Kavitatsioonitehnoloogia - tõhus protsessivool reovee puhastamiseks

Hüdrodünaamiline kavitatsioon (HC) on kujunemas üheks kõige paljulubavamaks reovee säästva puhastamise vahendiks. RAPTECHi CaviFlow® seade kasutab kavitatsiooni, et tõhustada oksüdatsiooni, segamist, eraldamist ja filtreerimist, saavutades suurema tõhususe ja väiksema energiavajaduse.

Kontseptsioon ja mehhanismid


Kui kavitatsioonimullid kokku kukuvad, tekitavad nad lokaalseid kuumakohti, kus valitsevad ajutised äärmuslikud tingimused - mõne kelvini temperatuur ja sadade baaride rõhk [1]. Selline keskkond suurendab vee ja lahustunud hapniku lagunemist, moodustades väga reaktiivseid liike, nagu hüdroksüülradikaalid (-OH), mis lagundavad tõhusalt orgaanilisi saasteaineid [2]. Lisaks radikaalide moodustumisele tagab intensiivne inline-segamine saasteainete, oksüdantide ja mikroobikolooniate ühtlase kokkupuute kavitatsiooniga. Protsess saab kasu ka kontrollitud termilisest mõjust: kui vesi läbib korduvalt kavitatsioonitsoone, toimub kerge lahtine kuumenemine. See lisatemperatuur suurendab reaktsiooni kineetikat, hapniku ülekandumist ja üldist puhastustõhusust [3].

Rakendused

eeltöötlus õhutamiseks ja bioloogiliseks aktiivsuseks

• Parandab hapniku ülekannet ja mikroobide ligipääsetavust
• soodustab radikaalide moodustumist veest ja lahustunud hapnikust
• Suurendab oksüdatsiooni tõhusust ka ilma kemikaalide lisamiseta

Oksüdatiivse töötlemise võimendaja

• Tugevasti sünergiseerib koos osoonimise, H₂O₂ ja kombineeritud täiustatud oksüdatsiooniprotsessidega.

Aktiivsöe töötlemise võimendaja

• Vähendab saastumist, parandab adsorptsiooni ja pikendab filtri kasutusiga.

Keraamilise membraanfiltreerimise (mikro-, ultra- ja nanofiltreerimine) tugi

• Kavitatsioon vähendab mustust ja kontsentratsioonipolarisatsiooni membraanipinnal
• Suurendab voolu ja pikendab membraani kasutusiga, vältides pooride ummistumist.

Toetab settimist ja puhastamist

• Destabiliseerib kolloidid, emulsioonid ja bakterikolooniad, parandab eraldamist ja settimist
  
  
  

Eelised

• Energiatõhusus - madalam õhutusvajadus tänu intensiivsemale hapniku ülekandele
  
• Oksüdatiivne jõudlus - Suurendatud mikrosaasteainete ja mikroelementide eemaldamine
  
• Filtreerimise ja membraanide täiustamine - vähenenud saastumine, paranenud vooluhulk ja pikenenud eluiga aktiivsöe- ja keraamiliste membraanisüsteemide puhul
  
• Settimisabi - Parem osakeste destabiliseerimine ja muda eraldamine
  
• Modulaarsus - lihtne integreerimine olemasolevatesse puhastussüsteemidesse

Tüüpilised reoveekäitlused

• Kommunaalne reovesi (olme- ja hallvesi)
• Tööstuslikud heitveed (värvained, ravimid, õlised veed, sealhulgas FO/HFO)
  

Väljavaated

CaviFlow® näitab , kuidas füüsikaline ja keemiline intensiivistamine võib muuta reoveepuhastuse säästvamaks, energiatõhusamaks ja kuluefektiivsemaks protsessiks. Selle radikaalidest lähtuva keemia, termilise võimendamise, täiustatud filtratsioonitoe ja suurepärase segamise kombinatsioon muudab selle praktiliseks teeks tulevikukindlate veepuhastuslahenduste ja ringlusmajanduslike eesmärkide saavutamiseks.

Autor:


Ahmad Saylam | RAPTECH Eberswalde GmbH


Viited

1. Gogate, P. R., & Pandit, A. B. (2005). Ülevaade ja hinnang hüdrodünaamilise kavitatsiooni kui tulevikutehnoloogia kohta. Ultrasonics Sonochemistry, 12(1-2), 21-27.
2. Jyoti, K. K., & Pandit, A. B. (2004). Osoon ja kavitatsioon vee desinfitseerimiseks. Biochemical Engineering Journal, 18(1), 9-19
3. Ashokkumar, M. (2011). Akustiliste kavitatsioonimullide iseloomustamine - ülevaade. Ultrasonics Sonochemistry, 18(4), 864-872
4. Cunyu, L., et al. (2024). Ultraheli abil toimivad membraanprotsessid glütseriini reovee süstemaatiliseks puhastamiseks. Ultrasonics Sonochemistry, 111, 107098
5. Bagal, M. V., & Gogate, P. R. (2014). Reovee puhastamine kavitatsioonil ja Fentoni keemial põhinevate hübriidmeetodite abil: A review. Ultrasonics Sonochemistry, 21(1), 1-14.
6. Krause, C., et al. (2019). Keraamilised membraanid vee ja reovee puhastamiseks. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 578, 123513