Насыщение воды воздухом или кислородом

Насыщение воды кислородомАэрационные системы предназначены для повышения процентного содержания кислорода в воде. Кислор...

Насыщение воды кислородом

Аэрационные системы предназначены для повышения процентного содержания кислорода в воде. Кислород, во-первых, является мощнейшим окислителем, и не позволяет интенсивно размножаться бактериям и нежелательным водорослям.

Оглавление:

Во-вторых, в кислороде нуждаются главные обитатели водных объектов – рыбы.

Самый простой способ искусственной аэрации воды придумала сама природа. Любой ниспадающий поток воды приносит с собой значительную дозу воздуха (а значит, кислорода). Убедиться в этом несложно – возьмите кастрюлю и наливайте в нее воду с некоторой высоты, и сразу заметите пузырьки воздуха, которые производит струя. По тому же принципу работают и системы искусственной аэрации в водоемах. Любой водопад, каскад, перепад (а особенно хорошо — фонтан), замечательно насыщают воду кислородом.

Так же хорошим способом аэрирования воды является искусственное подведение по системам трубопроводов воздуха под давлением. Поднимаясь на поверхность, пузырьки воздуха растворяются в жидкости. Причем, большое значение имеют их количество и размеры. Минимальный эффект имеют малое количество пузырьков с большим диаметром, максимальный – соответственно, наоборот. Подобный способ реализуется с применением промышленных компрессоров. Компрессорные установки устанавливаются на берегу, в специальных технических помещения, а отводы от них тянуться по дну водоема и соединяются со специальными распылителями — аэрационными плато.

Идеальным способом аэрации является комбинация описанных выше методов, которые желательно следует дополнять присутствием растительных зон с подводными растениями. Обусловлено это тем, что у искусственных инженерных системам могут возникнуть остановки в связи с перебоями электроэнергии. Растительные же зоны постоянно вырабатывают небольшое количество кислорода, так необходимого для рыб.

Применение аэрационных систем, вкупе с прочими системами очистки воды позволяет добиться кристальной чистоты воды в водоемах любого размера. Так же, это позволит содержать рыбу в водоемах даже в зимний период, когда поверхность воды скована льдом. Особое внимание таким системам следует уделить при строительстве водоемов для разведения ценных видов рыб. Заказать установку профессиональных систем аэрации воды Вы можете, обратившись к специалистам компании Гидрострой.

Адрес: г. Москва, ул. Ильинка, д.4

Нижний Новгород, ул. Артельная, д.31

Санкт-Петербург, ул. Ключевая, д.30

Ярославль, ул. Революционная, д.9А

Тольятти, Лесопарковое шоссе, д.51

Телефон:звонок бесплатный

Источник: http://www.fls-gidrostroy.ru/?sistema-ochistki/nasyshenie-vody-kislorodom

Интенсификация работы струйных аэраторов при насыщении воды атмосферным кислородом

Рассматриваются вопросы обеспечения необходимого качества природной среды.

Проблема эвтрофикации водоемов в последнее время имеет глобальные масштабы. Это связано с сокращением поступления в водоем чистой воды, накоплением биогенных и органических соединений, сокращением или полным прекращением проточности из-за большого количества взвешенных веществ, оседающих на дне, сбора токсичных дождевых осадков и поверхностного стока. Это приводит, с одной стороны, к изменению газового режима водоема, а с другой — к накоплению полуразложившихся остатков и к заиливанию дна.

Неудовлетворительное состояние таких водоемов в значительной степени связано с низким содержанием в воде растворенного кислорода, определяющего самоочищающую способность.

Для улучшения их эксплуатации, помимо использования естественного взаимоотношения различных групп гидробионтов, необходимо стабилизировать кислородный режим водоема. Нормальное протекание биохимических реакций возможно только при равномерном распределении кислорода по всему объему.

В естественных условиях перемешивание осуществляется за счет естественной проточности водоема, но последствия антропогенного воздействия, особенно на урбанизированных городских территориях, вызывает ее уменьшение. Для эффективной работы системы аэрации необходима ее комбинация с системой искусственного водооборота.

Для улучшения микроклимата водоема разработана схема искусственной аэрации (рис.1).

Забор холодной воды осуществляется со дна водоема или придонного участка, так чтобы не было взмучивания донных отложений. Распыливание происходит через насадки, расположенные на подающем патрубке. Водовоздушые струи насыщают воду кислородом, что приводит к сдвигу популяций водорослей от менее желательных сине-зеленых к не столь вредным зеленым. Происходит улучшение качества воды, которая становится более прозрачной и пригодной для использования как в целях рыбохозяйственного, так и культурного назначения. Аэрационные системы, установленные непосредственно вблизи водозаборных сооружений, дополнительно удаляют вредные вещества, окисляя их, что приводит к улучшению воды, поступающей на водоочистные сооружения, являясь дополнительным экономическим фактором.

Проведенные эксперименты показывают, что для полного насыщения (Сs= 9,1 мг/л) обескислороженной воды постоянного объема при нормальном атмосферном давлении и температуре воды 20 о С требуется 65 минут работы аэратора, что говорит о высокой эффективности такого вида струй. Расход электроэнергии составляет около 0,9 Вт/ч.

Для экономии электроэнергии целесообразно использовать переменный режим работы аэратора. После полного насыщения воды (или до необходимого значения) имеет смысл периодически отключать работу аэратора. Это не влияет на процесс насыщения воды кислородом, но происходит значительная экономия электроэнергии — 30 %. Такую систему аэрации целесообразно применять для водоемов с застойными зонами.

Динамика насыщения кислородом воздуха жидкости при постоянной работе аэратора показана на рис. 2 (кривая 1).

При изменении режима работы аэратора, скорость насыщения уменьшается (кривая 2). После достижения максимального значения содержания кислорода в воде, можно использовать переменный режим работы, что позволяет экономить электрическую энергию и поддерживать содержание кислорода на определенном уровне. Кривая 3 показывает динамику насыщения кислородом воды при его потреблении.

Частота включения аэратора зависит от интенсивности потребления кислорода. В конструкции необходимо совместить кислородомер и реле автоматического включения аэратра при снижении количества кислорода ниже определенного уровня. По мере повышения концентрации кислорода в воде замедляется скорость его переноса (массопередача) из воздуха в жидкость. Этот момент может стать максимальной точкой, так как нецелесообразно дальнейшее насыщение. То есть экономически эффективно поддерживать в аэрируемой жидкости низкие концентрации кислорода в воде.

Эффективность аэрации Э (Вт.ч/г О2,) показывает, какое количество кислорода способен подать в жидкость данный аэратор на каждый затраченный ватт-час энергии:

Даже при небольшой высоте струи можно говорить о сопоставимости такой системы с другими видами и целесообразности использования струйной аэрации для насыщения кислородом воздуха воды.

Предложенная схема аэрации водоема имеет ряд преимуществ по сравнению с затопленными системами (пневматическими, вихревыми):

1) простота конструкции;

2) экономия электроэнергии;

3) ландшафтообразующий элемент;

4) разнообразие водяных струй;

5) интенсивное насыщение воды кислородом воздуха.

Использование струйных аэрационных систем возможно не только для насыщения кислородом воды, но и для увлажнения воздуха и сорбции вредных веществ в воздушной среде.

Таким образом, рассмотренная система аэрирования позволяет в значительной степени улучшить эксплуатацию водохранилищ без значительных затрат электроэнергии.

распечатать | скачать бесплатно Интенсификация работы струйных аэраторов при насыщении воды атмосферным кислородом, Помогаева В.В., Пурусова И.Ю., Источник: Журнал «Электротехнические комплексы и системы управления»,

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам

Тел.E-mail:

© Портал ЭнергоСовет.ru — энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии

Источник: http://www.energosovet.ru/stat387.html

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Аэрация вод кислородом

АЭРАЦИЯ — естественное или искусственное насыщение воздухом, кислородом. Может быть произведена при помощи технических средств (подведение воздуха) или путем ликвидации преграды (льда, маслянистой пленки и т.д.). А. воды — обогащение воды кислородом. А. почвы — обогащение почвенного воздуха кислородом, а приземного надпочвенного — углекислотой. Играет важную роль для роста, развития растений и плодородия.[ . ]

АЭРАЦИЯ — естественное или искусственное поступление воздуха в какую-либо среду (воду, почву и т. д.). Так, А. воды -обогащение воды кислородом воздуха.[ . ]

Воду необходимо обогащать кислородом с помощью сжатого воздуха или технического кислорода, что позволяет избавиться от резких колебаний в содержании кислорода. Усиленная аэрация воды способствует окислению железа и его частичному выпадению в осадок еще в отстойниках. Для более полного удаления из воды труднорастворимых соединений окисного железа необходимо применять фильтры. Для загрузки водоочистных фильтров рекомендуется применять гранулы ренополистрола или ненополи-уретан.[ . ]

Растворимость кислорода в воде мала (зависит от температуры и давления), поэтому для насыщения ее кислородом подают большое количество воздуха.[ . ]

Аэрация воды. Выращивание рыбы проходит наиболее эффективно при концентрации кислорода в рыбоводных емкостях около 100 % насыщения. Для создания рыбам благоприятного кислородного режима применяется аэрация воды с помощью разных технических средств.[ . ]

Если воды сбрасывают в водоем, то для достижения содержания растворенного в них кислорода не менее 6 мг/л дополнительно осуществляют аэрацию воздухом.[ . ]

Системы аэрации «air aqua» (рис. 5) представляют собой серию полиэтиленовых труб, снабженных специальными клапанами, по которым распределяется воздух, подаваемый компрессором. Полиэтиленовые трубы укладываются на дно пруда; во избежание их всплывания они снабжены в нижней части грузом — свинцовым кабелем. Клапаны для аэрации жидкости обычно располагаются из расчета 800 шт. на 30 пог. м полиэтиленовой трубы. По дну пруда в г. Нью-Джерси уложено 5,26 км полиэтиленовых труб со 128 тыс. клапанов. Расход подаваемого воздуха при давлении 0,6 кгс/см2 составляет 8,6 м3/мин, что обеспечивает скорость подъема воздушных пузырьков, выходящих из клапанов, порядка 0,3 м/сек. Указанные полиэтиленовые трубы уложены таким образом, что выходящий из них поток воздуха как бы разделяет образующимися завесами весь объем пруда на 98 ячеек. В пределах каждой ячейки создаются условия ламинарного движения жидкости, что обеспечивает достаточно полное осаждение на дно взвешенных веществ. Образующийся на дне осадок подвергается распаду в результате происходящих процессов аэробной стабилизации. Система аэрации «air aqua» обеспечивает не только эффективное снабжение воды кислородом воздуха, но и создает благоприятные условия для перемешивания воды.[ . ]

Способы аэрации для обогащения воды кислородом воздуха. Для обогащения воды кислородом могут применяться различные способы, например излив воды с высоты 0,5 м в карман фильтра со скоростью 2,5—3 м/с (табл. 1.1, рис. 1.3).[ . ]

В качестве воды, предназначенной для разбавления, кроме чистой водопроводной, иногда применяется специально приготовленная дестиллированная вода (с бикарбонатом натрия). В водопроводной воде количество азотистых соединений (аммонийных солей, нитритов и нитратов) не должно превышать 0,01 мг/л. Вода должна быть свободна также от солей железа. Потребление кислорода водой, предназначенной для разбавления, при температуре 20° не должно быть выше за 5 суток 0,2 мг/л, что достилается аэрацией воды. Особенно тщательно должны быть подготовлены склянки —■ флаконы для проб воды. Их тщательно очищают хромовой смесью, промывают и высушивают без доступа пыли.[ . ]

Количество кислорода (%), используемого на окисление органических веществ сточных вод, не зависит от интенсивности аэрации. Оно пропорционально высоте аэрируемого слоя жидкости и дефициту кислорода. При наиболее благоприятных условиях подачи воздуха через пористые пластинки эта величина достигает 8—10%.[ . ]

Уменьшение аэрации воды при одновременном потреблении кислорода на окисление нефтепродуктов и других загрязнений, поступивших в водоем, может вызвать недопустимое понижение содержания кислорода в последнем. Это приводит к ухудшению условий обитания рыб и планктона в воде водоема. Однако, как показывают исследования ВНИИ озерного и речного рыбного хозяйства, влияние нефтяных загрязнений на газовый режим реки и ВПК ее воды невелико и наблюдается в основном в непосредственной близости от источника загрязнения. Это объясняется тем, что окисление нефтепродуктов в воде водоема происходит медленно, а поэтому они распространяются вниз по реке на большие расстояния, иногда на сотни километров.[ . ]

Упрощенная аэрация осуществляется при высоте излива 0,5— 0,6 м над уровнем воды в фильтре. Ее рационально применять при содержании общего железа до 10 мг/л, в том числе закисного должно быть не менее 70%, так как в его отсутствие пленка на загрузке не образуется. Процессу обезжелезивания этим методом мешают сероводород и углекислота, низкое значение pH, высокая окисляе-мо сть. Содержание кислорода должно быть оптимальным (для некоторых вод около 0,6 ,мг/л), так как излишек и недостаток его в воде ухудшают процесс обезжелезивания. При содержании в воде свободной углекислоты выше 50 мг/л железистая пленка на зернах загрузки не образуется, потому что все закисное железо будет находиться в виде растворимой соли Ре(НСОз)г- Наличие в воде НгЭ связывает растворенный в воде кислород, что также не способствует образованию пленки. При низком значении pH происходит быстрое окисление двухвалентного железа в трехвалентное.[ . ]

Применение кислорода вместо воздуха для аэрации сточных вод имеет ряд преимуществ; 1) эффективность использования кислорода повышается с 8—9 до 90—95%; 2) окислительная мощность по сравнению с аэротенками возрастает в 5—6 раз; 3) для обеспечения такой же концентрации кислорода в сточной воде требуется меньшая скорость перемешивания. В этом случае улучшаются седимеитационные характеристики активного ила, он состоит’ из крупных и плотных хлопьев, которые легко осаждаются и «фильтруются, что позволяет повысить концентрацию его до 10 г/л без увеличения габаритных размеров вторпчйых отстойни-. ков; 4) улучшается бактериальный состав активного ила. При большой концентрации 02 не развиваются ниточные бактерии; 5) в очищенной воде остается больше растворимого кислорода, что способствует дальнейшей доочистке ее; 6) не возникает проблемы борьбы с запахом, так как процесс- проводится в герметически закрытых агрегатах; 7) капитальные затраты ниже.[ . ]

Механическая аэрация — наиболее простой и быстрый способ насыщения воды кислородом. При этом не возникает побочных отрицательных последствий, которые возможны при химической аэрации. К самым простым аэраторам, приводимым в действие током воды, относятся разбрызгивающие устройства — вертушки, лесенки, столики-аэраторы, барабаны (рис. 83). Более производительными являются такие аэраторы, как дождевальные установки, вращающиеся распылители и другие (рис. 84).[ . ]

Растворенный кислород. Растворенный в воде кислород участвует в биологическом распаде органических веществ. В загрязненных поверхностных водных источниках количество растворенного кислорода значительно меньше, чем при предельном насыщении, показанном в табл. 2.5. Так как рыбы и большинство других обитающих в воде живых организмов и растений не могут существовать без кислорода, количество растворенного в воде кислорода представляет наиболее важный показатель степени загрязнения водоема. Во время аэробной обработки воды для сохранения оптимальных условий и предотвращения потерь энергии при избыточной аэрации степень аэрации регулируют, руководствуясь результатами определения количества растворенного в воде кислорода. Анализы на содержание растворенного кислорода используют также при определении биохимической потребности сточных вод в кислороде (ВПК). Небольшие пробы сточной воды смешивают с разбавляющей водой и помещают в колбу для проведения анализов на растворенный кислород через различные интервалы времени.[ . ]

При насыщении воды кислородом в процессе аэрации правая часть будет характеризовать количество кислорода, содержащегося в воздухе, подаваемом в воду (во входном сечении), первый член левой части — количество кислорода, перешедшего в воду; второй член—то же в воздухе, выходящем из воды (в выходном сечении).[ . ]

Эффективность аэрации воздухом ограничивается практически достижимой низкой концентрацией кислорода в аэрируемой смеси (1—2 мг/л). Чтобы достичь необходимого контакта газа и жидкости, нужно сильнее перемешивать сточные воды; такое активное движение разбивает хлопья ила, который затем плохо оседает [153].[ . ]

Применение для аэрации сточных вод кислорода. При пневматической аэрации вместо воздуха начинают использовать технический кислород. Иногда этот процесс называют «биоосаждением». Он проводится в закрытых аппаратах, которые называют ок-ситенками.[ . ]

При недостатке кислорода рыбы скапливаются у поверхности воды и «заглатывают» воздух, что требует срочной аэрации, подмены воды или очистки аквариума. Пересыщение кислородом происходит при попадании в воду водно-воздушной смеси под давлением, добавлении больших количеств свежей, особенно подогретой воды, а также сильном разрастании водорослей. В результате у рыб развивается газопузырьковая болезнь, проявляющаяся в скоплении пузырьков газа под кожей плавников, туловища и в глазных впадинах. Для ее устранения следует усилить аэрацию воды. Резкие колебания pH воды приводят к кислотной или щелочной болезни. Для их профилактики необходимо вносить нейтрализующие вещества: известняк, дигидрофосфат.[ . ]

Дополнительная аэрация более полезна потому, что при ней происходит не только насыщение воды кислородом, но и проветри-рование водоема — освобождение его от вредных продуктов жизнедеятельности рыб (избытка диоксида углерода, аммиака, сероводорода и др.). Для этого на дно укладывают перфорированные трубки диаметром 15 мм с отверстиями около 2 мм, а лучше устанавливать распылители воздуха, соединенные шлангами с компрессором. Мощность компрессора выбирают, исходя из площади пруда и необходимого расхода воздуха. Частоту включения компрессора можно установить с помощью автоматики, или достаточно проводить аэрацию даже 1 раз в неделю в течение 0,5—1,0 ч.[ . ]

Кроме насыщения воды кислородом, необходимым для окисления железа (II), ■ аэраци-онные установки обеспечивают удаление из воды углекислоты (см. п. 11.2.4).[ . ]

Очистка сточной воды в аэротенках осуществляется следующим образом. Вода после механической очистки смешивается с циркулирующим активным илом и, пройдя через аэротенк, поступает во вторичный отстойник. За это время основная масса органических загрязнений перерабатывается (окисляется) активным илом. Важнейшим конструктивным элементом каждого аэротенка является система аэрации, насыщающая обрабатываемую воду кислородом, поддерживающая активный ил во взвешенном состоянии и обеспечивающая постоянное перемешивание сточной воды с илом.[ . ]

Очистка сточных вод синтетического аммиака. Очистка сточных вод после промывки газов проводится с целью отделения большого количества частичек угля и золы, а также для удаления сероводорода. Прочие загрязнения, как например, углекислый аммоний, вещества, обусловливающие жесткость воды, и фенолы ввиду низких концентраций не являются препятствием для сброса сточных вод в водоем. Поэтому вполне достаточно, если очистка вод включает аэрацию (для окисления сероводорода) и осветление (для осаждения нерастворимых веществ). При значительных количествах охлаждающих вод, как это бывает иногда на заводах с дополнительными производствами, можно иногда отказаться от аэрации, так как в большинстве случаев количество растворенного в охлаждающей воде кислорода достаточно для окисления сероводорода. Во избежание загрязнения атмосферы окисление сероводорода нужно проводить в герметической установке.[ . ]

В настоящее время аэрация кислородом успешно испытана при очистке бытовых сточных вод, сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности, искусственных смесей органических веществ и др. Этот способ аэрации, конечно, удорожает процесс очистки. Однако в некоторых производствах образуется кислород как побочный продукт, не используемый в производственных целях, например в азотной промышленности. Тогда аэрация сточных вод кислородом становится рентабельной. При пневматической аэрации кислород должен подаваться в герметически закрытый аэротенк, иначе он быстро смешивается с воздухом и концентрация его в аэрируемой смеси снижается.[ . ]

Удаление марганца аэрацией с подщелачиванием воды применяют при одновременном присутствии в ней марганца и железа. При аэрации воды удаляется часть диоксида углерода и происходит ее насыщение кислородом воздуха. При удалении С02 возрастает pH сточной воды, что способствует ускорению процессов окисления и гидролиза железа и частично марганца с образованием гидроксидов.[ . ]

Аррениуса уравнение 157 Аэрация вод кислородом 352 сл.[ . ]

В нейтральной или щелочной воде коррозия может начаться в результате разрушения защитной окисной пленки на поверхности металла и разницы потенциала между чистым металлом и пленкой. В результате произойдет электрохимическое разрушение, металла. Присутствие кислорода ускоряет этот процесс, и коррозионное воздействие усиливается за счет аэрации воды на градирнях. Биологические обрастания в системах оборотного водоснабжения также могут быть причиной усилеиия коррозии.[ . ]

Механическое перемешивание воды с активным илом в аэротенке ведет к вспениванию свободной верхней поверхности воды и способствует аэрации ее кислородом воздуха.[ . ]

Кроме насыщения обрабатываемой воды кислородом аэрирование способствует удалению из нее С02. Поскольку процесс окисления двухвалентного железа в трехвалентное, значительно замедляющийся при pH ниже 7, может вообще не закончиться на очистных сооружениях, удаление С02 (последняя образуется в приведенной выше реакции гидролиза в значительном количестве и приводит к снижению pH) является в ряде случаев необходимым этапом обезжелезивания. Если pH воды после гидролиза не падает ниже 7, воздух вводят в воду в таком количестве, которое необходимо лишь для окисления. Это осуществляется введением его во всасывающий патрубок насоса или эжектированием в трубопровод перед фильтрами. В тех случаях, когда требуется повысить pH, применяют разбрызгивание воды в брызгальных бассейнах, аэрацию на контактных (при производительности установок до 100 м3/ч) и вентиляторных градирнях (при большей производительности установок).[ . ]

Отклонения действительной концентрации кислорода от равновесной вызываются: а) физическими влияниями, например резким изменением барометрического давления, изменением температуры воды, аэрацией воды в плотинах; б) физико-химическими и химическими влияниями, например, поглощением кислорода при электрокоррозии металлов и потреблением его на химическое окисление веществ, содержащихся в воде или соприкасающихся с ней; в) биохимическими влияниями, которые в естественных условиях преобладают, как, например, потреблением кислорода при аэробном микробиальном разложении органических веществ или, наоборот, выделением кислорода при поглощении СОг организмами.[ . ]

Механические поверхностные аэраторы, разбрызгивающие воду в воздушном пространстве, также используют для интенсификации процессов самоочищения вод. Достаточную эффективность дает водослив через плотины, представляющий собой свободно падающий поток с сопряжением бьефов по типу затопленного прыжка. Эффективность аэрации в этом случае составляет 1,48 кг кислорода на 1 кВт-ч. На плотине Яузы (Москва) высотой 4 м и удельном расходе 250 л/с прирост содержания кислорода в летние дни доходил до 0,57 кг кислорода на 1 кВт-ч. При увеличении высоты плотины эффективность насыщения воды кислородом повышается, но в расчете на единицу высоты плотины (на 1 кВт) ■ падает. Поэтому для искусственной аэрации целесообразно строительство водосливных плотин высотой до 1 м.[ . ]

Ко второму приему обычно прибегают при обескислороживании воды. В этом случае ввиду значительного парциального давления кислорода в атмосферном воздухе аэрацией воды кислород удалить нельзя. Поэтому воду доводят до кипения, тогда растворимость всех газов в ней падает до нуля. Для этого применяют либо нагревание воды (в термических деаэраторах), либо понижение давления до величины, при которой вода кипит без дополнительного подогрева. Последний процесс осуществляется в вакуумных дегазаторах.[ . ]

Интенсификацию процессов биологической очистки можно проводить путем аэрации суспензии активного ила чистым кислородом, так как экспериментально было показано, что при проведении большинства аэробных процессов именно этот компонент питания является лимитирующим. Применение это позволяет увеличить эффективность процесса биологической очистки и снизить время пребывания сточной воды в системе. Однако реализация такой схемы ставит вопрос полноты использования кислорода. Для его решения были разработаны аппараты закрытого типа — окситенки с принудительной аэрацией сточной воды. Отмечено, что одновременно с повышением эффективности применения кислорода происходит избыточное накопление в среде культивирования СО?, который необходимо периодически отдувать. Схема окситенка представлена на рис. 44.[ . ]

Иллюстрацией взаимодействия этих явлений может служить рис. 32, на котором схематически показаны ход процесса потребления кислорода и аэрации воды водоема, а также результативная кривая фактического содержания кислорода в воде на протяжении известного периода времени.[ . ]

Второй режим наступает при уменьшении глубины погружения до полного обнажения диска. Потребление электроэнергии при этом значительно снижается, а объем переданного в воду кислорода резко возрастает. В этом случае аэрация происходит под воздействием трех факторов: 1) вовлечения воздуха струей воды, срывающейся с лопасти; 2) защемления воздуха вследствие неустойчивости образующейся воронки; 3) возмущения свободной поверхности воды.[ . ]

Очистка в аэротенках. Аэротенками называют железобетонные аэрируемые резервуары. Процесс очистки в аэротенке идет по мере протекания через него аэрированной смеси сточной воды и активного ила (рис. Аэрация необходима для насыщения воды кислородом и поддерживания ила во взвешенном состоянии.[ . ]

Биофильтры представляют собой цилиндрические железобетонные резервуары ( диаметр 6-30 м, производительность соответственно от 1000 доь /сут стоков), с дырчатым днищем, заполненные пористой насадкой ( шлаки, керамзит, кокс, галька, блоки из пластмасс). В биофильтрах микроорганизмы заселены на поверхности насадки и образуют биоплевку толщиной 1-3 мм. Надежная работа биофильтра может быть достигнута только при равномерном орошении водой поверхности фильтрующего материала (наоадки). Орошение сточными водам) осуществляется распределительными устройствами подвижного и неподвижного типа. Очищаемый сток фильтруется через насадку, контактируя с биопленкой. Биофильтры открыты,и аэрация воды происходит за счет контакта капель воды с воздухом, может применяться искусственная аэрация о помощью вентилятора. Иногда для полноты очистки очищаемая вода многократно циркулирует через реактор. Такая рециркуляция необходима также для более интенсивного вымывания плевки (продуктов разложения) с поверхности насадки. Обычно остаточное НШ после биофильтров составляетг/м3 при ШК перед очисткойг/м3. Окислительная мощность биофильтров достигаетг/(м3 сут ), гидравлическая нагрузка — Ю-30 м3(м2.сут ). Степень использования кислорода гоздуха ( при искусственной аэрации)%.[ . ]

Использование замкнутых систем в рыбоводстве нашей страны не получило еще широкого распространения. Разработки отечественных систем оборотного водоснабжения стали проводиться со второй половины 70-х годов. Первая отечественная автоматизированная установка с оборотным водоснабжением «Биорек» создана специалистами рыболовецкого колхоза им. Кирова Эстонской ССР. Установка состоит из 6 бассейнов рабочей вместимостью по 2 м3 каждый, основного и аварийного циркуляционных насосов, бойлера для подогрева воды, пластинчатого погружающегося биофильтра общей площадью поверхности пластин 470 м2, вертикального отстойника, системы аэрации техническим кислородом и сжатым воздухом, компрессора и пульта управления. В оборотной системе помещается 40 м3 воды. Ее проточность составляет 10 м3/ч. Свежая вода поступает в количестве не более 2. 10% вместимости системы в сутки. Содержание кислорода в бассейне на притоке составляет 15 мг/л. Раздача корма автоматизирована. Одновременная нагрузка составляет 900 кг форели, или 75 кг/м3.[ . ]

Источник: http://ru-ecology.info/term/42970/

Мир аквариума

Сайт о подводных обитателях и техническом оснащении аквариума

Аэрация воды в аквариуме. Необходимость или излишество.

Во всех мы магазинах мы видим бурлящие фильтра, тарахтящие компрессоры, которые выдают большое количество пузырьков воздуха. По-научному этот процесс называется аэрацией. Для чего это нужно? Обязательно ли использование в домашнем аквариуме аэрационного оборудования?

Общая информация

Аэрация – процесс продувки водной среды сжатым воздухом. Основной ее целью является, прежде всего, насыщение воды кислородом. Однако комнатный воздух состоит далеко не из одного кислорода. Состав его гораздо более сложен, поэтому при продувке воды в ней растворяются многие вещества. Больше всего в воздухе содержится азота (примерно 75-80%). Этот газ считается инертным, потому что не вступает в химическую реакцию. Поэтому его количество в аквариумной воде можно не контролировать. Однако, нахождение в воде очень большого растворенного газа, в частности азота, может привести к газовой эмболии и удушью. Также в воздухе присутствует углекислый газ (CO2), который также растворяется в воде. Только содержание разных газов в воздухе неодинаково. Азота – 78%, кислорода – 21%, инертные газы – 1%, двуокись углерода – 0,03%. Поэтому, при продувке воздухом, только четвертая часть всего потока будет составлять кислород. Кроме того, аэрация аквариума приводит к перемешиванию слоев воды за счет того, что пузырьки воздуха, поднимаясь, увлекают с собой воду. Ее место занимает другая, таким образом формируется эффект перемешивания. Он идет тем интенсивнее, чем большее количества воздуха мы подаем в аквариум.

Насыщение воды кислородом

Важность и незаменимость кислорода в аквариуме переоценить сложно. Он необходим для дыхания рыбок и растений, он участвует в окислении органики и поддерживает благоприятную для обитания среду. Увеличить его содержание в аквариумной воде можно с помощью аэрации. Как же он попадает в воду.

На скорость насыщения воды кислородом оказывают влияние следующие факторы:

Размер воздушных пузырьков

Размер пузырьков оказывает непосредственное влияние на скорость насыщения воды кислородом. Воздух с помощью компрессора подается под давлением в воду, где с помощью распылителя превращается в мелкие пузырьки. Далее эти пузырьки устремляются к поверхности, по пути контактируя с водой и отдавая ей содержащейся внутри себя кислород. Чем меньше размеры пузырьков, тем больше поверхность контакта с водой и, следовательно, процесс насыщения идет интенсивнее. В соленой воде размеры пузырька могут достигать всего 0,5 мм, тогда как в пресной – 5 мм. Поэтому применение мелкопористых распылителей для пресноводных аквариумов наиболее актуально.

Время нахождения пузырька воздуха в воде

Также на скорость насыщения водой кислородом влияет время нахождения пузырька в воде. Чем длительней по времени пузырек достигает поверхности, тем дольше происходит процесс диффузии, поэтому понятно, что распылитель, через который выходит воздух лучше всего размещать как можно ближе ко дну.

Характер водяного потока.

Поднимающиеся со дна аквариума к поверхности пузырьки воздуха создают довольно-таки сильный ток воды. Это эффект используется в конструкции аэрлифтных фильтров. Кислород из пузырька воздуха, благодаря процессам диффузии, поступает в тонкий приграничный слой, в котором быстро происходит насыщение, и растворение кислорода останавливается. Если же поток воды турбулентный, то есть слои воды постоянно перемешиваются, то насыщение кислородом не останавливается.

Негативные последствия аэрации

Однако, кроме неоспоримых плюсов аэрации, главным из которых является насыщение кислородом, у этого процесса есть и недостатки:

Снижение содержания СО2

Как известно, растворенный в воде углекислый газ является очень важной составляющей выращивания в аквариуме живых растений. Понижение его концентрации приводит к повышению показателя рН. Кроме того при сильном снижении содержания СО2 останавливаются в росте многие растения. Вопреки всеобщему мнению, повышение содержания растворенного кислорода в воде не приводит к уменьшению содержания СО2. К резкому снижению концентрации растворенного углекислого газа приводит волнение воды на поверхности. Именно такую рябь создают пузырьки воздуха, образующиеся при аэрации.

Дополнительное оборудование

Для полноценной аэрации необходимо использовать компрессор или применять фильтр с возможностью аэрации. Этого можно достигнуть с помощью применения насадки для аэрации или использовать флейту для дождевания. (О том, как использовать для этих целей фильтр мы с вами разговаривали в статье посвященной установке внутреннего фильтра в аквариум.)

Если разделить эти способы аэрации по эффективности этих процессов в насыщении воды кислородом, то получится:

  1. Компрессора с мелкопористым распылителем
  2. Фильтр с аэрационной насадкой
  3. Флейта для дождевания

Организация аэрации в аквариуме приводит, как правило, увеличению его шумности. Самыми шумными в основном являются компрессоры, особенно мембранного типа (об этом мы с вами говорили в статье, посвященной компрессорам). Но и фильтра, тоже бывают не очень тихими. Даже в случае использования абсолютно бесшумного оборудования, чего на практике не бывает, вы все равно столкнетесь с дополнительными звуками, которые издают лопающиеся на поверхности пузырьки воздуха. Этот звук особенно слышен в ночное время и тем отчётливее, чем выше производительность компрессора.

Выводы

Рассмотрев все плюсы и минусы аэрации воды, настало время ответить на главный вопрос – нужна ли она в аквариуме. Так вот ответ будет – нет. Присутствие аэрации в виде продувки воды само по себе не является необходимым условием благополучного содержания аквариума. Для подводных обитателей необходимы только две характеристики – концентрация растворенных в воде кислорода и углекислого газа, и им абсолютно все равно, какими способами вы достигнете необходимых значений. Основным «поставщиком» кислорода в воду всегда были активно растущие подводные растения. Если у вас густо засаженный аквариум и налицо признаки активной выработки кислорода растениями (на листьях образуются пузырьки), то в дневное время аэрация вам не требуется. Однако все меняется в темное время суток. Вся живая масса растений начинает потреблять кислород, поэтому падение его концентрации к утру – естественный процесс. Необходимо проверить содержание кислорода в часы, близкие к включению света и определить необходимость аэрации. Если вы определили, что требуется введение кислорода извне, то установка аэрационного является необходимым. Автоматическое включение и выключение этих устройств можно организовать с помощью таймера. Включение необходимо обеспечить примерно за 30 минут до отключения освещения, а остановку примерно через час после наступления светового дня в аквариуме.

Если же в вашем аквариуме растений не много, а вот плотность посадки рыбок высокая, то для протекания биологических процессов круглосуточная аэрация крайне необходима.

В заключение стоит отметить, что необходимость аэрации стоит оценивать по тестам и по общему состоянию подводных обитателей. При этом не стоит забывать, что активное перемешивание и рябь на поверхности воды приводит к выветриванию углекислого газа, растворенного в воде. Это очень важно при выращивании большого количества быстрорастущих растений.

Источник: http://myaquaworld.ru/2016/09/05/aeratsiya-vody-v-akvariume-neobhodimost-ili-izlishestvo/

Насыщение воды кислородом

Доступность растворенного кислорода (РК) обычно является главным фактором, который ограничивает возможность увеличения плотности посадки в замкнутой системе водоснабжения. Измерение его концентрации проводится различными методами (подробнее). Использование только аэрации для обеспечения кислорода позволяет поддерживать плотность посадки 40 кг/м 3 . Однако внесение чистого кислорода с помощью оборудования эффективной подачи газа повышает плотность посадки до 120 кг/м 3 . В расчет берется разница концентрации растворенного кислорода на входе емкости культивирования (10 мг/л при аэрации или 18 мг/л подача чистого кислорода) и на выходе системы. Например, при концентрации растворенного кислорода на выходе 6 мг/л для дыхания рыбы доступно лишь 4 мг/л при аэрации (10 мг/л — 6 мг/л) и 12 мг/л при подачи чистого кислорода (18 мг/л — 6 мг/л). Таким образом, плотность посадки может возрасти с 40 кг/м 3 до 120 кг/м 3 . Интересно, что концентрация побочных продуктов (твердого осадка) при возрастании плотности зарыбления также возрастает. Поэтому необходимо более эффективное их удаление, например, использование микросетчатого фильтра.

Запросы водных организмов в отношении концентрации кислорода зависят от многочисленных факторов, включающих плотность посадки, количества вносимого корма, уровня стресса, температуры воды и ряда других. Холодноводные виды нуждаются в 0,3-0,5 кг кислорода на 1 кг корма. При высоких температурах и наличии кислородного запроса со стороны биофильтра и других бактерий потребность в кислороде возрастает до 1 кг кислорода на 1 кг корма. Минимальные значения растворенного кислорода зависят также от потребностей конкретного вида рыб и условий выращивания. Тилапия может выживать при таких уровнях растворенного кислорода, при которых радужная форель или лосось погибают в течение считанных минут. Стоит отметить, что концентрация O2 менее 4-6 мг/л снижает ростовые показатели.

Плотность посадки можно повысить путем повышения количеств вносимого корма, когда решена проблема с доступностью кислорода и снижены такие лимитирующие факторы, как общий уровень азотсодержащих продуктов, CO2, объем емкости культивирования. Повышение плотности зарыбления должно быть экономически оправдано.

Таким образом, концентрация растворенного кислорода является одним из наиболее существенных лимитирующих факторов, определяющих количество выращиваемой рыбы.

Тем не менее, интенсификация снабжения воды чистым кислородом, равно как и аэрация, ограничена, потому что на каждые 10 мг/л потребляемого O2 образуется 1,0-1,4 мг/л TAN (общий уровень азота),мг/л CO2 имг/л твердых частиц в осадке. При потреблении кислорода системой болеемг/л (в зависимости от щелочности, pH, температуры, видов рыб) лимитирующим фактором становится концентрация растворенного углекислого газа (без снятия и контроля pH).

Аэрация атмосферным воздухом (слева) и оксигенация кислородной смесью (справа).

Перенос газов

Аэрация — процесс контакта газов с водой.

Когда воздух контактирует с водой, растворенные газы в воде достигают равновесной фазы, согласно парциальному давлению газов в атмосфере. На растворение газов влияют два фактора, площадь поверхности раздела сред «воздух-вода» и разница парциальных давлений (концентраций) газов при насыщении и в воде. Например, если вода не насыщена газом, последний будет растворяться. В противном случае, при сверхнасыщении воды, газ начнет покидать воду. В простейшей капельной колонне можно удалять из воды сверхнасыщенный азот, тогда как кислород, не достигший этого состояния, напротив, начинает растворяться. Скорость переноса газов зависит от дефицита (или избытка) их в растворе. Она пропорциональна константе, известной как коэффициент переноса газа. Общий коэффициент переноса газа определяется условиями, созданными с конкретной системе подачи газа. Это составной показатель, включающий такие факторы, как коэффициент диффузии газов, толщина жидкостной пленки и площадь поверхности раздела фаз «воздух-вода». Озвученные факторы также обозначают пути для повышения общего количества переносимого газа. Например, можно уменьшить толщину жидкостной пленки за счет перемешивания и создания турбулентных потоков; путем уменьшения размера пузырьков, повысить площадь поверхности раздела фаз «воздух-вода»; либо увеличить концентрационный градиент.

Концентрационный градиент можно повысить путем введения чистого кислорода, установкой систем повышенного давления, сдерживанием парциального давления газа в атмосфере от резких изменений при его протекании по системе переноса (увеличением площади поверхности раздела фаз).

Чистый кислород контактирует с водой, где достигает сверхнасыщенного состояния. При этом из раствора уходит незначительная доля азота. В условиях обычной аэрации плотность посадки остается относительно низкой (менее 40 кг/м 3 ), но обеспечивается контакт воды с атмосферным воздухом, что предотвращает накопление токсических концентраций углекислого газа.

Кислородная смесь в 5 раз повышает растворимость кислорода в воде по сравнению с аэрацией обычным воздухом (48,1 мг/л против 10,1 мг/л при 15 °C). Возрастание давления с 1 до 2 атмосфер приводит к возрастанию растворимости кислорода в два раза (97 мг/л против 48 мг/л при 15 °C).

В рыбоводстве чаще всего используется три источника кислорода: кислородная смесь под высоким давлением, сжиженный кислород и генерация кислорода на месте. Для гарантированного присутствия кислорода во многих хозяйствах предусмотрено, по крайней мере, два источника его получения. Кислородная смесь под высоким давлением, содержит от 3 до 7 м 3 газа под давлением 170 атмосфер. С целью повышения емкости можно соединить вместе несколько баллонов. Вследствие своей дороговизны и ограниченной вместимости, кислородные баллоны используются только в качестве запасного средства, на крайний случай.

Также кислород можно генерировать на месте, используя адсорбцию с перепадом давления (PSA – “Pressure Swing Adsorption”) или вакуумное адсорбционное разделение (VSA – “Vacuum swing Adsorption”). В обоих случаях для избирательной адсорбции или абсорбции азота из воздуха для продукции смеси, обогащенной кислородом, используется молекулярный микрофильтр. На рынке представлены модели, производительностью 0,5-14 кг кислорода в час при 0,7-3,3 атмосферах. Для продукции смеси, содержащей 85-95% кислорода, требуется источник сухого, отфильтрованного воздуха, подаваемого под давлением 6,0-10,0 атмосфер. PSA и VSA операционные единицы функционируют периодически и включаются только по необходимости. Они очень надежны и не требуют большого ухода. Тем не менее, данное оборудование очень дорого стоит, равно и как его работа, что связано с необходимостью подачи воздуха под высоким давлением. Кроме того, так как для своей работы PSA и VSA единицы нуждаются в электричестве (1,1 кВт на 1 кг O2), на случай его отключения необходим запасной источник чистого кислорода.

Очень часто существует возможность получить жидкий кислород 98-99% чистоты, который может транспортироваться и храниться в контейнерах типа сосуда Дьюара. При 1 атмосфере жидкий кислород вскипает при -182.96°C, поэтому требуется специальный криогенный контейнер для хранения. Он может варьировать в размерах от 0,11 м 3 до 38 м 3 , и обычно арендуется или поступает в лизинг от поставщиков, хотя небольшие емкости могут продаваться. Четыре с половиной литра жидкого кислорода эквивалентно 3,26 м 3 газообразного кислорода. Максимальное давление в контейнере варьирует от 8,775 до 11,7 атмосфер. Перед использованием жидкий кислород испаряется непосредственно через теплообменники. Система хранения жидкого кислорода состоит из емкости для хранения, теплообменника-газификатора и регулятора давления. Использование данного оборудования зависит от транспортных расходов, и снижает затраты на поддержание и покупку PSA систем. Оборудование для хранения и подачи жидкого кислорода очень надежно и работает даже при отключении электричества. Проблемы наблюдаются при его использовании в качестве запасного варианта на случай отключения электричества, когда хранимого объема газа оказывается недостаточно. Необходимо внимательно отнестись к возможным рискам и подбирать контейнеры достаточного объема. Кислорода должно быть достаточно, по крайней мере, на 30 дней эксплуатации. При первых признаках ухудшения погодных условий и использовании сжиженной смеси благоразумно снизить количество вносимого корма, что уменьшит кислородные запросы рыб в течение следующих 24 часов.

Оборудование для оксигенации

В непрерывной жидкой фазе (пузырьки в воде): U-образные трубы, кислородные конусы (насыщение в нисходящем водном потоке), кислородный аспиратор, распылители.

Для переноса кислорода используются непрерывная газовая фаза (вода капает в воздухе): многоуровневые низконапорные оксигенаторы, упакованные или распыляющие колонны, колонны под давлением, закрытые механические поверхностные смесители.

Многоуровневые низконапорные оксигенаторы используются чаще всего, потому что они приспособлены для высокоскоростного потока с минимальным гидростатическим напором. Традиционный низконапорный оксигенатор был разработан Воттеном в 1989 году. В настоящее время созданы разнообразные схемы данного устройства, которые, однако, имеют один принцип работы. Оксигенатор состоит из распределительной пластины, находящейся над несколькими (5-10) прямоугольными камерами. Вода течет через заградительные пластины до конца канала, либо с помощью помпы направляется вверх от емкости с рыбой, через распределительную пластину, а затем падает через прямоугольные камеры. Камеры обеспечивают поверхность на границе раздела фаз, необходимую для смешивания и переноса газа. Нисходящий поток собирается на дне каждой камеры и покидает их. Весь чистый кислород вводится во внешнюю или первую прямоугольную камеру. Смесь газов в первой камере постепенно распространяется по всем камерам. При прохождении от камеры в камеру газовая смесь постепенно теряет кислород, который растворяется в воде. Наконец, остатки смеси покидают последнюю камеру. Каждая из прямоугольных камер газопроницаема. Отверстия между ними сделаны таким образом, чтобы препятствовать обратному смешиванию воды. Многоуровневые низконапорные оксигенаторы. Справа конструкция с коническим дном.

Для снижения скопления осадка низконапорные оксигенаторы могут конструироваться с коническим дном. Благодаря серии камер и снижению короткой циркуляции газа, многоуровневая система позволяет максимизировать абсорбцию O2. С введением кислорода (объем введения составляет 0,5-2% от объема водного потока) происходит выделение азота из воды. Гидравлическое давление при этом составляетг*мин/ фут 2 .

Эффективность абсорбции в зависимости от числа камер и соотношения площади раздела фаз (экспериментальная модель имела следующие вводные данные: диаметр отверстий перфорированной разделительной пластины = 9,5 мм; высота водоприемника = 13 см; высота водопада до водоприемника = 61 см; давление водяного столба над распределительной пластиной = 7,5 см; температура = 20,0°C; площадь верхней части = 0,1 м 2 ; активная площадь камеры = 10,0%; камер = переменная; соотношение газа и жидкости (G/L) = переменная; концентрация входящего кислорода (DOin) = 6,0 мг/л; концентрация входящего азота (DNin) = 14,0 мг/л; концентрация входящего углекислого газа (DCO2) = 0.0; давление = 760,0 мм.рт.ст.; фракция кислорода в поступающей смеси = 0,99).

Представленная модель оксигенатора использована для демонстрации влияния числа камер и площади поверхности раздела фаз «газ/жидкость» на эффективность абсорбции кислорода. Как можно видеть, даже модель с 4-5 камерами уже оказывается очень эффективной. Это обусловлено существованием коммерческих моделей с числом камер, равным семи. На графике видно, что при соотношении G/L = 2% эффективность переноса газа несколько падает. Таким образом, увеличение соотношения G/L экономически не оправдано.

Обратный выход растворенного кислорода из воды в зависимости от числа камер и соотношения площади раздела фаз (экспериментальная модель имела следующие вводные данные: диаметр отверстий перфорированной разделительной пластины = 9,5 мм; высота водоприемника = 13 см; высота водопада до водоприемника = 61 см; давление водяного столба над распределительной пластиной = 7,5 см; температура = 20,0°C; площадь верхней части = 0,1 м 2 ; активная площадь камеры = 10,0%; камер = переменная; соотношение газа и жидкости (G/L) = переменная; концентрация входящего кислорода (DOin) = 6,0 мг/л; концентрация входящего азота (DNin) = 14,0 мг/л; концентрация входящего углекислого газа (DCO2) = 0.0; давление = 760,0 мм.рт.ст.; фракция кислорода в поступающей смеси = 0,99).

На данном графике показано, что соотношение газа и жидкости 1,4% характеризует наибольший объем подачи кислорода, когда наблюдается минимальная эффективность абсорбции кислорода 70%; это связано с повышением выделения растворенного кислорода из воды при объеме его подачи в концентрации 12 мг/л по сравнению с 6 мг/л. Отсюда вытекает эмпирическое правило, что дельта растворенного кислорода примг/л является целевым значением при проектировании многоуровневых низконапорных оксигенаторов. Быстрое падение эффективности абсорбции при повышении соотношения газа и жидкости создает опасность для рыбоводов, которые пытаются увеличить соотношение G/L и, тем самым, лишь повышают уход кислорода из раствора.

CO2-дегазационная колонна над многоуровневым низконапорным оксигенатором.

Часто непосредственно над многоуровневым низконапорным оксигенатором располагают CO2-дегазационную колонну.

U-образная труба для аэрации функционирует по принципу повышения давления газа, что приводит к возрастанию растворения кислорода. Она состоит из двух концентрических трубок, либо из двух трубок в вертикальной шахте глубиной 9-45 метров. Кислород подается в верхний конец перевернутой U-образной трубы, по которой вниз к изгибу спускается смесь воды с газом. Эффективность растворения кислорода определяется высотой U-трубы, скоростью подачи газа, скоростью водного потока, глубиной диффузора и концентрацией поступающего кислорода. Концентрация растворенного кислорода варьирует от 20 до 40 мг/л, однако эффективность его переноса составляет всего 30-50%. Установка узла вторичного использования отработанного газа повышает эффективность переноса до 55-80%. У U-образной трубы имеется два преимущества, одно из которых заключается в низком гидравлическом напоре, что при наличии достаточной высоты жидкости исключает необходимость во внешнем источнике электропитания. Данный тип оксигенатора может использовать воду, содержащую большое количество загрязнений. Его единственным недостатком является плохая экстракция углекислого газа и азота, а также высокая стоимость строительства, особенно в присутствии коренной породы.

Вода движется со скоростью 1,8-3 м/сек и увлекает за собой пузырьки кислорода, плавучесть которых составляет 0,3 м/сек. Растворение кислорода повышается при достижении глубиныметров. Одной из проблем эксплуатации U-трубы может стать блокада канала слишком большим объемом пузырьков кислорода, которые ломают водный поток (при соотношении газа и жидкости более 25%). Для работы оксигенатора необходим гидравлический напор 1-6 метров. Для больших труб с большим потоком требуется низкий столб воды, для маленьких труб – высокий.

Кислородные конусы

Кислородные или оксигенационные конусы состоят из конусовидного цилиндра или серии труб с постепенно увеличивающимся диаметром. Вода и кислород входят в верхнюю часть конуса, направляются вниз к выходному патрубку. С возрастанием диаметра конуса по ходу вниз, скорость воды снижается, вплоть до момента, когда она становится равна скорости всплытия пузырьков кислорода. Таким образом, пузырьки находятся во взвешенном состоянии и постепенно растворяются в воде. Эффективность данного процесса определяется скоростью поступления воды и кислорода, концентрацией вводимого кислорода, геометрией конуса и создаваемым давлением. Эффективность абсорбции варьирует от 95 до 100% с концентрацией на выходемг/л. Коммерческие модели рассчитаны на растворение 0,2-4,9 кг кислорода в литре при скорости водного потокал/мин. Стоит отметить, что кислородные конусы плохо удаляют азот из воды.

Кислородный конус Кислородный конус (слева); другая конструкция использующая принцип противотока газовой и жидкой фаз (справа).

Контроль O2 и CO2

Необходимо удалять углекислый газ из воды после достижения им максимального уровня, перед сверхнасыщением воды кислородом. Этот процесс осуществляется после биофильтрации.

Воду необходимо очистить от летучих компонентов перед её поступлением в аппарат оксигенации. Предварительная фильтрация газообразных продуктов поднимает концентрацию растворенного кислорода до 90% уровня насыщения. Только чистый кислород должен поступать на сверхнасыщение.

Состояния сверхнасыщения растворенного кислорода необходимо достигать непосредственно перед поступлением воды в емкость культивирования. При этом вода должна быть изолирована от атмосферного воздуха.

Здесь находится скрытый текст. Для его просмотра необходимо зарегистрироваться.

УФ дезинфекция воды в УЗВ

Озонирование воды в УЗВ

Сравнение экономики и экологичности моделей УЗВ и садковой системы для выращивания Атлантического лосося

Удаление твердых частиц из холодноводной УЗВ. Сравнение гидроциклона с отстойником радиального типа

Песочные биофильтры с псевдоожиженным слоем 2 часть

Источник: http://aquavitro.org/2013/06/17/nasyshhenie-vody-kislorodom/

14 апреля 2023, 23:09 | Просмотры: 1435

Добавить новый комментарий

Для добавления комментария, пожалуйста войдите

0 комментариев