Skuteczność napowietrzania wody w aeratorze rurowym wypełnionym pierścieniami Białeckiego

The effectiveness of water aeration in the aerator pipe filled of Białecki rings
Artykuł przedstawia analizę porównawczą uzyskanych wyników badań zawartości tlenu w wodzie po aeratorze rurowym z pierścieniami Białeckiego. Badania przeprowadzono w warunkach technicznej eksploatacji Naukowo-Badawczej Stacji Wodociągowej SGGW w Warszawie
Artykuł przedstawia analizę porównawczą uzyskanych wyników badań zawartości tlenu w wodzie po aeratorze rurowym z pierścieniami Białeckiego. Badania przeprowadzono w warunkach technicznej eksploatacji Naukowo-Badawczej Stacji Wodociągowej SGGW w Warszawie
Rys. redakcja RI

Ze względu na występujący na niektórych obszarach deficyt wody oraz oddziaływanie antropogeniczne coraz częściej sięga się po wodę trudną do uzdatnienia. W tym celu niezbędne jest udoskonalenie urządzeń i metod uzdatniania wody do różnych celów gospodarczych [12] oraz projektowanie stacji uzdatniania o jak najmniejszej energochłonności przy największej wydajności.

Napowietrzanie wody jest procesem bardzo złożonym. Na jego przebieg ma wpływ wiele czynników, oddziałujących wprost lub pośrednio. Rozpuszczalność tlenu w wodzie zależy głównie od temperatury i turbulencji wody, a w mniejszym stopniu od ciśnienia, stopnia zasolenia i właściwości fizyko-chemicznych tlenu. Wzrost temperatury wody powoduje spadek rozpuszczalności tlenu w wodzie.

Siłą motoryczną reakcji rozpuszczania się tlenu jest różnica stężeń tlenu – między stężeniem aktualnie panującym w wodzie a stężeniem w stanie równowagi. Wzrost turbulencji wody powoduje wzrost rozpuszczalności tlenu.

W dostępnej literaturze naukowo-technicznej niewiele jest informacji dotyczących badań skuteczności napowietrzania wody, hydraulicznych warunków pracy oraz zasad projektowania i eksploatacji aeratorów rurowych z pierścieniami Białeckiego [2, 3, 5, 6, 8, 10]. Zaletami aeratorów rurowych w stosunku do klasycznych są:

  • mała przestrzeń zabudowy,
  • dobra skuteczność napowietrzania wody
  • łatwa eksploatacja [7].

Aeratory rurowe instalowane są pionowo w ciągu rurociągów doprowadzających wodę do filtrów.

W artykule przedstawiono analizę porównawczą uzyskanych wyników badań zawartości tlenu w wodzie po aeratorze rurowym z pierścieniami Białeckiego. Badania przeprowadzono w warunkach technicznej eksploatacji Naukowo-Badawczej Stacji Wodociągowej Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (NBSW SGGW). Zakres badań obejmował aerator rurowy o średnicy 200 mm współprądowy z pierścieniami Białeckiego ze stali nierdzewnej o średnicy 12 mm.

Budowa i zasada działania stacji uzdatniania wody

Naukowo-Badawcza Stacja Wodociągowa Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego jest w wysokim stopniu zautomatyzowana i wyposażona w elektroniczne urządzenia kontrolno-pomiarowe. Stacja uzdatniania produkuje wodę głównie dla kompleksu uczelnianego. Woda ujmowana z utworów czwartorzędowych czerpana jest z trzech studni wierconych (rys. 1).

Rys. 1. Schemat stacji uzdatniania wody: 1 – pompa głębinowa, 2 – studnia wiercona, 3 – automatyczny zawór do regulacji przepływu, 4 – aerator, 5 – filtr odżelaziający, 6 – odpowietrznik kulowy, 7 – elektroniczny miernik różnicy ciśnień, 8 – zawór odcinający z końcówką impulsową, 9 – manometr, 10 – zawór odcinający, 11 – strumienica do napowietrzania wody, 12 – ręczny zawór do regulacji przepływu, 13 – wężyki impulsowe, 14 – spust do kanalizacji, 15 – filtr odmanganiający, 16 – elektroniczny przepływomierz, 17 – ręczny zawór grzybkowy, 18 – sprężarka, 19 – dmuchawa powietrza, 20 – pompy do płukania filtrów, 21 – zbiornik zapasowo-wyrównawczy, 22 – kosz ssawny, 23 – zestaw hydroforowo‑pompowy, 24 – sieć wodociągowa, 25 – osadnik popłuczyn, 26 – sieć kanalizacyjna
Rys. 1. Schemat stacji uzdatniania wody: 1 – pompa głębinowa, 2 – studnia wiercona, 3 – automatyczny zawór do regulacji przepływu, 4 – aerator, 5 – filtr odżelaziający, 6 – odpowietrznik kulowy, 7 – elektroniczny miernik różnicy ciśnień, 8 – zawór odcinający z końcówką impulsową, 9 – manometr, 10 – zawór odcinający, 11 – strumienica do napowietrzania wody, 12 – ręczny zawór do regulacji przepływu, 13 – wężyki impulsowe, 14 – spust do kanalizacji, 15 – filtr odmanganiający, 16 – elektroniczny przepływomierz, 17 – ręczny zawór grzybkowy, 18 – sprężarka, 19 – dmuchawa powietrza, 20 – pompy do płukania filtrów, 21 – zbiornik zapasowo-wyrównawczy, 22 – kosz ssawny, 23 – zestaw hydroforowo‑pompowy, 24 – sieć wodociągowa, 25 – osadnik popłuczyn, 26 – sieć kanalizacyjna; rys. archiwa autorów

 W wodzie surowej przekroczone są parametry żelaza i manganu [6]. Parametry ujmowanej wody muszą być dostosowane do obowiązujących norm zgodnie z rozporządzeniem Ministra Zdrowia [14, 15].

Technologia uzdatniania wody opiera się na napowietrzaniu wody w aeratorze i jej filtracji przez złoże z piasku kwarcowego w odżelaziaczu, a następnie przepływie przez aktywne złoże z piasku kwarcowego w odmanganiaczu.

Uzdatnianie wody odbywa się w dwóch ciągach (sekcja nr 1 i 2, rys. 1), zbudowanych z aeratora (A), filtra odżelaziającego (Fe) i filtra odmanganiającego (Mn), zakończonych zbiornikiem zapasowo-wyrównawczym (ZZ-W).

W ciągu technologicznym do uzdatniania wody ujmowanej z utworów czwartorzędowych średnica zainstalowanych aeratorów wynosi 0,2 m, długość 1,5 m, średnica pierścieni 12 mm, a miąższość zasypowa 0,75 m.
Budowa filtrów odżelaziających i odmanganiających jest identyczna. Ich średnica wynosi 2,4 m, miąższość złoża właściwego to 1,0 m, a średnica ziaren od 0,8 do 1,2 mm. Miąższość warstwy podtrzymującej wynosi 0,3 m, a średnica ziaren 5–15 mm.

Proces uzdatniania wody jest następujący (rys. 1):

  • Woda ze studni wierconych (2) o głębokości 30 m [6] pompami głębinowymi (1) tłoczona jest do aeratorów współprądowych (4) wypełnionych pierścieniami Białeckiego (rys. 2 - patrz: strona 2), w których następuje jej wymieszanie z powietrzem.
  • Powietrze do aeratorów (rys. 1) może być wtłaczane za pomocą sprężarki (18) lub zasysane za pomocą strumienic (11) z wodą z układu pompowania drugiego stopnia.
  • Mieszanina wodno-powietrzna z aeratorów przepływa do filtrów odżelaziających (5), w których na złożu kwarcowym następuje usuwanie żelaza z wody.
  • Nadmiar powietrza wydostaje się przez odpowietrzniki kulowe (6), zamontowane w górnej dennicy filtrów.
  • Następnie woda z filtrów odżelaziających przepływa do filtrów odmanganiających (15), w których na uaktywnionym złożu kwarcowym następuje usuwanie manganu z wody.
  • Woda uzdatniona po filtrach jest tłoczona do zbiornika zapasowo-wyrównawczego (21), z którego za pomocą zestawu hydroforowo-pompowego (23) tłoczona jest do sieci wodociągowej (24).
  • Płukanie filtrów (rys. 1) odbywa się najpierw powietrzem tłoczonym do układu dmuchawą (19), a następnie wodą uzdatnioną tłoczoną pompami płucznymi (20) ze zbiornika zapasowo-wyrównawczego (21).
  • Popłuczyny z poszczególnych filtrów kierowane są do spustów kanalizacyjnych (14) i dalej do osadnika popłuczyn (25), w którym następuje sedymentacja osadów żelaza i manganu wypłukanych z filtrów [4].
  • Woda nadosadowa z osadnika odprowadzana jest do sieci kanalizacyjnej (26).
  • Poszczególne filtry płukane są pojedynczo z częstotliwością zależną od stopnia ich zakolmatowania. Częściej płukane są filtry odżelaziające, ponieważ zawartość żelaza w wodzie surowej jest osiem razy większa niż manganu [6].

Czytaj też: Porównanie rozwiązań sterowania ciśnieniem w modelach sieci wodociągowej >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   25.01.2017
Tagi: 
woda | 
napowietrzanie wody | 
uzdatnianie wody | 
tlen | 
wodociągi | 
badania
dr inż.  Marek Kalenik
dr inż.  Marek Kalenik
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Inżynierii Budowlanej Zakład Wodociągów i Kanalizacji więcej »
dr inż.  Piotr Wichowski
dr inż.  Piotr Wichowski
Katedra Inżynierii Budowlanej SGGW, Zakład Wodociągów i Kanalizacji więcej »
mgr inż.  Dariusz  Morawski
mgr inż.  Dariusz  Morawski
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska SGGW, Katedra Inżynierii Budowlanej, Zakład Wodociągów i Kanalizacji więcej »

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Jak uzyskać do 5000 zł za polecenie instalacji na gaz »

ogrzewanie na gaz


 

Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Skróć czas montażu i uruchomienia układu mieszającego nawet o 50% »

uklad mieszający projektowanie



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co osuszy powierznię do 80 m² »

osuszanie pomieszczeń


 

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Zmiany klimatyczne a ogrzewanie
  • - Rekomendacje dla central basenowych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl