Москва, Высоковольтный пр-д, д.1

Режим работы

Пн-Пт с 10:00 - 20:00

Установки аэрации

Аэрация - Обогащение воды кислородом воздуха (ГОСТ 17.1.1.01-77 Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения (с Изменениями N 1, 2).

Принцип действия аэрационных систем

В воде, взятой практически из каждого источника водоснабжения, содержится железо. Содержание железа в разных водоисточниках значительно отличается как по форме соединений железа, так и по его суммарной концентрации. Эти отличия будут наблюдаться не только в зависимости от места расположения источника водоснабжения, но и от его типа (колодец, поверхностная скважина, скважина, артезианская скважина и т.п.). Железо в воде присутствует в следующих формах:

  • Двухвалентное железо (Fe+2);
  • Трехвалентное железо (Fe+3)
  • Бактериальное железо (железобактерии).

Двухвалентное железо (Fe+2) находится в воде в растворенном состоянии и невидимо невооруженным глазом. В присутствии двухвалентного железа вода выглядит прозрачной, но, когда вода некоторое время находится в контакте с воздухом, она приобретает рыжий цвет, то есть окисляется до трехвалентной формы (Fe+3) и выпадает в осадок. Этот процесс описывается следующим образом:

Fe2 ++ O2 + H2O → Fe(OH)3 + H+

Скорость данной реакции в обычных условиях невелика (порядка 40 минут). Скорость реакции увеличивается в щелочной среде. Скорость реакции окисления также возрастает за счет удаления из реагентной зоны ионов водорода при образовании с гидроксильными ионами молекул воды. Поэтому, при pHводы>8,0, основной формой существования железа в воде является нерастворимый гидроксид железа (III) – Fe(OH)3, находящийся во взвешенной коллоидной форме. Fe(OH)3 становится растворимым лишь при pHводы<4,0, что крайне редко встречается в природных условиях. Двухвалентное железо, в основном, присутствует в воде из глубинных подземных источников (скважин). В артезианских скважинных водах железо преимущественно присутствует в двухвалентном состоянии, обычно в виде растворенного бикарбоната – Fe(HCO3)2. Встречаются также карбонатная (FeCO3), сульфатная (FeSO4) и сульфидная (FeS) формы растворенных соединений двухвалентного железа. В трехвалентном состоянии растворенное железо встречается крайне редко в виде сульфатов (Fe2(SO4)3) или растворимых органических комплексов.

Трехвалентное железо (Fe+3). Окисленная форма железа присутствует в воде в коллоидной форме (образует очень мелкие нерастворимые частицы рыжего цвета). Осаждение коллоидного железа может сопровождаться образованием и ростом железобактерий. Присутствие окисленного железа характерно для воды из поверхностных источников (колодцы, водоемы) и для воды из централизованного водопровода. 

Как правило, железо поверхностных вод встречается в составе комплексов с солями гуминовых кислот. Повышенное содержание железа наблюдается в болотных или торфянистых водах, где концентрация гумусовых веществ может достигать 10 мг/л, а иногда 25 мг/л. Гуминовые комплексы железа относят к так называемому растворимому органическому железу. Гуминовые комплексы железа чрезвычайно устойчивы.

Бактериальное железо (железобактерии) часто сопутствует минеральным отложениям (Fe+3) и состоит из живых и мертвых бактерий, их оболочек и продуктов жизнедеятельности. Бактериальное железо получается в процессе жизнедеятельности железобактерий, окисляющих двухвалентное железо до трёхвалентного состояния. Бактериальное железо сохраняется в желеобразной оболочке вокруг бактерий, создающих радужные пленки на поверхности водоемов (баков) или слизистые сгустки и пленки в системах водоснабжения. 

Ограничение на содержание железа в питьевой воде введено в СанПиН 2.1.4.1074-01. ПДК железа в воде должно быть не более 0,3 мг/л. По вкусу и запаху можно почувствовать даже небольшое превышение предельного показателя. При содержании общего железа 0,5 мг/л начинается интенсивное образование рыхлого шлама из хлопьевидных осадков в системах водоснабжения. Вода, содержащая железо в концентрациях 1,0-1,5 мг/л и более, имеет желтовато-бурую окраску, повышенную мутность, железистый привкус. 

В чем заключается вред железа, находящегося в воде?

Среди научно доказанных последствий для человека употребления воды с чрезмерно высоким содержанием железа отмечают:

  • увеличение печени и ухудшение состава крови;
  • проблемы с сердечным ритмом, повышенный риск инфаркта миокарда и инсульта;
  • расстройства пищеварительной системы и нарушения в работе щитовидной железы;
  • развитие дерматитов и аллергии;
  • высокую подверженность онкологическим заболеваниям пищевода, желудка, толстой кишки и мочевого пузыря;
  • большую утомляемость и частую слабость, а также рассеянность и плохую память.

В результате отложения «ржавчины» на внутренних стенках водопроводных труб и запорно-регулирующей аппаратуры они прекращают функционировать с заданными параметрами, что приводит не только к нарушению технологических процессов, но и к выходу из строя элементов конструкций.

Во многих производствах (медицинская, пищевая, электронная отрасли и др.) требуется еще более высокая, чем установленная ПДК, степень очистки воды от железа. Особенно это актуально для подготовки воды при последующей ее очистке в аппаратах обратного осмоса и электродеионизации. Не менее важно защитить от железа стадию умягчения воды.

В каких случаях необходима аэрация воды?

  • Для удаления растворенного железа из воды, забираемой из заглубленных скважин. Необходимо вначале провести химический анализ воды.
  • Кроме удаления железа, аэрация незаменима, если в воде есть запах, например, сероводорода или аммиака.
  • Если к водоисточнику есть доступ воздуха (колодец, открытый водоем и т.п.) и содержание железа в воде до 1 мг/л, то аэрацию воды можно не проводить. Если железа в воде больше, то лучше предусмотреть аэрацию, иначе есть риск, что не все железо успело окислиться.
  • При городском или поселковом водоснабжении (контакт воды с воздухом уже был, например, в водонапорной башне или емкостях) аэрация воды, как правило, не нужна.

Методы аэрации воды

Различают два вида аэрации:  безнапорная аэрация и напорная аэрация.

Безнапорная аэрация.

Насыщение воды кислородом воздуха происходит либо при распылении воды в контактной емкости (распылительном баке), либо при барботировании воздуха через слой воды.

Установка аэрации воды, реализующая метод распыливания жидкости, состоит:

  1. распыливающее устройство;
  2. накопительная емкость;
  3. электромагнитный клапан;
  4. дыхательный клапан;
  5. водяной насос;
  6. реле контроля уровня воды;
  7. датчик уровня воды.

Работа установки.

Исходная вода из водоисточника через электромагнитный клапан 3 и распыливающие форсунки 1 поступает в накопительную емкость 2. Одновременно с подачей воды в аэратор включаются нагнетательный и вытяжной воздушные вентиляторы (на схеме не указаны). Выход избыточного воздуха осуществляется через дыхательный клапан 4. Требуемый уровень воды в емкости поддерживается и регулируется с помощью датчика 7 и реле 6 контроля уровня воды. Очищенная вода подается в водопроводную систему водяным насосом 5. 

Окисленное железо осаждается на дно накопительной емкости. Удаление осадка осуществляется вручную.

Вода на распыливающее устройство подается под давлением водозаборного насоса. В качестве распыливающего устройства могут использоваться не только распыливающие форсунки, но и аппараты инжекционного типа.

Установка аэрации воды, реализующая метод барботирования воздуха, состоит:

  1. воздушный компрессор;
  2. накопительная емкость;
  3. мембранный аэратор;
  4. электромагнитный клапан;
  5. водяной насос;
  6. реле контроля уровня воды;
  7. датчик уровня воды;
  8. дыхательный клапан.

Исходная вода из водоисточника через электромагнитный клапан 4 поступает в накопительную емкость 2. Одновременно с подачей воды в аэратор включается воздушный компрессор 1, который подает воздух на мембранный аэратор 3 (барботер). Воздух, выходящий из аэратора, проходит через слой воды, перемешивает и насыщает ее кислородом. Выход избыточного воздуха осуществляется через дыхательный клапан 8. Требуемый уровень воды в емкости поддерживается и регулируется с помощью датчика 7 и реле 6 контроля уровня воды. Очищенная вода подается в водопроводную систему водяным насосом 5. 

Окисленное железо осаждается на дно накопительной емкости. Удаление осадка осуществляется вручную.

Напорная аэрация

Применяется при повышенной концентрации железа (до 10 мг/л), сероводорода (до 0,5 мг/л) и марганца

Установка напорной аэрации воды состоит:

  1. воздушный компрессор;
  2. воздухоотделительная колонна;
  3. оголовок;
  4. воздухоотделительный клапан;
  5. тройник с турбулизующими вставками;
  6. счетчик воды;
  7. контроллер;
  8. датчик потока.

 

Перед поступлением в воздухоотделительную колонну 2 вода смешивается с воздухом. Смешение воды и воздуха происходит в тройнике с турбулизующими вставками 5. Воздух нагнетается компрессором 1. В результате смешения воды с кислородом воздуха растворенное в воде двухвалентное железо окисляется до нерастворимой трёхвалентной формы и выделяется в виде взвешенного осадка. В воздухоотделительной колонне происходит деаэрация воды. Выделившийся воздух удаляется через воздухоотделительный клапан 4. Вода, насыщенная кислородом воздуха, через выходной патрубок поступает в водопроводную систему. Регулировка подачи воды и воздуха регулируется либо счетчиком потока 6, либо датчиком потока 8. 

Для ускорения окисления железа, марганца и сероводорода или необходимости корректировки значения рН воды, на входе в бак-аэратор устанавливают систему пропорционального дозирования реагентов (биоцида, коагулянта, растворов кислоты или щелочи).

Применение датчиков уровня, устанавливаемых внутри бака, в связи с обрастанием контактирующих с водой поверхностей осаждаемыми соединениями железа, марганца и органики, приводит к сбоям в работе системы автоматики и переливу емкости или выходу из строя насоса второго подъема. Использование внешних датчиков уровня, не контактирующих с водой в баке-аэраторе, является гарантией долгой безаварийной работы системы автоматического управления аэрационным комплексом. 

Заказать и купить аэрационные системы очистки воды

Выбор типа аэрации напрямую связан с исходными данными, отраженными в химическом анализе исходной воды. Кроме того, для заказа определенного вида системы аэрационной очистки воды, необходимо учитывать особенности конкретного помещения, требований к коммуникациям, предполагаемую производительность системы и ряд других параметров. 

Выводы:

  1. аэрация является наиболее эффективным методом предварительного окисления воды для последующего извлечения растворённого железа (от 1 до 15 мг/л) и сероводорода (до 0,5 мг/л) в системах очистки воды из скважины.
  2. насыщение воздухом воду в аэрационной колонне экологически чистый, экономичный и абсолютно безвредный способ окисления и очистки воды из скважины;
  3. напорная система аэрации воды позволяет избежать потерь напора и, благодаря отсутствию разрыва струи, не требует дополнительных приспособлений, повышающих давления на выходе;
  4. использование систем аэрации обеспечивает эффективность работы станций обезжелезивания, и значительно повышает срок эксплуатации каталитических материалов (обезжелезивающих загрузок); 
  5. использование аэрационных колонн наиболее эффективно в тандеме с фильтрами обезжелезивателями.

 Мы предлагаем комплексные услуги по водоподготовки и оборудование для водоочистки и водоподготовки