Кавітація
Сфера застосування - очищення води

Очищення води

Кавітація є новаторським рішенням для очищення води - завдяки високому рівню екологічності та сумісності з іншими процесами. Вона може підвищити ефективність зменшення забруднюючих речовин до 70% - без будь-яких хімічних добавок.

Очищення води за допомогою кавітації базується на фізико-хімічних процесах, які відбуваються при руйнуванні кавітаційних бульбашок. Надзвичайно високий тиск і температура створюються локально, що призводить до термічної деградації та окислювальних ефектів. Сили зсуву, ударні хвилі та реактивні радикали, що утворюються під час кавітації, мають дезінфікуючу дію.

Інтегрований в системи водопідготовки, вбудований модуль RAPTECH CaviFlow® пропонує інноваційне та ефективне рішення plug & play для сталого очищення води:

Окислювальна деградація органічних забруднювачів та обробка осаду
Руйнування клітинних структур бактерій, вірусів і водоростей
Дестабілізація емульгованих масел, мікропластиків або колоїдних частинок
Попередня обробка за допомогою кавітації підтримує ефективність подальших процесів
Підвищення ефективності аерації

Типовими сферами застосування кавітаційної обробки води є міські очисні споруди, промислові стічні води, стерилізація технічної води та дезінфекція в басейнах. У нафтогазовій промисловості кавітація використовується для видалення нафти або очищення стічних вод нафтопереробних заводів.

Переваги очищення води за допомогою вбудованого модуля CaviFlow®

Економічна ефективність

Ефективна деградація забруднювачів

Без хімічних добавок

Ефективніше, ніж традиційні процеси

+70%

Покращення якості послуг, що надаються

Деградація забруднювачів за допомогою кавітації

+30%

Більш ефективний у порівнянні

до традиційних методів

Сфери застосування

Очисні споруди для стічних вод
Очисні споруди для стічних вод
Технологічні та стічні води
Технічні процеси та стічні води
Комерційні технологічні та стічні води
Сільськогосподарські технологічні води
Технічна та технологічна вода
Охолоджувальна та котельна вода
Обробка осаду
Повторне використання води
Дезінфекція
Підготовка питної води
Підготовка сирої води
Муніципальні водоканали
Басейни

Модулі CaviFlow® - це

Інтеграція у водоочисні споруди

Кавітація у вбудованому модулі CaviFlow® використовує фізичні ефекти високоефективно, не вимагає великої інфраструктури, працює швидко і може бути інтегрована в компактний простір, що робить його особливо компактним і енергоефективним рішенням для очищення води.

Компактні реактори завдяки високій швидкості реакції

Екстремальні умови під час колапсу кавітаційних бульбашок призводять до дуже швидких реакцій. Забруднювачі атакуються за частки секунди. Це дозволяє створювати компактні конструкції реакторів з коротким часом перебування - ідеальні для мобільних або компактних застосувань.

Використання наявної енергії потоку

Особливо у випадку гідродинамічної кавітації (наприклад, з соплами Вентурі або кавітаційними роторами), енергія потоку системи може бути використана або забезпечена існуючими насосами. Порівняно з іншими процесами поглибленого окиснення (AOP), питома потреба в енергії є низькою.

Масштабованість та модульність

Кавітаційні системи є модульними і можуть бути легко масштабовані до великомасштабних застосувань. Проста інтеграція в існуючі трубопровідні системи мінімізує вимоги до простору.

Модулі CaviFlow® - це

Інтеграція у водоочисні споруди

Екстремальні фізичні умови

Вбудований модуль CaviFlow® особливо ефективно розщеплює забруднювачі під час очищення води, оскільки колапс кавітаційних бульбашок створює температуру до 5 000 °C, тиск у кілька сотень бар, ударні хвилі та сильну мікротурбулентність. Ці екстремальні фізичні умови запускають високореактивні процеси - безпосередньо у воді.

Утворення високоактивних видів (радикалів)

Термічний розпад води (H₂O) і кисню під час кавітаційного колапсу також призводить до утворення хімічних радикалів, таких як гідроксильні радикали (OH), пероксид водню (H₂O₂), супероксид аніони (O₂) і озон (O₃). Ці радикали надзвичайно активні і негайно атакують забруднювачі - вони розщеплюють C-H, C=C та інші органічні зв'язки на менші, часто нешкідливі молекули.

Одночасні фізичні та хімічні атаки

На додаток до хімічної атаки радикалів, надшвидке перемішування з силами зсуву і мікроструменями, які руйнують клітинні стінки мікроорганізмів, та ударні хвилі, які розбивають частинки, емульсії або біоплівки, також мають ефект. Така комбінація гарантує, що забруднювачі не тільки хімічно руйнуються, але й фізично дестабілізуються або десорбуються.

Модулі CaviFlow® - це

Інтеграція у водоочисні споруди

Кавітація з вбудованим модулем CaviFlow® підвищує ефективність аерації при очищенні води. Завдяки високій динаміці в кавітаційному полі контакт між повітрям (або чистим киснем) і водою значно інтенсифікується. У порівнянні з існуючими системами аерації, потреба в енергії може бути зменшена при збереженні тієї ж продуктивності - це головна перевага, особливо для енергоємних процесів.

Збільшення швидкості перенесення кисню через мікробульбашки газу

Колапс кавітаційних бульбашок призводить до утворення вторинних бульбашок, які значно менші за звичайні бульбашки повітря. Вони мають більшу питому поверхню, повільніше піднімаються, тобто довше залишаються і ефективніше розчиняються у воді. Це призводить до значного поліпшення надходження кисню в порівнянні з системами аерації з грубодисперсними бульбашками.

Інтенсивне перемішування на мікрорівні

Кавітація генерує сильну мікротурбулентність і зсувні сили, які сприяють рівномірному розподілу кисню по всьому реактору. Мікроорганізми в активному мулі, таким чином, краще забезпечуються киснем і потребують пропорційно менше кисню для того ж ефекту деградації. Це ще більше оптимізує споживання кисню.

Зменшення загальної потреби в енергії

Зі збільшенням споживання кисню на одиницю енергії можна зменшити необхідну потужність повітродувки (наприклад, для стисненого повітря) або підвищити ефективність роботи існуючих систем вентиляції. У багатьох випадках питома потреба в енергії (кВт-год/кг O₂) значно зменшується.

Модулі CaviFlow® - це

Інтеграція у водоочисні споруди

Кавітація з вбудованим модулем CaviFlow® працює без будь-яких хімічних добавок. Він генерує окислювачі безпосередньо у воді, наприклад, гідроксильні радикали, без необхідності дозування зовнішніх хімічних речовин, таких як озон, хлор або перекис водню. Також немає потреби в резервуарах для зберігання, дозувальних станціях та інфраструктурі безпеки, що економить простір та енергію. Лише в особливих випадках - наприклад, для речовин, які дуже важко піддаються розкладанню, або для оптимізації процесу - цілеспрямована комбінація з невеликою кількістю реагентів може бути корисною. В результаті процес в цілому залишається ресурсозберігаючим, екологічно чистим і економічним.

Відсутність ефекту відскоку та проблемних продуктів розпаду

На відміну від деяких хімічних процесів (наприклад, хлорування), кавітація також не виробляє побічних продуктів, які важко контролювати. Реакція зазвичай призводить до нешкідливих кінцевих продуктів, таких як CO₂, H₂O або менших, біологічно розкладаються молекул.

Модулі CaviFlow® - це

Інтеграція у водоочисні споруди

Кавітація з вбудованим модулем CaviFlow® підвищує ефективність біологічного або фізико-хімічного очищення, а це означає, що наступна аерація або фільтрація, наприклад, вимагає менше енергії. Дозування добавок також можна зменшити або взагалі уникнути. Крім того, кавітація може працювати як безперервний процес. Це забезпечує постійне і контрольоване зменшення забруднюючих речовин - навіть при різних концентраціях корму.

Plug & Play з CaviFlow®

Кавітаційна технологія RAPTECH може бути легко впроваджена як частина вторинного очищення в системах водопідготовки за допомогою вбудованих модулів CaviFlow® власної розробки - і без високих інвестиційних витрат. Модулі CaviFlow® підходять для інтеграції в будь-яку секцію між аерацією та дезінфекцією.

CaviFlow® | Негайне використання

Вбудовані модулі CaviFlow® легко монтуються, легко чистяться і можуть бути швидко впроваджені в існуючі очисні споруди. Оснащені фланцевим або різьбовим з'єднанням, вони можуть бути використані негайно. Модулі залишаються ефективними навіть при використанні для стічних вод, що містять домішки та органічні розчинники. Це пов'язано з тим, що всередині них немає рухомих частин.