Cavitație
Domeniu de aplicare - purificarea apei

Purificarea apei

Cavitația este o soluție de pionierat pentru tratarea apei - datorită nivelului său ridicat de prietenie cu mediul și compatibilității cu alte procese. Aceasta poate îmbunătăți eficiența reducerii poluanților cu până la 70% - fără niciun aditiv chimic.

Purificarea apei prin cavitare se bazează pe procese fizico-chimice care au loc atunci când bulele de cavitare se prăbușesc. La nivel local se generează presiuni și temperaturi extrem de ridicate, ceea ce duce la efecte de degradare termică și oxidare. Forțele de forfecare, undele de șoc și radicalii reactivi generați în timpul cavitării au un efect dezinfectant.

Integrat în sistemele de tratare a apei, modulul în linie RAPTECH CaviFlow® oferă o soluție plug & play inovatoare și eficientă pentru purificarea durabilă a apei:

Degradarea oxidativă a poluanților organici și tratarea nămolurilor
Distrugerea structurilor celulare ale bacteriilor, virușilor și algelor
Destabilizarea uleiurilor emulsionate, a microplasticelor sau a particulelor coloidale
Pretratarea susținută de cavitație sprijină eficiența proceselor din aval
Eficiență crescută a aerării

Domeniile tipice de aplicare pentru tratarea apei pe bază de cavitare sunt stațiile municipale de tratare a apelor reziduale, apele reziduale industriale, sterilizarea apei de proces și dezinfecția în piscine. În industria de petrol și gaze, cavitarea este utilizată pentru îndepărtarea petrolului sau tratarea apelor reziduale din rafinării.

Avantajele purificării apei cu modulul CaviFlow® inline

Eficiența costurilor

Degradarea eficientă a poluanților

Fără aditivi chimici

Mai eficient decât procesele convenționale

+70%

Îmbunătățirea

Degradarea poluanților prin cavitare

+30%

Mai eficient în comparație

la metodele convenționale

Domenii de aplicare

Stații de epurare a apelor uzate
Stații de tratare a apelor reziduale
Procese industriale și ape reziduale
Procese tehnice și ape reziduale
Procese comerciale și ape reziduale
Apă de proces agricolă
Apă de serviciu și de proces
Apă de răcire și pentru cazane
Tratarea nămolurilor
Reciclarea apei
Dezinfecția
Tratarea apei potabile
Tratarea apei brute
Utilități municipale de apă
Piscine

Module CaviFlow®

Integrarea în stațiile de tratare a apei

Cavitația în modulul inline CaviFlow® utilizează efectele fizice foarte eficient, necesită puțină infrastructură, funcționează rapid și poate fi integrată într-un mod care economisește spațiu - ceea ce o face o soluție deosebit de compactă și eficientă energetic în tratarea apei.

Reactoare compacte datorită ratelor ridicate de reacție

Condițiile extreme din timpul prăbușirii bulelor de cavitare conduc la reacții foarte rapide. Poluanții sunt atacați în fracțiuni de secundă. Acest lucru permite proiectarea de reactoare compacte cu timpi de rezidență scurți - ideale pentru aplicații mobile sau care economisesc spațiu.

Utilizarea energiei de curgere existente

În special în cazul cavitării hidrodinamice (de exemplu, cu duze Venturi sau rotoare de cavitație), energia de debit a sistemului poate fi utilizată sau furnizată de pompele existente. În comparație cu alte procese avansate de oxidare (AOP), necesarul specific de energie este scăzut.

Scalabilitate și modularitate

Sistemele de cavitație sunt modulare și pot fi extinse cu ușurință la aplicații la scară largă. Integrarea simplă în sistemele de conducte existente minimizează cerințele de spațiu.

Module CaviFlow®

Integrarea în stațiile de tratare a apei

Condiții fizice extreme

Modulul în linie CaviFlow® este deosebit de eficient în descompunerea poluanților în timpul purificării apei, deoarece colapsul bulelor de cavitație generează temperaturi de până la 5 000 °C, presiuni de câteva sute de bari, unde de șoc și micro-turbulență puternică. Aceste condiții fizice extreme declanșează procese extrem de reactive - direct în apă.

Formarea de specii foarte reactive (radicali)

Descompunerea termică a apei (H₂O) și a oxigenului în timpul colapsului prin cavitare produce, de asemenea, radicali chimici precum radicalii hidroxil (OH), peroxidul de hidrogen (H₂O₂), anionii superoxid (O₂) și ozonul (O₃). Acești radicali sunt extrem de reactivi și atacă imediat poluanții - ei despart legăturile C-H, C=C și alte legături organice în molecule mai mici, adesea inofensive.

Atacuri fizice și chimice simultane

Pe lângă atacurile chimice ale radicalilor, amestecarea ultrarapidă cu forțe de forfecare și microjeturi, care distrug pereții celulari ai microorganismelor, și undele de șoc, care sparg particulele, emulsiile sau biofilmele, au, de asemenea, efect. Această combinație asigură că poluanții nu sunt doar degradați chimic, ci și destabilizați fizic sau desorbizați.

Module CaviFlow®

Integrarea în stațiile de tratare a apei

Cavitația cu modulul în linie CaviFlow® îmbunătățește eficiența aerării în tratarea apei. Datorită dinamicii ridicate a câmpului de cavitație, contactul dintre aer (sau oxigen pur) și apă este intensificat semnificativ. În comparație cu sistemele de aerare existente, necesarul de energie poate fi redus în timp ce se menține aceeași performanță - un avantaj major, în special pentru procesele energo-intensive.

Creștere a ratei de transfer a oxigenului prin microbulii de gaz

Colapsul bulelor de cavitare produce bule secundare care sunt semnificativ mai mici decât bulele de aer injectate convențional. Acestea au o suprafață specifică mai mare, se ridică mai lent, adică rămân mai mult timp și se dizolvă mai eficient în apă. Acest lucru conduce la un aport de oxigen semnificativ îmbunătățit în comparație cu sistemele de aerare cu bule grosiere.

Amestecare intensă la nivel micro

Cavitația generează micro-turbulență puternică și forțe de forfecare care promovează o distribuție uniformă a oxigenului în întregul reactor. Microorganismele din nămolul activat sunt astfel mai bine aprovizionate și necesită proporțional mai puțin oxigen pentru același efect de degradare. Acest lucru optimizează și mai mult consumul de oxigen.

Reducerea necesarului total de energie

Pe măsură ce aportul de oxigen pe unitate de energie crește, puterea necesară a ventilatorului (de exemplu, pentru aer comprimat) poate fi redusă sau sistemele de ventilație existente pot fi exploatate mai eficient. În multe aplicații, necesarul specific de energie (kWh/kg O₂) scade semnificativ.

Module CaviFlow®

Integrarea în stațiile de tratare a apei

Cavitația cu modulul în linie CaviFlow® funcționează fără aditivi chimici. Aceasta generează agenți oxidanți direct în apă, de exemplu radicali hidroxil, fără a fi necesară dozarea unor substanțe chimice externe precum ozonul, clorul sau peroxidul de hidrogen. De asemenea, nu este nevoie de rezervoare de stocare, stații de dozare și infrastructură de siguranță, ceea ce economisește spațiu și energie. Doar în cazuri speciale - de exemplu, pentru substanțe foarte greu degradabile sau pentru optimizarea procesului - poate fi utilă o combinație specifică cu cantități mici de reactivi. Ca urmare, procesul în ansamblu rămâne economisitor de resurse, ecologic și economic.

Fără efect de ricoșeu sau produse de degradare problematice

Spre deosebire de unele procese chimice (de exemplu, clorurarea), cavitarea nu produce, de asemenea, subproduse greu de controlat. Reacția rezultă, de obicei, în produse finale inofensive, cum ar fi CO₂, H₂O sau molecule mai mici, biodegradabile.

Module CaviFlow®

Integrarea în stațiile de tratare a apei

Cavitația cu modulul în linie CaviFlow® crește eficiența etapelor de purificare biologică sau fizico-chimică, ceea ce înseamnă că aerarea sau filtrarea din aval, de exemplu, necesită mai puțină energie. Dozarea aditivilor poate fi, de asemenea, redusă sau evitată complet. În plus, cavitarea poate funcționa ca un proces continuu. Acest lucru permite reducerea constantă și controlată a poluanților - chiar și în cazul unor concentrații de alimentare variabile.

Plug & Play cu CaviFlow®

Tehnologia de cavitație RAPTECH poate fi implementată cu ușurință ca parte a tratamentului secundar în sistemele de tratare a apei utilizând modulele în linie CaviFlow® dezvoltate in-house - și fără costuri ridicate de investiții. Modulele CaviFlow® sunt potrivite pentru integrarea în orice secțiune între aerare și dezinfecție.

CaviFlow® | Utilizare imediată

Modulele inline CaviFlow® sunt plug & play și ușor de curățat și pot fi implementate rapid în stațiile de epurare existente. Echipate cu o flanșă sau o conexiune filetată, acestea pot fi utilizate imediat. Modulele rămân eficiente chiar și atunci când sunt utilizate pentru ape reziduale care conțin impurități și solvenți organici. Acest lucru se datorează faptului că în interiorul lor nu există părți mobile.