Дегазация – это обязательный метод кондиционирования подземных вод, направленный на удаление агрессивного углекислого газа, кислорода и сероводорода, вызывающих коррозию металла и разрушение бетона.
Своевременная очистка воды от этих примесей критически важна для защиты инженерных сетей и обеспечения долговечности промышленного оборудования и систем очистки частного дома.
Химическая дегазация воды
В процессе химической очистки воды от углекислого и других газов применяются реагенты, химически связывающие газы, растворённые в ней. Например, очистить от кислорода воду можно, добавив в неё сернистый газ, сульфит натрия или гидразин.
Сульфит натрия окисляется кислородом до сульфата, из сернистого газа получается вначале сернистая кислота, которая окисляется до серной. Практически полностью можно очистить воду при помощи гидразина – при реакции с ним кислород полностью поглощается, а выделяется инертный азот. Использование гидразина является наиболее эффективным способом химической очистки воды, но и самым дорогим из-за высокой стоимости реагента. Поэтому он чаще всего используется для окончательной дегазации воды после использования физических методов.
При удалении сероводорода чаще всего используется хлор, который окисляет сероводород до серы или до сульфатов. Обе реакции протекают параллельно, а преобладание одной из них зависит от рН среды и концентрации хлора.
НЕДОСТАТКИ ХИМИЧЕСКИХ СПОСОБОВ
Недостатки химических способов очистки воды от углекислого и прочих газов:
- использование реагентов удорожает и усложняет процесс очистки воды;
- передозировка реагентов приводит к ухудшению качества очищаемой воды.
Из-за этого химическая дегазация используется реже, чем физическая.
Физическая дегазация и аэрация
Физически растворённые газы можно удалить из воды двумя способами:
- довести почти до нуля парциальное давление удаляемого газа в атмосфере, контактирующей с водой;
- создать условия, когда растворимость газа в воде стремится к нулю.
Первый способ называется аэрацией воды, с помощью него осуществляется очистка воды от углекислого газа и сероводорода, имеющих очень низкое парциальное давление в атмосфере.
Кислород, составляющий значительную долю атмосферы, аэрацией удалить невозможно. Поэтому для его удаления вода доводится до кипения, при котором любой газ стремится её покинуть. Вода либо нагревается в термических деаэраторах, либо её вакуумируют до момента закипания в вакуумных дегазаторах.
ТИПЫ ДЕГАЗАТОРОВ ДЛЯ ВОДООЧИСТКИ
Существуют несколько типов дегазаторов, различающихся конструктивно, характером движения воздуха и воды и условиями процесса дегазации:
- плёночные дегазаторы. Это колонны, наполненные различными насадками, по которым тонкой плёнкой стекает вода. Насадки многократно увеличивают поверхность контакта воды с воздухом, который подаётся вентилятором во встречном направлении;
- барботажные дегазаторы. В них через толщу медленно движущейся воды проходят пузырьки сжатого воздуха;
- вакуумные дегазаторы. Здесь разрежение над водой создаётся специальными устройствами до того момента, пока она не начинает кипеть при имеющейся температуре.
В сфере водоподготовки чаще применяются плёночные дегазаторы, а для избавления от кислорода – термические или вакуумные. Дороговизна эксплуатации барботажных дегазаторов из-за большого расхода энергии на сжатие воздуха ограничивает их использование.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕГАЗАТОРОВ И ПАРАМЕТРЫ РАСЧЕТА
Проектирование дегазаторов должно отталкиваться от следующих параметров:
- площадь поперечного сечения аппарата, которая зависит от допустимой плотности орошения насадки;
- площадь поверхности насадки, необходимой для эффективной дегазации;
- расход воздуха.
ЗНАЧЕНИЕ ДЕГАЗАЦИИ В КОМПЛЕКСНОЙ ВОДОПОДПОДГОТОВКЕ
Очистка воды от углекислого газа, кислорода и сероводорода – важный этап комплексной водоочистки. Эта процедура позволяет избавиться от вредных компонентов, которые в противном случае оказывают губительное воздействие на дорогостоящее промышленное оборудование.
