Обзор способов аэрации воды

Виды и размеры – 110, 50 мм и т.д.

Аэрационная установка для канализации различается по назначению, конструкции, производителю и диаметру.

Основные разновидности устройств:

• кинетические – предназначены для снижения вероятности скопления избыточного воздуха в канализации;
• автоматические – необходимы для выведения воздуха при повышенном давлении;
• комбинированные – обладают функциональностью кинетических и автоматических разновидностей.

В большинстве случаев для эффективного функционирования канализационной системы используют комбинированный вид клапана. Схема трубопровода всегда является многоуровневой и обладает вертикальной и горизонтальной ориентацией. В зависимости от углов наклона, диаметра труб и прочих параметров, выбираются наиболее эффективные устройства.

Смотреть видео

Сантехника Как установить Аэратор и для чего он нужен!

Watch this video on YouTube

Виды канализационных аэраторов по конструкции:

• приемный – устанавливается перед откачивающим насосом в горизонтальных частях канализации;
• шаровой – подходит для трубопровода малого диаметра и в большинстве случаев применяется для сантехники;
• обратный воздушный клапан – предназначен для септиков и труб с диаметром до 40 см;
• шаровой клапан с затворной пружиной;
• демпферный – монтируется на протяженных участках с повышенной опасностью гидроудара;
• межфланцевые – монтируются на участках трубопровода с диаметром менее 20 см, такие устройства способны поворачивать на 90 градусов либо пропускать поток.

Каждая из этих моделей может также различаться по типу механизма. Например, межфланцевые аэраторы бывают дисковыми пружинными и двустворчатыми. Клапанное крепление может осуществляться муфтовым способом или сваркой с креплением между фланцами.

Классификация по размеру:

• 110 мм – означает диаметр канализационной системы, куда необходимо устанавливать клапан. Бывает 2 разновидности данного аэратора: наружный и внутренний. Наружный устанавливается поверх трубы, а внутренний – вставляется в нее с использованием манжеты из резины.
• 50 мм – используется на локальных ветках канализации. В большинстве случаев монтируется в пределах частного дома или квартиры при горизонтальной ориентации трубопровода.

Канализационную аэрационную установку на 110 мм используют, когда вентиляционная труба выводиться на чердак, а не на крышу (это позволяет предотвратить засорение и снижает отрицательное влияние низких температур), а также для вспомогательных стояков (благодаря установленным на них аэраторам можно на крышу вывести только главный стояк).

Преимущества данного вида аэратора:

• низкая стоимость;
• метраж трубопровода сокращается, поэтому осуществляется его экономия;
• энергонезависимость, что позволяет клапану автоматически регулировать давление даже при отсутствии электроэнергии.

Принцип работы аэратора для канализации на 50 мм в большинстве случаев не отличается от 110 мм, однако различаются сферы применения.  Его устанавливают, когда в помещении одновременно эксплуатируется несколько сантехнических приборов (например, унитаз, ванна и раковина); когда в трубопроводе есть элемент, где резко меняется диаметр трубы; если при монтировании системы канализации уклон выполнен неправильно.

Монтажом больших устройств должны заниматься работники ЖКХ, а монтировать локальные аэраторы 50 мм необходимо самостоятельно. Для корректной и долговечной работы аэратора рекомендуется придерживаться определенных правил при установке:

• приспособление монтируется после последнего элемента сантехники в системе и должно находиться выше остальных приборов;
• подсоединять воздушный клапан необходимо к трубам наименьшего диаметра;
• при использовании трапа устройство должно подключаться как минимум на 35 см выше пола. Иначе повышается опасность канального засорения и нарушения его работоспособности.

Смотреть видео

Как избежать неприятных запахов из канализации – вакуумный клапан

Watch this video on YouTube

Способы аэрации воды

Выделяют два основных способа аэрации: напорный и безнапорный.

Напорная аэрация

Производится без потери давления в трубопроводе. Воздух подается в трубопровод с использованием компрессора или эжектора. Затем смешанная с воздухом вода попадает в контактную камеру и выдерживается в течение времени, которое требуется для окисления металлов и избавления от примесей. Верхняя часть такой камеры имеет специальный клапан, называемый воздухосборным. Он необходим, для отвода лишнего воздуха и растворенных в ней газов.

Вся установка для аэрации имеет название аэрационная колонна. Такая конструкция очень сложна и имеет высокую стоимость, поэтому большее распространение получил способ безнапорной аэрации. Еще одним ее недостатком является малоэффективность в борьбе с сероводородом. Для его удаления приходится пользоваться специальными реагентами-окислителями.

Оборудование для напорной аэрации:

• Компрессор . Используется для подачи воздуха в аэрационную колонну или трубопровод. Включение компрессора осуществляется автоматически при получении сигнала от датчика, контролирующего поток. Таким образом предотвращается наличие излишнего количества воздуха в системе, когда водный поток отсутствует. Обычно в такой системе аэрации имеется как минимум два компрессора, они включаются поочередно, что помогает избежать перегрева;
• Аэрационная колонна . Представляет собой фильтр из пластика, предназначенный для подачи воды и распределения воздуха. Снабжается манометром и воздухосборным клапаном;
• Аэрационная труба – это отрезок трубы, предназначенный для присоединения к трубопроводу. В ней имеется разъем для подведения сжатого воздуха. Диаметр такой трубы должен быть больше, чем диаметр трубопровода, к которому она присоединяется. Аэрационная труба удобна в использовании для аэрации больших объемов;
• Центробежный сепаратор . Это прибор, который необходим для выведения излишков воздуха после процесса аэрации. Также с его помощью вода очищается от механических примесей в виде осевших частичек ржавчины, песка и тому подобных. Принцип его работы основан на использовании центробежной силы. Вода в нем закручивается и прижимается к краям, а воздух, так как он более легкий, остается посередине. В верхней части сепаратора имеется воздухоотвод, с помощью которого и выводятся излишки воздуха.

Безнапорная аэрация

Такой способ аэрации требует наличия бака, компрессора и насоса. Вода из скважины поступает в бак-аэратор, куда одновременно с ней подается необходимое количество кислорода. Так как аэрация производится с разрывом потока воды, то для последующего ее подъема из бака необходим насос. Установки для безнапорной аэрации стоят примерно в 2 раза дешевле и имеют более простой принцип работы, поэтому применяются чаще, чем напорные. Кроме того, они не требуют использования специальных реагентов, что делает их использование еще проще и экономичнее.

Оборудование для безнапорной аэрации воды:

• Безнапорная аэрационная емкость . Она может иметь объем 450, 700 или 1000 литров. Вода в нее попадает через специальные форсунки. В емкости имеется поплавковый датчик уровня, по сигналу которого подача после достижения необходимого уровня прекращается;
• Распылитель . Распылитель монтируется в аэрационную емкость. Именно с его помощью вода подается в емкость, где происходит аэрация. Вода подается мелкими каплями и падает с высоты около 1 метра;
• Компрессор . Как и в напорной аэрации, для подачи воздуха используется компрессор. Низконапорный компрессор позволяет выполнить глубокую аэрацию воды, при этом имеет невысокую стоимость;
• Насос второго подъема . Необходим для подъема воды после аэрации из аэрационной емкости. Он подает воду на фильтры для того, чтобы провести процесс дальнейшей очистки.

Создаем аэратор для пруда своими руками

Смастерить аэратор для водоема самостоятельно не составит особого труда. Главное изучить инструкцию по сборке, а также запастись необходимыми материалами. Стоимость готовые установок не малая, а вот при самостоятельном изготовлении вы сможете порядочно сэкономить денежные средства.

Для прудов небольших размеров достаточно использования аэратора простой конструкции, который можно собрать из материалов который всегда есть под рукой у дачника.

Сборка эжекторного аэратора

Материалы:

• насос дренажный с небольшой мощностью;
• кусок трубы канализационной с сечением 32 мм и длиной 2 м;
• патрубок длиной 40 см и сечением 32 мм;
• тройник угловой 45º;
• кабель в двойном оплетении.

Примечание.

Важность выбора тройника с углом 45º объясняется тем, что при соединении трубы под углом 90º, будет происходить постоянный заброс воды в агрегат. Процесс сборки:

Процесс сборки:

Процесс сборки:

• Тройник канализационный крепят к насосу дренажному при помощи штуцера для соединения шлангов аэратора для пруда . Чтобы обеспечить надежность соединения, используют герметик на основе силикона.
• С обратной стороны в тройник вделывают патрубок, длина которого должна быть меньше.
• В верхний отвод вставляют угол 45º, затем фиксируют двухметровую трубу.
• К аэратору присоединяют электрокабель. Провод нужно загерметизировать при помощи изоленты, которую наматывают в несколько слоев, после чего помещают в гофру.
• Насос помещают на глубину 70 — 100 см водной глади, а труба для забора воды должна находятся на поверхности воды. Для того чтобы у вас все получилось, из стальной трубы сделайте своеобразную мачту и закрепите на дне водоема.
• На последнем этапе к мачте крепят аэратор и подают электрический ток.

Сборка донного аэратора

Стоимость сборки аэратора такого типа своими руками небольшая. Для этого вам понадобится найти компрессор от автомобиля с ресивером.

Материалы:

• Компрессор;
• Шланг подачи высокого напора;
• Хомут;
• Тройники;
• Форсунки, распылитель.

Примечание.

Форсунку можно смастерить из пластиковой бутылки, предварительно сделав в ней отверстие. Для уменьшения размера пузырьков воздуха, бутылку обёртывают поролоном малой толщины.

Процесс сборки:

• Компрессор помещают возле водоема или прячут в расположенную поблизости пристройку.
• Центральный шланг подключают к компрессору и протягивают к пруду.
• При помощи тройников, делают отводы в зависимости от количества форсунок. Для надежной фиксации применяют скобы.
• Рассеиватели крепят к тройникам и размещают на дне водоема. Чтобы они не поднимались на поверхность, можно поставить на них тяжелые камни или зафиксировать на дне при помощи штырей с загнутыми концами.

Примечание.

Работа донных аэраторов для пруда не может быть непрерывной, кроме того агрегат издает докучающий громкий звук. Устройства такого типа используются для периодического насыщения воды в прудах кислородом.

Сборка ветрового аэратора для пруда зимой своими руками

Установки такого типа наилучшим образом подходят для работы в зимнее время года. Собрать его не составит труда, вам понадобятся самые обычные детали, которые можно найти в хозяйстве.

Материалы:

• Кусок металла квадратной формы размером 30 х 30 см.
• Стальной прут диаметром 20 мм.
• Закрытые подшипники, которые должны соответствовать сечению прута.
• Металлические планки толщиной 2 мм, а длина должна быть несколько больше размера подшипника.
• Пластиковая бочка.
• Вентилятор системы охлаждения.
• Крепежные элементы.

Процесс сборки:

• Вырежьте из металла восемь штук квадратов и соедините их в кубы. Внутрь каждого из них устанавливают поперечину, в которой вырезают отверстие и вставляют подшипник. Центральные части подшипников должны быть на одной линии.
• Стальной прут помещают в подшипники.
• Пластмассовую бочку разрезают на две части и получают лопасти для ветряка.
• При помощи металлических петель, закрепляют лопасти вверху прута.
• Внизу стального прута крепят лопасти, которые в результате будут расположены над поверхностью воды.
• Сборка мачты для аэратора ветряного типа осуществляется на последнем этапе и после этого ее устанавливают в водоем.

Ветряной аэратор для пруда плавающий создают при помощи закрепленных к мачте пластмассовых бочек, бутылок или пенопласта.

https://sotka.guru/kak-eto-sdelat/aerator-dlya-pruda-zimoy-svoimi-rukami.htmlhttps://glav-dacha.ru/zachem-nuzhen-ayerator-dlya-pruda/https://domsdelat.ru/vodosnabshenie-doma/kak-sdelat-aerator-dlya-pruda-svoimi-rukami-sovety-po-sborke-raznyx-tipov-ustrojstv.html

4.1 Применение для обезжелезивания и очистки от органических веществ

4.1.1     Напорная аэрация для удаления железа

Данный метод основан на том, что помимо окисления, происходящего в результате насыщения исходной воды кислородом, химическая реакция окисления ускоряется, благодаря катализирующим свойствам фильтрующей загрузки, входящей в схему очистки.

В качестве фильтрующей загрузки применяют природные сорбционные материалы, в составе которых, присутствует диоксид марганца: МЖФ, сорбент AC+MC, Birm и другие. Указанные вещества различаются между собой химическим составом и физическими параметрами, и эффективны в разных случаях в зависимости от качественных показателей исходной воды.  При этом они обладают одинаковым принципом действия: диоксид марганца провоцирует окисление железа и марганца, в результате которого образуются нерастворимые гидроксиды, осаждающиеся затем на гранулированных частицах загрузки.

Очищение воды от железа таким способом осуществляется по описанной далее схеме. В воду, которая подается на устройство аэрации, компрессором нагнетается воздух. Количество сжатого воздуха контролируется реле потока. Затем смешанная с воздухом вода поступает в аэрационную колонну, а избыток воздуха отводится с помощью воздушного клапана. После чего вода направляется в фильтр-обезжелезиватель, загруженный каталитическим материалом. При прохождении воды через очищающий фильтр с каталитическим наполнителем происходит окисление железа и осаждение его частиц на внешней части сорбционных гранул. Вымывание в дренаж осажденного железа реализуется при взрыхлении фильтрующего слоя обратным потоком воды.

4.1.2     Безнапорная аэрация для удаления железа

Безнапорная аэрация отличается от напорной тем, что не требует постоянного высокого давления воды в аэрационной емкости. Воздух в систему заводится с помощью аэратора (это может быть компрессор, эжектор и т.п.). В контактной емкости, представляющей собой герметичный корпус, вода насыщается кислородом и отстаивается. Затем с помощью центробежного насоса отстоявшаяся вода откачивается из контактной емкости и направляется на обезжелезиватель с каталитической загрузкой. Дальнейшая очистка происходит так же, как и в системе напорной аэрации.

4.1.3     Реагентное обезжелезивание с напорной аэрацией

Дает возможность кроме железа удалять из воды также и органические соединения. Принцип работы: посредством дозатора в воду поступает реагент – раствор гипохлорита натрия. Чтобы произошло максимальное окисление взаимодействие хлора и воды должно продолжаться около получаса или больше, этот процесс осуществляется в напорной емкости. Затем вода направляется в каталитический обезжелезиватель, где железо и другие примеси окисляются и осаждаются на поверхности фильтрующих гранул. Вымывание осадочных взвесей из фильтра происходит в результате взрыхления каталитического слоя обратным водным потоком. Остаточный хлор устраняется из воды с помощью сорбционных материалов на основе активированных углей.

4.1.4     Реагентное обезжелезивание с безнапорной аэрацией

Также, как и выше описанный метод устраняет из воды органику. Принцип работы: с помощью дозатора в воду поступает реагент – раствор гипохлорита натрия. Чтобы произошло максимальное окисление взаимодействие хлора и воды должно продолжаться около получаса или больше, этот процесс осуществляется в напорной емкости. Затем с помощью центробежного насоса отстоявшаяся вода откачивается из контактной емкости и направляется на обезжелезиватель с каталитической загрузкой. Дальнейшая очистка происходит так же, как и в системе напорной аэрации.

Мнимая выгода

Рассекатели воды никоим образом не помогают реально сэкономить, так как они не в состоянии менять состав воды. Все чудо-свойства, которыми наделили подобные девайсы рекламисты, являются домыслом. Кроме того, стоит учитывать, что основные водозатраты среднестатистической семьи заключаются в использовании душа и сливного бачка, ванные набирают довольно редко. Экономители нельзя физически установить на эти элементы сантехники, потому теоретически они способны уменьшать затраты не всей используемой воды, а лишь той, которая проходит через насадки.

Чтобы снизить потребление воды по принципу схожему с аэраторами, нужно делать одну простую вещь – уменьшать напор в кране. Доказано, что на выполнение бытовых задач, таких как мытье посуды или принятие душа, такой метод снижения использования воды негативно не влияет.

Самостоятельный монтаж

Схема установки аэратора для воды. (Для увеличения нажмите) Для того, чтобы создать условия для максимального взаимодействия воды с кислородом, нужно будет собрать простенький аэратор.

Основой аэратора будет служить простой бак (лучше выбирать ёмкость из пищевого полиэтилена), который лучше всего расположить на чердаке дома.

Желательно покупать бак как можно большего объёма, чтобы в случае чего имелся запас воды на несколько суток. Имейте в виду, что использовать можно максимум 75% имеющейся воды, потому что на дне собирается взвесь и осадок.

Вода попадает в ёмкость непосредственно из скважины или колодца минуя электромагнитный клапан. Клапан следует выбрать побольше для получения лучшего напора, а следовательно и более быстрого наполнения бака.

Совет специалиста: крайне желательно сделать закрывающий кран перед местом подачи воды в бак, чтобы можно было чистить его, когда назреет такая необходимость.Главная же функция аэратора состоит в том, что вода в бак подаётся через специальные распылители, что обеспечивает максимальный контакт молекул воды с кислородом. В качестве распылителя лучше всего использовать кусок нержавейки, перфорированный множеством мелких отверстий. Возможно, Вас заинтересует статья об аэраторах для пруда и аквариума.

Познавательную статью об аэраторах для водяных смесителей читайте здесь.

Принцип работы

Функционирование аэротенков основано на очистке стоков за счёт жизненных процессов активного ила. Активный ил представляет собой совокупность живых организмов – простейших, бактерий, водорослей, многоклеточных и т.д.

Видовой состав биоценоза устройств определяется в зависимости от:

• окружающей среды;
• типа и доли различных загрязнителей в жидкости.

Если смотреть невооружённым глазом, активный ил – это частицы, размером 2-3 мм.

Процесс окисления загрязнителей происходит в кислородосодержащей среде.

Поэтому в аэротенках предусмотрены специальные устройства – аэраторы, которые взбалтывают и обогащают жидкость кислородом.

Аэраторы могут быть:

• механические (воздух поступает за счёт работы мешалки-аэратора);
• пневматические (кислород подаётся под давлением);
• пневмомеханические (комбинированный тип).

Суть процесса заключается в том, что активный ил поглощает органические вещества в стоках. Под воздействием кислорода происходит разложение загрязнителей.

Живые организмы могут использоваться для очистки стоков по одноступенчатой или двухступенчатой схеме.

При одной ступени очистки возобновление ила и осветление воды происходит внутри одного устройства.

Стоки по системе перемещаются в следующем порядке:

1. Использованная вода поступает в первичный отстойник.
2. Частично осветлённая жидкость переходит в резервуар с живыми организмами.
3. Стоки нагоняются во вторичный отстойник. Часть ила возвращается в спецотдел с хлопьями (микроорганизмами).
4. Чистая вода выводится из системы.

Такие аэротенки могут нормально функционировать только при равномерном поступлении стоков в резервуар. Залповый сброс может  снизить эффективность устройства. Увеличение числа микроорганизмов не влияет на работу аэротенка.

Для улучшения работы системы может быть добавлено аэрационное оборудование – регенератор. Время пребывания стоков в системе – 6-12 часов. После вторичного отстаивания жидкость может отправляться на повторную очистку и дезинфекцию.

Очистка в две ступени применяется для промышленных стоков. В цепочке установок также могут присутствовать и регенераторы.

Этапы очистки при двух ступенях:

• стоки по входному патрубку поступают в аэротенк 1;
• оттуда жидкость перетекает во вторичный отстойник 1;
• частично очищенная жидкость переходит в аэротенк 2, ил возвращается обратно в аэротенк 1;
• из аэротенка 2 вода поступает в отстойник 2;
• полностью очищенные стоки покидают систему, избыточный ил переходит в аэротенк 2.

Ниже представлены наглядные изображения схемы двухступенчатой очистки воды аэротенком:

1-я ступень очистки

2-я ступень очистки

Во время двухступенчатой очистки в каждом отделе с живыми организмами сооружения образуется свой биоценоз, нужный именно для этой ступени.

Обзор видов

Следует сказать, что существуют разные способы аэрации воды, которые будут различаться в зависимости от того, какой фильтр применяется для очистки воды. Их обычно выделяют 3:

• безнапорный;
• напорный;
• эжекторный.

Попытаемся разобраться в особенностях каждого из упомянутых методов.

Безнапорная

Эта технология является самой простой. Ее суть состоит в отстаивании воды в емкости. За сравнительно короткое время вся она насытится кислородом, благодаря чему железо трансформируется в ржавый осадок. Кроме простоты, у этого способа больше нет никаких преимуществ. Использовать можно только воду, что находится ближе к поверхности. Жидкость, что находится на дне и ближе к нему, должна быть слита или же пропущена через фильтры.

Напорная

В основе этого способа находится применение специальных установок, благодаря которым происходит нагнетание кислорода в воду. Обычно данный метод содержит в себе еще и 2 варианта автообрабатывания жидкости – электрохимический и компрессионный. Особенность последнего в том, что будет использоваться специальная колонна, объем которой обычно составляет несколько литров. Она комплектуется специальным компрессором для аэрации воды в очистительной системе.

Воздушный компрессор позволяет нагнетать пузырьки кислорода в колонну, после чего обогащенная им жидкость переправляется при помощи насоса к установке с обезжелезивателем. Это необходимо для нейтрализации взвешенных частиц. Недостатком указанной методики является повышенный шум, да и консервация такой системы на зимний период будет сопряжена с трудностями.

Если говорить об электрохимическом методе, то установки такого типа компактны, высокоэффективны, их легко можно законсервировать на зимний период. Кроме того, такой метод позволяет существенно снизить сброс отходов в канализацию. Такая станция не создает шума во время работы. Очищение воды от различных веществ и примесей осуществляется при помощи активного атомарного кислорода, что выделяется на электродах, изготовленных из титана. Но тут следует быть максимально внимательным, ведь на них накапливаются соли жесткости.

Эжекторная

Эжектором в данном случае выступает узел Вентури. Когда через него идет жидкость, одновременно с этим в рабочее колесо будет всасываться кислород. Благодаря этому вода будет им насыщаться. Несмотря на то что установки эжекции работают без электроэнергии, спрос на них невелик. Причина этого состоит в недостаточной эффективности такой установки. Если вода слишком загрязнена, то существует немалая вероятность, что такая установка не справится с ее очисткой. При приемлемом составе водной среды прибор можно использовать в домашних условиях.