Napowietrzanie wody polega na jej nasyceniu tlenem, niekiedy również ozonem. Jest to proces przygotowujący wodę na potrzeby jej uzdatniania zarówno w warunkach domowych, jak i w aplikacjach przemysłowych.
Spis treści:
- Czym jest napowietrzanie wody?
- Jak przebiega napowietrzanie wody?
- Kiedy stosuje się napowietrzanie wody?
- Napowietrzanie wody w procesie usuwania żelaza i manganu
- Napowietrzanie wody w procesie usuwania siarkowodoru
- Napowietrzanie wody – podsumowanie
Czym jest napowietrzanie wody?
Napowietrzanie polega na nasyceniu wody tlenem (niekiedy również ozonem) w celu przygotowania jej do dalszych etapów uzdatniania. Tlen w wodzie stwarza optymalne warunki dla zachodzenia hydrolizy i procesów utleniania. Jednocześnie zapobiega powstawaniu środowiska redukcyjnego, które może negatywnie wpływać na parametry organoleptyczne wody, smak i zapach. Napowietrzanie wody najczęściej poprzedza proces filtracji mechanicznej.
Bez przeprowadzenia pełnego procesu napowietrzania całkowite oczyszczanie wody bywa czasami niemożliwe.
Optymalny dobór metody uzdatniania wody zależy od wielu czynników i dlatego nie zawsze wydaje się oczywisty. Pierwszym krokiem na drodze do znalezienia właściwego rozwiązania są zawsze badania wody. W przypadku wątpliwości warto również poprosić o pomoc eksperta z branży.
Jak przebiega napowietrzanie wody?
Napowietrzanie wody zachodzi dzięki zastosowaniu aeratorów – urządzeń wyposażonych w mieszacze powietrza z wodą. Aeratory działają samodzielnie lub, tak jak w rozwiązaniach przemysłowych, stanowią element większego systemu wodno-powietrznego. Klasyczny napowietrzacz wody składa się z zaworu kulowego oraz zwężki inżektorowej.
W wyniku napowietrzania zachodzi redukcja stężenia związków organicznych oraz rozpuszczonych w wodzie gazów (tj. dwutlenek węgla, siarkowodór, metan oraz inne mające niekorzystny wpływ na smak i zapach wody). Dzięki większej ilości tlenu i eliminacji dwutlenku węgla, wzrasta również odczyn pH wody. W efekcie napowietrzanie wody zapobiega powstawaniu środowiska redukcyjnego, które jeszcze bardziej eskaluje problemy ze smakiem i zapachem wody.
Na fotografii widać dwa rodzaje napowietrzania wody w hydroforze bezprzeponowym. Po lewej zwykła zwężka Venturiego, po prawej sprężarka. Sprężarkę stosuje się przy wodzie, która wymaga mocnego napowietrzania lub w sytuacji gdy został już zamontowany falownik sterujący pracą pompy głębinowej.
Prostym sposobem na napowietrzanie wody bezpośrednio w kranie są perlatory, czyli niewielkie sitka zakładane na końcu wylewki, albo baterii prysznicowej. Woda, przepływając przez sitko, łączy się z powietrzem dzięki sile ciśnienia oraz niewielkim otworom, przez które zasysane jest powietrze. Perlator stanowi tym samym najprostszą odpowiedź na pytanie jak oszczędzać wodę w domu. Dzięki temu rozwiązaniu rośnie optycznie objętość strumienia kranówki, w związku z czym można obniżyć jej zużycie od 15 do nawet 60 proc., jak podają producenci.
W przemyśle związanym z przetwórstwem wody mineralnej i źródlanej napowietrzacze wody to zazwyczaj zamknięte zbiorniki, w których ciecz mieszana jest z powietrzem pod ciśnieniem. Jeśli proces odbywa się z udziałem ozonu, konieczne jest stosowanie specjalistycznych urządzeń wzbogacających wodę w ten związek. Gazy stosowane do napowietrzania wody w przemyśle muszą być pozbawione wszelkich zanieczyszczeń, również mikrobiologicznych.
Kiedy stosuje się napowietrzanie wody?
W warunkach domowych wstępne napowietrzanie wody jest konieczne wówczas, gdy żelazo w wodzie przekracza normy, a do uzdatniania stosuje się centralne odżelaziacze wody. W takim przypadku najważniejszy cel zastosowania tego procesu to poprawa fizykochemicznych parametrów wody.
Napowietrzanie wody ma korzystny wpływ na żywotność instalacji (grzewczych, chłodniczych i sanitarnych) ponieważ usuwa z niej związki, które mogą się osadzać na ściankach rur, powodując zapychanie instalacji i w konsekwencji awarie.
W przypadku przydomowych stawów napowietrzanie wody znacząco ogranicza się rozwój fitoplanktonu, co ogranicza ryzyko rozwoju toksyn.
Wstępnego napowietrzania wody wymagają również przemysłowe odżelaziacze wody. W takich warunkach stosuje się zazwyczaj mieszacze wodno-powietrzne. Woda napowietrzana jest pod ciśnieniem, co dodatkowo podnosi efektywność procesu oraz skraca czas jego trwania.
Wstępne napowietrzanie wody w procesie odżelaziania nie wymaga stosowania żadnych preparatów chemicznych, dlatego polecam to rozwiązanie osobom, które poszukują technologii o niskich kosztach eksploatacji i przyjaznych dla środowiska naturalnego.
Piotr Pisarski
Z natleniania wody korzysta się także w celu oczyszczania i napowietrzania ścieków (dochodzi do bioutleniania zanieczyszczeń organicznych) oraz w różnego rodzaju hodowlach wymagających wzbogacania wody w tlen (np. hodowle ryb i drożdży). W przypadku ścieków, pod wpływem natleniania zachodzi proces flokulacji zawiesin. W efekcie powstają większe cząsteczki, które łatwiej odseparować w kolejnych etapach uzdatniania. Dzięki napowietrzaniu następuje redukcja gazowych produktów beztlenowego rozkładu związków organicznych.
Napowietrzanie wody w procesie usuwania żelaza i manganu
Urządzenia do redukcji stężenia żelaza i manganu wykorzystujące wstępne napowietrzanie wody to jedno z najczęściej stosowanych rozwiązań w gospodarstwach domowych. W wyniku natleniania oba metale przechodzą z formy rozpuszczonej na nierozpuszczalną, dzięki czemu łatwiej je potem odfiltrować. Wstępne napowietrzanie wody chroni również złoże filtracyjne przed przedwczesnym zużyciem.
Na rynku istnieją dwa rodzaje odżelaziaczy i odmanganiaczy wody wykorzystujących wstępne napowietrzanie wody. Część urządzeń wymaga montażu zewnętrznego aeratora oraz ocynkowanego zbiornika ciśnieniowego. Inne modele mają już wbudowaną poduszkę sprężonego powietrza i mogą działać z każdym rodzajem zbiornika hydroforowego. W kwestii doboru optymalnego rozwiązania, przed podjęciem ostatecznej decyzji należy zwrócić szczególną uwagę na to jaki zbiornik hydroforowy wybrać.
Wśród urządzeń, które wymagają wstępnego napowietrzania wody doskonałą opinią wśród użytkowników cieszą się serie Ecoperla Ironitower i Ecoperla Sanitower wykorzystujące zewnętrzny napowietrzacz i ocynkowany zbiornik hydroforowy. Użytkownicy zbiorników membranowych mogą z kolei sięgnąć po urządzenie Ecoperla Oxytower z wbudowaną komorą sprężonego powietrza.
Napowietrzanie wody w procesie usuwania siarkowodoru
Oprócz problemów z przekroczeniami żelaza i manganu, właściciele studni często stoją przed wyzwaniem jak usunąć siarkowodór z wody. To stosunkowo powszechne zanieczyszczenie powoduje, że kranówka „zyskuje” nieprzyjemny zapach zgniłych jaj oraz właściwości korozyjne. Napowietrzanie wody ułatwia redukcję siarkowodoru w ekologiczny i ekonomiczny sposób.
Napowietrzanie wody – podsumowanie
Napowietrzanie to często niezbędny etap uzdatniania wody. Bywa przydatny na każdym etapie filtracji – od przygotowania wody pod dalszą obróbkę, przez usuwanie z niej niektórych związków, aż po nasycenie wody tlenem, jeśli to konieczne. Przefiltrowana w ten sposób woda zyskuje lepsze parametry organoleptyczne i staje się bardziej klarowna. Zarówno w warunkach domowych, jak i w aplikacjach przemysłowych napowietrzanie wody może poprzedzać właściwy proces redukcji stężenia żelaza i manganu.
