Экспериментальная мобильная установка «БИОС»
Экспериментальная мобильная установка «БИОС» для очистки, обеззараживания и обессоливания питьевой водыс использованием нанотехнологийКонопля М.М.
Нами разработана технологическая схема для получения воды питьевого назначения с использованием нанотехнологий:
- кавитационный синтез наносорбентов: углеродных и минеральных,
- наносорбционное удаление радиоактивных изотопов цезия,стронция, америция и кобальта ,
- магнитная сепарация для удаления коллоидных нанокомплексов тяжелых металлов: Fe, Cu, Cr, Al ;
- минерало-кавитационной синтез наносорбентов для обеззараживания и структурирования воды.
Технологическая схема получения воды питьевого назначения из поверхностных источников водоснабжения с исключением загрязнений разнообразного происхождения, состава, токсичности, биогенности, радиоактивности рассчитана на производительность 3-5 м3/час .
Извлеченные избытки минеральных солей и взвешенных загрязнений утилизируются в органо-минеральные удобрения.
Получены патенты на получение наиболее эффективных на сегодняшний день коагулянтов, испытанных в Экоцентре Чернобыльской АЭС и на воде с керченской акватории.
Сообщение о технологии опубликовано в трудах 15-16th Ukrainian-Polish Symposium on Theoretical and Experimental Studies of Interfacial Phenomena and their Technological Applications (simultaneously with the 2d NANOBIOMAT Conference "Nanostructured Biocompatible/Bioactive Materials").
- Низкая себестоимость очистки воды- до 3,5 грн/ м3.
- Низкие энергозатраты и эксплуатационные расходы в целом- до 2,0 кВт/м3.
- Технология позволяет получать питьевую воду , сбалансированную по минеральному составу.
В состав установки входит следующее оборудование :
Основные рабочие элементы:
- активный кавитатор,
- пассивный кавитатор (эжектор),
- магнитный сепаратор - циклон,
- коагулятор-флокулятор,
- дозаторы для рабочих компонентов , блок управления
- наносорбционный фильтр,
- блок утилизации органоминеральных удобрений на основе извлеченных минеральных солей и взвешенных загрязнений
- блок управления и мониторинга процесса и контроля свойств по современным требованиям к оценкам качества воды по требованиям стандартов.
Назначение кавитационного блока - обеспечить синтез наносорбентов и обеззараживание очищаемой воды, активацию наносорбентов.
Назначение напорного флотатора – удалить из воды хлопья коагулянта с сорбированными на них загрязнениями, в том числе радионуклидами.
Назначение блока магнитной сепарации - обеспечить 95-98 % очистку воды от тяжелых металлов, в том числе и от следовых концентраций радионуклидов.
Омагничивание - для структурирования воды и восстановления ее природных свойств.
Каталитический блок - для химического удаления остаточных биологических и генотоксичных загрязнителей.
В блоке утилизации органоминеральных удобрений на основе извлеченных минеральных солей и взвешенных загрязнений используются УЗ-технологии компактирования и обезвоживания осадка.
Система накопления и хранения подготовленной воды состоит из:
- накопительной емкости
- бактерицидной лампы
- перекачивающих насосов
- трубопроводной арматуры
- приборов контроля
Управление работой узла накопления осуществляется от системы автоматического управления установки . Блок обеспечивает: подачу воды под давлением 3 бар с производительностью 3-5 м3 / ч, бактерицидное обеззараживание воды, подаваемой на потребление, периодическую циркуляцию воды для обеспечения профилактики бактерицидного обеззараживания воды .
Результаты испытаний степени очистки воды из поверхностного источника: р.Припять, ЧАЭС, керченская акватория.
показатели модельной воды
до очистки
после очистки
окисляемость перманганатная | 34,7мгО2 /дм3 | 1,8 мгО2 /дм3 |
Fe3+ | 1,4 мг /дм3 | не обнаружено |
Cu2+ | 2,1 мг /дм3 | следы |
Cr6+ | 1,9 мг /дм3 | не обнаружено |
Al3+ | 0,9 мг /дм3 | не обнаружено |
137Cs | 54 Бк/кг | 13,7 Бк/кг |
90 Sr | 43 Бк/кг | не обнаружено |
240 Am | 76 Бк/кг | не обнаружено |
взвешенные глинистые вещества | 26 мг /дм3 | не обнаружено |
гумусовые вещества | 12 мг /дм3 | не обнаружено |
фосфаты | 0,8 мг /дм3 | не обнаружено |
нитраты | 0,9 мг /дм3 | не обнаружено |