A víz levegőztetése oxigénnel
A víz levegőztetése oxigénnel
AERATION - természetes vagy mesterséges telítettség levegővel, oxigénnel. Műszaki eszközökkel (levegőellátás), vagy akadályok (jég, olajos film, stb.) Kiküszöbölésével készülhet. A. Víz - a víz oxigénnel való dúsítása. A. Talajok - a talaj levegőjének oxigénnel történő feldúsítása és felszíni felszíni levegő szén-dioxiddal. Fontos szerepet játszik a növekedésben, a növényi fejlődésben és a termékenységben. ]
Az AERATION a természetes vagy mesterséges levegő bevitel bármilyen tápközegbe (víz, talaj stb.). Tehát, A. víz-dúsítás a víz oxigénezett levegővel [. ]
A vizet sűrített levegővel vagy technikai oxigénnel kell oxigénnel dúsítani, ami lehetővé teszi, hogy megszabaduljon az oxigéntartalom hirtelen ingadozásától. A víz fokozott levegőztetése hozzájárul a vas oxidációjához és részleges kicsapódásához az üledékekben még a szedimentációs tartályokban is. A kevéssé oldódó vas-oxid vegyületek vízzel történő teljes eltávolítása érdekében szűrőket kell alkalmazni. A víztisztító szűrők betöltéséhez ajánlott granulátumot használni a renopolisztin vagy a nenopoly-uretán granulátumának. ]
Az oxigén oldhatósága vízben alacsony (a hőmérséklet és a nyomás függvénye), így nagy mennyiségű levegőt biztosítanak oxigénezéshez. ]
Víz levegőztetése. A hal termesztése a leghatékonyabb, ha a haltartályokban az oxigén koncentrációja 100% -os telítettség. A halak kedvező oxigénviszonyának megteremtése érdekében különböző technikai eszközökkel vízelvezetést alkalmaznak. ]
Ha a vizet vízbe töltik, akkor levegővel ellátott levegőt is alkalmaznak, hogy legalább 6 mg / l koncentrációjú oxigéntartalmat érjenek el. ]
A "levegő aqua" levegőztető rendszerek (5. ábra) olyan speciális polietilén csövek sorozatát képviselik, amelyeken keresztül a kompresszor által szállított levegő elosztásra kerül. Polietilén csöveket helyeznek a tó aljára; hogy elkerüljék azok kialakulását, az alsó részen egy terhelés - egy ólomkábel van felszerelve. A folyadék szellőztetésére szolgáló szelepek általában 800 db sebességgel vannak elhelyezve. 30-szor. m polietilén cső. A New Jersey-i tó alján 5,26 km polietilén csöveket helyeztek el 128 ezer szelepen. A befúvott levegő áramlási sebessége 0,6 kgf / cm2 nyomáson 8,6 m3 / perc, ami biztosítja, hogy a légbuborékok emelkedése a szelepekből 0,3 m / sec. Ezeket a polietilén csöveket olyan módon helyezzük el, hogy az abból kilépő légáram az elválasztó légfüggönyöket a 98 téglalap teljes térfogatára elválasztja. Az egyes cellákon belül létrejönnek a lamináris folyadékáramlási viszonyok, amelyek biztosítják a szuszpendált szilárd anyagoknak a fenékhez történő elégséges teljes lerakódását. Az alján kialakult üledék lebomlik a folyamatban lévő aerob stabilizációs folyamatok eredményeképpen. A "levegő aqua" levegőztető rendszer nemcsak a levegő hatékony oxigénellátását biztosítja, hanem kedvező feltételeket teremt a víz keveréséhez. ]
Szellőztetési módszerek a víz oxigénnel való dúsítására a levegőben. Különböző módszereket alkalmazhatunk a víz oxigénnel történő gazdagítására, például 0,5 m magasságból a szűrőzsákba 2,5-3 m / s sebességgel öntjük a vizet (1.1. Táblázat, 1.3. Ábra). ]
Hígításra szánt vízként a tiszta csapvíz mellett néha speciálisan elkészített desztillált vizet (nátrium-hidrogén-karbonáttal) használnak. A csapvízben a nitrogénvegyületek (ammóniumsók, nitritek és nitrátok) mennyisége nem haladhatja meg a 0,01 mg / l-t. A víznek mentesnek kell lennie a vas sóktól is. A 20 ° C-os hígításra szánt víz oxigénfogyasztása 5 nap alatt nem lehet magasabb, mint 0,2 mg / l, amelyet vízszellőztetéssel érünk el. Különösen gondosan készítsünk lombikokat - ■ üvegeket vízmintákhoz. Ezeket alaposan tisztítják krómozott keverékkel, mossák és szárítják por nélkül. ]
A szennyvíz szerves anyagok oxidációjához használt oxigén (%) mennyisége nem függ a levegőztetés intenzitásától. Ez arányos a levegőztetett folyadékréteg és az oxigénhiány magasságával. A porózus lemezeken keresztül történő levegőellátás kedvezőbb feltételei esetén ez az érték 8-10% -ot ér el. ]
A kőolajtermékek oxidációjával és a tartályba belépő más szennyeződésekkel egyidejű oxigén fogyasztás csökkentésével az oxigéntartalom elfogadhatatlan csökkenést okozhat. Ez a hal és a plankton élőhelyének romlását eredményezi a tározó vízében. Az All-Russian Research Institute of Lacustrine és River Fisheries kutatásai szerint azonban az olajszennyezésnek a folyó gázrendszerére és a víz MIC-re gyakorolt hatása kicsi, és főként a szennyezés forrása közvetlen közelében található. Ez annak köszönhető, hogy a kőolajtermékek oxidációja a tartály vízében lassú, ezért nagy távolságokra, néha több száz kilométerre terjednek. ]
Az oxigén használata a levegő helyett a szennyvíztisztításhoz számos előnnyel jár; 1) az oxigén felhasználás hatékonysága 8-9-ről 90-95% -ra emelkedik; 2) az oxidatív teljesítmény 5-ról 6-szorosra növekszik az aerotankokkal összehasonlítva; 3) ugyanazon oxigén koncentráció elérése a szennyvízben alacsonyabb keverési sebességet igényel. Ebben az esetben, a jellemzői javulnak sedimeitatsionnye aktivált iszap, áll a nagy és sűrű pelyhekkel, amely könnyen leülepedni és „szűrő, amely lehetővé teszi, hogy növelje a koncentrációt 10 g / l-növelése nélkül az átfogó méretek vtorpchyyh otstoyni- Cove ;. 4) javított bakteriális összetétele nagy eleveniszap koncentráció menet 02 nem fejlődik ki a baktériumok ;. 5) tisztított vízben nagyobb az oxigén oldhatósága, amely elősegíti annak további kezelés utáni, és 6) nem merül fel probléma szag kontroll, mint folyamat- Töltsön Xia hermetikusan zárt szerelvények; 7) kisebb beruházási költségeket. [].
A mechanikus levegőztetés a legegyszerűbb és leggyorsabb módja a víz oxigéntel való telítésére. Ebben az esetben nincs olyan mellékhatás, amely kémiai levegőztetéssel lehetséges. A legegyszerűbb szellőztetők vízárammal vannak ellátva, beleértve a sprinklereket - lemezjátszók, lépcsők, asztalok, aerátorok, dobok (83. ábra). Termelékenyebbek az ilyen szellőztetők, mint sprinklerek, forgó permetezők és mások (84. ábra). ]
Szaturációjánál vizet oxigénnel során a levegőztetés jobb oldalán fogja jellemezni az oxigén mennyiségét a levegőben lévő szállított víz (a bemeneti szakasz), az első kifejezés a bal oldalon - az oxigén mennyiségét vezetjük a vízbe; a második kifejezés ugyanaz a vízből kilépő levegőben (a kimeneti szakaszban). ]
A levegőztetés hatékonysága a levegőztetett keverék (1-2 mg / l) gyakorlatilag elérhető alacsony oxigénkoncentrációjára korlátozódik. A gáz és folyadék szükséges érintkezésének elérése érdekében a szennyvizet erősebben fel kell keverni; ilyen aktív mozgás szétzúzza az iszap pelyheket, amelyek ezután rendetlenül rendeződnek [153]. ]
Alkalmazás a szennyvíz-oxigén levegőztetésére. Pneumatikus levegőztetés esetén levegő helyett technikai oxigént használnak. Néha ezt a folyamatot "bioprecipitációnak" nevezik. Ez zárt egységben történik, amelyet ok-sytenkami-nak neveznek [. ]
Ha oxigén hiányzik, a víz felhalmozódik a víz felszínén, és "lenyeli" a levegőt, amely sürgős levegőztetést, vízcserét vagy az akvárium tisztítását igényli. Az oxigén túltelítettség akkor jelentkezik, amikor a víz-levegő keverék nyomás alatt áll a vízbe, nagy mennyiségű friss, különösen melegített vizet, valamint az algák erőteljes növekedését. Ennek eredményeként a halak gázbuborék-betegséget alakítanak ki, amely a gázbuborékok felszivárgása a peremek, a törzs és a szemüregek burokja alatt következett be. Ennek kiküszöbölése érdekében meg kell erősíteni a víz levegőztetését. A víz pH-értékének éles ingadozása savas vagy lúgos betegséghez vezet. Megelőzésük érdekében semlegesítő anyagokat kell bevezetni: mészkő, dihidrogén-foszfát. ]
További levegőztetés több hasznos mert előfordul, hogy nem csak a telítettség a vizet oxigénnel, hanem szellőztetni-TION tározó - felszabadulás halhulladékból káros termékek (felesleges szén-dioxid, ammónia, hidrogén-szulfid és mások.). Ebből a célból, az alsó fektetik perforált cső átmérője 15 mm lyukakkal mintegy 2 mm, és előnyösen állapítják meg a légi permetezőgépek, tömlők csatlakozik a kompresszorhoz. A kompresszor teljesítménye a tó területének és a szükséges légáramnak megfelelően történik. A frekvencia a kompresszor segítségével állítható be az automatizálás, vagy még ahhoz, hogy végezzen levegőztetés 1 alkalommal hetente 0,5-1,0 órán át. [. ]
A vas (II) oxidációjához szükséges oxigén telítettségén kívül a levegőztető üzemek biztosítják a szén-dioxid víz eltávolítását (lásd 11.2.4). ]
A szennyvíz kezelését az aerotankban a következőképpen végezzük. A mechanikus tisztítás után a vizet összekeverik a keringető aktív iszappal, és a levegőztető tartályon való áthaladás után belép a másodlagos ülepítő tartályba. Ez alatt az idő alatt a szerves szennyeződések nagy részét feldolgozzák (oxidálják) aktív szilánnal. A fő szerkezeti elem mindegyikének a levegőztető medencében egy levegőztető rendszer, a kezelt telítő vizet oxigénnel, az aktivált iszap szuszpenziót, és biztosítja, állandó keverés a szennyvíz iszap. [. ]
Szintetikus ammónia szennyvízkezelése. Szennyvíztisztító súrolás után hajtjuk végre annak érdekében, hogy elválasszuk a nagyszámú szénrészecskék és hamu, valamint eltávolítására a hidrogén-szulfid. Más szennyezők, például ammónium-karbonát, olyan anyagok, amelyek hozzájárulnak a víz keménységét, és az alacsony koncentrációjú fenolok tekintettel nem akadálya szennyvízkibocsátásra egy tartályban. Ezért elegendő, ha a tisztítási tartalmaz vizet levegőztetés (a oxidációja hidrogén-szulfid) és a világítás (kicsa nem oldódó részeket). Amikor jelentős mennyiségű hűtővíz, mint ahogy az néha további termelési növények néha megtagadja levegőztetés, mivel a legtöbb esetben az oldott oxigén a hűtővíz elegendő az oxidáció a hidrogén-szulfid. A légkör szennyeződésének elkerülése érdekében a hidrogén-szulfid oxidálását hermetikusan kell végrehajtani. ]
Jelenleg, az oxigén-levegőztetés sikeresen tesztelték az tisztítására háztartási szennyvíz, szennyvíz cellulóz- és papíriparban, a mesterséges keverékei szerves anyagok, és mások. Ez a folyamat a levegőztetés, természetesen növeli a költséget a tisztítási eljárás. Bizonyos iparágakban azonban az oxigén keletkezik melléktermékként, amelyet nem használnak termelési célokra, például a nitrogéniparban. Ezután a szennyvíz levegőztetése oxigénnel nyereségessé válik. Ha egy pneumatikus levegőztetés oxigént kell adni egy lezárt levegőztető tartályban, különben gyorsan összekeverjük levegővel, és koncentrációja a levegőztetett elegyet csökkentett. [. ]
A mangán vízzel történő lúgosítással történő eltávolítását a mangán és a vas együttes jelenlétében használják. A levegőztetés során a szén-dioxid egy részét eltávolítják, és oxigén telített levegővel történik. A CO2 eltávolításával a szennyvíz pH-értéke emelkedik, ami elősegíti a vas és részben mangán oxidációjának és hidrolízisének gyorsulását, hidroxid képződésével. ]
Arrhenius egyenlet 157 A víz levegőztetése oxigénnel 352 sl. [. ]
Semleges vagy lúgos vízben a korrózió a fémfelületen lévő védőfólia megsemmisülése és a tiszta fém és a film közötti potenciálkülönbség következményeként kezdődik. Ennek eredményeként a fém elektrokémiai megsemmisülése következik be. Az oxigén jelenléte felgyorsítja ezt a folyamatot, és a korróziós hatást fokozza a víz hűtőtornyokban történő levegőztetése. A vízrendszerek újrahasznosítása során keletkező biológiai szennyeződés szintén okozhat fokozott korróziót. ]
A levegőztető tartályban az aktivált iszap vízzel való mechanikus keveredése a víz szabad felső felületének habozásához vezet, és levegő oxigénnel történő levegőztetését elősegíti. ]
A kezelt víz oxigénnel történő oxigénezésén túl a levegőztetés megkönnyíti a CO2 eltávolítását. Mivel a folyamat a vas oxidációs a vas, jelentősen lassítja pH 7 alatti, általában nem kell kitölteni a szennyvíztisztító telepeken, C02 eltávolítását (ez utóbbit a hidrolízis során keletkezett a fenti jelentős mennyiségben csökkenéséhez vezet a pH) van néhány esetben szükséges lépés Vastalanítési. Ha a víz pH-ja nem csökken a hidrolízis után 7 alatt, akkor a levegőt olyan mennyiségben vezetik be a vízbe, amely csak az oxidációhoz szükséges. Ehhez a szivattyú szívócsövébe kell befecskendezni vagy a szűrők előtt a csővezetéken keresztül kidobni. Azokban az esetekben, amikor szükség van rá, hogy a pH növelésére, vízpermet alkalmazzuk spray medencék, levegőztetés mellett az érintkezési (beállításakor teljesítmény 100 m3 / h), és a ventilátor tornyok (nagyobb berendezések teljesítményét). [. ]
Eltérés a tényleges oxigénkoncentráció az egyensúlyi okozta: a) a fizikai hatások, mint például a hirtelen változás a légköri nyomás, a víz hőmérséklete, szénsavas víz gátak; b) fiziko-kémiai és kémiai hatások, például az oxigén abszorpció electrocorrosion fémek és a fogyasztás a kémiai oxidációs anyagok vízben vagy vele kapcsolatba; c) biokémiai hatásai, amelyek érvényesülnek in vivo, mint az oxigén-fogyasztást aerob mikrobiális lebontása szerves anyagok, vagy éppen ellenkezőleg, a felszabadulás az oxigén át abszorbeált CO szervezetekre. [. ]
A mechanikus felületi aerátorokat, a légtérbe permetező vizet szintén használják az öntisztító folyamatok fokozására. Az elegendő hatékonyságot egy gátakon átnyúló gátak biztosítják, ami egy szabadon lehulló áramlás, amely az elárasztott ugrás típusával konjugálódik. A levegőztetés hatékonysága ebben az esetben 1,48 kg oxigén 1 kWh. A Yauza-gáton (Moszkva) 4 m magas és fajlagos fogyasztás 250 l / s, a nyári napok oxigéntartalmának növekedése elérte a 0,57 kg oxigént 1 kWh-ra. A gát magasságának növekedésével a víz telítődése az oxigénnel emelkedik, de a gát magassági egységenkénti csökkenésével (1 kW-mal) csökken. Ezért a mesterséges levegőztetéshez ajánlott 1 m magas lefolyótörmelék építése. ]
A második eljárást rendszerint a víz oxigénmentesítése biztosítja. Ebben az esetben az oxigén nem távolítható el az atmoszférikus levegő oxigén részleges nyomásának köszönhetően a víz levegőztetésével. Ezért a víz forrni kezd, majd a benne lévő összes gáz oldhatósága nullára csökken. Ehhez a víz melegítését (termikus légtelenítő) vagy a nyomás csökkentését olyan értékre kell csökkenteni, amelynél a víz további melegítés nélkül forog. Az utolsó eljárást vákuummentesítők végzik. ]
A biológiai tisztítási folyamatok intenzívebbé tételét úgy végezhetjük, hogy az aktív szilícium szuszpenzióját tiszta oxigénnel levegőztetjük, mivel kísérletileg azt bizonyítottuk, hogy a táplálék ezen összetevője a legtöbb aerob folyamat során korlátozó komponens. Ez az alkalmazás lehetővé teszi a biológiai tisztítási folyamat hatékonyságának növelését és a szennyvíz tartózkodási idejének csökkentését a rendszerben. Az ilyen rendszer végrehajtása azonban felvetette az oxigén teljes körű használatát. Ennek megoldása érdekében zárt típusú eszközöket fejlesztettek ki - az oxythene a szennyvíz kényszerített levegőztetésével. Megjegyezték, hogy az oxigénfelhasználás hatékonyságának növekedésével párhuzamosan túlzott felhalmozódás következik be a CO termesztés közegében. amelyet rendszeresen szellőztetni kell. Az oxigénatom szerkezetét az 1. ábrán mutatjuk be. 44. [. ]
Ezeknek a jelenségeknek a kölcsönhatását az 1. ábra szemlélteti. 32, amely vázlatosan mutatja az oxigénfogyasztás és a víz levegőztetésének folyamatát, valamint a tényleges oxigéntartalom tényleges görbéjét a vízben egy bizonyos időtartam alatt. ]
A második üzemmód akkor következik be, amikor a merülési mélység a lemez teljes felszínére csökken. Ebben az esetben a villamosenergia-fogyasztás jelentősen csökken, és a vízbe jutott oxigén mennyisége élesen nő. Ebben az esetben a levegőztetés három tényező hatására következik be: 1) a levegő bejutása egy vízsugárral a penge felszakításával; 2) a képződött tölcsér instabilitása miatt a levegő becsapódása; 3) a víz szabad felületének perturbációja. ]
Tisztítás aerotanksben. A légtartályokat vasbeton légtartályoknak nevezik. A tisztítási folyamat a levegőztető tartályban legalább az átáramló levegővel elegyített keveréket a szennyvíz és aktivált iszap (ábra. A levegőztetés szükséges a telítési víz oxigénnel és fenntartása az iszap szuszpenzióban. [].
Biofilterek hengeresek vasbeton tartályok (átmérője 6-30 m, rendre a termelékenység 1.000-40.000 L / nap elfolyó) perforált alsó, töltött porózus csomagoló (salak, duzzasztott agyag, koksz, kavics, blokkok műanyagból). A biofilterekben a mikroorganizmusok a fúvóka felszínén helyezkednek el, és 1-3 mm vastagságú biofleeteket képeznek. A biofilter megbízható munkája csak akkor érhető el, ha a szűrőanyag felületét egyenletesen öntözi vízzel. A szennyvízzel történő öntözés) mobil és fix típusú kapcsolókészülékekkel történik. A tisztított lefolyást a fúvókán átszűrjük, a biofilmmel érintkezve. A biofilterek nyitva vannak, és a víz levegőztetése a vízcseppek levegővel történő érintkezésének következménye, a mesterséges levegőztetést ventilátor alkalmazásával lehet alkalmazni. Néha a tisztítás teljességének érdekében a tisztítandó vizet ismételten a reaktoron keresztül cirkulálják. Ez a recirkuláció szükséges a hasadék (bomlástermékek) intenzívebb mosására is a fúvóka felületéről. Általában a biofiltrálást követően a maradék NS 10-25 g / m3 SC-vel 150-1500 g / m3 tisztítás előtt. A biofilterek oxidációs kapacitása 500-580 g / m3 nap, hidraulikus terhelés - 10-30 m3 (m2). Az oxigén gozduh felhasználásának mértéke (mesterséges levegőztetéssel) - 7-8% [. ]