Hidrodinamik kavitasyon (HC), sürdürülebilir atık su arıtımının en umut verici sağlayıcılarından biri olarak ortaya çıkmaktadır. RAPTECH'in CaviFlow® ünitesi, oksidasyonu, karıştırmayı, ayırmayı ve filtrelemeyi yoğunlaştırmak için kavitasyonu kullanır ve daha düşük enerji talebiyle daha yüksek verimlilik elde eder.
Kavram ve Mekanizmalar
Kavitasyon kabarcıkları çöktüğünde, geçici aşırı koşullara sahip lokalize sıcak noktalar oluştururlar - birkaç Kelvin sıcaklık ve yüzlerce bar basınç [1]. Bu ortam suyun ve çözünmüş oksijenin ayrışmasını artırarak hidroksil radikalleri (-OH) gibi organik kirleticileri etkili bir şekilde bozan yüksek reaktif türler oluşturur [2]. Radikal oluşumunun ötesinde, yoğun hat içi karıştırma , kirleticilerin, oksidanların ve mikrobiyal kolonilerin kavitasyona eşit şekilde maruz kalmasını sağlar. Proses ayrıca kontrollü termal etkilerden de faydalanır : su kavitasyon bölgelerinden tekrar tekrar geçerken, hafif bir yığın ısınması meydana gelir. Bu ilave sıcaklık ise reaksiyon kinetiğini, oksijen transferini ve genel arıtma verimliliğini artırır [3].
Uygulamalar
Havalandırma ve biyolojik aktivite için ön arıtma
Oksidatif tedaviler için güçlendirici
Aktif karbon arıtımı için güçlendirici
Seramik membran filtrasyonu için destek (mikro, ultra ve nanofiltrasyon)
Çökeltme ve arıtmada destek
Avantajları
Tipik Atıksu Uygulamaları
Outlook
CaviFlow® fiziksel ve kimyasal yoğunlaştırmanın atık su arıtımını nasıl daha sürdürülebilir, enerji tasarruflu ve uygun maliyetli bir sürece dönüştürebileceğinigöstermektedir . Radikal güdümlü kimya, termal güçlendirme, gelişmiş filtrasyon desteği ve üstün karıştırma kombinasyonu, onu geleceğe dönük su arıtma çözümleri ve sirküler ekonomi hedefleri için pratik bir yol haline getirmektedir.
Yazar: Dr. Ahmad Saylam | RAPTECH Eberswalde GmbH
Referanslar
Kavram ve Mekanizmalar
Kavitasyon kabarcıkları çöktüğünde, geçici aşırı koşullara sahip lokalize sıcak noktalar oluştururlar - birkaç Kelvin sıcaklık ve yüzlerce bar basınç [1]. Bu ortam suyun ve çözünmüş oksijenin ayrışmasını artırarak hidroksil radikalleri (-OH) gibi organik kirleticileri etkili bir şekilde bozan yüksek reaktif türler oluşturur [2]. Radikal oluşumunun ötesinde, yoğun hat içi karıştırma , kirleticilerin, oksidanların ve mikrobiyal kolonilerin kavitasyona eşit şekilde maruz kalmasını sağlar. Proses ayrıca kontrollü termal etkilerden de faydalanır : su kavitasyon bölgelerinden tekrar tekrar geçerken, hafif bir yığın ısınması meydana gelir. Bu ilave sıcaklık ise reaksiyon kinetiğini, oksijen transferini ve genel arıtma verimliliğini artırır [3].
Uygulamalar
Havalandırma ve biyolojik aktivite için ön arıtma
- Oksijen transferini ve mikrobiyal erişilebilirliği artırır
- Su ve çözünmüş oksijenden radikal oluşumunu teşvik eder
- İlave kimyasallar olmadan da oksidatif verimliliği artırır
Oksidatif tedaviler için güçlendirici
- Ozonlama, H₂O₂ ve kombine gelişmiş oksidasyon prosesleri ile güçlü bir şekilde sinerji oluşturur
Aktif karbon arıtımı için güçlendirici
- Kirlenmeyi azaltır, adsorpsiyonu iyileştirir ve filtre ömrünü uzatır
Seramik membran filtrasyonu için destek (mikro, ultra ve nanofiltrasyon)
- Kavitasyon, membran yüzeylerinde kirlenmeyi ve konsantrasyon polarizasyonunu azaltır
- Gözenek tıkanmasını önleyerek akıyı artırır ve membran ömrünü uzatır
Çökeltme ve arıtmada destek
- Kolloidleri, emülsiyonları ve bakteri kolonilerini destabilize ederek ayırma ve çamur çökelmesini iyileştirir
Avantajları
- Enerji Verimliliği - Yoğunlaştırılmış oksijen transferi sayesinde daha düşük havalandırma talebi
- Oksidatif Performans - Mikro kirleticilerin ve eser elementlerin artırılmış giderimi
- Filtrasyon ve Membran İyileştirme - Kirlenmenin azaltılması, akının iyileştirilmesi ve aktif karbon ve seramik membran sistemlerinin ömrünün uzatılması
- ÇökeltmeYardımı - Geliştirilmiş partikül destabilizasyonu ve çamur ayrıştırma
- Modülerlik - Mevcut arıtma sistemlerine kolay entegrasyon
Tipik Atıksu Uygulamaları
- Belediye atık suyu (evsel ve gri su)
- Endüstriyel atık sular (boya yüklü, farmasötik, FO/HFO dahil yağlı sular)
Outlook
CaviFlow® fiziksel ve kimyasal yoğunlaştırmanın atık su arıtımını nasıl daha sürdürülebilir, enerji tasarruflu ve uygun maliyetli bir sürece dönüştürebileceğinigöstermektedir . Radikal güdümlü kimya, termal güçlendirme, gelişmiş filtrasyon desteği ve üstün karıştırma kombinasyonu, onu geleceğe dönük su arıtma çözümleri ve sirküler ekonomi hedefleri için pratik bir yol haline getirmektedir.
Yazar: Dr. Ahmad Saylam | RAPTECH Eberswalde GmbH
Referanslar
- Gogate, P. R., & Pandit, A. B. (2005). Gelecek için bir teknoloji olarak hidrodinamik kavitasyonun gözden geçirilmesi ve değerlendirilmesi. Ultrasonics Sonochemistry, 12(1-2), 21-27
- Jyoti, K. K., & Pandit, A. B. (2004). Su dezenfeksiyonu için ozon ve kavitasyon. Biyokimyasal Mühendislik Dergisi, 18(1), 9-19
- Ashokkumar, M. (2011). Akustik kavitasyon kabarcıklarının karakterizasyonu - genel bir bakış. Ultrasonics Sonochemistry, 18(4), 864-872
- Cunyu, L., ve diğerleri (2024). Glisiriza atık suyunun sistematik saflaştırılması için ultrasonik destekli membran prosesleri. Ultrasonik Sonokimya, 111, 107098
- Bagal, M. V., & Gogate, P. R. (2014). Kavitasyon ve Fenton kimyasına dayalı hibrit yöntemler kullanılarak atık su arıtımı: Bir gözden geçirme. Ultrasonik Sonokimya, 21(1), 1-14
- Krause, C., ve diğerleri (2019). Su ve atıksu arıtımı için seramik bazlı membranlar. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 578, 123513
