Прислала
Нелли Шестопалова
Фото: Александр Алпаткин/ИТАР-ТАСС
Томские ученые разработали принципиально новую систему очистки сточной воды, основанную на работе импульсного ускорителя электронов. Процесс не требует применения химических реагентов. Корреспондент SmartNews выяснял подробности.
Комплекс по очистке и дезинфекции воды под рабочим названием «Астра-М», разработанный группой ученых из Томского политехнического университета, получил золотую медаль на выставке в Бангкоке. Сточную воду очищают с помощью импульсного ускорителя заряженных частиц, поэтому процесс практически полностью автоматизирован и не требует обязательного использования специальных химических реагентов. Стоки облучают пучком электронов, благодаря чему запускаются нужные химические реакции.
После облучения в воде появляются активные частицы — окислители и восстановители: озон, атомарный кислород, атомарный водород, перекись водорода и др. Они вступают в химические реакции с растворенными примесями. В результате частицы примесей выпадают в осадок. Далее вода проходит через фильтры, которые этот осадок задерживают. Кроме того, под действием направленного пучка электронов происходит процесс обеззараживания воды без использования химических реагентов.
Прислала
Нелли Шестопалова
Фото: предоставлено Институтом физики высоких технологий ТПУ
Изначально ускорители заряженных частиц использовались исключительно в качестве экспериментальных установок для исследований в области физики элементарных частиц и высоких энергий. Однако в последние десятилетия они получили и промышленное применение. Ускорители доказали свою эффективность в самых разных областях: от производства полимеров до фармацевтической промышленности.
В СССР одним из ведущих центров по разработке промышленных ускорителей был новосибирский Институт ядерной физики им. Будкера. Их продукция поставлялась по всей стране. Ускорители заряженных частиц использовались не только в очистных сооружениях нового поколения, но и в производстве кабеля, термостойких полимерных труб и пленок, сверхпрочной керамики — область применения радиохимических технологий постоянно расширяется. В Америке, например, с их помощью очищают не только воду, но и пищевые продукты, здесь давно известен метод электронной пастеризации. Нечто подобное было и в Советском Союзе — в Одесском порту зерно на элеваторе тоже облучали из ускорителя, чтобы избавиться от насекомых и микроорганизмов.
Новизна технологии, разработанной томскими учеными, заключается в том, что они предложили использовать ускоритель электронов другого типа — импульсный, который ранее для очистки сточных вод не применялся. В новосибирском Институте ядерной физики создаются ускорители других типов.
Мы используем импульсный ускоритель заряженных частиц, разработанный в нашей лаборатории. Длительность импульса очень короткая — приблизительно 100 наносекунд. Производительность нашей установки по сравнению с теми, которые создаются в новосибирском институте им. Будкера, невелика — порядка 1 кубометра в час, но для небольших предприятий именно этот вариант может оказаться оптимальным.
Комплекс «Астра-М» создан для очистки промышленных и хозяйственно-бытовых стоков — проще говоря, для очень грязной воды. Он позволяет избавиться даже от таких опасных загрязнителей, как фенол и метанол.
Наша установка эффективно очищает воду от различных химических примесей, в том числе органических. В частности, она позволяет очистить стоки, загрязненные нефтепродуктами. Что касается обеззараживания воды, то воздействие импульсного электронного пучка на все виды микроорганизмов приводит к их гибели.
Создатели комплекса «Астра-М» считают, что относительно невысокая производительность в сочетании с универсальностью может стать серьезным конкурентным преимуществом.
Крупные предприятия закупают для своих очистных сооружений большие мощные ускорители — например, те, что производит Институт ядерной физики в Новосибирске. Они рассчитаны на сотни и тысячи кубометров в сутки, это огромные установки размером с трехэтажный дом. С другой стороны, существует достаточно много объектов, где просто нет таких объемов стоков. Мы рассчитываем, что наш комплекс по очистке сточных вод будет востребован инфекционными больницами и отделениями, объектами системы ФСИН, животноводческими комплексами, небольшими предприятиями, расположенными в северных поселках и т. д.
На данном этапе создан действующий макет установки «Астра-М». Комплекс успешно прошел все необходимые испытания, в будущем планируется запуск мелкосерийного производства.
Ну а пока воду очищают с помощью нескольких фильтров и химии.
Видео
Как чистят сточные воды
Видео: kirovdavecha на YouTube
Прислал
Борис Тихонов
Классно, что такие системы очистки создают. Потому что в ближайшем будущем вода станет приоритетным товаром, который скорее всего будут поставлять в бедные обезвоженные регионы юга и востока, где воды не хватает не то что для орошения полей, а для питья и купания самих жителей.
Наташа Смирнова
Станислав Захаркин
Борис Тихонов
Тамара Медведева
Виктор Загвоздин
5 комментариев к материалу. Показать отмеченные редакциейвсе