Аэрация
Аэрация воды для воздухом для обезжелезивания
Аэрация это технологический процесс, цель которого компенсировать дефицит кислорода в исходной воде (для ее последующего обезжелезивания) или освободить ее от нежелательных или избыточных газов (H2S, CO2).
Если аэрация осуществляется на открытом воздухе, содержание кислорода в воде увеличивается по мере удаления углекислого газа. Это надо учитывать при работе со средне- и сильноминерализованными водами, поскольку удаление равновесного CO2 может сделать воду способной к образованию накипи. В таком случае лучше выбрать напорную аэрацию воды, при которой концентрация CO2 не изменяется, в то время как концентрация кислорода O2 увеличивается.
Колонны аэрации воды используются в технологии удаления из воды железа и марганца. Аэраторы наиболее простой конструкции используются в системах с дальнейшей механической фильтрацией воды либо ультрафильтрацией. С целью аэрации воды в колонная открытого типа аэратор изготовлен в виде воронки на нагнетательном патрубке насоса, установленном сверху водного зеркала. Данная система дает возможность насыщения воды кислородом воздуха до показателя 6,5 — 8,5 мг/л, при котором проходит процесс окисления Fe2+ до Fe3+ при содержании ионов железа в воде менее 45 мг/л.
Усовершенствованная аэрация достигается за счет снижения размера струи воды подвергающейся аэрации при увеличении степени дробления потока. Струи воды изливаются с установленных над системой фильтрации нагнетательных патрубков насосов. Аэраторы данного типа поднимают над водным зеркалом на высоту не более 1,0 м над уровнем воды и до 55 см над баллоном фильтра. Размеры отверстий делают в диапазоне от 6 до 15 мм. Аэраторы данного типа позволяют извлекать из воды, подаваемой на станцию водоподготовки, до 25 — 35% свободного CO2.
Системы усиленной аэрации конструирую в виде градирен либо брызгальных бассейнов. Бассейны для аэрации воды устанавливают сверху накопительного резервуара либо установки фильтрации жидкости, когда в соответствии с технологическим процессом аэрации не требуется долговременный контакт воды с кислородом. Бассейн для аэрации воды представляет собой систему водораспределительных труб, оснащенную соплами. Сопла расположены равномерно по площади бассейна аэрации, сочленениями по 4-5 штук. В соплах потоки жидкости закручивается и на выходе формируют факел, обеспечивающий высокую эффективность аэрации воды и удаления углекислого газа.
Вакуумно-эжекционный декарбонизатор — это одно высокоэффективных устройств аэрации воды и удаления CO2. Вакуумно-эжекционные декарбонизаторы предназначены для глубокого удаления из воды растворенной двуокиси углерода до ее остаточно концентрации не более 5 мг/л и обогащения воды кислородом.
Подбор системы для аэрации определяется необходимостью повышения рН исходной воды для повышения эффективности процессов гидролиза и окисления. Требуемое значение pH подбирается, обычно, при опытном обезжелезивании воды. Когда процесс обезжелезивания эффективно протекает при значениях рН исходной воды, — используют простейшие аэраторы. В противном случае используют более эффективные типы систем аэрации воды с искусственным повышением рН до значения не менее 7.