Kavitaatio
Sovellusalue - veden puhdistus

Veden puhdistus

Kavitaatio on uraauurtava ratkaisu vedenkäsittelyssä, koska se on erittäin ympäristöystävällinen ja yhteensopiva muiden prosessien kanssa. Se voi parantaa epäpuhtauksien vähentämisen tehokkuutta jopa 70 % - ilman kemiallisia lisäaineita.

Veden puhdistus kavitaatiolla perustuu fysikaalis-kemiallisiin prosesseihin, jotka tapahtuvat kavitaatiokuplien luhistuessa. Paikallisesti syntyy erittäin korkeita paineita ja lämpötiloja, jotka aiheuttavat lämpöhajoavia ja hapettavia vaikutuksia. Kavitaation aikana syntyvillä leikkausvoimilla, paineaalloilla ja reaktiivisilla radikaaleilla on desinfioiva vaikutus.

Vedenkäsittelyjärjestelmiin integroitu RAPTECH CaviFlow® inline -moduuli tarjoaa innovatiivisen ja tehokkaan plug & play -ratkaisun kestävään vedenpuhdistukseen:

Orgaanisten epäpuhtauksien oksidatiivinen hajottaminen ja lietteen käsittely.
Bakteerien, virusten ja levien solurakenteiden tuhoaminen.
Emulgoituneiden öljyjen, mikromuovien tai kolloidisten hiukkasten destabilointi.
Kavitaatiolla tuettu esikäsittely tukee jatkokäsittelyprosessien tehokkuutta.
Ilmastuksen tehokkuuden lisääminen

Kavitaatioon perustuvan vedenkäsittelyn tyypillisiä käyttökohteita ovat kunnalliset jätevedenpuhdistamot, teollisuusjätevedet, prosessiveden sterilointi ja uima-altaiden desinfiointi. Öljy- ja kaasuteollisuudessa kavitaatiota käytetään öljyn poistamiseen tai jalostamoiden jätevesien käsittelyyn.

Vedenpuhdistuksen edut CaviFlow®-inline-moduulin avulla

Kustannustehokkuus

Saasteiden tehokas hajottaminen

Ilman kemiallisia lisäaineita

Tehokkaampi kuin perinteiset prosessit

+70%

Parantaminen

Saasteiden hajottaminen kavitaation avulla

+30%

Tehokkaampi verrattuna

tavanomaisiin menetelmiin

Soveltamisalueet

Jätevedenpuhdistamot
Jätevedenpuhdistamot
Teollisuuden prosessi- ja jätevedet
Tekniset prosessit ja jätevedet
Kaupalliset prosessit ja jätevedet
Maatalouden prosessivedet
Käyttövesi ja prosessivesi
Jäähdytys- ja kattilavesi
Lietteen käsittely
Veden kierrätys
Desinfiointi
Juomaveden käsittely
Raakaveden käsittely
Kunnalliset vesilaitokset
Uimahallit

CaviFlow®-moduulit

Integrointi vedenkäsittelylaitoksiin

Kavitaatio CaviFlow®-inline-moduulissa hyödyntää fysikaalisia vaikutuksia erittäin tehokkaasti, vaatii vain vähän infrastruktuuria, toimii nopeasti ja voidaan integroida tilaa säästävällä tavalla - mikä tekee siitä erityisen kompaktin ja energiatehokkaan ratkaisun vedenkäsittelyssä.

Kompaktit reaktorit suurten reaktionopeuksien ansiosta

Kavitaatiokuplien luhistumisen aikana vallitsevat äärimmäiset olosuhteet johtavat erittäin nopeisiin reaktioihin. Epäpuhtaudet hajoavat sekunnin murto-osissa. Tämä mahdollistaa kompaktit reaktorirakenteet, joissa on lyhyet viipymäajat - ihanteellinen liikkuviin tai tilaa säästäviin sovelluksiin.

Olemassa olevan virtausenergian hyödyntäminen

Erityisesti hydrodynaamisessa kavitaatiossa (esim. Venturisuuttimilla tai kavitatiivisilla roottoreilla) järjestelmän virtausenergia voidaan hyödyntää tai se voidaan tuottaa olemassa olevista pumpuista. Muihin kehittyneisiin hapetusprosesseihin verrattuna energian tarve on pieni.

Skaalautuvuus ja modulaarisuus

Kavitaatiojärjestelmät ovat modulaarisia, ja ne voidaan helposti skaalata laajamittaisiin sovelluksiin. Yksinkertainen integrointi olemassa oleviin putkistojärjestelmiin minimoi tilantarpeen.

CaviFlow®-moduulit

Integrointi vedenkäsittelylaitoksiin

Äärimmäiset fyysiset olosuhteet

CaviFlow®-inline-moduuli on erityisen tehokas hajottamaan epäpuhtauksia vedenpuhdistuksen aikana, koska kavitaatiokuplien luhistuminen aiheuttaa jopa 5 000 °C:n lämpötiloja, useiden satojen baarien paineita, paineaaltoja ja voimakkaita mikroturbulensseja. Nämä äärimmäiset fysikaaliset olosuhteet käynnistävät erittäin reaktiivisia prosesseja - suoraan vedessä.

Erittäin reaktiivisten lajien (radikaalien) muodostuminen.

Veden (H₂O) ja hapen terminen hajoaminen kavitaatiolommahduksen aikana tuottaa myös kemiallisia radikaaleja, kuten hydroksyyliradikaaleja (OH), vetyperoksidia (H₂O₂), superoksidi-anioneja (O₂) ja otsonia (O₃). Nämä radikaalit ovat erittäin reaktiivisia ja hyökkäävät saasteiden kimppuun välittömästi - ne pilkkovat C-H-, C=C- ja muita orgaanisia sidoksia pienemmiksi, usein vaarattomiksi molekyyleiksi.

Samanaikaiset fysikaaliset ja kemialliset hyökkäykset

Radikaalien aiheuttamien kemiallisten hyökkäysten lisäksi vaikuttavat myös ultranopea sekoittaminen leikkausvoimien ja mikrosuihkujen avulla, jotka tuhoavat mikro-organismien soluseinät, sekä shokkiaallot, jotka hajottavat hiukkaset, emulsiot tai biofilmit. Tämä yhdistelmä varmistaa, että epäpuhtaudet eivät ainoastaan hajoa kemiallisesti, vaan myös fysikaalisesti destabilisoituvat tai desorboituvat.

CaviFlow®-moduulit

Integrointi vedenkäsittelylaitoksiin

Kavitaatio CaviFlow®-inline-moduulin avulla parantaa ilmastoinnin tehokkuutta vedenkäsittelyssä. Kavitaatiokentän suuren dynamiikan ansiosta ilman (tai puhtaan hapen) ja veden välinen kontakti tehostuu merkittävästi. Nykyisiin ilmastusjärjestelmiin verrattuna energiantarvetta voidaan pienentää samalla suorituskyvyllä, mikä on merkittävä etu erityisesti energiaintensiivisissä prosesseissa.

Lisääntynyt hapen siirtonopeus mikrokaasukuplien avulla

Kavitaatiokuplien luhistuminen tuottaa toissijaisia kuplia, jotka ovat huomattavasti pienempiä kuin perinteisesti ruiskutetut ilmakuplat. Niillä on suurempi ominaispinta-ala, ne nousevat hitaammin eli viipyvät pidempään ja liukenevat tehokkaammin veteen. Tämä johtaa huomattavasti parempaan hapen syöttöön verrattuna karkeakuplaisiin ilmastusjärjestelmiin.

Intensiivinen sekoittuminen mikrotasolla

Kavitaatio synnyttää voimakasta mikroturbulenssia ja leikkausvoimia, jotka edistävät hapen tasaista jakautumista koko reaktorissa. Aktiivilietteen mikro-organismit saavat näin paremman ravinnon ja tarvitsevat suhteessa vähemmän happea samaan hajotustehoon. Tämä optimoi hapenkulutusta entisestään.

Kokonaisenergiantarpeen vähentäminen

Kun hapen kulutus energiayksikköä kohti kasvaa, voidaan tarvittavaa puhallintehoa (esim. paineilmaa varten) vähentää tai olemassa olevia ilmanvaihtojärjestelmiä voidaan käyttää tehokkaammin. Monissa sovelluksissa erityinen energiantarve (kWh/kg O₂) vähenee merkittävästi.

CaviFlow®-moduulit

Integrointi vedenkäsittelylaitoksiin

Kavitaatio CaviFlow®-inline-moduulilla toimii ilman kemiallisia lisäaineita. Se tuottaa hapettavia aineita suoraan veteen, esim. hydroksyyliradikaaleja, ilman että ulkoisia kemikaaleja, kuten otsonia, klooria tai vetyperoksidia, tarvitsee annostella. Myöskään varastosäiliöitä, annosteluasemia ja turvallisuusinfrastruktuuria ei tarvita, mikä säästää tilaa ja energiaa. Vain erityistapauksissa - esim. erittäin vaikeasti hajoavien aineiden tai prosessin optimoinnin yhteydessä - voi olla hyödyllistä käyttää kohdennettua yhdistelmää, jossa reagensseja käytetään pieniä määriä. Näin ollen koko prosessi pysyy resursseja säästävänä, ympäristöystävällisenä ja taloudellisena.

Ei rebound-vaikutusta tai ongelmallisia hajoamistuotteita.

Toisin kuin joissakin kemiallisissa prosesseissa (esim. klooraus) kavitaatio ei myöskään tuota vaikeasti hallittavia sivutuotteita. Reaktiosta syntyy yleensä vaarattomia lopputuotteita, kuten CO₂:ta, H₂O:ta tai pienempiä, biologisesti hajoavia molekyylejä.

CaviFlow®-moduulit

Integrointi vedenkäsittelylaitoksiin

Kavitaatio CaviFlow®-inline-moduulin avulla lisää biologisten tai fysikaalis-kemiallisten puhdistusvaiheiden tehokkuutta, mikä tarkoittaa, että esimerkiksi ilmastuksen tai suodatuksen jälkeinen ilmastus tai suodatus vaatii vähemmän energiaa. Myös lisäaineiden annostelua voidaan vähentää tai välttää kokonaan. Lisäksi kavitaatiota voidaan käyttää jatkuvana prosessina. Tämä mahdollistaa jatkuvan ja kontrolloidun epäpuhtauksien vähentämisen - myös vaihtelevilla syöttöpitoisuuksilla.

Plug & Play CaviFlow®:n kanssa

RAPTECH-kavitaatioteknologia voidaan helposti ottaa käyttöön osana vedenpuhdistusjärjestelmien jälkikäsittelyä käyttämällä itse kehitettyjä CaviFlow®-inline-moduuleja - ja ilman suuria investointikustannuksia. CaviFlow®-moduulit voidaan integroida mihin tahansa ilmastuksen ja desinfioinnin väliseen osaan.

CaviFlow® | Välitön käyttö

CaviFlow®-inline-moduulit ovat plug & play -periaatteella toimivia ja helposti puhdistettavia, ja ne voidaan ottaa nopeasti käyttöön olemassa olevissa jätevedenpuhdistamoissa. Ne on varustettu laippa- tai kierreliitännällä, joten niitä voidaan käyttää välittömästi. Moduulit pysyvät tehokkaina myös silloin, kun niitä käytetään epäpuhtauksia ja orgaanisia liuottimia sisältävälle jätevedelle. Tämä johtuu siitä, että niiden sisällä ei ole liikkuvia osia.