Вода из колодцев, скважин и, тем более, из открытых водоемов содержит примеси, которые плохо влияют на здоровье. Редко из какого источника можно пить жидкость без очистки и многоступенчатой фильтрации. В большинстве случаев её перед употреблением нужно тщательно очищать от вредных примесей. Любой человек, который интересовался проблемой чистоты и качества водных растворов, встречался с термином система аэрации воды. Что это такое? Объясняем.

Что такое аэрация воды

Термин «аэрация» означает последовательное насыщение водного раствора кислородом. Взаимоконтакт с воздухом происходит внутри ёмкости, в аэрационной колонне или в аэрационной трубе. В воде распыляется кислород, это мощный природный окислитель. Он переводит растворенные молекулы двухвалентного железа в иную, нерастворимую трехвалентную форму. Изменившиеся частицы находятся в водном растворе во взвешенном виде, их легко удалить из системы. Так производится очистка жидкости от железа. Поэтому оба этих термина - обезжелезивание и аэрация воды - тесно взаимосвязаны и часто употребляются в одной связке.

При окислении точно также происходит преобразование серы. Находящийся в воде сероводород переходит в плотную нерастворимую форму. Твердые частицы оседают на фильтрующем элементе. Серу улавливают фильтры разных типов и системы обезжелезивания.

Типы аэрации:

1. Биологическая - естественный процесс открытых водоемов, который происходит в природной среде. 90% всего кислорода, находящегося в воде, создает присутствующий в ней фитопланктон. Чем больше в водоеме железистых бактерий и прочих микроорганизмов, способных очищать воду от железа и иных примесей, тем выше уровень кислорода, тем эффективнее происходит аэрационная очистка.
2. Химическая - добавляют реагенты, которые вступают в реакцию с водой, при этом выделяется кислород. В качестве реагентных веществ применяют перманат калия, перекись кальция или водорода. Для достижения нужного результата нужно тщательно подобрать реагент и точно рассчитать его дозировку. Неправильные расчеты приведут к проблемам.
3. Механическая - применяют фильтрующие установки. Вода насыщается кислородом, поступает в емкость, где происходит окисление элементов, которые нужно удалить из системы. Из растворенного состояния их переводят в нерастворимые твердые взвеси. При выходе воды примеси осаждаются на фильтрах, в качестве которых применяют активные сорбционные загрузки. Хорошо очищенную жидкость используют по назначению.

Используя системы аэрации воды от железа, очищают водные растворы, применяемые для питья, котлов, технических целей; для медицины, электроники, энергетики; для сельскохозяйственных нужд.

Зачем нужна аэрация

Система аэрации воды способна устранить многие виды загрязнений:

• металлы - основные «металлические» загрязнители железо и марганец (последний часто встречается в залежах железа и переходит вместе с ним в водные пласты или в талые потоки);
• растворенные газы - метан, углекислый, аммиак, хлор, сероводород, радон;
• микроорганизмы - грибы, бактерии, вирусы;
• органику, различные соединения - азотистые вещества, фенолы, гуминовые кислоты.

При протекании воды через установки по аэрации меняется её вкус, улучшается цвет, прозрачность, исчезает неприятный запах.

Кислород - самый активный окислитель для железо-марганцевых и многих других вредных примесей. Аэрация относится к менее затратным, но очень эффективным способам очистки. Её используют в быту для очистки вододобычи из скважин и в масштабных промышленных условиях водоподготовки. Аэрационные системы для воды можно применять для очищения рыбоводческих водоемов, аквариумов, бытовых и промышленных стоков.

Коричневато-красный осадок от выпавшего железа удаляется мелкопористыми фильтрами из разных материалов, но лучший эффект дают осадочные угольные фильтры и, особенно, обезжелезивающие гранулированные загрузки. Из-за оседающих ионов и гидроксидов железа геометрическая поверхность гранул густо покрывается каталитической пленкой, которая ускоряет осаждение взвешенных частиц. Если в растворе много газов (углекислоты, сероводорода, аммиака), фильтрующая способность обезжелезивателей снижается. Применение аэрационной системы очистки воды поможет удалить (выветрить) газы, ускорить водоочистку от примесей железа, улучшить химический состав и важные органолептические свойства жидкости.

Виды аэрации

Виды и применяемые системы аэрации для очистки воды зависят от способа подачи воздушной смеси с кислородом в водный раствор. Но все применяемые методы аэрирования безвредны, экологически безопасны, экономически выгодны.

1. Система напорной аэрации воды - насосом принудительно закачивают внутрь воздух под определенным давлением. В водном растворе начинается окисление. Такой способ очень эффективен, его применяют в схемах водоочистки разной производительности при концентрации железа до 15 мг/литр. Напорные установки аэрации воды по сравнению с другим оборудованием для обезжелезивания выделяются небольшими размерами, компактностью. Их можно использовать в стесненных условиях, когда мало места для водоподготовки, их устанавливают в частных домах или в подсобных помещениях. Одной напорной аэрационной колонны достаточно для очистки большого объема воды из скважины. В такой жидкости мало кислорода, аэрирование увеличит его содержание, применение фильтрующих загрузок ускорит очистку, сделает воду вкуснее.
2. Системы безнапорной аэрации воды - поток, идущий из источника водоподачи, свободно падает в аэрационную ёмкость, проходя через форсунки. Капли распыляются, смешиваются с воздухом, вступают во взаимодействие с кислородом. В системе отсутствует давление при поступлении воды. Основной процесс насыщения происходит на дне емкости, куда компрессором закачивается воздух. При длительном контакте с кислородом процесс окисления в установке для аэрации воды дает хорошие результаты: полностью удаляет газы и прочие летучие примеси. Для увеличения скорости удаления органических примесей, включая соединения железа, дозированно применяют реагенты.Метод используют для промышленной очистки больших объемов воды, если в ней свыше 15 мг/л железа либо высокое содержание сероводорода. В такой системе предусмотрены огромные емкости для хранения очищенных водных запасов. Безнапорная станция аэрации воды подходит для коммунальных служб, для водообеспечения котельных и производственных сооружений, для водоснабжения коттеджных поселков.
3. Эжекторная (эжекционная) система - аэрирование происходит за счет применения эжектора. Это устройство в виде трубки с двумя отверстиями для протекания водного потока. Внутри конструкции установлена конусообразная горловина. Она разрывает струю, что способствует всасыванию воздуха через предусмотренные отверстия-форсунки. Через эжектор проходит вода, захватывая воздух из атмосферы. Так она насыщается кислородом. В аэрационной колонне для окисления железа примеси связываются, извлекаются из жидкости. На выходе установлены улавливающие фильтры для сбора окисленного железа и прочих веществ.

Это самый экономичный способ и наиболее компактная система аэрации для воды, не требующая дополнительного пространства. Эжектор можно врезать в водопроводную трубу или установить в любую иную схему аэрационной колонны для водоснабжения. Но, по сравнению с напорной и безнапорной аэрацией его эффективность ниже.

Какой метод лучше? Каждый комплект для аэрации воды по-своему хорош и полезен.

При безнапорной аэрации не нужно постоянно поддерживать высокое давление в аэрационной ёмкости. В качестве аэратора можно использовать компрессор либо эжектор. Отстоявшаяся вода откачивается и пропускается через обезжелезивать с реагентами. Дальнейшая очистка такая же, как при напорной аэрации воды на станциях. Преимущество безнапорной системы в том, химическая реакция воды с кислородом длится долго, за это время полностью окисляется железо и выводится из системы весь сероводород. В корпусе установки всегда есть вода, которую можно использовать при временных перебоях с водоснабжением.

Напорный метод предусматривает полную автоматизацию процесса. В системе аэрации воды есть клапан, который выводит наружу газы и избыток кислорода. Он открывается и закрывается автоматически. В верхней части емкости предусмотрено свободное пространство, где присутствует кислород. Там тоже происходит дополнительное аэрирование за счет контакта поверхности воды с воздухом. Эта прослойка играет роль предохранителя - при резких перепадах давления она защитит оборудование для аэрации воды от аварий. После аэрирования поток автоматически выводится из системы через коллектор. Уже упоминалось о том, что такие установки очень компактны, не требуют много места для монтажа.

Что такое аэрационная колонна

Аэрационная колонна - это самый важный узел системы очистки воды, с компрессором на входе и фильтрами на выходе. Представляет собой вместительный пластиковый баллон с системой трубок. Он подключается к узлу подачи водного раствора и к коллектору для дальнейшей передачи очищенного раствора. Взаимодействие воды с кислородом происходит в герметичном баке.

Колонна напорной аэрации состоит из основных элементов:

• корпус - аэрационная емкость (вместительный бак);
• воздушный клапан регулировки;
• компрессор для закачки воздуха;
• распределительный аэрационный оголовок горловины;
• датчик воздушного потока;
• реле расхода.

Аэрационная система для очистки воды безнапорным методом включает элементы:

• корпус с аэрационной емкостью (баками разного размера);
• воздушный коллектор для вывода газов;
• клапаны - электромагнитный, дыхательный;
• компрессор мембранного типа;
• датчик, отслеживающий уровень воды;
• насосная станция для откачки очищенного объема жидкости.

Аэрационная колонна снижает нагрузку на дорогое водоочистное оборудование - в частности, на фильтры обезжелезивания. Этот фактор в несколько раз продлевает срок их службы.

Установки для аэрации воды различаются размерами, конструкцией, способом поступления воздуха в воду, типом фильтров. Для применения в быту промышленность выпускает небольшие приборы, для использования на очистных сооружениях устанавливают сложные комплексы аэрационных устройств.

Принцип действия аэрационной колонны

Как работает аэрационная колонна при напорной аэрации:

1. Из источника поступает вода на вход в колонну через датчик потока, который подает сигнал реле.
2. Реле запускает компрессор, который через трубку нагнетает воздух в бак с поступающей водой.
3. Пузырьки воздуха насыщают водный раствор кислородом, количество которого строго контролируется, избыток отводится клапаном.
4. Под давлением в емкости происходит окисление, которое длится около 30 минут.
5. Очищенная вода проходит через фильтр-обезжелезиватель с наполнителем, который задерживает оседающие хлопья гидроокиси железа и прочие твердые окислы.

Принцип работы аэрационной колонны основан на окислительной способности кислорода, который взаимодействует и ионами металла внутри аэрационной колонны. Выпавшие в осадок соединения выдуваются воздухом через клапан или вымываются в канализацию обратным потоком воды при взрыхлении фильтрующего слоя. В систему водоснабжения поступает чистая вода.

Для повышения эффективности процесса часто используют связку «аэрация плюс фильтры обезжелезивания».

Как выбрать аэрационную колонну

В компании Diasel Engineering можно купить систему аэрации воды для дома, промышленности, сельского хозяйства:

1. Представьте химический анализ вашей воды.
2. Изучив его, консультанты дадут советы по выбору аэрационной колонны и фильтрующих загрузок.
3. После выбора и согласования системы инженеры подготовят проект станции для аэрации воды. 
4. Монтажники установят оборудование на вашем объекте, подключат и протестируют.
5. После установки мы не бросаем клиентов, производим сервисное обслуживание, устраняем неполадки, возникшие в результате длительной эксплуатации аэрационных станций воды.

В нашем магазине можно выбрать аэрационные колонны разных типов с высокой, средней, низкой производительностью для промышленности и бытового хозяйства. Менеджеры компании подскажут, какая установка подходит для вашего объекта. У нас можно сразу купить сопутствующие товары или блоки для комплектации аэрационной системы для очистки воды и установки обезжелезивания.