Аэрация что это такое определение
Значение слова «аэрация»
[От греч. ’αήρ — воздух]
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
Аэрацией называется процесс, при котором воздух тесно контактирует с водой (жидкостью). Аэрация осуществляется распылением воды (жидкости) в воздухе. Не стоит путать с процессом барботирования, когда происходит пропускание пузырьков воздуха через воду. Аэрация является основой процесса очистки стоков в биологических очистных сооружениях (аэротенках, аэрофильтрах, биофильтрах).
В сельском хозяйстве аэрацией называется разрыхление земли специальными средствами — аэраторами — для того, чтобы обеспечить доступ кислорода к корням растений. Организмы, живущие в слое аэрации почвы и участвующие в почвообразовании, называются аэробионтами.
В сфере водоподготовки аэрация используется для удаления железа, марганца, сероводорода, летучих веществ. Применяется несколько видов аэрации:
Безнапорная — в открытой ёмкости. У метода множество преимуществ, таких, как простота и дешевизна, основной недостаток метода — большие габариты.
Напорная — применяется в комбинации с компрессорами. Аэрация проводится в закрытой ёмкости под давлением, созданным первоначальным нагнетанием воды и компрессором.
Инжекционная — нагнетание и смешивание воды с воздухом производится в узле Вентури.
Аэрирование — это процесс принудительного насыщения воздухом, азотом или другими газами жидких или рыхлых твердых продуктов с целью придания им новых потребительских свойств.
АЭРАЦИЯ
Рисунок 1. Изменение химического состава сточной жидкости при аэрации сточных вод.
Рисунок 2. Аэротэнк (схема): I—аэротэнк; II—отстойник; III—регенератор; 1—впуск сточной жидкости в I; 2—впуск очищенной жидкости в II; 3—выпуск очищенной воды; 4—эжектор для акт. ила из II в III; 5—впуск регенер. акт. ила; 6—воздухопровод; 7—аэраторы.
Рисунок 3. «Био-аэрация» по Хавортсу (схема): 1—впуск жидкости в бесконечный канал; 2—перелив очищенной жидкости в отстойник; 3—выпуск очищенной жидкости; 4—колеса; 6—мотор.
ным (до 1.000 м), узким (1,2 м х 1,2 м) каналом с несколькими извивами (до 18). С помощью двигателя (5) и полупогруженных в жидкость колес с лопатками (4) в канале поддерживается быстрое течение смеси, активного ила и сточной жидкости (скорость течения 0,5 м в секунду), которая при этом поглощает О воздуха своей большой поверхностью соприкосновения с ним, а Т)’ отчасти и вслед- i *^L_ _ _ ствие вспенива-нияжидкости движением колес, которые вращаются со скоростью 15 оборотов в минуту. Очищенная жидкость, проходя над отстойником (2—3), поступает в него в количестве, равном притоку сточной. Но главная масса очищенной жидкости с активным илом продолжает =„свой путь по каналу к месту смешения со сточной (1). Так. образом, в методе Хавортса применяется силь-Рисунок 4. Поверхностная аэра- ное разбавление
ндя по Болтону (схема): 1—впуск сточной жидкости; 2—вращ. «конус»; 3—отстойник; 4—выпуск очищ. воды.
сточной жидкости очищенной, которая составляет до 96% циркулирующей смеси (в аэротэнке обычно 25—50%). Хороший эффект, получаемый на этих установках, объясняется исключительно слабой концентрацией обрабатьшаемой жидкости (в Шеффильде окисляемость—27,5 мг, амм. азот—20,8 мг). Действительный эффект минерализации ничтожен (скорость нитрификации 0,5—1 мг азота в час).—Тот же прин- цип—разбавление—применяется и при механической А. по системе Болтона (см. рисунок 4). В резервуар с емкостью, равной суточному притоку, опущена в центре широкая труба (5), переходящая вверху в конус, в к-ром вращается особая мешалка. Вращением мешалки создаются вспенивание и постоянная циркуляция жидкости, как показано в схеме. Сточная жидкость поступает через приточную трубу в резервуар непрерывно (V24 объема резервуара в 1 час) и немедленно смешивается с большим объемом очищенной жидкости (так же, как у Хавортса). Периферической перегородкой отделено кольцевое пространство (3), которое не участвует в циркуляционном токе и служит в качестве отстойника, при чем активный ил (доза 10—15%) автоматически возвращается через нижний просвет, а очищенная жидкость в количествах, отвечающих
Рисунок 5. Аэротэнк с продольной мешалкой (Эссен-Реллингаузен).
притоку сточной, идет в водоем через отводный канал (4). Очистка жидкости не выходит за пределы первой фазы. Эта система применяется в качестве самодовлеющего приема или в качестве предварительного осветления для последующей очистки на перколяторах (Бирмингем), Особым преимуществом обеих систем авторами считается небольшая затрата энергии. На 1.000 куб. м у Хавортса—11 л. с, у Болтона—3—10 л. с. Но в Англии (Ардерн, 1924 г.) для аэротэн-ков, с вдуванием воздуха, затрата энергии на 1.000 Куб. м того же порядка—4,2—8 л. с, в Америке—12—16 л. с. В Москве, где значительно выше концентрация жидкости, аэротэнк требует (инж. Поварнин)—40 л. с. Комбинацию вдувания воздуха через пористые пластинки и механического перемешивания жидкости в аэротэнке применили с успехов в Эссене (Essen—Rellinghausen). Это первая установка в Германии (1925 г.). Здесь деревянная мешалка расположена на общей оси вдоль аэротэнка (см. рисунок 5). Она вращается со скоростью 7 оборотов в минуту навстречу вдуваемому в жидкость воздуху. Затрата энергии 1,8 л. с. на 1.000 куб. м (на мешалку, на вдувание воздуха и на перекачку активного ила). Аэротэнк работал с дозой ила 8%. Период аэрации — 3,5 часа. Вдувается воздуха всего 0,6 куб. л» на 1 куб, м протекающей жидкости. Установка обрабатывает жидкость после Эмшерского бассейна (см.). Расход воды на жителя, из-за большого притока грунтовых вод, 600 л в сутки. Эффект очистки прекрасный, но и здесь дело кончается первой фазой и выражается сильнейшим понижением окисляе-мости (с 196 до 30 мг) и понижением био-хим. потребности в О с 133 до 17 мг. Нитрификация—ничтожная, но по местным условиям и вследствие низкой потребности в О, эта фаза процесса и не нужна. Выше упоминалась комбинация аэротэнка, дающего
Рисунок 6. «Аэрофильтр» московского типа (схема): 7—аэротэнк-коагулятор; Л—отстойник; JII—аэрофильтры, i заполненные мелким шлаком; IV—регенератор для акт. ила; 1—впуск сточной жидкости в аэротэнк; 2—впуск сточной жидкости на аэрофильтры (разбрызгиватели); 3—выпуск очищенной жидкости; 4—колосники второго днища; 5—подача ила в регенератор; 6—подача активн. ила в аэротэнк; 7—подача воздуха в аэрофильтр; «—подача воздуха в коагулятор. первую фазу процесса, с обычными биоокислителями, осуществляющими вторую фазу (нитрификация). Эта система сооружений оказалась экономически приемлемой и для московской жидкости (1917 г.) и для Бирмингэма (Англия, 1925 г.). Наконец, А. с. в. получила практическое применение в форме искусственной А. биоокислителей. В этом направлении попытки делались уже давно (Waring, 1891 г.), но, в связи с изучением свойств активного лла, мысль об искусственной А. непрерывно действующего окислителя впервые осуществлена была в Москве (1917 г.) в форме т. н. аэрофильтра. В этом случае А. происходит распределением жидкости в воздухе, тогда как во всех др. конструкциях воздух вводится в жидкость. Аэрофильтры (см. схему рис. 6)—резервуар (III) с двойным днищем, на к-рый загружен шлак (крупность главной массы 0,5 до 1,5 см) слоем в 4 м, чтобы
Рисунок 7. Контактный «Эм-шер-фильтр» системы Баха (из Имгофа): 1—впуск сточной жидкости; 2—выпуск очищенной воды; з—аэраторы, подводящие сжатый воздух; 4^-каналы для удаления излишка ила.
обеспечить равномерное распределение жидкости и воздуха. Воздух (7) подается под колосники 2-го днища (4) и поднимается навстречу жидкости, к-рой орошается фильтр (2). Этим достигается активная окислительная работа 4-метровой толщи шлака, а потому повышается в 2—4 раза (смотря по’ концентрации и по подготовке жидкости) и нагрузка, сравнительно с невенти-лируемым перколя-тором, т. е. с обыкновенным оросительным биофильтром. Расход воздуха при этом не превышает 4—6 объемов на один объем жидкости, а давление, под которым он вгоняется в аэрофильтры, не выше 200 мм водяного столба. В этом причина небольшой затраты энергии, а отсюда и экономичности этого устройства. В Москве инж. И. Г. По-варнин определял расход энергии на 1.000 куб. м при аэрофильтрах в 5,3 л. с, а для аэротэнка 40 л. с. Эффект очистки на пробной установке 1923 г. был выше, чем на обычном перко ляторе (см. Биологический метод очистки сточных вод): жидкость прозрачная, незагнивающая, с высоким содержанием нитратного азота (от 12 до 27 мг). Для «контактных» окислителей А. с. в. была предложена Бахом (1923 г.) в форме т. н. «Эмшер-фильтров» (см. рисунок 7), при к-рых происходит аэрация жидкости, заполняющей окислитель. Конструкция применена для промышленных вод. Нельзя не отметить еще т. н. затопленных фильтров (Beluftete Tauchkorper—см. рисунок 8). Это—деревянные ящики с щелистым дном, загруженные шлаком, коксом, хворостом, подвешиваемые в средней трети лотков в Эмшерских бассейнах. Воздух от компрессора подводится под дно ящика с помощью маятникообра.зно качающейся дырт чатой трубы. Очень вероятно, что такое устройство действует аналогично «коллоидорам» и до некоторой степени понижает потребность протекающей жидкости в О. Все эти разнообразные
Аэрация – что значит, аэрация и какие ее разновидности существуют. Процесс аэрации – условия для аэрации воды и воздуха.
Аэрация – это процесс, направленный в сторону очистки жидкости от воздействия различных примесей. По сути, под этим значением мы можем увидеть некое проветривание или может даже перенасыщение жидкости воздухом и кислородом. Изначально может показаться, что такие процедуры не могут принести большого эффекта, но это не совсем так.
Аэрация
За счет тесного контакта воздуха с жидкостью, происходит стремительное и разнонаправленное распыление воды, которое прямым образом воздействует на молекулярный состав той или иной жидкости. А учитывая силу подобного воздействия, не трудно догадаться, что такие изменения в молекулярном составе, несомненно, дадут свой результат.
Виды примесей, на которые распространяется процесс аэрации:
Все эти вещества довольно-таки часто можно встретить в реках, прудах и тому подобных источниках. Используя же процесс очистки, можно за небольшой промежуток времени избавить источник от опасных веществ и сделать его пригодным для дальнейшего использования
Рассматривая сферу применения данного метода очистки, не трудно догадаться, что он действительно много направлен. Имея с собой подходящее оборудование, можно производить очистку практически любого загрязненного источника. Главное – это делать все в полном соответствии с правилами, которые позволят произвести процесс очистки не только быстро, а еще и максимально качественно.
Разновидности аэрации:
Выбрать какой-то один и сказать, что он является наиболее эффективным практически невозможно. А все потому, что все методы очистки по-своему уникальны и лучше всего подходят в какой-то определенной среде.
Напорный метод более распространен в открытой емкости. Метод имеет большое количество преимуществ, начиная с простоты осуществления и заканчивая своей дешевизной. Но есть у него и один большой недостаток – это габариты оборудования, которое требуется. Но можно смело сказать, что недостаток сполна компенсируется своей эффективностью и качеством очистки.
Напорный тип очистки используется лишь в том случае, когда в ассортименте есть комбинационные компрессоры высокого уровня мощности. Такой тип очистки осуществляется исключительно в закрытых емкостях под высоким уровнем давления. Что касается образования самого давления, то делается это за счет работы компрессора и высокого уровня нагнетания жидкости.
Ну а инжекционный метод – это уже что-то комбинированное, так как в процессе очистки происходит смешивание воздуха и воды, причем делается это в специально отведенном отсеке.
Аэрация воды
Многие люди сталкиваются с проблемой загрязнения воды, и не столь важно о каком именно источнике идет речь. Это может быть как пруд, так и аквариум. Но чаще всего, подобные проблемы возникают с водоснабжением помещения и в таких случаях производить очистку надо как можно быстрее. Для многих, это может показаться чем-то сверхсложным, хотя на самом деле все не так ужасно и избавиться от вредных веществ можно довольно быстро.
Сейчас мы рассмотрим типы источников, которые поддаются аэрации:
Это лишь малая часть тех источников, которые порой очень сильно нуждаются в процессе очистки. Важно осознавать, что каждый источник нуждается в определенном методе очистки, так как нет определенного типа аэрации, который подойдет абсолютно для всех случаев.
Аэрация воды
Нельзя не упомянуть и о том, какое оборудование требуется для осуществления подобных задач. Ведь на самом деле, несмотря на умения, очень важно иметь подходящее оборудование, которое позволит решить ту или иную задачу. Благо, в случае с очисткой воды есть немалое количество установок, которые запросто справляются с решением подобных задач.
Ниже будут перечислены типы установок, которые можно активно задействовать в процессе аэрации:
Все эти установки предназначены лишь для одного – очищать воду от вредных веществ. Говоря о станциях для аэрации воды, не трудно догадаться, что это наиболее мощная установка. Соответственно, используется она в процессе очистки крупных водоемов. Если же речь идет о компрессорные установках, то их специализация менее обширная и лучше всего задействовать их при очистке аквариумов или же небольших прудов. Хотя не стоит исключать и ситуаций, в которых порой может потребоваться еще и дополнительное оборудование. Случается это не так часто, но порой наличие дополнительных комплектующих может оказаться очень полезным и может значительно ускорить процесс очистки.
Аэрация воздуха
Данный процесс являет собой обработку помещений с чрезмерным уровнем теплого воздуха. Чаще всего это касается производственных помещений, где рабочие не имеют подходящих условий труда из-за чрезмерной духоты и отсутствия свежего воздуха.
Данный тип аэрации распространяется на такие помещения, как:
Все вышеперечисленные вариации помещений порой очень сильно нуждаются в процессе аэрации воздуха. Ведь это отличный способ убрать избыток теплого воздуха профильтровать его и сделать помещения пригодным для дальнейшей работы.
Аэрация воздуха
Используется такой тип очистки гораздо реже, чем очистка воды. Но если говорить о том, есть ли спрос на подобные услуги, то он все-таки присущий. Чаще всего оборудование для очистки воздуха используется на более современных предприятиях, которые не жалеют средств на улучшение условий для своих работников. В случае же с предприятиями старого образца, подобное увидеть можно значительно реже.
Преимущества наличия оборудования для аэрации воздуха:
Все это действительно играет большую роль, тем более, когда речь идет о рабочих помещениях. Ведь осуществляя там процесс аэрации воздуха, можно сделать условия для своих работников более приемлемыми, соответственно и результат их работы может значительно возрасти.
Производится аэрация воздуха в помещениях за счет температурного расслоения воздуха, находящегося на максимальной высоте. В процессе реализации данного метода, в верхней части помещения создается тепловая подушка с температурным перекрытием. Это позволяет избежать поступления теплого воздуха, а в случае чего быстро перерабатывать.
Процесс аэрации
Подробнее рассматривая процесс аэрации, можно заметить целый ряд важных моментов, на которые желательно обращать свое внимание. Изначально может показаться, что они не играют какой-то особой роли. Но в дальнейшем вы все-таки придете к выводу, что даже самые мелкие нюансы могут оказаться по-настоящему стоящими, если их правильно использовать.
Аэрация воздуха
Как ранее уже говорилось, аэрация – это насыщение воды большой дозой кислорода, вследствие чего возникает большое количества пузырьков. На самом деле – это визуализация того, что все идет правильно и вода не может принять столь большое количество кислорода.
Осуществляется процесс аэрации в специально предназначенных резервуарах, в которых надо создать максимально комфортные условия для жизни различных микроорганизмов и бактерий. Сделав это, можно быть на сто процентов уверенным, что все идет по плану и теперь главное ничего не нарушать. При последующем увеличении уровня подачи кислорода, все вредные вещества не смогут продолжать находиться в толще воды. Причина этого заключается как раз-таки в оптимальных условиях для проживания разного рода бактерий.
Главные этапы осуществления процесса аэрации воды:
Все эти моменты очень важны, и упустив хотя-бы один из них, можно испортить весь процесс очистки. Именно поэтому, перед тем как приступать к подобным операциям стоит, как следует изучить все нюансы. Как ранее уже упоминалось, в определенных ситуациях, даже самые мелкие детали могут отыграть существенную роль.
Моменты, на которые стоит обращать внимание при осуществлении процесса аэрации:
Взяв во внимание все эти моменты, можно основательно убедиться в том, что без наличия аэраторов никак не обойтись. Ведь во многих случаях, подобная очистка может и вовсе не потребоваться, а это значит, что деньги будут потрачены впустую.
Условия аэрации
Если в предыдущих разделах мы рассматривали разновидности подобных процессов, оборудование и тому подобные аспекты, то сейчас речь пойдет о другом. Наверняка все понимают, что осуществление любой операции требует оптимальных условий, которые позволили бы соблюдать все рабочие моменты, не имея при этом никаких проблем.
Аэрация воздуха
В случае с аэрацией ситуация похожая, так как данный процесс так же нуждается в наличие определенных рабочих условий. Впоследствии это может отыграть огромную роль, ведь наличие комфортных условий для работы, позволяет получить максимально хороший результат.
Сейчас мы рассмотрим главные условия для осуществления аэрации:
Это лишь те моменты, которые должны быть соблюдены в первую очередь. Ведь в ином случае, процесс очистки может не оказаться столь эффективным. Все эти моменты очень важны, и взяв их к вниманию, можно себя заранее обезопасить от лишних проблем, которые могут возникнуть в дальнейшем.
Еще один момент, который интересует многих людей – это стоимость подобной процедуры. Это довольно таки частый вопрос, который можно назвать вполне обоснованным. Но даже этот вопрос во многом зависит от определенных условий.
Сейчас мы рассмотрим те моменты, от которых может зависеть стоимость осуществления аэрации:
Перед тем как заказывать услугу очистки, надо обязательно взять во внимание все эти моменты. Сопоставив все это в одну общую картину, можно с легкостью сформировать примерную стоимость таковой услуги. Сделав это, можно заранее избавить себя от излишних вопросов, которые могли бы настигнуть вас уже в процессе осуществления процесса очистки.
Так что лучше заранее позаботиться обо всем этом и проанализировать все условия, которые могут оказаться действительно важными. Это в разы упростит осуществления подобных процессов и формирование их стоимости.
Аэрация воды и воздуха: виды аэрирования и принцип их действия
Аэрация – процесс насыщения различной среды кислородом. Для аэрации применяется специальное оборудование – аэраторы.
Слово «аэрация» с греческого переводится как «воздух». Аэрирование может проводиться воздухом, кислородом или другими газами. Наиболее применим этот процесс для проветривания зданий и помещений, для насыщения кислородом жидкости и почвы.
Аэрация воды необходима для нормальной жизнедеятельности водных обитателей. Она выполняется с помощью компрессора, который подает воздух под давлением в толщу воды. Пузырьки воздуха частично растворяются в жидкости и выходят в атмосферу. Так насыщается вода в аквариумах и водоемах.
Аэрация почвы – это рыхление земли. Она необходима для доступа кислорода к корням растений и деревьев. Аэрирование выводит из почвы вредные вещества и способствует газовому обмену в толще грунта. Поэтому основная область применения аэраторов почвы – сельское хозяйство.
Естественное проветривание больших производственных помещений с помощью аэрационных отверстий используется практически на всех промышленных предприятиях, особенно там, где присутствуют значительные выделения тепла. Широко используется аэрирование и в помещениях агрокомплексов.
Аэрация воздуха, в отличие от вытяжной вентиляции, эффективный и недорогой процесс. Но требует тщательных расчетов для правильной работы, особенно это касается многопролетных помещений.
Область применения аэрирования очень обширна. Насыщение кислородом широко используется в медицине, в пищевой промышленности, многие применяют его и в домашних условиях.
Аэрирование воды применяется не только для обогащения ее кислородом, но и для выведения из нее железа, марганца, сероводорода. Аэрация является предварительным этапом фильтрации, без которого невозможно качественно очистить воду от растворенных в ней вредных элементов. Таким образом обрабатывается вода в колодцах, скважинах, водопроводной системе и т.д.
Очищение канализационных стоков аэраторами также является основным, хотя и не единственным процессом фильтрации.
Аэрация воды бывает:
Самым простым и дешевым способом является безнапорная аэрация, которая происходит в открытой емкости.
Система безнапорной аэрации состоит из следующих узлов:
Принцип работы состоит в распылении воды из трубопровода в специальной емкости – аэрационной колонне, в процессе чего капли воды естественным образом контактируют с воздухом и обогащаются кислородом. Дополнительно в объем воды снизу может подаваться воздух с помощью компрессора. Образующиеся в результате этого соединения оседают на дно. Насос второго подъема откачивает насыщенную воду из емкости через фильтрующий элемент в виде каталитического фильтра или специального осадочного вещества.
Безнапорный способ не всегда бывает эффективным. Это может быть связано с чрезвычайно большим содержанием растворенного железа в воде или при наличии условий, которые не способствуют окислению. Поэтому иногда в контактную емкость добавляются более сильные окислители.
Напорная аэрация подразумевает использование компрессора. Насыщение воздухом происходит в закрытом объеме под давлением.
Напорная аэрационная система состоит из:
Воздух с помощью компрессора подается в трубопровод с водой, откуда смесь попадает в емкость для насыщения. Не растворившиеся пузырьки воздуха выходят через воздушный клапан. Вода с растворенным воздухом под давлением, создаваемое насосом подачи, направляется к специальному фильтру обезжелезивателю.
Высота воды в колонне ограничена длинной трубки для забора излишек воздуха, она обычно составляет 20-30 см. Предотвратить наполнение емкости выше этого уровня помогает «воздушная подушка» с постоянным давлением в верхней части колонны.
Эжекторная аэрация выполняется с помощью специального узла – эжектора, который легко монтируется в трубопровод. Вода, протекающая мимо эжектора, втягивает атмосферный воздух в водопроводную систему. В результате происходит разрыв струи в потоке, и кислород растворяется в воде.
Преимущество эжекторного способа в его простоте и компактности, нет необходимости в установке громоздкого оборудования. Но у него низкая эффективность и применять его целесообразно только при очень низкой концентрации железа (менее 2 мг/л).
Аэрирование воздуха – это организованный естественный обмен воздушными потоками в помещении. Не нужно путать с вентиляцией, которая удаляет небольшие объемы воздуха в пределах места загрязнения.
Аэрация применяется чаще всего в производственных помещениях, в которых присутствует значительное выделение тепла.
Ограничением для использования аэрации воздуха является:
Для перемещения воздушных масс внутрь зданий создают проемы на продольных стенах. В теплое время года нижняя часть проемов должна находится не более 1,5 м в высоту, в зимнее – не менее 3 м в здании высотой до 6 м. Это позволяет холодному потоку воздуха прогреться прежде, чем он дойдет до рабочей зоны.
Чтобы аэрация была эффективной, размеры и количество проемов для приточного и вытяжного воздуха должны быть точно рассчитаны. Для расчета необходимы данные о количестве воздуха, который должен выйти из здания, о силе воздушного напора (ветра) в данной местности в разное время года. Причем за основу берутся наименьшие данные напора ветра, а фрамуги проемов изготавливаются таким образом, чтобы можно было регулировать размер открытого полотна и угол наклона при других погодных условиях. Правильно просчитанные и выполненные отверстия для аэрации не создают сквозняков и резкого охлаждения воздуха в холодный период.
Основные задачи, которые необходимо учитывать при расчете аэрации воздуха:
Эти задачи сложны для точного определения, а некоторые даже мало изучены, поэтому при расчетах используются рекомендации, полученные опытным путем.
Преимуществами воздушной аэрации является дешевизна, простота и широкая область применения.
Недостатки метода проветривания – ограничения по загрязненному воздуху, что обусловлено отсутствием возможности обработки входящих и выходящих потоков.