Kavitation
Hållbar rening av avloppsvatten

Rening av vatten

Kavitation är en banbrytande lösning för vattenrening- tack vare dess höga grad av miljövänlighet och kompatibilitet med andra processer. Den kan förbättra effektiviteten i minskningen av föroreningar med upp till 70% - utan några kemiska tillsatser.

Vattenrening genom kavitation baseras på fysikalisk-kemiska processer som uppstår när kavitationsbubblor kollapsar. Lokalt genereras extremt höga tryck och temperaturer, vilket resulterar i termiskt nedbrytande och oxiderande effekter. De skjuvkrafter, stötvågor och reaktiva radikaler som genereras under kavitationen har en desinficerande effekt.

RAPTECH CaviFlow® inline-modul är integrerad i vattenbehandlingssystem och erbjuder en innovativ och effektiv plug & play-lösning för hållbar vattenrening:

Oxidativ nedbrytning av organiska föroreningar och slambehandling
Destruktion av cellstrukturer hos bakterier, virus och alger
Destabilisering av emulgerade oljor, mikroplaster eller kolloidala partiklar
Kavitationsstödd förbehandling ökar effektiviteten i processer nedströms
Ökad effektivitet för luftning

Typiska användningsområden för kavitationsbaserad vattenrening är kommunala avloppsreningsverk, industriellt avloppsvatten, sterilisering av processvatten och desinfektion i simbassänger. Inom olje- och gasindustrin används kavitation för att avlägsna olja eller behandla avloppsvatten från raffinaderier.

Fördelar med vattenrening med CaviFlow® inline-modul

Kostnadseffektivitet

Effektiv nedbrytning av föroreningar

Utan kemiska tillsatser

Mer effektiv än konventionella processer

+70%

Förbättring av

Nedbrytning av föroreningar genom kavitation

+30%

Mer effektiv i jämförelse

till konventionella metoder

Användningsområden

Avloppsreningsverk
Reningsverk för avloppsvatten
Industriell process och avloppsvatten
Teknisk process och avloppsvatten
Kommersiellt process- och avloppsvatten
Processvatten från jordbruk
Service- och processvatten
Kyl- och pannvatten
Behandling av slam
Återvinning av vatten
Desinfektion
Behandling av dricksvatten
Behandling av råvatten
Kommunala vattenverk
Simbassänger

CaviFlow®-moduler

Integration i vattenreningsverk

Kavitation i CaviFlow® inline-modulen utnyttjar fysikaliska effekter mycket effektivt, kräver lite infrastruktur, fungerar snabbt och kan integreras på ett platsbesparande sätt - vilket gör den till en särskilt kompakt och energieffektiv lösning för vattenbehandling.

Kompakta reaktorer tack vare höga reaktionshastigheter

De extrema förhållandena under kavitationsbubblornas kollaps leder till mycket snabba reaktioner. Föroreningarna angrips på bråkdelar av en sekund. Detta möjliggör kompakta reaktorkonstruktioner med korta uppehållstider - perfekt för mobila eller utrymmesbesparande applikationer.

Utnyttjande av befintlig flödesenergi

Särskilt vid hydrodynamisk kavitation (t.ex. med venturimunstycken eller kaviterande rotorer) kan systemets flödesenergi utnyttjas eller tillhandahållas av befintliga pumpar. Jämfört med andra avancerade oxidationsprocesser (AOP) är det specifika energibehovet lågt.

Skalbarhet och modularitet

Kavitationssystem är modulära och kan enkelt skalas upp till storskaliga applikationer. Enkel integrering i befintliga rörsystem minimerar utrymmesbehovet.

CaviFlow®-moduler

Integration i vattenreningsverk

Extrema fysiska förhållanden

CaviFlow® inline-modulen är särskilt effektiv när det gäller att bryta ned föroreningar vid vattenrening eftersom kavitationsbubblornas kollaps genererar temperaturer på upp till 5 000 °C, tryck på flera hundra bar, chockvågor och kraftig mikroturbulens. Dessa extrema fysiska förhållanden utlöser mycket reaktiva processer - direkt i vattnet.

Bildning av mycket reaktiva ämnen (radikaler)

Den termiska nedbrytningen av vatten (H₂O) och syre under kavitationskollapsen producerar även kemiska radikaler som hydroxylradikaler (OH), väteperoxid (H₂O₂), superoxidanjoner (O₂) och ozon (O₃). Dessa radikaler är extremt reaktiva och angriper föroreningar omedelbart - de delar upp C-H-, C=C- och andra organiska bindningar i mindre, ofta ofarliga molekyler.

Samtidiga fysikaliska och kemiska angrepp

Förutom de kemiska angreppen med radikaler har även ultrasnabb blandning med skjuvkrafter och mikrostrålar, som förstör cellväggarna hos mikroorganismer, och chockvågor, som bryter upp partiklar, emulsioner eller biofilmer, effekt. Denna kombination säkerställer att föroreningarna inte bara bryts ned kemiskt, utan även fysiskt destabiliseras eller desorberas.

CaviFlow®-moduler

Integration i vattenreningsverk

Kavitation med CaviFlow® inline-modulen förbättrar luftningseffektiviteten vid vattenbehandling. På grund av den höga dynamiken i kavitationsfältet intensifieras kontakten mellan luft (eller rent syre) och vatten avsevärt. Jämfört med befintliga luftningssystem kan energibehovet minskas samtidigt som samma prestanda bibehålls - en stor fördel, särskilt för energikrävande processer.

Ökad syreöverföringshastighet genom mikrogasbubblor

När kavitationsbubblor kollapsar bildas sekundära bubblor som är betydligt mindre än konventionellt injekterade luftbubblor. De har en större specifik yta, stiger långsammare, dvs. de stannar längre, och löser sig mer effektivt i vattnet. Detta leder till en betydligt bättre syretillförsel jämfört med luftningssystem med grova bubblor.

Intensiv blandning på mikronivå

Kavitation genererar kraftiga mikroturbulenser och skjuvkrafter som främjar en jämn fördelning av syre i hela reaktorn. Mikroorganismerna i det aktiva slammet får därmed bättre tillgång till syre och behöver proportionellt sett mindre syre för samma nedbrytningseffekt. Detta optimerar syreförbrukningen ytterligare.

Minskning av det totala energibehovet

När syretillförseln per energienhet ökar kan den nödvändiga fläktstyrkan (t.ex. för tryckluft) minskas eller så kan befintliga ventilationssystem drivas mer effektivt. I många tillämpningar minskar det specifika energibehovet (kWh/kg O₂) avsevärt.

CaviFlow®-moduler

Integration i vattenreningsverk

Kavitation med CaviFlow® inline-modulen fungerar utan några kemiska tillsatser. Den genererar oxidationsmedel direkt i vattnet, t.ex. hydroxylradikaler, utan att behöva dosera externa kemikalier som ozon, klor eller väteperoxid. Det finns inte heller något behov av lagringstankar, doseringsstationer och säkerhetsinfrastruktur, vilket sparar utrymme och energi. Endast i speciella fall - t.ex. för ämnen som är mycket svåra att bryta ned eller för processoptimering - kan en riktad kombination med små mängder reagenser vara användbar. På så sätt förblir processen som helhet resursbesparande, miljövänlig och ekonomisk.

Ingen rebound-effekt eller problematiska nedbrytningsprodukter

I motsats till vissa kemiska processer (t.ex. klorering) ger kavitation inte heller några biprodukter som är svåra att kontrollera. Reaktionen resulterar vanligtvis i ofarliga slutprodukter som CO₂, H₂O eller mindre, biologiskt nedbrytbara molekyler.

CaviFlow®-moduler

Integration i vattenreningsverk

Kavitation med CaviFlow® inline-modulen ökar effektiviteten i biologiska eller fysikalisk-kemiska reningssteg, vilket innebär att t.ex. luftning eller filtrering nedströms kräver mindre energi. Doseringen av tillsatser kan också minskas eller undvikas helt och hållet. Kavitation kan dessutom drivas som en kontinuerlig process. Detta möjliggör en konstant och kontrollerad reduktion av föroreningar - även vid varierande koncentrationer i matningen.

Plug & Play med CaviFlow

RAPTECHs kavitationsteknik kan enkelt implementeras som en del av sekundärbehandlingen i vattenbehandlingssystem med hjälp av de egenutvecklade CaviFlow® inline-modulerna - och utan höga investeringskostnader. CaviFlow®-modulerna är lämpliga för integrering i alla sektioner mellan luftning och desinfektion.

CaviFlow® | Omedelbar användning

CaviFlow® inline-modulerna är plug & play och lätta att rengöra och kan snabbt implementeras i befintliga avloppsreningsverk. De är utrustade med en fläns- eller gängad anslutning och kan användas omedelbart. Modulerna förblir effektiva även när de används för avloppsvatten som innehåller föroreningar och organiska lösningsmedel. Detta beror på att det inte finns några rörliga delar inuti dem.