Розчинене залізо – ознака низької якості води.
Розчинене залізо часто містить вода з підземних джерел. Розчинене залізо засмічує насоси, трубопровідну арматуру та трубопроводи, створюючи відкладення накипу та біоплівки. Гідроокис заліза і бактерії, що їм харчуються, надають воді кольоровості, створюють неприємний запах і присмак. Вміст розчиненого заліза в кількості 0,3 мг/л вже здатний надавати колір воді, фарбувати тканини та поверхні.
Видалення заліза.
Залізо може бути вилучене з води звичайними іонообмінними системами пом’якшення з регенерацією хлоридом натрію. Однак, застосування таких систем у промисловому масштабі вимагає надто великих витрат на реагенти та постійних витрат на обслуговування. В результаті аерація залишається найпростішим і найчастіше використовуваним механізмом видалення розчиненого заліза з води. Розчинене залізо вступає в контакт з атмосферним киснем і окислюється до нерозчинної форми оксиду заліза, частинки якого осідають у воді і затримуються фільтруванням.
Справжня проблема завжди полягає в тому, як ввести окисник у воду. Додавання таких окислювачів, як хлор, перманганат калію або чистий кисень – це один вибір, що вимагає дій з реагентами та їх зберігання. Озон – дуже ефективний окисник, але процес його генерування може бути дуже енергоємним. Третій варіант – інжекція. Підмішування повітря в потік води за допомогою інжектора Вентурі забезпечує потужну аерацію без зниження тиску.
Як вирішували проблему заліза в воді в Сан-Анджело, Техас, США.
У 2008 році місто почало використовувати для водопостачання підземну воду, що містить високі концентрації розчиненого заліза та радію. Видалення радію було обов’язковим. У масштабах міста видалення радію з води забезпечувалося застосуванням іонообмінної технології. Однак розчинене залізо потрібно було видалити на стадії до надходження води на іонообмінні фільтри для запобігання поступовому отруєнню іонообмінної смоли.
Комунальна насосна станція з підземного джерела подає до міської водопровідної мережі від 8000 до 30000 кубічних метрів води на день із робочим тиском у діапазоні 5,5 – 7 бар. Для забезпечення надходження повітря було встановлено 4 паралельні системи інжекції повітря з інжекторами Вентурі, деаераторами та насосами потужністю 45 кВт у кожній із систем інжекції повітря.
Сила ефекта Вентурі.
Сила потоку, що проходить через інжектор Вентурі, створює вакуум, який забезпечує надходження атмосферного повітря через впускний канал в збагачену залізом воду. Підтримуваний диференціал тиску між входом та виходом інжектора забезпечує ефективну аерацію – перемішування бульбашок повітря з водою. Надмірне повітря, здатне порушити роботу розташованої нижче потоку фільтруючої системи, сепарується і скидається в атмосферу через повітровідділювальний клапан.
Низькі витрати на обслуговування.
У всій системі тільки відцентрові насоси містять рухомі компоненти, які експлуатаційно зношуються і потребують періодичного обслуговування. Принцип Вентурі створює вакуум при розширенні потоку рідини у вихідній камері інжектора без рухомих компонентів у конструкції. Робота системи не потребує хімічних реагентів – кисень надходить у воду в складі атмосферного повітря.
Всі компоненти аерації, включаючи насоси, встановлені на сталеву загальну платформу.
Газосепаратор та реактор Mazzei у промисловій системі аерації води.
