Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Суға ауа қосу
Adding air to water
Суды ауамен толықтыру – табиғи және жасанды ортада судың оттегімен қанығуын арттыру немесе сақтау процесі. Аэрация техникалары көбінесе тоғандар, көлдер және су қоймаларын басқаруда оттегінің жетіспеуіне немесе балдырлардың өрбуіне қарсы қолданылады.
Water aeration is the process of increasing or maintaining the oxygen saturation of water in both natural and artificial environments. Aeration techniques are commonly used in pond, lake, and reservoir management to address low oxygen levels or algal blooms.
Су сапасы
Суды аэрациялау, көбінесе гипоксиялық немесе аноксиялық жағдайларға тап болған су қоймаларында қажет болады, мұндай жағдайлар көбінесе жоғарыдан ағып келетін адам қызметінен, мысалы, канализациялық ағынды суларды құю, ауыл шаруашылығынан шайылу немесе балық көліне тым көп жем тастау салдарынан туындайды. Аэрациялау көлдің, лагунаның немесе тоғанның түбіне ауа жіберу арқылы немесе фонтан немесе шашырату құрылғысы арқылы су бетін қоздыру арқылы жүзеге асырылуы мүмкін, бұл бетте оттегі алмасуға және көмірқышқыл газы, метан немесе күкірттегі сияқты газдардың шығарылуына мүмкіндік береді. Су беті желмен қозғалғанда оттегі суға сіңірілуі мүмкін, ал табиғи аэрациялау су ағыны, сарқырама немесе тіпті күшті су тасқынынан туындаған су қозғалысы арқылы да жүзеге асуы мүмкін. Температуралық аймақтардағы ірі су қоймаларында күзгі айналым оттегіге тоқ суды оттегіге жеткіліксіз гиполимнионға енгізе алады.
Water aeration is often required in water bodies that suffer from hypoxic or anoxic conditions, often caused by upstream human activities such as sewage discharges, agricultural run off, or over baiting a fishing lake. Aeration can be achieved through the infusion of air into the bottom of the lake, lagoon or pond or by surface agitation from a fountain or spray like device to allow for oxygen exchange at the surface and the release of gasses such as carbon dioxide, methane or hydrogen sulfide. Oxygen can be driven into the water when the wind disturbs the surface of the water body and natural aeration can also occur through a movement of water caused by an incoming stream, waterfall, or even a strong flood. In large water bodies in temperate climates, autumn turn over can introduce oxygen rich water into the oxygen poor hypolimnion.
Төмен жылдамдықты беткі аэратор
Төмен жылдамдықты беткі аэратор – биологиялық аэрация үшін жоғары тиімділікке ие құрылғы. Бұл құрылғылар көбінесе эпоксидті қаптамамен қорғалған болаттан жасалады және жоғары айналым моментін тудырады. Су көлемінің араласуы өте жақсы. Көбінесе бір құрылғының қуаты 1-ден 250 кВт-қа дейін болады, ал тиімділігі (SOE) шамамен 2 кгO2/кВт құрайды. Төмен жылдамдықты аэраторлар суды тазарту үшін биологиялық станцияларда ауаландыруға кеңінен қолданылады. Диаметрі неғұрлым үлкен болса, SOE көрсеткіші мен араласу да соғұрлым жоғары болады.
The low speed surface aerator is a device for biology aeration with high efficiency. These devices are often in steel protected by epoxy coating and generate high torque. The mixing of water volume is excellent. The common power is going from 1 up to 250kw per unit with an efficiency (SOE) around 2 kgO2/kw. Low speed aerator are used mostly for biology plant aeration for water purification. The higher the diameter, the higher the SOE and mixing.
Су бұлақтары
Су тасқыны – суды жоғарыға, ауаға шашырататын құрал. Әдетте, бұл айналмалы қанатты қозғалтатын мотор арқылы жасалады. Қанат суды бастапқы бірнеше метрден сорып алып, ауаға шығарады. Бұл процесте ауа мен судың арасындағы байланыс оттегі беруге мүмкіндік береді. Су ауаға шашырағанда, ол ұсақ тамшыларға ажырасады. Бұл кішкентай тамшылардың жиынтығының үлкен беті бар, осы бет арқылы оттегі тасымалданады. Тамшылар қайтадан суға түскенде, қалған сумен араласып, оттегін экожүйеге қайтарады. Су тасқындары эстетикалық көрінісіне байланысты суды ауамен қанағаттандырудың танымал тәсілі болып табылады. Дегенмен, көптеген су тасқындары үлкен көлемдегі суды оттегімен толық қамтамасыз ете алмайды.
A fountain consists of a means of squirting the water upwards into the air. Typically this may be done using a motor that powers a rotating impeller. The impeller pumps water from the first few feet of the water and expels it into the air. This process utilizes air water contact to transfer oxygen. As the water is propelled into the air, it breaks into small droplets. Collectively, these small droplets have a large surface area through which oxygen can be transferred. Upon return, these droplets mix with the rest of the water and thus transfer their oxygen back to the ecosystem. Fountains are a popular method of providing surface aeration because of the aesthetic appearance that they offer. However, most fountains are unable to produce a large area of oxygenated water.
Жанауысты ауаландыру
Жер асты ауаландыру реактивті ауаландырғыштарды қолдану арқылы жүзеге асырылады, олар Venturi принципі арқылы ауаны сорып алып, сұйықтыққа жібереді.
Subsurface aeration can be accomplished by the use of jet aerators, which aspirate air, by means of the Venturi principle, and inject the air into the liquid.
Қалың бұршақпен ауаландыру
Ірі көпіршікпен ауаландыру – су асты ауаландыру түрі, онда жағалаудағы ауа компрессорынан ауа шланг арқылы су қоймасының түбіне орналасқан құрылғыға сорылады. Құрылғы 2 мм-ден астам диаметрлі ірі көпіршіктерді шығарады, олар сумен жанасқанда оттегін бөліп шығарып, көлдің қабатталған қабаттарының араласуына да көмектеседі. Жүйеден ірі көпіршіктер шығарғанда судың турбуленттік қозғалысы пайда болып, су араласады. Жағалаудағы компрессор ауаны шланг арқылы су асты ауаландыру құрылғысына сорады. Құрылғыға бірнеше диффузорлар қосылған. Бұл диффузорлар шынымен байланысқан кремнийден, кеуекті керамикалық пластиктен, ПВХ-тан немесе ЭПДМ (этиленпропилендиен мономер) резеңкесінен жасалған перфорацияланған мембраналардан жасалған дискілер, пластиналар, түтіктер немесе шлангтар түрінде болады. Ұсақ көпіршікпен ауаландырудың бір кемшілігі – керамикалық диффузорлардың мембраналары кейде бітіп қалуы мүмкін және оларды оңтайлы тиімділікпен жұмыс істеуі үшін тазалау қажет. Сонымен қатар, олар ірі көпіршікпен ауаландыру сияқты басқа ауаландыру техникаларымен салыстырғанда су бағанын тиімді араластыра алмайды. Өзенді тазалау жөніндегі үздіксіз күрестің бір бөлігі ретінде оттегі деңгейін толықтыру үшін екі арнайы McTay Marine кемесі, Thames Bubbler және Thames Vitality оттегі баржалары пайдаланылады, қазір бұл өзен 115 балық түрін және жүздеген омыртқасыздарды, өсімдіктерді және құстарды қолдайды.
Coarse bubble aeration is a type of subsurface aeration wherein air is pumped from an on shore air compressor. through a hose to a unit placed at the bottom of the water body. The unit expels coarse bubbles (more than 2mm in diameter), which release oxygen when they come into contact with the water, which also contributes to a mixing of the lake's stratified layers. With the release of large bubbles from the system, a turbulent displacement of water occurs which results in a mixing of the water. A compressor on shore pumps air through a hose, which is connected to an underwater aeration unit. Attached to the unit are a number of diffusers. These diffusers come in the shape of discs, plates, tubes or hoses constructed from glass bonded silica, porous ceramic plastic, PVC or perforated membranes made from EPDM (ethylene propylene diene Monomer) rubber. One of the drawbacks to fine bubble aeration is that the membranes of ceramic diffusers can sometimes clog and must be cleaned in order to keep them working at their optimum efficiency. Also, they do not possess the ability to mix the water column as well as other aeration techniques, such as coarse bubble aeration. Two dedicated McTay Marine vessels, oxygenation barges Thames Bubbler and Thames Vitality are used to replenish oxygen levels, as part of an ongoing battle to clean up the river, which now supports 115 species of fish and hundreds more invertebrates, plants and birds.
Чесапик шығанағы
Осыған ұқсас ұсыныстар Чесапик шығанағын қайта жаңғыртуға көмектесу үшін жасалды, ондағы басты мәселе – суды таза ұстауға жауапты устрица сияқты сүзгі арқылы қоректенетін организмдердің жетіспеуі. Тарихи деректер бойынша, шығанақта ондаған миллиард устрица болған, олар күндер ішінде шығанақтың барлық суын араластырып отырған. Ластану, аурулар және устрицаны тым көп аулау салдарынан, олардың саны тарихи көрсеткіштерден едәуір төмендеді. Бұрын метрлерге дейін мөлдір болған су қазір тұншықтырып, шөгіндіге толы, сондықтан суға түскен адам тізесі суға батпай тұрып-ақ аяқтарын көре алмайды. Күкірттегі әдетте су астындағы өсімдіктер фотосинтез арқылы өндіреді, бірақ ластану мен шөгінділер өсімдіктердің санын азайтып, еріген күкірттегінің деңгейін төмендетіп, шығанақтың кейбір аймақтарын аэробты су жануарлары үшін жарамсыз етеді. Өсімдіктер мен сүзгі арқылы қоректенетін организмдер симбиоздық қарым-қатынаста болады: өсімдіктер су астындағы организмдердің өсуіне қажетті күкірттегін қамтамасыз етеді, ал сүзгі арқылы қоректенетін организмдер суды таза ұстайды, осылайша өсімдіктерге жеткілікті мөлшерде күн сәулесі түсуіне мүмкіндік береді. Зерттеушілер су сапасын жақсарту үшін жасанды түрде күкірттегімен толықтыруды ұсынды. Гипоксиялық суларды ауамен толықтыру тартымды шешім болып көрінеді және ол тұщы су тоғандары мен кішкентай көлдерде сәтті сынақтан өткен. Дегенмен, ешкім де мұндай ауқымды эстуарийде ауа толықтыру жобасын жүзеге асырмаған. 2016 жылдан бері Рок-Крикке қосылған 353 гектарлық бөлік құбырлар арқылы ауамен толықтырылуда. Жүйе бастапқыда қабаттануды жоюға арналған үлкен көпіршік жүйесі ретінде іске қосылды, 74 гектарлық күкірттегіге толы аймақ құрылды. 2019 жылы жүйе жаңартылып, көбірек күкірттегіні тікелей беру үшін ұсақ көпіршік инжекторлары орнатылды.
Similar options have been proposed to help rehabilitate the Chesapeake Bay where the principal problem is lack of filter feeding organisms such as oysters responsible for keeping the water clean. Historically the Bay's oyster population was in the tens of billions, and they circulated the entire Bay volume in a matter of days. Due to pollution, disease and over harvesting their population is a fraction of historic levels. Water that was once clear for meters is now so turbid and sediment ridden that a wader may lose sight of their feet before their knees are wet. Oxygen is normally supplied by submerged aquatic vegetation via photosynthesis but pollution and sediments have reduced the plant populations , resulting in a reduction of dissolved oxygen levels, rendering areas of the bay unsuitable for aerobic aquatic life. In a symbiotic relation the plants provide the oxygen needed for underwater organisms to proliferate, and in exchange the filter feeders keep the water clean and thus clear enough for plants to have sufficient access to sunlight. Researchers have proposed oxygenation through artificial means as a solution to help improve water quality. Aeration of hypoxic water bodies seems an appealing solution and it has been tried successfully many times on freshwater ponds and small lakes. However no one has undertaken an aeration project as large as an estuary. A 353 hectare portion of the bay connected to the Rock Creek has been aerated using pipes since 2016. The system started as a large bubble system intended mainly for de stratification, creating a 74 ha oxic zone. It was upgraded in 2019 to fine bubble injectors to provide more oxygen directly.
Суды тазартуды ауаландыру
Көптеген су тазарту процестерінде биологиялық тотығу процестерін қолдау үшін әртүрлі аэрация түрлері пайдаланылады. Типтік мысал – белсенді шлам, ол ұсақ немесе ірі көпіршікті аэрацияны немесе тазарту резервуарының түбінен араласқан суды көтеріп, ауа арқылы шығарып, суға оттегі қосатын механикалық аэрация конустарын қолдана алады.
Many water treatment processes use a variety of forms of aeration to support biological oxidative processes. A typical example is activated sludge which can use fine or coarse bubble aeration or mechanical aeration cones which draw up mixed liquor from the base of a treatment tank and eject it through the air where oxygen is entrained in the liquor.