Kavitācija
Piemērošanas joma - ūdens attīrīšana

Ūdens attīrīšana

Kavitācija ir novatorisks ūdens attīrīšanas risinājums, jo tā ir videi draudzīga un saderīga ar citiem procesiem. Tā var uzlabot piesārņojuma samazināšanas efektivitāti līdz pat 70 % - bez jebkādām ķīmiskām piedevām.

Ūdens attīrīšana ar kavitāciju ir balstīta uz fizikāli ķīmiskiem procesiem, kas notiek, sabrūkot kavitācijas burbuļiem. Lokāli tiek radīts ārkārtīgi augsts spiediens un temperatūra, kas izraisa termisku degradējošu un oksidējošu iedarbību. Kavitācijas laikā radītajiem bīdes spēkiem, triecienviļņiem un reaktīvajiem radikāļiem ir dezinficējoša iedarbība.

Integrēts ūdens attīrīšanas sistēmās, RAPTECH CaviFlow® inline modulis piedāvā inovatīvu un efektīvu plug & play risinājumu ilgtspējīgai ūdens attīrīšanai:

Organisko piesārņotāju oksidatīvā noārdīšana un dūņu apstrāde
Baktēriju, vīrusu un aļģu šūnu struktūru iznīcināšana
Emulģētu eļļu, mikroplastmasu vai koloidālo daļiņu destabilizācija
Kavitācijas atbalstīta priekšapstrāde veicina pakārtoto procesu efektivitāti
Palielināta aerācijas efektivitāte

Tipiskas kavitācijā balstītas ūdens attīrīšanas izmantošanas jomas ir komunālo notekūdeņu attīrīšanas iekārtas, rūpnieciskie notekūdeņi, tehnoloģiskā ūdens sterilizācija un dezinfekcija peldbaseinos. Naftas un gāzes rūpniecībā kavitācija tiek izmantota naftas un gāzes attīrīšanai vai naftas pārstrādes rūpnīcu notekūdeņu attīrīšanai.

Ūdens attīrīšanas priekšrocības ar CaviFlow® iebūvēto moduli

Izmaksu efektivitāte

Efektīva piesārņotāju noārdīšana

Bez ķīmiskām piedevām

Efektīvāki nekā parastie procesi

+70%

Uzlabojumi

Piesārņojošo vielu noārdīšanās, izmantojot kavitāciju

+30%

Efektīvāka salīdzinājumā ar

tradicionālajām metodēm.

Piemērošanas jomas

Notekūdeņu attīrīšanas iekārtas
Notekūdeņu attīrīšanas iekārtas
Rūpniecisko procesu un notekūdeņi
Tehniskie procesi un notekūdeņi
Komerciālie procesi un notekūdeņi
Lauksaimniecības tehnoloģiskie ūdeņi
Pakalpojumu un tehnoloģiskais ūdens
Dzesēšanas un katlu ūdens
Dūņu attīrīšana
Ūdens otrreizējā pārstrāde
Dezinfekcija
Dzeramā ūdens attīrīšana
Neattīrīta ūdens attīrīšana
Pašvaldību ūdensapgādes uzņēmumi
Peldbaseini

CaviFlow® moduļi

Integrācija ūdens attīrīšanas iekārtās

Kavitācija CaviFlow® inline modulī ļoti efektīvi izmanto fizikālos efektus, tam nav nepieciešama liela infrastruktūra, tas darbojas ātri un to var integrēt, taupot vietu - tas ir īpaši kompakts un energoefektīvs risinājums ūdens attīrīšanā.

Kompakti reaktori, pateicoties lielam reakcijas ātrumam

Ekstrēmie apstākļi kavitācijas burbuļu sabrukšanas laikā izraisa ļoti ātras reakcijas. Piesārņotāji tiek iznīcināti sekundes daļās. Tas ļauj veidot kompaktus reaktorus ar īsu uzturēšanās laiku - ideāli piemēroti mobilajām vai vietu taupošajām iekārtām.

Esošās plūsmas enerģijas izmantošana

Īpaši hidrodinamiskās kavitācijas gadījumā (piemēram, ar Venturi sprauslām vai kavitējošiem rotoriem) var izmantot sistēmas plūsmas enerģiju vai nodrošināt to ar esošajiem sūkņiem. Salīdzinot ar citiem progresīvajiem oksidēšanas procesiem (AOP), īpatnējā nepieciešamā enerģija ir neliela.

Mērogojamība un modularitāte

Kavitācijas sistēmas ir modulāras, un tās var viegli paplašināt līdz liela mēroga lietojumiem. Vienkārša integrācija esošajās cauruļvadu sistēmās līdz minimumam samazina telpas prasības.

CaviFlow® moduļi

Integrācija ūdens attīrīšanas iekārtās

Ekstrēmi fiziskie apstākļi

CaviFlow® inline modulis ir īpaši efektīvs piesārņotāju sadalīšanā ūdens attīrīšanas laikā, jo kavitācijas burbulīšu sabrukšana rada līdz pat 5000 °C temperatūru, vairāku simtu bāru spiedienu, triecienviļņus un spēcīgu mikroturbulenci. Šie ekstrēmie fizikālie apstākļi izraisa ļoti reaktīvus procesus - tieši ūdenī.

Ļoti reaktīvu sugu (radikāļu) veidošanās

Ūdens (H₂O) un skābekļa termiskā sadalīšanās kavitācijas sabrukšanas laikā rada arī ķīmiskos radikāļus, piemēram, hidroksila radikāļus (OH), ūdeņraža peroksīdu (H₂O₂), superoksīda anjonus (O₂) un ozonu (O₃). Šie radikāļi ir ārkārtīgi reaktīvi un nekavējoties uzbrūk piesārņotājiem - tie sašķeļ C-H, C=C un citas organiskās saites mazākās, bieži vien nekaitīgās molekulās.

Vienlaicīgs fizikāls un ķīmisks uzbrukums

Papildus radikāļu ķīmiskajiem uzbrukumiem iedarbojas arī īpaši ātra sajaukšana ar bīdes spēkiem un mikrostrūklu, kas iznīcina mikroorganismu šūnu sieniņas, un triecienviļņi, kas sarauj daļiņas, emulsijas vai bioplēves. Šī kombinācija nodrošina, ka piesārņotāji tiek ne tikai ķīmiski sadalīti, bet arī fiziski destabilizēti vai desorbēti.

CaviFlow® moduļi

Integrācija ūdens attīrīšanas iekārtās

Kavitācija ar CaviFlow® inline moduli uzlabo aerācijas efektivitāti ūdens attīrīšanā. Pateicoties augstajai dinamikai kavitācijas laukā, ievērojami pastiprinās gaisa (vai tīra skābekļa) un ūdens kontakts. Salīdzinot ar esošajām aerācijas sistēmām, enerģijas patēriņu var samazināt, vienlaikus saglabājot tādu pašu efektivitāti, kas ir būtiska priekšrocība, īpaši energoietilpīgos procesos.

Palielināts skābekļa pārneses ātrums, izmantojot mikrogāzes burbulīšus

Kavitācijas burbulīšu sabrukšanas rezultātā rodas sekundārie burbulīši, kas ir ievērojami mazāki nekā tradicionāli iesmidzinātie gaisa burbulīši. Tiem ir lielāka īpatnējā virsma, tie lēnāk paceļas, t. i., ilgāk paliek ūdenī un efektīvāk izšķīst ūdenī. Tādējādi skābekļa pieplūde ir ievērojami lielāka, salīdzinot ar aerācijas sistēmām ar rupjiem burbuļiem.

Intensīva sajaukšana mikro līmenī

Kavitācija rada spēcīgu mikroturbulenci un bīdes spēku, kas veicina vienmērīgu skābekļa sadalījumu visā reaktorā. Tādējādi mikroorganismi aktivētajās dūņās tiek labāk apgādāti ar skābekli un tiem nepieciešams proporcionāli mazāk skābekļa, lai panāktu tādu pašu noārdīšanās efektu. Tas vēl vairāk optimizē skābekļa patēriņu.

Kopējās enerģijas patēriņa samazināšana

Palielinoties skābekļa patēriņam uz vienu enerģijas vienību, var samazināt nepieciešamo ventilatora jaudu (piemēram, saspiestam gaisam) vai efektīvāk ekspluatēt esošās ventilācijas sistēmas. Daudzos gadījumos ievērojami samazinās īpatnējā nepieciešamā enerģija (kWh/kg O₂).

CaviFlow® moduļi

Integrācija ūdens attīrīšanas iekārtās

Kavitācija ar CaviFlow® inline moduli darbojas bez ķīmiskām piedevām. Tā ģenerē oksidētājus tieši ūdenī, piemēram, hidroksila radikāļus, bez ārējo ķīmisko vielu, piemēram, ozona, hlora vai ūdeņraža peroksīda, dozēšanas. Nav nepieciešamas arī uzglabāšanas tvertnes, dozēšanas stacijas un drošības infrastruktūra, kas ietaupa vietu un enerģiju. Tikai īpašos gadījumos - piemēram, attiecībā uz vielām, kuras ir ļoti grūti noārdāmas, vai procesa optimizācijai - var būt lietderīga mērķtiecīga kombinācija ar nelielu daudzumu reaģentu. Rezultātā process kopumā joprojām ir resursus taupošs, videi draudzīgs un ekonomisks.

Nav atsitiena efekta vai problemātisku noārdīšanās produktu

Atšķirībā no dažiem ķīmiskajiem procesiem (piemēram, hlorēšanas) kavitācijas procesā nerodas arī blakusprodukti, kurus būtu grūti kontrolēt. Reakcijas rezultātā parasti rodas nekaitīgi galaprodukti, piemēram, CO₂, H₂O vai mazākas, bioloģiski noārdāmas molekulas.

CaviFlow® moduļi

Integrācija ūdens attīrīšanas iekārtās

Kavitācija ar CaviFlow® inline moduli palielina bioloģiskās vai fizikāli ķīmiskās attīrīšanas posmu efektivitāti, un tas nozīmē, ka, piemēram, turpmākai aerācijai vai filtrēšanai ir nepieciešams mazāk enerģijas. Var arī samazināt piedevu dozēšanu vai pilnībā no tās izvairīties. Turklāt kavitāciju var izmantot kā nepārtrauktu procesu. Tas nodrošina pastāvīgu un kontrolētu piesārņotāju samazināšanu - pat pie mainīgas barības koncentrācijas.

Plug & Play ar CaviFlow®

RAPTECH kavitācijas tehnoloģiju var viegli ieviest kā daļu no sekundārās attīrīšanas ūdens attīrīšanas sistēmās, izmantojot pašu izstrādātos CaviFlow® iebūvētos moduļus - un bez lielām ieguldījumu izmaksām. CaviFlow® moduļi ir piemēroti integrēšanai jebkurā sekcijā starp aerāciju un dezinfekciju.

CaviFlow® | Tūlītēja lietošana

CaviFlow® iebūvētie moduļi ir plug & play, viegli tīrāmi un ātri ieviešami esošajās notekūdeņu attīrīšanas iekārtās. Tie ir aprīkoti ar atloku vai vītņsavienojumu, un tos var izmantot nekavējoties. Moduļi ir efektīvi arī tad, ja tos izmanto notekūdeņiem, kas satur piemaisījumus un organiskos šķīdinātājus. Tas ir tāpēc, ka tajos nav kustīgu detaļu.