Бытовые напорные аэраторы

До появления струйных и погружных насосов для бытовых скважин для поддержания воздушной подушки в пневматическом баке использовались поршневые насосы, которые составляли основу работы закрытых напорных аэраторов. Воздушная подушка была необходима для обеспечения равномерного давления и потока воды во время ее забора. Из-за постоянного контакта воздуха с водой процесс аэрации в определенной степени происходил постоянно.

В течение многих лет поршневые насосы снабжались дополнительным элементом - распылительными насадками (буква А на пневматическом баке на рис. 2-7), что способствовало окислению растворенного железа, образовавшийся осадок которого затем удалялся при прохождении воды через кальцитовый фильтр. Периодическая продувка пневматического бака позволяет избавляться от образуемого плотного осадка.

Рис. 2.7. Мембранный бак, аэратор напорного типа с кальцитным фильтром

Появление погружных и струйных насосов, создающих воздушную подушку в пневматическом баке за счет внутреннего частично надутого пузыря или сжимаемой диафрагмы, позволило избавиться от многих проблем, возникавших при работе поршневых насосов - образования воздушных пробок или подтоплений. Новое бытовое насосное оборудование является более надежным и нуждается в меньшем обслуживании.

Конструкционные особенности закрытых напорных аэраторов позволяют устранить дополнительные расходы,
связанные с дорогостоящей повторной перекачкой воды, уже прошедшей аэрацию, которая является необходимым этапом работы открытых безнапорных систем аэрации. Надо отметить, что закрытые системы более эффективны на этапе окисления/ аэрации, а открытые безнапорные аэраторы больше подходят для дегазации воды.

По примеру открытых безнапорных установок закрытые напорные аэраторы также были переконструированы и адаптированы для повышения качества воды в быту, на фермах и бизнесе. Пример бытовой закрытой напорной системы аэрации показан на рисунке 2-8. Бытовые закрытые напорные системы работают на непостоянном потоке воды, поэтому время соприкосновения воды с воздухом и ее аэрации пропорционально больше, чем в случае промышленных установок, работающих при непрерывном потоке воды.

Рис. 2.8. Стандартная схема с использованием аэратора напорного типа и системы фильтрации

В системе, показанной на рисунке 2-8, и других подобных системах вода поступает непосредственно от насоса, проходит через сужающееся устройство (А), образуемый перепад давления открывает клапан, похожий на ниппель автомобильной шины. Через это маленькое отверстие воздух всасывается и смешивается с проходящим потоком воды. Насыщенная воздухом вода после отстоя в пневматическом баке попадает в бак аэратора/ осадителя (Б). Когда в баке создается достаточное давление, выпускной клапан открывается, и излишек воздуха удаляется через верхнюю часть бака (В). Во время стадии насыщения воздухом аэратор может действовать как дегазатор, высвобождая некоторое количество двуокиси углерода.

Из бака аэратора/осадителя вода подается в систему фильтрации, заполненную каким-либо фильтрующим материалом, предназначенным для поглощения и удаления окисленного железа и осадка марганца. После этого этапа вода улучшенного качества годится для бытового использования или, если необходимо, может подвергнуться дальнейшей очистке, например, умягчению.

Для нормальной производительности закрытые напорные аэраторы должны быть снабжены насосами достаточной мощности и обеспечены надлежащим давлением воды. Для обеспечения достаточного забора воздуха большинство закрытых напорных аэраторов требуют минимум 22,7 - 30,0 л/мин (6,0 - 8,0 галлонов США/мин).¹⁶

Основными преимуществами закрытых напорных систем по сравнению с открытыми безнапорными системами являются отсутствие необходимости в повторной перекачке воды и защита воды, прошедшей аэрацию, от потенциальных атмосферных загрязнений. Эксплуатационные расходы для открытых безнапорных и для закрытых напорных аэраторов невысокие по сравнению с расходами для других химических методов очистки воды.