Woda i ścieki – często zadawane pytania

W zależności od gatunku ryb i charakterystyki hodowli specjaliści ds. wody firmy Air Products mogą określić wymagania i najlepszy sposób wprowadzania i kontrolowania poziomu rozpuszczonego tlenu. Wszystkie gatunki ryb i konfiguracje hodowli różnią się od siebie i wymagają osobnych badań w celu wypracowania optymalnego rozwiązania. W oparciu o wieloletnie doświadczenie w branży, firma Air Products może określić najbardziej odpowiednie rozwiązanie, od zastosowania aeratorów tłoczących czysty tlen po sondy rozpuszczonego tlenu i nadajniki. Dodatkowo, firma Air Products może zaprojektować panel wtłaczania tlenu optymalnie zarządzający całym systemem w zależności od liczby aeratorów.

Tlen, ozon i dwutlenek węgla to główne gazy dostarczane przez firmę Air Products i powszechnie stosowane w procesach w akwakulturze. Czysty tlen jest powszechnie stosowany w celu utrzymania poziomu tlenu dla zwierząt na odpowiednim poziomie. Może on zwiększyć wydajność i zmniejszyć śmiertelność. Ponadto sprawia, że zwierzęta znajdują się zawsze w najlepszej możliwej kondycji dzięki zmniejszeniu wpływu stresu. Gdy woda jest ponownie wykorzystywana, można także zastosować ozon do dezynfekcji i zapobiegania chorobom. Dwutlenek węgla jest też wykorzystywany do przetwarzania produktów spożywczych w dalszej części procesu.

Dostarczanie tlenu do rzeki w ilości wystarczającej do pokrycia potrzeb ekosystemu znajdującego się w dole nurtu. Celem jest zachowanie żywych ryb poprzez dostarczenie im tlenu niezbędnego do życia.

Aby tlen zamienił się w ozon, cząsteczki tlenu muszą zostać rozbite i na nowo uformowane. Wiąże się to z użyciem energii w postaci elektrycznego wzbudzenia tlenu, które rozbija cząsteczki tlenu. Zwykle odbywa się to za pomocą generatorów ozonu o wysokim napięciu (wyładowania koronowe). Po rozerwaniu większość cząsteczek powraca do stabilnej postaci tlenu. Jednak podczas tego procesu część tlenu jest przekształcana w ozon. Proces ten wymaga dużo energii do rozbicia cząsteczek i uzyskania ozonu o niskim stopniu stężenia. W przypadku użycia powietrza generatory będą zużywać znacznie więcej energii niż w przypadku korzystania z czystego tlenu ze względu na ogromne stężenie gazów obojętnych, takich jak azot. Procesy wykorzystujące czysty tlen są bardziej wydajne ze względu na stężenie tlenu. Stąd też stężenie uzyskanego ozonu można zwiększyć z 3–4% w przypadku powietrza do 12–14% w przypadku tlenu, zużywając trzy razy mniej energii. Przepływ ozonu o wysokim stopniu stężenia jest również bardziej efektywny pod względem transferu masy do dalszych zastosowań.

Proces mineralizacji lub remineralizacji wody to metoda dostosowania mineralności wody pitnej do poziomu zalecanego dla zdrowia konsumenta. Zalecaną metodą jest połączenie wtłoczenia wapnia i dwutlenku węgla w celu osiągnięcia niezbędnego poziomu mineralności. Proces ten jest stosowany tam, gdzie wody gruntowe nie mają wystarczającego stężenia minerałów lub jako uzdatnianie wtórne w procesach odsalania.

Firma Air Products dostarcza ciekły tlen lub dwutlenek węgla do wielu zakładów uzdatniania wody pitnej w całej Europie. Dzięki naszej specjalistycznej wiedzy i doświadczeniu obejmującemu procesy uzdatniania wody oraz znajomości wyzwań w tej dziedzinie, jesteśmy w stanie dostarczyć odpowiednie produkty lub rozwiązania spełniające dowolne wymagania klienta. Możemy również skorzystać z wiedzy o segmentach rynkowych naszej działalności, aby zaproponować najlepsze rozwiązania optymalizacji istniejących zakładów.

Ze względu na niską wilgotność i zawartość węglowodorów czyste gazy przemysłowe są w naturalny sposób zgodne z działaniem generatora ozonu. Nie trzeba stosować żadnego innego sposobu oczyszczania z wyjątkiem prostego filtrowania – parametr ten jest naturalną gwarancją dobrej pracy powiązanej z niskimi wymaganiami konserwacyjnymi i dłuższą żywotnością generatora.

Firma Air Products opracowała różne dedykowane technologie, które można zintegrować z istniejącą stacją uzdatniania wody w celu usprawnienia procesu oczyszczania lub zwiększenia wydajności. Nasze technologie, oparte głównie na dostawach tlenu i dwutlenku węgla, które należą do podstawowych gazów dostarczanych przez Air Products, umożliwiają rozwiązanie każdego problemu związanego z przeciążeniem zakładu, brakiem wydajności, problemami uciążliwymi, wysokim parametrem ChZT i uwalnianiem mikrozanieczyszczeń oraz kwestią bezpieczeństwa podczas obsługi silnych kwasów. Nasi eksperci są do dyspozycji, aby zbadać każdy przypadek.

Cykl azotowy w instalacjach wodnych obejmuje okresy nitryfikacji, po których następuje denitryfikacja. Proces ten jest zarządzany poprzez dostarczanie wystarczającej ilości tlenu podczas fazy nitryfikacji (okres natleniania), aby przekształcić amoniak w azotany, które zostaną przekształcone do azotu w postaci gazowej podczas fazy denitryfikacji (okres beztlenowy). Równowaga między fazami nitryfikacji i denitryfikacji musi być precyzyjnie utrzymywana. Skutecznym sposobem zarządzania całym cyklem nitryfikacji i denitryfikacji w ograniczonym okresie czasu jest wydłużenie okresów nitryfikacji poprzez przyspieszenie kinetyki reakcji przy użyciu czystego tlenu, co zapewnia więcej czasu na osiągnięcie przez denitryfikację oczekiwanego poziomu azotu. Wspomaganie nitryfikacji czystym tlenem to niezawodne rozwiązanie, które nie wymaga inwestycji.

Cykl azotowy w instalacjach wodnych obejmuje okresy nitryfikacji, po których następuje denitryfikacja. Proces ten jest zarządzany poprzez dostarczanie wystarczającej ilości tlenu podczas fazy nitryfikacji (okres natleniania), aby przekształcić amoniak w azotany, które zostaną przekształcone do azotu w postaci gazowej podczas fazy denitryfikacji (okres beztlenowy). Równowaga między fazami nitryfikacji i denitryfikacji musi być precyzyjnie utrzymywana. Skutecznym sposobem zarządzania całym cyklem nitryfikacji i denitryfikacji w ograniczonym okresie czasu jest wydłużenie okresów nitryfikacji poprzez przyspieszenie kinetyki reakcji przy użyciu czystego tlenu, co zapewnia więcej czasu na osiągnięcie przez denitryfikację oczekiwanego poziomu azotu. Wspomaganie nitryfikacji czystym tlenem to niezawodne rozwiązanie, które nie wymaga inwestycji.

Głównym źródłem tlenu w konwencjonalnych systemach uzdatniania są oczywiście aeratory powietrzne. Pomimo że pozyskanie powietrza nie jest związane z żadnymi opłatami, to jednak użycie go obarczone jest ograniczoną wydajnością transferu ze względu na ogromną ilość energii wymaganej do rozpuszczania gazu w celu wytworzenia rozpuszczonego tlenu. W konfiguracji z czystym tlenem stężenie gazu i dostępne ciśnienie zwiększają wydajność transferu masy, dzięki czemu zużycie energii przez urządzenia wykorzystujące czysty tlen jest pięciokrotnie mniejsze w porównaniu z systemami powietrznymi. Ta oszczędność energii wyrównuje koszty związane z obiema technologiami, stawiając rozwiązanie wykorzystujące czysty tlen na podobnym poziomie kosztów, co systemy powietrzne i pozwalając korzystać z uzyskanych zalet technicznych w celu poprawy wydajności operacyjnej.

Ponieważ czysty tlen może być dozowany w wymaganej ilości, ograniczenia nie są związane z ładunkami zanieczyszczeń pod względem ilości, ale bardziej z hydraulicznymi możliwościami zakładu. Eksperci są dostępni w celu określenia limitów indywidualnie dla każdego przypadku.

Setki oczyszczalni ścieków, zarówno przemysłowych, jak i komunalnych o różnej wielkości, zasilanych jest obecnie czystym tlenem. Rozwiązania te zostały wdrożone indywidualnie dla każdego przypadku, a każde z nich likwiduje dany problem za pomocą elastycznego i niezawodnego sposobu. Stosowanie czystego tlenu może pomóc w ogólnej pracy instalacji wodnej, m.in. dzięki zapewnieniu lepszego osiadania osadów, zmniejszeniu ilości włókien, szybszemu uzdatnianiu i zwiększonej wydajności. W rezultacie powstaje zakład, który jest mniej podatny na wpływ czynników zmiennych i zapewnia rzeczywistą poprawę ogólnej niezawodności procesu. Skraca to czas konserwacji i zmniejsza liczbę cykli operacyjnych oraz przekształca wrażliwy system w bardzo odporny, a jednocześnie zmniejsza koszty operacyjne poprzez redukcję zużycia energii potrzebnej do napowietrzania do 20% pierwotnych kosztów.

Tlen: ten składnik zapewnia wydajność procesu w każdym procesie uzdatniania wody opartym na substancjach biologicznych i aerobowych. Jest dostarczany zgodnie z wymaganiami procesu, aby zagwarantować stabilność i niezawodność całego cyklu.

Ozon: ten składnik jest używany tam, gdzie konwencjonalne zabiegi biologiczne osiągnęły swoje limity z powodu twardego ChZT lub niskiej biodegradowalności. Jako prekursor chemiczny ozon jest jednym z najsilniejszych utleniaczy, jakie można łatwo wytworzyć i zastosować.

Dwutlenek węgla: ten produkt jest dobrze przystosowany do neutralizacji pH w przypadku, gdy proces wymaga użycia miękkiego kwasu lub gdy użycie silnych kwasów jest kwestią bezpieczeństwa.

Jako główny składnik aerobowego procesu biologicznego tlen musi być dostarczany w ilościach dostosowanych do biomasy w każdym momencie i w każdych okolicznościach, proporcjonalnie do potrzeb procesu. Wszelkie niedobory mają kluczowe znaczenie dla biomasy i jakości przetwarzania. Wspomaganie czystym tlenem to niezawodne rozwiązanie problemów spowodowanych brakiem tlenu lub niską elastycznością używanego systemu napowietrzania. Ogólnie rzecz biorąc, czysty tlen może rozwiązać problem niezgodności ścieków (ChZT, BZT, TSS – całkowita substancja zawieszona, NTK…), pęcznienia włókien w zbiornikach biologicznych, tworzenia się piany i aerozoli, uciążliwych zapachów, wzrostu zanieczyszczenia, zmienności poziomu zanieczyszczeń i ich wartości szczytowych. Oprócz powietrza, czysty tlen zapewnia elastyczność, której instalacja wodna potrzebuje do zarządzania procesami krytycznymi i uzyskiwania wydajności uzdatniania.

Czysty tlen wykorzystuje wyższe stężenia ozonu, zapewniając większą rozpuszczalność i szybsze reakcje. Ozonatory wykorzystujące czysty tlen wytwarzają stężenie ozonu w zakresie 10–14% m/m.

Wyższe stężenia ozonu oznaczają wyższą wydajność procesu.