, дурно пахнущих или невкусных, веществ, которые могут быть устранены с участием аэрации воды, намного больше:

Многие газы просто выветриваются за счёт аэрации воды.

Виды аэрации воды:

Напорная аэрация воды. Осуществляется данный метод в оборудованных ёмкостях. Это может быть, например, специальная колонна. Суть метода заключается в том, что воздух поступает на некоторой глубине, примерно в середине ёмкости. После этого он, естественно, поднимается, что ускоряет процесс аэрации воды. Столь же естественным образом в течение этой процедуры аэрации воды устраняются и газы. Как уже говорилось, далеко не все они токсичны, но практически каждый способен испортить вкус и запах воды. Далеко не весь газ улетучивается в процессе аэрации, но большинство тех элементов, которые остаются, по мере взаимодействия с кислородом принимают нерастворимый вид и оседают на фильтре.

В колоннах для аэрации воды предусмотрен клапан, который нужен для того, чтобы выводить наружу газы и кислород, в случае если тот окажется в переизбытке. При этом всё действует автоматически. Специальный поплавок отвечает за то, будет открыто или закрыто выходное отверстие. Таким образом, система аэрации воды отслеживает, есть ли переизбыток кислорода, который нужно выпустить, либо отверстие необходимо плотно закрыть.

Аэрация воды в подобных колоннах производится сразу несколькими методами. Например, как можно заметить на рисунке, в верхней части ёмкости достаточно много пространства, где будет задерживаться кислород. Это не случайно: таким образом производится дополнительная аэрация за счёт соприкосновения поверхности воды с воздухом. Следует отметить, что наличие прослойки воздуха играет ещё и роль предохранителя, защищая всю систему от аварий в случае резких перепадов давления.

Не приходится даже беспокоиться о том, как отделить воду, прошедшую процедуру аэрации. Система отводит её по коллектору, так что всё производится самостоятельно, без участия человека.

Следует учесть, что есть и более экономичная система аэрации воды. О ней будет рассказано далее.

Бак наполняется за счёт специального клапана, куда вода поступает из любого источника (скважина, водопровод и т.д.). При этом важно, чтобы вода, предназначенная для аэрации, не занимала более половины ёмкости. Включается пара вентиляторов (вытяжной и нагнетательный). Именно они позволяют воде насыщаться кислородом, а также выдувают вредные газы.

Как и в предыдущем случае, безнапорная аэрация воды является автоматизированным процессом. Предусмотрены датчики, которые отвечают за открытие и закрытие необходимых выходов, включение и включение вентиляторов, подачу и слив воды.

Предусматриваются и другие функции, например, дробление струи, что способствует скорости аэрации.

Эжекторная аэрация. Эжектор — это устройство, которое может быть использовано для различных целей. В данном случае мы рассматриваем частную ситуацию, в которой эжектор применяется для аэрации воды. Сам метод по своей сути аналогичен предыдущим: вода насыщается кислородом. Отличается лишь подход к самому процессу реализации. Через установку пропускается вода, куда по мере её продвижения всасывается воздух, а в конце пути расположены фильтры, предназначенные для того, чтобы остановить железо, успевшее к тому моменту окислиться.

Аэрация воды из скважины

Наверняка, многие полагают, что вода из скважины не нуждается в аэрации. И в некоторых случаях это действительно так. Во многих регионах страны имеются благоприятные экологические условия, но это вовсе не значит, что любая скважина заведомо даёт чистую воду. На глубине есть свои особенности, которые способствуют загрязнению. Так что если специалисты не вынесли заключения о том, что в данной скважине действительно протекает чистейшая вода, есть смысл позаботиться об её аэрации.

В противном случае высока вероятность, что вода из скважины будет, например, насыщена сероводородом либо железом (его должно быть не более полмиллиграмма на литр ). Аэрация поможет в любом из этих случаев, так что пренебрегать ею не следует.

Особенно это касается тех ситуаций, когда воду предполагается пить. Кто знает, не содержит ли скважина марганец или железо? Лучше соорудить систему аэрации.

Как уже было сказано, за счёт аэрации железо окисляется, что позволяет перейти от двухвалентной (растворимой) к трёхвалентной (нерастворимой) форме.

Этот принцип действует в отношении многих минералов, которые после аэрации оказываются в осадке, после чего фильтры избавляются от них.

Следует учитывать, что даже если вода не предполагается для питья, стоит всё же подумать об её аэрации. Связанно это с тем, что железо способно испортить оборудование, по которому течёт вода. Дело в том, что твёрдые элементы могут закупоривать проходы и царапать стенки.

Как и где применяется упрощённая аэрация воды

Упрощённая аэрация воды может быть использована в рамках любого из описанных выше подходов. Этот метод может быть реализован самыми различными способами. Его суть в любом случае основывается на том, что вода, в которой содержится растворённый кислород и двухвалентное железо, может в процессе фильтрования формировать каталитическую пленку.

Чтобы добиться этого явления, необходима высота излива около полуметра над уровнем воды, налитой в фильтре. Следует отметить, что применить упрощённую аэрацию воды можно далеко не всегда. Например, нет смысла использовать её, если общее содержание железа составляет менее 70%. Если процент меньше, то процедура упрощённой аэрации теряет всякий смысл, поскольку та самая каталитическая плёнка не возникнет.

Кроме того, упрощённой аэрации могут помещать такие факторы, как:

низкое значение рН (железо быстро окисляется в трёхвалентное).

Важно также уделить внимание уровню кислорода. В данном случае нет единой рекомендации, поскольку многое зависит от характеристик воды. Приблизительно на литр воды требуется 6 миллиграмм, но эта пропорция может существенно варьироваться.

В зависимости от общего подхода, зависит и последовательность упрощённой аэрации воды. Например, в напорном варианте её необходимо произвести в самом начале процедуры обезжелезивания, чтобы избежать смешивания или окисления.

Читайте материал по теме: Очистка воды от железа

Аэрация воды своими руками

Самостоятельная аэрация воды, само собой, предусматривает те же задачи, что и та же процедура, выполненная на профессиональном уровне. Необходимо устранить из воды различные примеси (марганец, сероводород, железо и т.д.). Аэрация воды в общем смысле сводится к тому, чтобы заставить все лишние элементы под действием окисления принять нерастворимую форму, чтобы фильтр задержал их.

Важно! Аэрация является только одной из процедур, предназначенных для очистки воды. Фильтрация не исчерпывается только ею.

Стоит учесть, что существует компрессор для аэрации воды. Он значительно экономит силы, но является довольно дорогостоящим устройством, приобретение которого в частных целях нецелесообразно, поскольку есть более экономичные подходы к аэрации. Кроме того, его применение не всегда щадящее в отношении экологии и может прямо нарушать установленные нормы. Правильно использовать это устройство для аэрации воды могут предприятия в промышленных масштабах. В частом порядке проблему аэрации лучше решить по-другому.

Вооружаться магнофилтом для аэрации воды рекомендуется, если в воде имеется сероводород.

Чтобы самостоятельно создать систему аэрации воды, потребуется использовать:

насосную систему (например, циркулярный насос);

установку для фильтрации, расположенную в тёплом помещении;

фильтр, способный в течение семи дней производить очистку свыше двухсот пятидесяти литров;

емкость для отстаивания воды в целях её обезжелезивания.

Если у вас имеется частный дом, то осуществить аэрацию воды намного проще, ведь тогда есть возможность оборудовать воздушный резервуар, взаимодействующий, например, с колодцем или скважиной.

Важно! Если водопровод содержит металлические конструкции, то нельзя использовать накопительный очиститель. Следует удостовериться в отсутствии каких-либо фитингов и других соединительных элементов.

Ёмкость для аэрации воды следует выбирать из дюралюминия, причём объём должен составлять свыше ста литров. Далее необходимо оборудовать всё таким образом, чтобы насосная система осуществляла подачу воды через распылитель, причём распыление осуществлялось уже в самом резервуаре. Важно устроить подачу воды, прошедшей аэрацию, на фильтры, а также оборудовать патрубки для подачи кислорода.

Для контроля уровня воды следует использовать специальные трубки. Выводная трубка должна иметь обратный клапан и выкачивать воду при помощи насосной системы. Целесообразно посмотреть, как всё это реализовано, на следующем видео.

анализ воды из скважины или колодца;

подбор подходящего оборудования;

подключение и проверка системы;

сервисное обслуживание фильтров.

Мы готовы вам помочь в данных направлениях:

Выбрать фильтр для воды.

Подключить систему фильтрации.

Подобрать сменные материалы.

Устранить неполадки в работе оборудования.

Дать телефонную консультацию по интересующим вопросам.

Каждый из нас хочет иметь доступ к чистой питьевой воде. Ведь всем известно, что только такая вода может обеспечить человеку здоровье и долголетие. К сожалению, в силу разных причин, начиная от изношенных коммуникаций и заканчивая несоблюдением стандартов качества, в наших кранах вода часто не является таковой. Именно поэтому многие сегодня используют такой процесс, как аэрация. Ее проводят с целью очищения воды от вредных примесей и микроорганизмов. Попробуем разобраться, что это за процесс, каким он может быть, какое оборудование может потребоваться для водоочистки такого характера.

Что это такое и для чего нужна?

Аэрация представляет собой процесс насыщения воды кислородом, благодаря чему она очищается и становится мягче. Благодаря процессу окислительного характера молекулы железа приобретают вид взвесей, поэтому их можно удалить из воды. То же самое касается двуокиси углерода и сероводорода, которые устраняются из воды под воздействием кислорода. Аэрация обычно осуществляется либо через распыление жидкости, когда используется аэратор, либо через пропуск в воду пузырьков кислорода.

В природе в водоемах практически любого типа существуют биологические механизмы аэрации, представленные фитопланктоном. В промышленных условиях для фильтрации воды используются специальные аэрационные системы, которые могут отличаться по различным характеристикам, в зависимости от различных условий.

На промпредприятиях применяют сложные устройства, а в быту – компактные модели, что очень просты в обслуживании.

Где применяется?

Такой метод очистки воды от вредных примесей используется в целом ряде сфер:

в ЛОС (локально-очистных сооружениях) биологического типа, что осуществляют переработку стоков для поддержания жизнедеятельности бактерий и микроорганизмов;
в системе очистки на водопроводах, где коммунальные ЛОС применяют для питьевой воды аэраторы роторного типа;
в сельском хозяйстве;
в домашних аквариумах, правда, тут более эффективным вариантом будет применение керамического аэратора, который не только очищает воду, но и позволяет произвести нейтрализацию углекислого газа, что накопился в аквариуме;
в производстве фармацевтических препаратов;
в производстве продуктов питания;
для очистки воды из скважины от железа или сероводорода;
в искусственном бассейне, например, в тех же рыбхозах – обычно в таком случае применяется турбированный аэратор, чем-то напоминающий катамаран, который постоянно плавает на поверхности воды.

Когда растворимые примеси начинают трансформироваться во взвеси, их требуется удалить при помощи применения специальных фильтров.

Если данную процедуру не осуществить, то частицы мусора будут загрязнять дно емкости и рано или поздно приведут к поломке насосов.

Обзор видов

Следует сказать, что существуют разные способы аэрации воды, которые будут различаться в зависимости от того, какой фильтр применяется для очистки воды. Их обычно выделяют 3:

безнапорный;
напорный;
эжекторный.

Попытаемся разобраться в особенностях каждого из упомянутых методов.

Безнапорная

Эта технология является самой простой. Ее суть состоит в отстаивании воды в емкости. За сравнительно короткое время вся она насытится кислородом, благодаря чему железо трансформируется в ржавый осадок. Кроме простоты, у этого способа больше нет никаких преимуществ. Использовать можно только воду, что находится ближе к поверхности. Жидкость, что находится на дне и ближе к нему, должна быть слита или же пропущена через фильтры.

Не менее важен и тот факт, что резервуар, где вода отстаивается, приходится очищать от цвели и слизи, что накапливаются на стенках емкости.

Напорная

В основе этого способа находится применение специальных установок, благодаря которым происходит нагнетание кислорода в воду. Обычно данный метод содержит в себе еще и 2 варианта автообрабатывания жидкости – электрохимический и компрессионный. Особенность последнего в том, что будет использоваться специальная колонна, объем которой обычно составляет несколько литров. Она комплектуется специальным компрессором для аэрации воды в очистительной системе.

Воздушный компрессор позволяет нагнетать пузырьки кислорода в колонну, после чего обогащенная им жидкость переправляется при помощи насоса к установке с обезжелезивателем. Это необходимо для нейтрализации взвешенных частиц. Недостатком указанной методики является повышенный шум, да и консервация такой системы на зимний период будет сопряжена с трудностями.

Если говорить об электрохимическом методе, то установки такого типа компактны, высокоэффективны, их легко можно законсервировать на зимний период. Кроме того, такой метод позволяет существенно снизить сброс отходов в канализацию. Такая станция не создает шума во время работы. Очищение воды от различных веществ и примесей осуществляется при помощи активного атомарного кислорода, что выделяется на электродах, изготовленных из титана. Но тут следует быть максимально внимательным, ведь на них накапливаются соли жесткости.

По этой причине электроды нуждаются в довольно частой замене.

Эжекторная

Эжектором в данном случае выступает узел Вентури. Когда через него идет жидкость, одновременно с этим в рабочее колесо будет всасываться кислород. Благодаря этому вода будет им насыщаться. Несмотря на то что установки эжекции работают без электроэнергии, спрос на них невелик. Причина этого состоит в недостаточной эффективности такой установки. Если вода слишком загрязнена, то существует немалая вероятность, что такая установка не справится с ее очисткой. При приемлемом составе водной среды прибор можно использовать в домашних условиях.

Скажем, для колодца это будет не самый плохой вариант.

Нюансы выбора оборудования

Подбор оборудования для аэрации воды следует осуществлять исходя из того, какой именно является конечная цель очистки. Если берется жидкость из скважины, то это вода, где присутствует больше количество ненужных веществ, среди которых можно назвать CO2, железо, марганец. В подземных водах таких веществ содержится гораздо больше, нежели в открытых водоемах. При уровне загрязнения соединениями железа на уровне 5-6 мг/л аэрационную фильтрацию следует дополнить очисткой при помощи окислителей реагентного типа. Речь идет о перманганате калия и активном хлоре.

При необходимости удаления железа из воды следует установить напорную систему. Жидкость идет через фильтр очистки, где располагается наполнитель-обезжелезиватель каталитического характера. Частички железа оседают с внешней стороны сорбентных гранул. Железо вымывается в дренаж благодаря обратной транспортировке воды через слои фильтра.

Таким же образом можно произвести очистку воды от соединений органического характера.

Высокую эффективность показывают механизмы аэрации безнапорного характера. В данном случае воздух закачивается в установку с применением аэратора. После того как вода насытится кислородом, осуществляется ее отстаивание и последующее откачивание насосом. Потом жидкость проходит очистку через обезжелезиватель, как в установке напорного типа.

Если говорить об особенностях подбора аэратора для очищения вод сточного и коммунального характера, то он должен иметь несколько характеристик:

быстрое восстановление после внезапной остановки устройства;
высокая пропускная способность;
устойчивость к закупорке активными иловыми частичками.

Использование компрессоров

Воздушный аэратор (ручной компрессор), что монтируется на водозаборный кран, снижает поток воды. По мере подачи она насыщается молекулами кислорода и очищается от различных веществ, среди которых соли металлов и песок. Чтобы убедиться, что устройство работает хорошо, следует обратить внимание на цвет струи воды на аэраторном выходе. Если она имеет молочный оттенок, то все работает корректно. Если же какой-либо другой – что-то не так. Кроме того, не должно наблюдаться распыление воды. Она должна как бы обтекать насадку.

При выборе компрессора следует обращать внимание на материал, из которого он изготовлен. Лучше всего применять модели, выполненные из сплавов, с никелированной поверхностью или использовать варианты из нержавеющей стали. Модели из пластика можно использовать, но на их долговечность рассчитывать не приходится по причине того, что пластиковые насадки плохо противостоят воздействию сильных потоков воды.

Если говорить о преимуществах применения подобного устройства, то следует назвать:

простоту обслуживания;
низкую стоимость;
невысокий уровень шума при работе.

Недостатком можно назвать лишь недолговечность. Продлить срок работы можно благодаря очистке насадки. Для этого потребуется демонтировать аэратор с водопроводного крана, очистить или заменить прокладку, выполненную из резины, если она повреждена, а также достать цилиндр, содержащий сетки.

Также при чистке потребуется очищать все элементы этого механизма сборного типа.

Следует сказать, что аэрация представляет собой простой, безопасный, не сильно дорогой и довольно эффективный метод. Он очень часто применяется многими владельцами загородных домов, которые хотят иметь высококачественную воду для питья. Существуют также разные методики аэрации, выбор которой для каждого конкретного случая будет зависеть от свойств воды и наличия в ней различных примесей. При желании можно применять не только большие аэрационные установки для очистки воды, но и более простые аналоги – насадки для крана.

Видеообзор самодельной системы безнапорной аэрации воды вы можете посмотреть ниже.

Питьевая вода нуждается в предварительной очистке. Избавиться от примесей и улучшить химический состав жидкости помогает аэрация. Процедура увеличивает содержание кислорода, необходимого для жизнедеятельности подводных обитателей, а также дегазации и обезжелезивания воды. Эффективность метода заключается в активной химической реакции, происходящей в присутствии активного кислорода, за счет чего вода очищается.

Виды аэрации

В зависимости от способа различают следующие виды процедуры:

биологическая;
механическая;
химическая.

Биологическая аэрация происходит за счет увеличения числа планктона в водоемах открытого типа. Содержание кислорода прямо пропорционально количеству фитопланктона. С целью стимуляции биологического процесса в озерах и ставках разводят толстолобиков и белых амуров, которые питаются водорослями. Также применяются минеральные удобрения.

Механический вид очистки воды заключается в использовании фильтров. В результате прохождения через специальные установки жидкость насыщается кислородом. Далее обработанная вода поступает в емкость, где ненужные примеси окисляются и формируется осадок. Фильтр удерживает лишние компоненты, а вода с улучшенным составом по специальному каналу поступает на выход очистительной установки.

Химическая аэрация требует серьезного отношения к процессу. Несоблюдение пропорций и некорректный выбор химиката для очистки грозит экологической катастрофой. Суть метода заключается в применении реагентов, обогащающих воду кислородом. Среди препаратов наиболее часто применяют марганцовокислый калий, пероксид водорода и перекись кальция.

Виды аэрационных систем

Способ очистки выбирают, опираясь на цель аэрации. Количество очищаемой воды является решающим фактором при монтаже аэратора.

Напорная

Суть процесса заключается в обогащении жидкости оксигеном. Аэрация проходит быстро за счет подъема газа в верхние слои воды. Насыщенная кислородом влага отстаивается в специальных емкостях. По окончании химических процессов лишние элементы оседают на дне резервуара. Дальнейшая фильтрация завершает очистку воды.

С целью реализации метода применяют напорные установки. Компрессор, приводимый в действие сигналом автоматического выключателя, обогащает воду кислородом. Напорная аэрационная система отличается высокой скоростью и экологичностью.

Безнапорная

Этот метод очищения жидкости проводят с применением химических реагентов для улучшения результата. При безнапорной аэрации процессы, протекающие в воде под действием кислорода, длятся дольше. В итоге получается достичь необходимого уровня окисления молекул железа в воде и избавиться от сероводорода.

С помощью специального оборудования жидкость поступает в резервуар через распылители. Под действием мембранного компрессора воздух перекачивается из нижнего слоя в верхний. В ходе химической реакции под действием кислорода в воде образуется осадок из ненужных примесей. Далее насос обеспечивает перекачку жидкости, подвергнувшуюся аэрации. Безнапорная аэрация безопасна и не загрязняет окружающую среду.

Видео описание

Самодельная система безнапорной аэрации воды.

Где применяется аэрация

Очищение воды посредством насыщения кислородом распространено в различных сферах хозяйствования и на промышленных объектах, а именно:

в фармакологии при производстве препаратов;
в сельскохозяйственных отраслях;
в пищевой промышленности;
для обработки воды, добываемой из природных источников, от примесей сероводорода и железа;
в аквариумистике. Наряду с обычным аэратором, чаще используется керамический прибор, что позволяет совмещать очищение воды в аквариуме с устранением влияния диоксида углерода, который образуется в среде обитания рыб;

в открытых водоемах искусственного типа, где занимаются рыбоводством. В этом случае применяют устройства турбинного типа. Такой аэратор работает в верхнем слое воды, совершая движения, сходные с катамараном;
в водопроводных очистных системах. Городские канализационные устройства очищают воду, пригодную для питья, роторными приборами аэрации;
на сооружениях биологической очистки. На территории объектов коммунального хозяйства происходит обработка сточных вод для активизации роста микробов.

Нюансы выбора оборудования

Определить необходимый тип аэрационной установки поможет постановка конечной цели. Подбор осуществляют исходя из дальнейшего предназначения жидкости.

На очистных коммунальных предприятиях аэраторы должны соответствовать следующим требованиям:

Быть способными к обработке большого объема воды.
В случае непредвиденных ситуаций иметь возможность скорого возобновления работоспособности.
Отличаться малой восприимчивостью к отложениям ила на деталях.

Вода, добытая из скважины, характеризуется повышенным содержанием примесей металлов, таких как марганец и железо, а также углекислого газа. Химический состав жидкости из открытых источников отличается от состава вод, располагающихся в верхних слоях земли.

Избавиться от ненужного железа, достигшего отметки 5-6 мг/л, можно путем комплексного подхода. Необходимо совместить очистку реагентами-окислителями с аэрационным методом. В качестве химических соединений используют активный хлор и марганцовокислый калий.

Напорная установка поможет освободить воду от примесей металла. Обезжелезивание происходит во время протекания жидкости сквозь фильтр, который содержит катализатор. Специальные гранулы сорбентного вещества поглощают железо, а фильтрующая установка обеспечивает вымывание частиц металла путем обратной промывки.

Хороший результат очищения воды показывает аэрационное оборудование безнапорного типа. Аэратор обеспечивает закачку кислорода. Далее жидкость проходит процесс обогащения пузырьками газа, после чего отстоянная вода с помощью помпы откачивается. Последующее обезжелезивание избавит от примесей металла.

Нужна ли аэрация воды из скважины или колодца

Воды, протекающие в верхних слоях земной коры, отличаются химическим составом из-за влияния среды, при которой они образовывались. Горные породы насыщают родники примесями. В результате контакта кислорода, дождевой и талой воды с подземными источниками окисленные частицы марганца и железа не растворяются. Содержание металлов при этом невелико. В труднодоступных местах, когда отсутствует доступ жидкости с поверхности земли, воды из толщи пород растворяют примеси железа и марганца.

Видео описание

Очистка воды от железа на даче своими руками.

Вода в реках и озерах имеет характерную мутноватость с коричневым оттенком. В ней так же присутствуют твердые частицы соединений железа с кислородом. Такие источники плохо пахнут, а вода обладает вкусом металла. Жидкость из верхних слоев земли – чистая и прозрачная. В ней не содержатся следы глины или песка.

Химический состав воды из подземных источников имеет большее соотношение в сторону углекислого газа, марганца и железа по сравнению с надземными водоемами. Уровень кислотно-щелочного баланса в жидкости, добытой из-под земли, ниже.

Железо в воде содержится в нерастворенном и растворенном состоянии. Это можно определить по наличию красноватого или желтого оттенка и характерного осадка в стоячей воде. Величина, отвечающая за количество металла в жидкости, называется перманганатной окисляемостью. Измеряется данный показатель в миллиграммах на литр. Значение ПМО, превышающее 5 мг/л, указывает на необходимость дополнительных мер очистки. Вместе с аэрационным фильтром используют окислители-реагенты в виде марганцовокислого калия или натриевой соли хлорноватистой кислоты. От хлора и его соединений избавляются при помощи фильтров с сорбентами.

Напорная аэрация для удаления железа

Процесс очистки таким способом ускоряется за счет наличия катализатора в составе фильтра. Таким образом, окислительные реакции проходят благодаря действию кислорода и внутреннему содержанию установки.

Материалы, являющиеся частью фильтрующего наполнителя, содержат двуокись марганца. Среди данной продукции встречаются такие фирмы, как: BIRM, МЖФ, Сорбент МС. Все они имеют разные характеристики и состав. Выбор отдельного продукта осуществляют исходя из начальных показателей воды. Работа фильтрующих загрузок основана на окислении металлов, в результате чего формируются твердые частицы, которые оседают на гранулах сорбента.

Очистка воды происходит по такому плану:

Жидкость поступает на аэратор.
Компрессор качает воздух. Для контроля количества используется реле.
Вода, насыщенная кислородом, поступает в колонну. Лишний воздух выводится через клапан.
Вода в фильтре взаимодействует с катализатором.
В результате окисления железа его твердые частицы оседают на сорбенте.
С помощью обратного потока осадок металла вымывается в дренаж.

Безнапорная аэрация для удаления железа

Безнапорная очистка проходит при полном отсутствии напора внутри резервуара. Аэратор в виде компрессора наполняет воздухом систему. Насыщение кислородом и последующее отстаивание жидкости происходит в резервуаре с непроницаемой оболочкой. Затем насос перекачивает воду для обезжелезивания на катализатор. Далее проходят этапы, аналогичные с процессом напорной аэрации.

Применение для удаления растворенных газов

Всем известно, что диоксид углерода способствует разрушению труб, а сероводород насыщает жидкость запахом протухшего мяса. Чтобы вода приобрела высокие показатели качества, необходимо избавиться от нежелательных газов в ее составе. Этот процесс называется дегазацией. Таким образом устраняют аммиак и его остаток, а также оксид азота и сероводород.

К химическому способу удаления газов прибегают, когда нельзя переработать соединения в газообразном состоянии или при малом их содержании в воде. Однако такая дегазация характеризуется сложностью процесса, высокой стоимостью реагентов и рисками порчи жидкости из-за неправильно рассчитанной дозы вещества. Эти причины привели к малой востребованности процедуры.

Физическим способом дегазации считается аэрация. Она нацелена на минимизацию парциального давления газа при контакте с жидкостью.

Виды дегазаторов

Различают следующие виды дегазаторов:

пленочные. Имеют колоннообразное строение с насадками. Протекающая по насадкам вода контактирует с воздухом на большой площади. Материал изготовления приспособлений в виде колец – керамика, дерево или пластик;
вакуумные. Принцип действия заключается в применении вакуумного насоса для доведения воды до состояния кипятка без изменения температуры воздуха;
барботажные. Воздух под давлением больше атмосферного пропускают сквозь жидкость;
термические. В ходе повышения температуры воды ненужный газ испаряется.

Пленочные устройства считаются экономически выгодными, отличаются малыми размерами и высокой надежностью. Работа таких дегазаторов основана на подаче воздуха посредством вентилятора на медленно стекающую воду. После контакта с пузырьками газа жидкость оказывается в специальной емкости, откуда выводится через гидрозатвор.

Дегазаторы с применением сжатого воздуха затрачивают большое количество энергии, вследствие чего редко используются.

Заключение

Аэрация улучшает химический состав воды, что способствует повышению уровня жизни ее потребителей. Очищение жидкости от примесей необходимо для ведения сельскохозяйственной деятельности и разведения рыб.

Мы хотим обратить внимание на очистительную технологию, популярную в последнее время. Подробно рассмотрим, что такое аэрация воды и для чего она нужна, преимущества, которыми она обладает, каких видов она бывает, какой ее тип использовать на производстве и в домашних условиях.

Отдельно отметим, что актуальные сегодня методы более чем распространены – они применяются повсеместно и в самых разных сферах, начиная от бытовых нужд и заканчивая рыбными хозяйствами. Кроме того, вся их совокупность обладает высокой степенью перспективности: в этой области появляются новые решения, более удобные, быстрые, совершенные. Разрабатываются эффективные и экономичные установки для частных случаев и широкое их разнообразие вы найдете в нашем каталоге. Но перейдем к сути.

Что такое аэрация

Это процесс насыщения воды кислородом (реже – обычным воздухом) с целью ее очистки. Такое обогащение запускает естественные химические реакции, в результате которых растворенные примеси становятся оксидами и выпадают в осадок, а уже его затем можно сравнительно легко задержать фильтрами-уловителями и удалить. После чего выполняется отдувка летучих соединений, токсичных и неприятно пахнущих.

Пользуясь разновидностями способа, можно эффективно убирать из жидкости частицы металлов (например, железа или марганца), газов (сероводород, хлор, метан и другие), углекислот и органических соединений, а также бактерии с вирусами.

Для чего нужна аэрация

С помощью очистки воды можно:

удалить из нее вредные соли;

провести ее биологическую обработку;

повысить кислородную концентрацию;

убрать неприятные и любые посторонние запахи.

Обратите внимание, жидкость с чрезмерным содержанием железа непригодна для питья или приготовления пищи, ведь при регулярном ее употреблении этот избыток будет откладываться в организме и постепенно приведет не просто к плохому самочувствию, а к хроническим болезням, серьезнейшим образом подорвав здоровье. Для бытовых целей она тоже не подойдет, так как ее соли будут портить белье при стирке и в целом оседать на внутренних поверхностях ТЭНов, труб, сантехники, постепенно забивая все проходы.

Очистка воды аэрацией

Ее преимущество в том, что свой подход можно найти абсолютно в любом случае, ориентируясь как на конечную цель, так и на текущие условия: на обогащаемый объем рабочей среды, действующий напор потока и другие важные факторы.

Естественно, от выбранного метода напрямую зависит и используемое оборудование, и производительность, и уровень затрат. Поэтому необходимо сразу определиться, зачем вы решаете данный вопрос, для чего вам нужна жидкость – для обслуживания коттеджа, загородного дома в несколько этажей, приусадебного участка с теплицами или промышленного объекта.

Сегодня можно выделить 3 основных способа – рассмотрим каждый из них по порядку.

Биологическое аэрирование

Оно построено на природном явлении, которое заключается в том, что кислородный фон в воде зависит от количества в ней фитопланктона, непосредственно продуцирующего 80-90% всего воздуха в рабочей среде.

Отсюда простая зависимость: чем больше этих организмов, тем скорее произойдет обогащение, а значит их прирост необходимо всячески стимулировать. Для чего допустимо применять самые разные подходы:

добавлять минеральные удобрения, активизирующие естественные обменные процессы;

населять водоем (аквариум, емкость) рыбами, употребляющими в пищу растительность; например, белым амуром или толстолобиком, так как они поедают взрослых особей, заставляя молодняк плодиться и при этом генерировать кислород.

Второй вариант хорош еще и тем, что от него комплексный эффект. В первую очередь, потому что происходит поглощение не только фитопланктона, но и детрита, который обязательно забрал бы какую-то долю воздуха, если бы остался в воде. Таким образом оксиген не только появляется, но и экономится. Кроме того, попутно уничтожается и та растительность, которая мешала полезным нам организмам размножаться, причем она поедается, а не отмирает, и на процессы ее разложения газ тоже не расходуется. Тот случай, когда косвенное влияние играет крайне важную роль.

1,5 м3/ч Для технической воды

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

Химическая аэрация

Это искусственный метод с очень простым принципом: добавить в рабочую среду реагенты, повышающие активность выделения кислорода. Подходящих веществ достаточно много, и в качестве примеров можно привести:

перекись водорода – H2O2;

марганцовокислый калий – KMnO4;

перекись кальция – Ca2O;

ряд других, менее применяемых.

Здесь нужно учитывать, что у каждого такого катализатора не только своя степень эффективности, но и определенные побочные эффекты. Так, в результате взаимодействия с Ca2O образуется еще и гашеная известь, которая ускоряет столь нужную реакцию обогащения.

Чтобы решить вопрос химическим путем, следует добавить в жидкость расчетное количество вещества. Так, чтобы высвободить 1 л оксигена, следует всыпать 4,6 кг перекиси кальция.

Нюанс состоит в том, что пропорции следует точно выдерживать: если не соблюсти концентрацию, воздух просто не выделится в нужном объеме, если же ее превысить, можно нанести серьезный ущерб как локальной системе водоснабжения, так и экологии вообще. Поэтому важно помнить, что у каждого катализатора свои пропорции, и придерживаться их.

Механическая аэрация

Самый используемый вариант – потому что осуществляется практически в пассивном режиме, почти без участия человека, и протекает сравнительно быстро. Кроме того, не несет даже теоретической угрозы для окружающей среды, а это ключевое преимущество в промышленных масштабах.

Реализуется довольно просто – следующим образом:

в емкости устанавливается столик;

на него подается рабочая среда из трубы;

падая, жидкость разбивается, часть ее капель вылетает на поверхность, получает воздушный заряд и возвращается в резервуар.

Сейчас мы привели простейшую схему насыщения, на базе которой совершенствуются и внедряются другие решения, более сложные. Примерами могут быть всем известные дождевальные установки, повсеместно используемые для полива сельхозугодий и таким образом помогающие выращивать различные культуры. В рыбных хозяйствах специальные приборы тоже востребованы, но только в тех случаях, когда обитателей рек, озер и прудов больше, чем 2,5 т/га (согласно расчетным данным).

Как получается аэрированная вода

В общем случае процесс ее обогащения кислородом проходит в 3 этапа – по следующей схеме:

1. Стимулируется выработка оксигена (выбранным способом – химическим, биологическим или механическим), запускающего реакции, в результате которых растворенные примеси окисляются до двух- и трехвалентного состояния.

2. Посторонние вещества выпадают в осадок и улавливаются фильтрами (чтобы не скапливались на дне и стенках емкости).

3. Оставшиеся и выделившиеся в результате взаимодействия газы (аммиак, сероводород, хлор) отдуваются.

Виды аэрации воды

Помимо способов увеличения концентрации воздуха, есть разделение еще по целому ряду параметров. Это и уровень сложности используемого оборудования, и характер применяемых реагентов. Но есть один фактор, который стоит особняком. Это метод подачи кислорода, и, в соответствии с ним, выделяют две схемы – перейдем к рассмотрению первой.

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

Безнапорная

Краткая суть следующая:

Жидкость поступает в бак через форсунки (специальные насадки), то есть с рассеиванием.

Падая, капли перемешиваются с содержащимся в атмосфере воздухом.

В то же время мембранный компрессор нагнетает кислород еще и на дне.

Взаимодействуя, молекулы окисляются, и содержащиеся в воде растворенные формы выпадают в осадок и удаляются фильтрами.

Рабочая среда откачивается при помощи насоса и поступает к конечным точкам потребления.

Установки, функционирующие по данному принципу, используются тогда, когда в жидкости присутствуют избытки солей, сероводород и метан, а также в случаях чрезмерной цветности и мутности или присутствия неприятного аромата.

Построенные на базе метода безнапорные системы отличаются между собой габаритами и производительностью, и если одни из них ориентированы на коттеджи и загородные дома, то другие удовлетворят нужды даже крупных промышленных предприятий. Они достаточно экологичны и безопасны, поэтому допустимо дополнять их возможности еще и реагентной очисткой – при наличии серьезного избытка органических соединений и/или низком уровне pH.

Переходим ко второй схеме.

Напорная

Самая распространенная технология – в силу своей экономической выгодности, быстроты реализации и полного отсутствия вреда для окружающей среды. Воплощается в жизнь следующим способом:

1. Вода забирается из источника, после чего подается на вход очистительной колонны через датчик потока.

2. Получив соответствующий сигнал, реле расхода запускает компрессор, который начинает нагнетать воздух в емкость через трубку.

3. Жидкость смешивается с газом и таким образом насыщается кислородом и льется в резервуар, находящийся под значительным давлением.

4. На протяжении 30 минут (или дольше) данная смесь отстаивается – для проведения окислительных реакций и выпадения осадка, – после чего пропускается через фильтры, поглощающие твердые частицы, и направляется к точкам потребления.

Или возможна другая схема:

Рабочую среду набирают в объемную емкость, допустим, в специальную колонну.

На уровне середины резервуара подают оксиген, который начинает подниматься.

Доходя до верха, газ не только естественным путем запускает процесс аэрации, но и планомерно ускоряет его.

Что из себя представляют системы очистки воды аэрацией

Каждая из них – это совокупность оборудования, отличающаяся от аналогов и конкурентов степенью сложности, производительностью, надежностью, но обязательно обладающая следующими преимуществами:

автономное функционирование (или с минимальным участием человека;

простота обслуживания – неприхотливость в уходе и небольшие затраты времени и средств на поддержание всех модулей и составляющих в работоспособном состоянии;

компактные размеры – для беспроблемной установки не только на производстве, но и на приусадебном участке или даже в доме;

Аэрация воды из скважины

Да, в ней тоже могут содержаться примеси, и если их не было вчера, согласно заключению экспертов, то это вовсе не значит, что вредных веществ в ней не появится завтра, после изменения состава почвы. Так что лучше перестраховываться и фильтровать ее, особенно в случае применения в пищу, да и для других бытовых целей тоже, ведь иначе трубы канализация или полива рассады в теплице рано или поздно забьются из-за отложений.

Правильно подобранное оборудование позволит быстро удалять избыток марганца и других металлов, сероводорода. При этом важно использовать такой фильтр, который сможет улавливать даже сравнительно мелкие частицы осадка и не будет забиваться в течение длительного времени.

АМЕТИСТ - 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Как и где используется упрощенная аэрация воды

Ее можно применять при любом из подходов, если жидкость в процессе обогащения оксигеном и выпадения осадка способна создать каталитическую пленку. Этого не произойдет, если концентрация того же железа окажется ниже 70% от всех примесей. Текущее содержание кислорода тоже важно: он должно быть на уровне 6 мг/л. И не следует забывать о высоте излива – 0,5 м над уровнем падения капель.

Есть факторы, снижающие эффективность процедуры, или сводящие результат к нулю, и это:

чересчур сильная окисляемость;

наличие углекислоты или сероводорода.

Схема метода максимально проста: рабочая среда проходит через форсунки, попутно насыщаясь воздухом, падает в бак и сразу сливается в магистральный канал. Накопительная емкость в данном случае отсутствует, что значительно сокращает затраты, но и не позволяет обеспечить максимальную степень очистки.

Как наладить процесс аэрации воды из скважины своими руками

Можно самостоятельно организовать эффективную систему – для этого нужно:

установить насос, осуществляющий забор из источника;

подключить к нему оборудование для насыщения, размещенное в подвале дома или другом подходящем теплом месте со стабильным микроклиматом и уровнем влажности;

подсоединить к нему фильтр с производительностью от 250 л/день (лучше взять с запасом, для всех бытовых нужд);

следом подставить резервуар-отстойник соответствующей емкости;

соединить все это при помощи труб, которые следует вывести к сантехнике, нагревателю и другим точкам потребления.

Применение аэрации для обезжелезивания и очистки от органических веществ

Реализуется одна из следующих схем:

Напорная – рабочая среда подается с нагнетанием и проходит через катализатор, что значительно ускоряет реакции окисления. Количество и силу воздействия воздуха регулирует компрессор, выпадение примесей в осадок осуществляется при прохождении потока через фильтр с сорбционными гранулами, которые затем вымываются в дренаж.

Безнапорная – в емкости уже не поддерживается постоянно высокое давление, в результате чего вода проходит через систему несколько медленнее, чем в предыдущем случае, ведь ей требуется некоторое время на обогащение кислородом и отстаивание. После чего она откачивается в обезжелезиватель, частично заполненный веществом, вызывающим преобразование растворенных элементов в твердые.

Реагенты + напор – с помощью дозатора в жидкость вводят гипохлорит натрия, который тут же вступает в реакцию благодаря нагнетанию. Затем направляют рабочую среду в резервуар с фильтрующими гранулами, на которых и осаждаются примеси. Остаточные взвеси вымываются обратным потоком, а избыток NaOCl устраняется сорбционными материалами.

Реагенты без напора – схема сходна с предыдущей, отличие только в том, что вода с добавленным в нее катализатором сначала около 30-60 минут отстаивается в специальном баке – для запуска и проведения реакций окисления – и только потом идет дальше по системе.

Как раз последние два метода и помогают убирать еще и органику.

Применение аэрации для удаления растворенных газов

Суть в том, чтобы довести до нуля парциальное давление сероводорода или диоксида углерода, контактирующих с жидкостью. Но после этого нужно будет произвести удаление из воды лишнего кислорода, доведя рабочую среду до кипения в герметичном устройстве – дегазаторе. Он может быть вакуумным, барботажным, термическим или пленочным. Последний считается наиболее эффективным из-за своей надежности, компактности, экономичности. Действует по следующему принципу:

воздух направляется в поддон вентилятором;

через верхнюю часть корпуса жидкость равномерно разливается по поверхности устройства, оснащенной сливными патрубками и клапанами;

попавшая в поддон и уже освобожденная от газа, рабочая среда выводится с помощью гидравлического затвора.

Читайте также: