Назначение и сравнение безнапорной и напорной аэрационных колонн
1. Назначение аэрационных колонн
2. Виды аэрационных колонн
3. Применение аэрационных колонн для очистки воды от различных видов загрязнений
3.1. Использование аэрационных колонн для очистки воды от железа
3.2. Применение аэрационных колонн для очистки воды от органических веществ
3.3. Использование аэрационных колонн для очистки воды от растворенных газов
Выводы и рекомендации по выбору типа аэрационной колонны
1. Назначение аэрационных колонн
Аэрационные колонны предназначены для предварительного окисления воды и последующей ее очистки от различных видов загрязнений органической и неорганической природы: растворенного железа, марганца (при условии, если pH больше 7,5 ед.), растворенных газов: аммиака, сероводорода, радона, углекислоты, органических веществ: бактерий, вирусов. Наибольшее распространение аэрационные колонны и аэрация воды в целом получили при очистки воды из скважин и поверхностных источников от железа и органики.
Принцип действия всех аэрационных колонн заключается в том, что в воду подается воздух, насыщая ее кислородом. Затем вода подается в емкости различного объема (в зависимости от требуемого времени на реакцию окисления), в которых происходит смешивание воды с кислородом воздуха и окисление веществ, которые в ней находятся (растворенное железо, органика и др.), остатки кислорода и растворенные газы отводятся через вытяжку или свободным путем в атмосферу. В качестве оборудования, которое нагнетает воздух в воду используются компрессоры или воздуходувки.
Преимуществом аэрации воды перед другими методами окисления (хлорированием, озонированием) является безопасность и надежность. А также отсутствие необходимости добавления в воде различных реагентов и выведения их из нее.
Ограничения применения. Наряду с преимуществами в применении аэрационных колонн существуют весьма существенные ограничения:
- Аэрация способна эффективно очищать железо при условии, если его содержание в воде не превышает 7-10 мг/л., а ПМО (перманганатная окисляемость) не превышает 5 мг/л. (т.е. находится в норме СанПин 1074).
- Аэрация способна окислять марганец при условии если уровень pH более 7,5 ед.
- Аэрация воды способна окислять органические вещества при условии, если ПМО не более 5 мг/л.
2. Виды аэрационных колонн
В зависимости от наличия давления аэрационные колонны бывают двух основных видов.
1. Напорные аэрационные колонны (под давлением). В напорных аэрационных колоннах смешивание кислорода воздуха с водой происходит в закрытых емкостях под давлением. В качестве колонн используются напорные колонны из стекловолокна, нержавеющей стали способные выдержать давление до 10-15 бар.
Принцип действия напорной аэрационной колонны.
- Вода проходит через расходомер, установленный в трубе. В качестве расходомера обычно используется счетчик воды с импульсным выходом. Расходомер подает сигнал на реле расхода, которое запускает компрессор или воздуходувку, которая нагнетает воздух в трубу.
- Далее вода, насыщенная кислородом поступает в колонну, которая находится под давлением. В ней происходит реакция окисления растворенных в воде веществ. Излишки кислорода отводятся через отводящий воздушный клапан, установленный на оголовке аэрационной колонны.
- После аэрационной колонны вода, насыщенная кислородом с окисленными веществами поступает на следующую стадию очистки, в которой происходит ее очищение от окисленных веществ (железа, марганца, сероводорода, органики и др.) (см. Рис. 1).
Рис. 1 Схема установки напорной аэрационной колонны (1 — датчик потока, 2 компрессор, 3 аэрационная колонна, 4 — фильтр обезжелезиватель или сорбционный фильтр)
Особенностями напорных аэрационных колонн является то, что вода в ней находится под давлением. Поэтому для дальнейшей подачи воды не требуется дополнительных насосов и автоматики. Давление воды ускоряет реакцию окисления, что также является преимуществом напорных аэрационных колонн перед безнапорными. К недостаткам можно отнести то, что для полноценной реакции окисления требуется обычно довольно продолжительное время контакта кислорода с растворенными веществами от 20 минут и более. Поэтому для обеспечения этого времени требуются колонны весьма значительных размеров, что увеличивает их стоимость.
2. Безнапорные аэрационные колонны. В безнапорных аэрационных колоннах в отличие от напорных реакция окисления воздуха с водой происходит не под давлением, а в открытых емкостях по естественным атмосферным давлением. В качестве емкостей для смешивания используются баки из пластика, нержавеющей стали, стекловолокна, открытые бетонные емкости и другие.
Принцип действия безнапорной аэрационной колонны. Принцип действия безнапорной аэрационной колонны аналогичен принципу действия напорной аэрации с той разницей, что окисление происходит не под давлением, а в емкостях с открытым доступом к воздуху.
1. Вода проходит через расходомер, установленный в трубе. В качестве расходомера обычно используется счетчик воды с импульсным выходом. Расходомер подает сигнал на реле расхода, которое запускает компрессор или воздуходувку, которая нагнетает воздух в трубу.
2. Затем вода водовоздушная смесь поступает в открытую емкость на излив, в которой происходит смешивание с кислородом воздуха и его окисление. Растворенные в воде газы (радон, сероводород, аммиак) отводятся с помощью вытяжки в открытую атмосферу.
3. После аэрационной колонны вода, под действием естественного напора или с помощью подающего насоса второго подъема подается в следующую стадию очистки, в которой происходит ее очищение от окисленных веществ (железа, марганца, сероводорода, органики и др.).
Особенностями безнапорных аэрационных колонн является более длительный контакт с воздухом (поскольку накопительные емкости больше по объему), возможность более эффективно выводить из воды растворенные в ней газы: радон, аммиак, сероводород и другие, также дополнительный контакт с атмосферным воздухом.
3. Применение аэрационных колонн для очистки воды от различных видов загрязнений
3.1. Использование аэрационных колонн для очистки воды от железа
В скважинной воде значительная часть железа находится в двухвалентной (растворенной) форме. Для его окисления можно использовать безнапорную или напорную аэрацию воды.
Описание технологии.
1-я стадия. Вода проходит через напорную или безнапорную аэрационную колонны, в которых происходит смешивание кислорода воздуха с водой, кислород вступает в реакцию окисления с железом, переводя его из двухвалетную (растворенную) в трехвалентную (нерастворенную) форму. Для эффективного окисления железа и марганца необходимо обеспечить время нахождения воды в аэрационной колонне не менее 30 минут. Часть окисленного нерастворенного железа начинает оседать и выпадать в осадок уже в аэрационной колонне.
2-я стадия. Вода подается в фильтр обезжелезиватель, в котором происходит доокисление и осаждение остатков железа и марганца. Количество железа, которое способен задержать обезжелезиватель определяется удельной емкостью обезжелезивающего материала и содержанием железа в исходной воде. В качестве обезжелезивающего материала используется каталитические загрузки, которые также ускоряют реакцию окисления (МФО, МЖФ, Экоферокс и другие).
Несомненным преимуществом данного метода обезжелезивания воды является безопасность и отсутствие необходимости покупать реагенты для обезжелезивания воды.
Наряду с преимуществами для данного метода существуют определенные ограничения применения: железо в воде не более 3 мг/л. ПМО не более 5 мг/л.
2.2. Применение аэрационных колонн для очистки воды от органических веществ.
Вода, которая подается из скважин, рек, озер и других поверхностных водоемов содержит значительное количество органических соединений.
При их незначительном содержании (показатель перманганатной окисляемости ПМО не должен превышать норму в 5 мг/л. аэрация может быть весьма эффективным методом окисления в сочетании с сорбционными угольными фильтрами, в которых происходит сорбция органических веществ).
Описание технологии.
1-я стадия. Вода поступает в аэрационную колонну, аналогично 1-й стадии обезжелезивания. Далее происходит предварительное окисление органических веществ, содержащихся в воде.
2-я стадия. Вода подается в сорбционный угольный фильтр, в котором на активированных углях происходит сорбция (извлечение) органических веществ. В качестве активированных углей может быть использован березовый или кокосовый активированный уголь предназначенный специально для очистки воздуха или воды.
2.3. Использование аэрационных колонн для очистки воды от растворенных газов
Для очистки воды от растворенных газов: сероводород, аммиак, радон предпочтительнее использовать безнапорную аэрацию воды в сочетании с сорбционным угольным фильтром или системой обратного осмоса. Для отвода растворенных в воде газов желательно предусмотреть вытяжку газов в открытый атмосферный воздух.
Описание технологии.
1-я стадия. Вода насыщается воздухом и поступает на излив в емкость безнапорной аэрации, в которой происходит смешивание и отвод растворенных в ней газов. Газы из емкости желательно отводить с помощью вытяжки в открытый атмосферный воздух. Для этого в емкости патрубок и вентилятор (аналогично вентиляции в домах).
2-я стадия. Далее вода для очистки от остатков растворенных газов поступает не следующую стадию на сорбционные угольные фильтры или систему обратного осмоса для удаления остатков газов.
В заключении приведем таблицу сравнения технико-экономических характеристик безнапорной и напорной аэрационных колонн с рекомендациями по возможной области применения.
Таблица 1 – Сравнение характеристик напорной и безнапорной аэрации
|
№ |
Характеристики |
Напорная аэрация
|
Безнапорная аэрация
|
|
Габариты |
Сравнительно небольшие |
Большие |
|
|
Требование насоса 2-го подъема воды |
Нет |
Необходим |
|
|
Эффективность применения для очистки воды от растворенных газов: радона, аммиака, сероводорода и др. |
Низкая |
Высокая |
|
|
Стоимость аэрационной колонны |
Дешевле |
Дороже |
Выводы и рекомендации по выбору типа аэрационной колонны. Как видно из таблицы сравнительного анализа, безнапорные аэрационные колонны более просты в эксплуатации, требуют меньше места для размещения, обладают более низкой стоимостью. Однако более надежными и эффективными при наличии в воде растворенных газов и железа являются безнапорные аэрационные колонны.
Описание
Аэрация (окисление) с последующим удалением выпавшей гидроокиси железа путем отстаивания и (или) фильтрования (в том числе фильтрования на каталитических материалах);
При контакте подземной воды с воздухом двухвалентное железо окисляется кислородом воздуха в трехвалентное. Коллоид гидрата окиси железа при рН>6,5-6,8 коагулирует с образованием бурого хлопьевидного осадка. С повышением рН воды возрастает как скорость окисления закисного железа в окисное, так и скорость гидролиза и коагуляции. Поэтому удаление железа из воды ведут при рН большем нормы. Окисление железа и одновременное удаление из воды углекислоты, что ускоряет окисление, обычно достигаются аэрацией.
Напорные установки применяются обычно при производительности системы не более 5000-6000 м3/сут.
При использовании напорной аэрации воздух вводят непосредственно в подающий трубопровод, с нормой расхода 2 — 3 л на 1 г железа (II). Если в исходной воде более 40 мг/л свободной углекислоты и более 0,5 мг/л сероводорода, то следует использовать метод безнапорной аэрации. В этом случае перед напорным фильтром необходимо установить промежуточную емкость со свободным изливом воды и повысительный насос.
Множество вопросов приходят от тех людей, кто хочет самостоятельно смонтировать приобретенную систему очистки воды в загородном доме, так как монтаж водоочистной системы и запуск ее в эксплуатацию стоят определенных финансовых затрат.
В основном, мы рекомендуем клиентам производить монтаж и пуско-наладку оборудования силами наших специалистов. В таком случае мы предоставляем гарантию на смонтированное оборудование и произведенные работы по монтажу. А от правильного монтажа и регулировки зависит не только работоспособность, но и качество очищенной воды и как следствие продолжительность работы сантехнических и бытовых приборов в доме. Но мы не против, если человек, приобретающий у нас системы фильтрации, который имеет знания и опыт в работе с сантехническим и водоочистным оборудованием, самостоятельно произвел монтаж фильтров.
В документации, прилагаемой к продаваемому оборудованию, имеются инструкции и описание фильтров, но так как все приобретаемое оборудование отгружается в разобранном виде, в упаковках, естественно, имеются свои тонкости и нюансы, которые не указаны в стандартной инструкции и описании системы водоочистки.
Информация в данной статье расскажет о некоторых из них и будет полезна тем, кто решил произвести сборку и монтаж системы самостоятельно. Про сборку аэрационной колонны (с эжектором или компрессором) мы рассказывать не будем, в описании продаваемой аэрационной колонны, как правило, описано все подробным образом. Затронем только некоторые моменты при сборке ионообменного фильтра и фильтра для осветления жидкости с солевым баком.
Сборка и загрузка фильтра обезжелезивателя (осветлителя).
- Установить колонну фильтра вертикально, непосредственно на том месте, где он должен стоять по проекту. При необходимости выровнять по отвесу. При небольших отклонениях оси от вертикали, следует выровнять пол или подложить под основание фильтра куски какого-либо прочного листового материала.
- Полностью (до упора) завинтить блок автоматического управления и повернуть пустой фильтр так, чтобы блок управления был ориентирован в направлении, удобном для монтажа и эксплуатации.
- После определения положения и выравнивания, вывинтить блок управления и снять с его с корпуса.
- Вставить вертикальный коллектор с нижним щелевым колпачком. Вращая, убедиться, что дренажный колпачок встал в посадочное место на дне корпуса. Если вертикальный коллектор больше по высоте, чем баллон — его необходимо отрезать на 1 см выше верхнего среза корпуса. На месте среза снять фаску ножом или углошлифовальной машинкой. Закрыть верхнее отверстие в трубопроводе плотной пробкой из любого твердого материала так, чтобы ни при каких условиях эта пробка не могла провалиться внутрь балона и вертикального коллектора; в противном случае это приведет к полному выходу из строя многоходового клапана блока управления.
- Заполнить фильтр водой приблизительно на 1/5 объема — вода служит буфером для засыпаемых фильтрующих материалов.
- Вставить в горловину воронку — коллектор может при этом немного отклоняться от вертикали, но дренажный колпачок не должен выходить из своего посадочного места на дне корпуса.
- Засыпать в корпус, через воронку, требуемое количество гравия. ВНИМАНИЕ: после загрузки гравия ни в коем случае не вытаскивать вертикальный коллектор из корпуса! Это может привести к поломке дренажного колпачка в результате попадания материала в его посадочное место.
- Загрузить фильтрующий материал, прилагаемый в комплекте.
- Вынуть воронку из горловины и пробку из вертикального коллектора, придерживая его рукой для предотвращения движения вверх. Влажной ветошью удалить пыль с резьбы на горловине и с верхней части коллектора.
- Аккуратно посадить блок управления с верхним щелевым колпачком на вертикальный коллектор, слегка нажав на блок сверху до исчезновения зазора между горловиной и нижней частью блока.
- Вращая по часовой стрелке, плотно завинтить блок управления в корпус фильтра. ВНИМАНИЕ: перекос блока управления при завинчивании может привести к повреждению резьбовой горловины!
Сборка ионообменного фильтра аналогична сборке фильтра обезжелезивания воды, только вместо сорбента загружается ионообменная загрузка.
Сборка солевого бачка.
Солевой бак состоит из корпуса, фальш-дна с отверстиями, колпачками-подставками (4 шт) и солезаборной шахты с солезаборным механизмом.
- Вставить до фиксации 4 колпачка — подставки в нижнюю часть фальш-дна по углам.
- Установить фальш-дно до упора в нижнюю часть солевого бака.
- В круглое отверстие фальш-дна установить солезаборную шахту с солезаборным механизмом.
- Напротив зажима для шланга в бачке, сделать отверстие под шланг (трубка 10 мм) диаметром 10 мм.
- Через отверстие протянуть шланг и соединить с солезаборным механизмом, а второй конец соединить с блоком управления.
На этом сборка и загрузка фильтрующим материалом закончена.
Следующий этап — это обвязка фильтров трубами и фитингами в водопроводную сеть вашего дома. При продаже водоочистных систем, прилагается принципиальная схема для обвязки оборудования, которая не является основным указанием при монтаже, так как в ней не указаны размеры трубопроводов, диаметры и размеры резьбы на фитингах. Все необходимые трубопроводы и фитинги, монтажник самостоятельно подбирает по факту монтируемого оборудования и условий монтажа. Обычно обвязка фильтровального оборудования в частном доме осуществляется трубопроводами и фитингами из полипропилена (ПП) диаметром 25-32 мм.
Такие типоразмеры применяются при монтаже оборудования, рассчитанного на производительность от 1 до 2,5 кубов в час. При большей производительности, материал для обвязки оборудования из ПП рассчитывается на размер трубопроводов и фитингов от 40 мм и выше. Поэтому, монтаж воочистительных фильтров, производительностью более 2,5 кубов в час, рекомендуем производить квалифицированными специалистами.
Вам нужно избавиться от растворенного железа в воде из скважины в частном доме? А может быть, Вас беспокоит еще и марганец? Мешает жить запах железа в воде? Что делать, если вода из скважины или колодца пахнет сероводородом? Если всё вышеперечисленное для вас стало реальностью, то напорная аэрационная колонна для очистки воды от железа с компрессором – это то, что вам нужно! Это высоко производительная распространенная напорная система окисления железа в воде, и одновременно — это лучший фильтр для очистки воды от сероводорода.
Купив аэрационную колонну, Вы забудете о запахе сероводорода из скважины. Предварительное окисление железа в воде максимально улучшит работу Вашего автоматического фильтра обезжелезивания. Качество всей системы очистки воды от железа из скважины будет максимально высоким.
Такой метод обезжелезивания воды, как напорная аэрация воды, обычно применяется в сочетании с действием автоматического фильтра обезжелезивания. Аэрация воды из скважины способствует скорейшему окислению железа, а фильтр обезжелезивания задерживает образовавшийся осадок. Железо, марганец и сероводород будут удалены из Вашей системы водоснабжения после обработки их при помощи напорной аэрации и последующей фильтрации.
Аэрационная колонна необходима для насыщения воды кислородом. В процессе насыщения, растворённое железо окисляется, обретает видимую форму и выпадает в виде осадка в фильтрующих элементах фильтра обезжелезивания. Именно так работает система обезжелезивания воды в коттеджах.
Что представляет собой аэрационная колонна? Фактически, это сама аэрационная колонна в сборе, в которой происходит «обработка» воды кислородом воздуха, а также надежный мембранный компрессор Air Pump AP2, ответственный за нагнетание воздуха под давлением. Подобрать по анализу воды и купить аэрационную колонну можно в нашем магазине. Цена аэрационной колонны складывается из требуемой производительности, размера баллона и мощности компрессора для аэрации воды.
Если вода с высоким содержанием железа просто побудет в открытом бассейне, эффект будет практически тот же – но времени на это уйдёт несравненно больше, да и об удобстве придётся забыть. Такой метод окисления железа называется — естественной аэрацией воды, то есть без использования специального мощного компрессора для водоподготовки.
Аэрационная колонна с компрессором позволяет довести эффект от контакта воды с кислородом до абсолютного максимума. Именно в напорной ёмкости растворённое железо длительно взаимодействует с кислородом, что даёт возможность провести процесс окисления. При этом же удаляется избыток воздуха, а если есть – то и сероводород в скважине. Напорная система аэрации воды — мощный окислитель воды для систем водоподготовки.
Если исходная вода содержит неприятный запах, то очистка воды от сероводорода возможна только методом аэрации воды, с применением аэрационной установки. Принцип действия фильтра от запаха воды заключается в окислении сероводорода кислородом воздуха через воздушную подушку системы аэрации воды 1054. Получается самый эффективный фильтр для очистки воды от запаха сероводорода.
Без масляный воздушный компрессор Air Pump AP2 (производство США) пригоняет в аэрационную колонну необходимый для окисления воздух, при помощи требуемого давления напрямую способствует процессу окисления. Это профессиональный, качественный компрессор, многими годами проверенный на надежность. Специфика его в том, что он может нагонять высокое давление до 6-7 атмосфер.
Автоматический воздушный клапан A.R.I S-050 (производство Израиль) либо RICHI (Италия) необходим для удаления излишков воздуха, он сам определяет, когда необходимо снизить давление и сбросить лишний воздух.
Оголовок аэрационной колонны предназначен для перераспределения потоков воды, также через него удаляется лишний воздух в автоматическом режиме.
Размер контактной емкости рассчитывается через исходный показатель растворенного железа, требуемой производительности и мощности компрессора. Обычно используют размер баллона 1054. При многократном превышении сероводорода в воде (в десятки раз), допустимо использовать большие баллоны, только в этом случае очистка воды от сероводорода будет качественной. Цена аэрационной колонны зависит от используемого компрессора и размера контактной емкости.
Монтаж аэрационной колонны своими руками прост, в аэрационном комплекте поставляется монтажная схема и описание сборки. Важный момент при сборке — проверить работу обратного клапана в трубке подачи воздуха от компрессора. Иногда, при монтаже обратный клапан «пережимают», в результате вода может поступать в компрессор, что выводит его из строя. Необходимо проверить работу реле давления brio 2000 m, смоделировать средний открытый поток воды через любой открытый кран. После сборки, перед первым включением, необходимо отсоединить компрессор, проверить — держит ли обратный клапан воду, и только потом подключать компрессор.
Аэрационная колонна 1054 в сборе с компрессором Air Pump ap2 и в сочетании с фильтром обезжелезивания успешно справляется с очисткой воды от железа и сероводорода в коттедже.
На монтажной схеме системы обезжелезивания воды:
- Фильтр предварительной очистки;
- Аэрационная колонна 1054 в сборе с компрессором AP2 от железа и сероводорода из скважины;
- Фильтр обезжелезивания воды Clack HFI-1354 WS1TC;
- Компрессор Air Pump AP2;
- Розетка 220В, 50Гц;
- Фильтр тонкой очистки.
Купить аэрационную колонну в сборе Вы можете в компании Goodvoda, сделав электронную покупку или заказать автоматическую напорную систему аэрации воды 1054 по телефону. Мы поможем Вам подобрать автоматический фильтр обезжелезивания воды, предложим необходимый весь набор оборудования для Вашей будущей системы очистки воды от железа. Для подбора оборудования, Вы можете отправить свой анализ воды на электронную почту info@goodvoda.ru, не забудьте указать требуемую производительность или опишите потребителей.
Оставить заявку на подбор системы очистки воды и консультацию