Aerarea apei cu oxigen
AERARE - saturație naturală sau artificială cu aer, oxigen. Poate fi realizat cu ajutorul mijloacelor tehnice (alimentarea cu aer) sau prin eliminarea unei bariere (gheață, film gras, etc.). A. Îmbogățirea apei cu oxigen. A. Solurile - îmbogățirea aerului din sol cu oxigen și suprafața aerului deasupra solului cu dioxid de carbon. Acesta joacă un rol important pentru creșterea, dezvoltarea plantelor și fertilitatea. ]
AERATION este aportul natural sau artificial de aer în orice mediu (apă, sol, etc.). Deci, A. îmbogățirea cu apă a apei cu aer oxigenat. ]
Apa trebuie îmbogățită cu oxigen prin intermediul aerului comprimat sau oxigenului tehnic, ceea ce vă permite să scăpați de fluctuațiile bruște ale conținutului de oxigen. Aerarea sporită a apei contribuie la oxidarea fierului și la precipitarea parțială în sedimente chiar și în tancurile de sedimentare. Pentru o îndepărtare mai completă a compușilor oxidați de fier, solubili în apă, este necesar să se aplice filtre. Pentru încărcarea filtrelor de purificare a apei se recomandă utilizarea granulelor de renopolistol sau nepopolyuretan. ]
Solubilitatea oxigenului în apă este scăzută (depinde de temperatură și presiune), astfel încât o cantitate mare de aer este furnizată pentru ao oxigena. ]
Aerarea apei. Cultivarea peștilor este cea mai eficientă atunci când concentrația de oxigen din rezervoarele de pește este de aproximativ saturație de 100%. Pentru a crea un regim favorabil de oxigen pentru pești, se utilizează aerarea apei folosind diferite mijloace tehnice. ]
Dacă apa este evacuată într-un corp de apă, se efectuează suplimentar un aer aerat pentru a obține un conținut de oxigen dizolvat în ele de cel puțin 6 mg / l. ]
Sistemul Aerarea «aer aqua» (fig. 5) sunt o serie de tuburi de plastic echipate cu supape speciale, prin care distribuite aerul furnizat de compresor. Țevile de polietilenă sunt așezate pe fundul iazului; evita flotabilitate lor, acestea sunt prevăzute în partea de jos a sarcinii - cablul de plumb. Supapele pentru aerarea lichidului sunt de obicei situate la o rată de 800 buc. de 30 de ori. m de țeavă de polietilenă. Pe fundul lacului din New Jersey, a pus 5.26 km de conducte din polietilena cu 128,000. Supape. Consumul de aer furaje la o presiune de 0,6 kgf / cm2 a fost de 8,6 m3 / min, oferind o rată de creștere de bule de aer în curs de dezvoltare de la supapa de ordinul a 0,3 m / sec. Aceste tuburi de polietilenă stivuite astfel încât curentul de aer care iese din ele, cum ar fi forma o perdea împarte întregul volum al bazinului 98 celule. În cadrul fiecărei celule, condițiile de curgere a lichidului laminar, care asigură o precipitare completă destul de solide în suspensie pe fund. Precipitatul rezultat pe fund este supus descompunerii ca rezultat al proceselor de stabilizare aerobă. Sistemul Aerarea «aqua aer» nu numai că oferă aprovizionare eficientă a apei cu oxigenul atmosferic, dar, de asemenea, creează condiții favorabile pentru apa de amestec. [. ]
Metode de aerare pentru îmbogățirea apei cu oxigen în aer. Pentru îmbogățirea apei cu oxigen, pot fi folosite diferite metode, de exemplu, prin turnarea apei de la o înălțime de 0,5 m în buzunarul de filtrare la o viteză de 2,5-3 m / s (Tabelul 1.1, Figura 1.3). ]
Calitatea apei destinate diluarea, dar apa pura, este folosit uneori pregătite special cu apă distilată (conținând bicarbonat de sodiu). In apa de la robinet, cantitatea de compuși de azot (săruri de amoniu, nitriți și nitrați) nu trebuie să depășească 0,01 mg / l. De asemenea, apa nu trebuie să conțină săruri de fier. Consumul de apă de oxigen destinat pentru diluarea la o temperatură de 20 ° nu trebuie să fie mai mare de 5 zile de 0,2 mg / l, pe care apa de aerare dostilaetsya. Se vor pregăti în special cu grijă sticle pentru probe de apă. Sunt curățate temeinic cu un amestec de crom, spălate și uscate fără acces la praf. ]
Cantitatea de oxigen (%) utilizată pentru oxidarea substanțelor organice din apele uzate nu depinde de intensitatea aerării. Este proporțională cu înălțimea stratului de fluid aerat și cu deficitul de oxigen. În condițiile cele mai favorabile pentru alimentarea cu aer prin plăcile poroase, această valoare ajunge la 8-10%. ]
Redus de aerare a apei, în timp ce consumul de oxigen pentru oxidarea produselor petroliere și a altor contaminanți primite în rezervor, poate provoca o reducere inacceptabilă a conținutului de oxigen al acestuia din urmă. Acest lucru conduce la o deteriorare a condițiilor de habitat și pești planctonului în rezervorul de apă. Cu toate acestea, studiile arată Institutul de Cercetare a lacului și River pentru pescuit, impactul poluării cu petrol de pe râu și modul de gaz MIC apa este scăzută și se observă mai ales în apropierea sursei de poluare. Acest lucru se datorează oxidării produselor petroliere în rezervorul de apă este lent, și astfel încât acestea să se răspândească în jos pe râu pe distanțe lungi, uneori sute de kilometri. [. ]
Utilizarea oxigenului în loc de aer pentru aerarea apei reziduale are mai multe avantaje; 1) eficiența utilizării oxigenului crește de la 8-9 la 90-95%; 2) puterea oxidativă crește de 5 până la 6 ori în comparație cu aeronavele; 3) pentru a obține aceeași concentrație de oxigen în apa uzată necesită o rată mai mică de agitare. În acest caz, caracteristicile sunt îmbunătățite sedimeitatsionnye nămolului activat, constă din flocoanelor mari și dense, care rezolva cu ușurință și „filtru, care îi permite să crească concentrația până la 10 g / l, fără a mări dimensiunile totale vtorpchyyh otstoyni- Cove ;. 4) îmbunătățită compoziția bacteriană la activat înalt fir de concentrare a nămolului 02 nu dezvolta bacterii ;. 5) în apă purificată este mai mare solubilitate a oxigenului, care promovează în continuare post-tratament, și 6), nici o problema apare controlul mirosului, ca Process- Cheltui Xia în ansambluri închise ermetic; 7.) Costuri mai reduse de capital [].
Aerarea mecanică este cel mai simplu și mai rapid mod de a satura apa cu oxigen. În acest caz, nu există consecințe negative secundare care sunt posibile cu aerarea chimică. Cel mai simplu aeratoarelor, condus de un curent de apă sunt dispozitive de pulverizare - patefoane, scări, mese, aeratoare, tobe (Fig. 83). Producători mai productivi sunt aeratoarele ca sprinklerele, pulverizatoarele rotative și altele (Figura 84). ]
La saturarea apei cu oxigen în timpul aerării drept parte se va caracteriza cantitatea de oxigen conținută în aerul furnizat apă (în secțiunea de admisie), primul termen din partea stângă - cantitatea de oxigen a trecut în apă; al doilea membru al acestuia în aerul care iese din apă (în secțiunea de evacuare.) [. ]
Eficacitatea aerării aerului este limitată la concentrația practic scăzută de oxigen din amestecul aerat (1-2 mg / l). Pentru a atinge contactul necesar de gaz și lichid, este necesar să se amestece mai mult apa uzată; o astfel de mișcare activă sparge fulgii de nămol, care apoi se instalează prost [153]. ]
Aplicație pentru aerisirea oxigenului de canalizare. În cazul aerării pneumatice, se utilizează oxigen tehnic în locul aerului. Uneori acest proces se numește "bioprecipitare". Se desfășoară în unități închise, numite ok-sytenkami. ]
Cand deficit de oxigen pește se adună la suprafața apei și a aerului „rândunică“, care necesită aerare urgentă schimbări de apă rezervor sau curățare. Supersaturation apare atunci cand oxigenul din amestecul aer-apă-apă sub presiune, adăugarea unor cantități mari de apă proaspătă, în special încălzite, precum și o creștere puternică algal. Ca rezultat, pestele se dezvolta boala gazopuzyrkovaya, care se manifestă într-un grup de bule de gaz sub piele a aripioarelor, corp și ochi depresiunile. Pentru ao elimina, aerarea apei trebuie întărită. Fluctuațiile puternice ale pH-ului apei conduc la o boală acidă sau alcalină. Pentru prevenirea acestora, este necesară introducerea substanțelor neutralizante: calcar, fosfat dihidrogenic. ]
aerarea suplimentară este mai utilă deoarece are loc la nu numai saturarea apei cu oxigen, dar, de asemenea, ventilați-TION rezervor - (. dioxid de carbon în exces, amoniac, hidrogen sulfurat și altele) eliberarea de deșeuri de pește dăunătoare. În acest scop, fundul este prevăzut cu diametrul țevii perforate de 15 mm, cu orificii de circa 2 mm, și de preferință set pulverizatoare de aer, furtunuri conectate la compresor. Puterea compresorului este selectată pe baza ariei iazului și a debitului necesar de aer. Frecvența compresorului poate fi setat prin automatizare, sau chiar suficient pentru a efectua aerare 1 dată pe săptămână, timp de 0,5-1,0 h. [. ]
Pe lângă saturarea apei cu oxigen, necesară pentru oxidarea fierului (II), instalațiile de aerare asigură îndepărtarea dioxidului de carbon din apă (a se vedea 11.2.4). ]
Tratarea apelor reziduale în aerotonve se efectuează după cum urmează. Apa după tratarea mecanică este amestecat cu un nămol activat în circulație și care trece prin rezervorul de aerare este furnizat decantorul secundar. În acest timp, cea mai mare parte a contaminanților organici reciclat (oxidat) nămol activat. Elementul constructiv major al fiecăruia dintre rezervorul de aerare este un sistem de aerare, tratate apa saturarea cu oxigen, nămolul activat în suspensie și asigură o amestecare constantă a apelor uzate cu nămol. [. ]
Tratarea apelor uzate de amoniac sintetic. Apele uzate după spălare este efectuată pentru a separa un număr mare de particule de carbon și cenușă, precum și pentru îndepărtarea hidrogenului sulfurat. Alte impurități, cum ar fi carbonatul de amoniu, substanțe care contribuie la duritatea apei, și concentrații scăzute de fenoli în vedere sunt nici un obstacol pentru evacuarea apelor uzate într-un rezervor. Prin urmare, este suficient dacă purificarea include aerarea apei (pentru oxidarea hidrogenului sulfurat) și iluminat (pentru precipitarea insoiubiie). Când cantități semnificative de apă de răcire, așa cum este cazul, uneori, cu plante de producție suplimentare pot refuza uneori aerarea, deoarece în majoritatea cazurilor, cantitatea de oxigen dizolvat în apa de răcire suficientă pentru oxidarea hidrogenului sulfurat. Pentru a evita contaminarea atmosferei, oxidarea hidrogenului sulfurat trebuie efectuată într-o instalație etanșă. ]
In prezent, oxigen-aerare testat cu succes în purificarea apelor uzate menajere, pulpă de canalizare și industria hârtiei, amestecuri artificiale de substanțe organice, și altele. Acest proces de aerare, desigur, crește costul procesului de purificare. Cu toate acestea, în unele industrii, oxigenul este format ca un produs secundar care nu este utilizat în scopuri de producție, de exemplu în industria azotului. Apoi, aerarea canalelor cu oxigen devine profitabilă. Atunci când un oxigen de aerare pneumatică trebuie să fie furnizate într-un rezervor de aerare etanș, altfel este amestecat rapid cu aerul și concentrația sa în amestecul aerat este redus. [. ]
Îndepărtarea manganului prin aerare cu alcalinizarea apei se utilizează cu prezența simultană de mangan și fier în el. În timpul aerării apei, o parte din dioxidul de carbon este îndepărtată și saturația de oxigen cu aerul are loc. Odată cu îndepărtarea CO2, pH-ul apei reziduale crește, ceea ce promovează accelerarea oxidării și hidrolizei fierului și parțial a manganului, formând hidroxizi. ]
Arrhenius ecuația 157 Aerarea apei cu oxigen 352 sl. [. ]
În apa neutră sau alcalină, coroziunea poate începe ca urmare a distrugerii filmului de oxid de protecție pe suprafața metalică și a diferenței de potențial dintre metalul pur și filmul. Ca urmare, va exista o distrugere electrochimică a metalului. Prezența oxigenului accelerează acest proces, iar efectul corosiv este sporit prin aerarea apei în turnurile de răcire. Degradarea biologică în sistemele de apă reciclativă poate fi, de asemenea, cauza coroziunii crescute. ]
Amestecarea mecanică a apei cu nămolul activat în rezervorul de aerare duce la spumarea suprafeței superioare libere a apei și favorizează aerarea acesteia cu oxigen de aer. ]
Pe lângă oxigenarea apei tratate cu oxigen, aerarea facilitează îndepărtarea CO2 din acesta. Deoarece procesul de oxidare fierului feros la feric, încetinind semnificativ la pH sub 7, în general, nu poate fi finalizată în stațiile de epurare a apelor uzate, îndepărtarea C02 (acesta din urmă este format în hidroliza celor de mai sus într-o cantitate semnificativă duce la o scădere a pH-ului), este, în unele cazuri, pas necesar deferizare. Dacă pH-ul apei nu scade sub 7 după hidroliză, aerul este introdus în apă într-o cantitate care este necesară doar pentru oxidare. Acest lucru se face prin injectarea acestuia în conducta de aspirație a pompei sau prin evacuarea acesteia în conductă înaintea filtrelor. În aceste cazuri, atunci când este necesar pentru a crește pH-ul, apă pulverizată utilizată în bazinele de pulverizare, aerare la contactul (atunci când stabilește performanța la 100 m3 / h) și turnurile ventilatorului (în performanțe mai mari instalații). [. ]
Devierea concentrația reală de oxigen din echilibrul cauzate de: a) influențele fizice, cum ar fi o schimbare bruscă a presiunii barometrice, temperatura apei, apa aerată la baraje; b) influențele fizico-chimice și chimice, de exemplu, absorbția oxigenului la electrocorrosion metalelor și consumul său într-o oxidare substanțe chimice conținute în apă sau în contact cu ea; c) efectele biochimice, care prevaleaza in vivo, cum ar fi consumul de oxigen prin descompunerea microbiană aerobă a substanțelor organice sau, dimpotrivă, eliberarea oxigenului asupra absorbției organismelor CO. [. ]
Aeratoarele de suprafață mecanice, prin pulverizarea apei în spațiul aerian, sunt de asemenea utilizate pentru a intensifica procesele de auto-curățare. O eficiență suficientă este asigurată de un baraj prin baraje, care este un flux care se încadrează liber cu conjugarea sterilului de către tipul de sare inundat. Eficacitatea aerării în acest caz este de 1,48 kg de oxigen per 1 kWh. La barajul Yauza (Moscova) cu un consum de 4 m și un consum specific de 250 l / s, creșterea conținutului de oxigen în zilele de vară a ajuns la 0,57 kg de oxigen pe 1 kWh. Cu o creștere a înălțimii barajului, eficiența saturației apei cu oxigen crește, dar scade pe unitatea de înălțime a barajului (cu 1 kW). Prin urmare, pentru aerarea artificială se recomandă construirea unor diguri de scurgere de până la 1 m înălțime. ]
Cea de-a doua metodă este de obicei recursată prin deoxigenarea apei. În acest caz, oxigenul nu poate fi îndepărtat datorită presiunii parțiale considerabile a oxigenului din aerul atmosferic prin aerarea apei. Prin urmare, apa este adusă la fierbere, apoi solubilitatea tuturor gazelor din aceasta scade la zero. Pentru a face acest lucru, fie încălzirea apei (în dezaeratoarele termice), fie reducerea presiunii la o valoare la care apa se fierbe fără încălzire suplimentară. Ultimul proces se desfășoară în degazoare de vid. ]
Intensificarea proceselor biologice de purificare poate fi efectuată prin aerarea unei suspensii de nămol activ cu oxigen pur, deoarece sa demonstrat experimental că această componentă a nutriției este componenta limitantă în majoritatea proceselor aerobe. Această aplicație permite creșterea eficienței procesului de tratare biologică și reducerea duratei de rezidență a apei reziduale în sistem. Cu toate acestea, punerea în aplicare a unei astfel de scheme ridică problema utilizării totale a oxigenului. Pentru a rezolva aceasta, s-au dezvoltat dispozitive de tip închis - oxietan cu aerisire forțată a apei reziduale. Sa observat că, simultan cu creșterea eficienței utilizării oxigenului, acumularea excesivă are loc în mediul de cultivare a CO. care trebuie ventilate periodic. Schema oxigenatului este prezentată în Fig. 44. [. ]
Interacțiunea acestor fenomene poate fi ilustrată în fig. 32, care prezintă schematic cursul procesului de consum de oxigen și aerarea apei și curba efectivă a conținutului real de oxigen în apă pe o anumită perioadă de timp. ]
Cel de-al doilea mod are loc atunci când adâncimea de imersiune este redusă până la capătul complet al discului. Consumul de energie electrică în acest caz este semnificativ redus, iar volumul de oxigen transferat în apă crește brusc. În acest caz, aerarea are loc sub influența a trei factori: 1) implicarea aerului printr-un jet de apă care rupe lama; 2) prinderea aerului datorită instabilității pâliei formate; 3) perturbări ale suprafeței libere a apei. ]
Curățarea în aeronave. Rezervoarele de aer se numesc rezervoare aerate din beton armat. Procesul de purificare în rezervorul de aerare are loc ca un amestec aerat de apă reziduală și fluxuri de nămol activ prin el (Aerarea este necesară pentru a satura apa cu oxigen și a menține nămolul într-o stare suspendată.
Biofiltrele sunt cilindrice din beton armat (diametru 6-30 m, respectiv productivitatea 1000 la 40000 L / zi efluent) cu fund perforat, umplut cu un ambalaj poros (zgură, argilă expandată, cocs, pietriș, blocuri din materiale plastice). În biofiltru, microorganismele sunt populate pe suprafața duzei și formează un biofileet cu o grosime de 1-3 mm. O lucrare fiabilă a biofilterului poate fi realizată numai dacă suprafața materialului de filtrare este irigată uniform cu apă. Irigarea prin canalizare) se efectuează prin aparate de distribuție mobile și fixe. Debitul purificat este filtrat prin duza, în contact cu biofilmul. Biofiltrele sunt deschise, iar aerarea apei se produce datorită contactului picăturilor de apă cu aerul, aerarea artificială poate fi aplicată cu ajutorul unui ventilator. Uneori, din motive de completare a curățării, apa care trebuie purificată este circulată în mod repetat prin reactor. Această recirculare este, de asemenea, necesară pentru spălarea mai intensă a șuvoiului (produse de descompunere) de pe suprafața duzelor. De obicei, reziduul NS după biofiltre este de 10-25 g / m3 cu SC înainte de curățare 150-1500 g / m3. Capacitatea de oxidare a biofiltrelor atinge 500-580 g / (m3 zi), încărcătura hidraulică fiind de 10-30 m3 (m2). Gradul de utilizare a gozduhului cu oxigen (cu aerare artificială) - 7-8%. ]
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: