Proces oczyszczania ścieków ma na celu usunięcie obecnych zanieczyszczeń (biologicznych, chemicznych i fizycznych) oraz przywrócenie wody do stanu pierwotnego, ewentualnie do kondycji wody pitnej. Proces ten zazwyczaj generuje dwa strumienie: oczyszczoną wodę ciekłą oraz strumień częściowo stałej zawierający odpady.
Proces jest podzielony na kilka etapów: pobór wody i usuwanie makroskopowych zanieczyszczeń, takich jak butelki, torby, inne przedmioty plastikowe, piasek, ziemia, drewno i inne obiekty; klarowanie, w którym usuwane są mikroskopijne cząstki zawieszone; separacja osadów od strumienia wody; oczyszczanie za pomocą biologicznych rotorów tarczowych, gdzie stale obracające się tarcze naprzemiennie zanurzają się w ściekach i wynurzają, aby rozkładać substancje organiczne; aeracja, w której powietrze jest pompowane do wody w celu wyniesienia na powierzchnię pozostałych substancji organicznych, osadzenia na dnie substancji stałych takich jak piasek i ziemia, a także wspomaga usuwanie niechcianych gazów oraz przywraca pożądaną ilość tlenu w wodzie; na końcu usuwanie części stałej, która jest transportowana na składowisko w celu dalszego zagęszczania.
W każdej z tych faz procesu stosuje się różne typy łożysk, niezbędne do działania części mechanicznych, takich jak rotory, taśmy trasportowe, śmigła, wirówki, mechanizmy podnośnikowe, a w większości przypadków łożyska pracują zanurzone w ściekach.
Ogólnie rzecz biorąc, jeśli łożysko jest narażone na obecność wody przez wystarczająco długi czas, jego działanie może zostać zakłócone z powodu degradacji chemicznej lub korozji. Taka korozja powoduje znaczne i nieprzewidywalne skrócenie żywotności łożyska, co ma poważne konsekwencje dla procesu i komponentu mechanicznego, na którym jest zamontowane.
Istnieje kilka mechanizmów odpowiedzialnych za awarie łożyska w obecności wody:
- Pęknięcia spowodowane wodorem
- Powstawanie rdzy
- Utlenianie smaru i utrata właściwości
- Usuwanie smaru
- Przeszkoda w przepływie smaru (nierozpuszczalny w wodzie)
- Powstawanie filmu wodnego w warstwach styku
- Powstawanie bakterii
Oprócz sektora oczyszczania ścieków, podobne problemy z korozją łożysk występują w różnych innych zastosowaniach, takich jak: pompowanie i filtracja wody w basenach, przetwarzanie wody w hodowlach ryb, maszyny do odpompowywania cieczy oraz inne, w których łożyska pracują w kontakcie z wodą lub są zanurzone w wodzie.
Aby rozwiązać te problemy, należy zapobiec przedostawaniu się wody do łożyska oraz zastosować materiał odporny na wielokrotne działanie wody.
Stal nierdzewna generalnie zawiera procent chromu, niklu i molibdenu, które w obecności utleniających środków, takich jak woda, tworzą odporną na dalsze utlenianie warstwę pasywną, chroniącą materiał przed korozją. Jednakże, przedłużone narażenie stali na wodę, zwłaszcza o wysokiej zawartości soli, taką jak woda morska. Ponadto, problemy związane z obecnością smarów sprawiają, że łożyska stalowe ze smarowaniem są bardzo wrażliwe na obecność wody.
Pełne łożyska ceramiczne, szczególnie stosowane bez smaru, mogą stanowić rozwiązanie tych problemów, przy odpowiednim dopasowaniu wymiarów zapewniającym właściwą nośność obciążeniową.
Materiały takie jak cyrkon (zirconia), azotek krzemu (nitruro di silicio) i węglik krzemu (carburo di silicio) oferują doskonałe właściwości odporności chemicznej w obecności wody. W zależności od kwasowości lub zasadowości wody, wybiera się najbardziej odpowiednie materiały odporne na konkretne środowisko pracy.
