Kavitáció
Alkalmazási terület - víztisztítás

Víztisztítás

A kavitáció úttörő megoldás a vízkezelésben - köszönhetően nagyfokú környezetbarátságának és más eljárásokkal való kompatibilitásának. Akár 70%-kal is javíthatja a szennyezőanyag-csökkentés hatékonyságát - kémiai adalékanyagok nélkül.

A kavitációval történő víztisztítás a kavitációs buborékok összeomlásakor fellépő fizikai-kémiai folyamatokon alapul. Helyileg rendkívül magas nyomás és hőmérséklet keletkezik, ami termikusan lebontó és oxidáló hatásokat eredményez. A kavitáció során keletkező nyíróerők, lökéshullámok és reaktív gyökök fertőtlenítő hatásúak.

A RAPTECH CaviFlow® inline modul a vízkezelő rendszerekbe beépítve innovatív és hatékony plug & play megoldást kínál a fenntartható víztisztításhoz:

Szerves szennyezőanyagok oxidatív lebontása és iszapkezelés
A baktériumok, vírusok és algák sejtstruktúráinak elpusztítása
Emulgeált olajok, mikroműanyagok vagy kolloid részecskék destabilizálása
A kavitációval támogatott előkezelés támogatja a későbbi folyamatok hatékonyságát
A levegőztetés hatékonyságának növelése

A kavitációs alapú vízkezelés tipikus alkalmazási területei a kommunális szennyvíztisztító telepek, az ipari szennyvíz, a technológiai víz sterilizálása és az uszodák fertőtlenítése. Az olaj- és gáziparban a kavitációt az olaj eltávolítására vagy a finomítói szennyvíz kezelésére használják.

A CaviFlow® inline modullal történő víztisztítás előnyei

Költséghatékonyság

Hatékony szennyezőanyag-bontás

Vegyi adalékanyagok nélkül

Hatékonyabb, mint a hagyományos eljárások

+70%

A javulás a

Szennyezőanyagok lebontása kavitáció révén

+30%

Összehasonlítva hatékonyabb

a hagyományos módszerekhez képest

Alkalmazási területek

Szennyvíztisztító telepek
Szennyvíztisztító telepek
Ipari folyamatok és szennyvíz
Műszaki folyamatok és szennyvíz
Kereskedelmi folyamatok és szennyvíz
Mezőgazdasági technológiai víz
Használati és technológiai víz
Hűtő- és kazánvíz
iszapkezelés
Víz újrahasznosítása
Fertőtlenítés
Ivóvízkezelés
Nyersvíz-kezelés
Városi vízművek
Úszómedencék

CaviFlow® modulok

Integráció a víztisztító telepeken

A kavitáció a CaviFlow® inline modulban rendkívül hatékonyan használja ki a fizikai hatásokat, kevés infrastruktúrát igényel, gyorsan működik és helytakarékosan integrálható - így különösen kompakt és energiatakarékos megoldás a vízkezelésben.

Kompakt reaktorok a nagy reakciósebességnek köszönhetően

A kavitációs buborékok összeomlása során kialakuló szélsőséges körülmények nagyon gyors reakciókat eredményeznek. A szennyező anyagok a másodperc töredéke alatt megtámadódnak. Ez lehetővé teszi a kompakt reaktorkonstrukciókat rövid tartózkodási idővel - ideális mobil vagy helytakarékos alkalmazásokhoz.

A meglévő áramlási energia kihasználása

Különösen hidrodinamikus kavitáció esetén (pl. Venturi-fúvókák vagy kavitáló rotorok esetén) a rendszer áramlási energiája felhasználható, illetve a meglévő szivattyúkkal biztosítható. Más fejlett oxidációs eljárásokkal (AOP) összehasonlítva a fajlagos energiaigény alacsony.

Méretezhetőség és modularitás

A kavitációs rendszerek modulárisak és könnyen méretezhetőek nagyléptékű alkalmazásokhoz. A meglévő csőrendszerekbe való egyszerű integrálás minimalizálja a helyigényt.

CaviFlow® modulok

Integráció a víztisztító telepeken

Szélsőséges fizikai körülmények

A CaviFlow® inline modul különösen hatékony a szennyező anyagok lebontásában a víztisztítás során, mivel a kavitációs buborékok összeomlása akár 5000 °C-os hőmérsékletet, több száz bar nyomást, lökéshullámokat és erős mikro-turbulenciát generál. Ezek a szélsőséges fizikai körülmények rendkívül reaktív folyamatokat indítanak el - közvetlenül a vízben.

Erősen reaktív fajok (gyökök) képződése

A víz (H₂O) és az oxigén termikus bomlása a kavitációs összeomlás során kémiai gyökök, például hidroxilgyökök (OH), hidrogén-peroxid (H₂O₂), szuperoxid-anionok (O₂) és ózon (O₃) is keletkeznek. Ezek a gyökök rendkívül reaktívak, és azonnal megtámadják a szennyező anyagokat - a C-H, C=C és egyéb szerves kötéseket kisebb, gyakran ártalmatlan molekulákra bontják.

Egyidejű fizikai és kémiai támadás

A gyökök kémiai támadásai mellett a nyíróerőkkel és mikrosugarakkal történő ultragyors keverés, amely elpusztítja a mikroorganizmusok sejtfalát, valamint a lökéshullámok, amelyek felbontják a részecskéket, emulziókat vagy biofilmeket, szintén hatnak. Ez a kombináció biztosítja, hogy a szennyező anyagok nemcsak kémiailag bomlanak le, hanem fizikailag is destabilizálódnak vagy deszorpcióra kerülnek.

CaviFlow® modulok

Integráció a víztisztító telepeken

A kavitáció a CaviFlow® inline modullal javítja a levegőztetés hatékonyságát a vízkezelésben. A kavitációs mező nagy dinamikája miatt a levegő (vagy tiszta oxigén) és a víz közötti kapcsolat jelentősen intenzívebbé válik. A meglévő levegőztető rendszerekhez képest az energiaszükséglet csökkenthető, azonos teljesítmény mellett - ez különösen az energiaigényes folyamatok esetében jelent komoly előnyt.

Fokozott oxigénátadási sebesség mikrogázbuborékokon keresztül

A kavitációs buborékok összeomlása olyan másodlagos buborékokat hoz létre, amelyek lényegesen kisebbek, mint a hagyományos módon befecskendezett légbuborékok. Ezek nagyobb fajlagos felülettel rendelkeznek, lassabban emelkednek, azaz tovább maradnak, és hatékonyabban oldódnak a vízben. Ez a durva buborékos levegőztető rendszerekhez képest jelentősen jobb oxigénbevitelt eredményez.

Intenzív keveredés mikroszinten

A kavitáció erős mikroturbulenciát és nyíróerőt hoz létre, ami elősegíti az oxigén egyenletes eloszlását a reaktorban. Az aktív iszapban lévő mikroorganizmusok így jobban el vannak látva, és arányosan kevesebb oxigénre van szükségük ugyanahhoz a lebontó hatáshoz. Ez tovább optimalizálja az oxigénfogyasztást.

A teljes energiaszükséglet csökkentése

Mivel az egységnyi energiára jutó oxigénbevitel növekszik, a szükséges fúvóteljesítmény (pl. a sűrített levegőhöz) csökkenthető, vagy a meglévő szellőztető rendszerek hatékonyabban üzemeltethetők. Számos alkalmazásban a fajlagos energiaszükséglet (kWh/kg O₂) jelentősen csökken.

CaviFlow® modulok

Integráció a víztisztító telepeken

A kavitáció a CaviFlow® inline modullal kémiai adalékanyagok nélkül működik. Közvetlenül a vízben hoz létre oxidálószereket, pl. hidroxilgyököket, anélkül, hogy külső vegyszereket, például ózont, klórt vagy hidrogén-peroxidot kellene adagolni. Nincs szükség tárolótartályokra, adagolóállomásokra és biztonsági infrastruktúrára sem, ami helyet és energiát takarít meg. Csak különleges esetekben - pl. nagyon nehezen lebontható anyagok vagy a folyamat optimalizálása esetén - lehet hasznos a kis mennyiségű reagensek célzott kombinációja. Ennek eredményeként a folyamat egésze erőforrás-takarékos, környezetbarát és gazdaságos marad.

Nincs rebound hatás vagy problémás bomlástermékek

Egyes kémiai eljárásokkal (pl. klórozás) ellentétben a kavitáció nem termel nehezen ellenőrizhető melléktermékeket sem. A reakció általában ártalmatlan végtermékeket eredményez, mint például CO₂, H₂O vagy kisebb, biológiailag lebomló molekulákat.

CaviFlow® modulok

Integráció a víztisztító telepeken

A CaviFlow® inline modullal történő kavitáció növeli a biológiai vagy fizikai-kémiai tisztítási szakaszok hatékonyságát, ami azt jelenti, hogy a következő lépcsőben történő levegőztetés vagy szűrés például kevesebb energiát igényel. Az adalékanyagok adagolása is csökkenthető vagy teljesen elkerülhető. Ezen túlmenően a kavitáció folyamatos folyamatként is működtethető. Ez lehetővé teszi a szennyezőanyagok folyamatos és ellenőrzött csökkentését - még változó tápanyag-koncentráció esetén is.

Plug & Play a CaviFlow®-val

A RAPTECH kavitációs technológiája a saját fejlesztésű CaviFlow® inline modulok segítségével egyszerűen és magas beruházási költségek nélkül beépíthető a másodlagos kezelés részeként a vízkezelő rendszerekbe. A CaviFlow® modulok alkalmasak a levegőztetés és a fertőtlenítés közötti bármely szakaszba történő beépítésre.

CaviFlow® | Azonnali felhasználás

A CaviFlow® inline modulok plug & play és könnyen tisztíthatók, és gyorsan beépíthetők a meglévő szennyvíztisztító telepekre. Karimás vagy menetes csatlakozással felszerelve azonnal használhatóak. A modulok még szennyeződéseket és szerves oldószereket tartalmazó szennyvíz esetén is hatékonyak maradnak. Ennek oka, hogy nincsenek bennük mozgó alkatrészek.