Фев 19 2002

ЧИСТАЯ ВОДА – ЭТО ЗДОРОВЬЕ

ЧИСТАЯ ВОДА – ЭТО ЗДОРОВЬЕ

В.А. Кобылянский, К.В. Мартьянов, В.С. Свиридов

Черноморский трубный синдикат, г. Одесса

1. Традиционные методы очистки и обеззараживания воды

Все методы очистки питьевой воды выполняются на основе фильтрования через песчаную и гравийную загрузку или мембранную систему. Эти технологии малопроизводительны, материало- и энергоемки и не дают желаемого качества очистки воды и обеззараживания.

Существующие технологии обеззараживания не дают полной стерилизации очищенной воды и хозбытовых стоков, а сырой осадок в процессе биологической очистки не обеззараживается и не очищается от ПАВ и сПАВ. Антимикробные спекторы хлора или озона широки и интенсивно применяются повсюду. Наиболее устойчивы к ним фекальные коли-формы: сальманела, стрептококи, кандиды. Устойчивы к хлору и озону также дрожже-подобные и кислотоустойчивые микроорганизмы. Меньшей активностью обладают окислители к споровым микроорганизмам. Летальная концентрация находится в пределах 0,4 – 0,5 г/л при времени контакта 1,5 часа, а яйцеглист покрытый оболочкой вообще не поддается разрушению ни хлором, ни озоном.

Сравнение кинетики отмирания в воде обработанной хлором или озоном энтеробактерий вируса гепатита А и других энтеровирусов показывает, что выживаемость вируса гепатита выше, чем фекального стрептокока, поливируса 2, коксакивируса В5, реовируса 3 и ниже выживаемости колифага М-2, ротавируса SA-11.

Кроме рассмотренных факторов, на качество обеззараживания воды существующими методами влияет минеральный и органический составы очищаемой воды. Большое количество примесей снижает обеззараживание. Взвешенные частицы экранируют бактерии от действия окислителей.

Различные химические вещества антропогенного происхождения могут также влиять на эффективность процесса обеззараживания. По

верхностно-активные вещества препятствуют проявлению бактерицидного эффекта окислителя, они даже проявляют стимулирующее действие, вызывая размножение микрофлоры.

Также следует отметить, что взаимодействие хлора с органическим веществом сопровождается не только окислением, но в ряде случаев приводит к образованию долгоживущих хлораминов (канцерогенных веществ).

В последнее время для целей обеззараживания и интенсификации антимикробного действия дезинфектантов используются электрические поля различного вида и частоты – постоянное, переменное, низкочастотное, высокочастотное, импульсное, ультразвуковое и ультрафиолетовое излучение, гамма-излучение. Одновременное использование окисления с вышеперечисленными методами позволяет снизить время обеззараживания, а также уменьшить дозу окислителя, но достигнуть 100%-го бактерицидного действия из-за присутствия в воде антропогенных или взвешенных веществ не удается.

2. Электроимпульсно-флотационный метод

Электроимпульснофлотационный метод применим как для очистки питьевой воды так и для доочистки хозбытовых стоков, а так же очистки и обеззараживания сырого осадка и получения из него высококачественного органического удобрения.

Чертеж 1. Система очистки питьевой воды

1.
Водоем из которого вода поступает в подающий канал.

2. Канал выполняется по принципу горизонтального отстойника.

3. В водоем, в районе водозаборной зоне, для борьбы с синезелеными водорослями, устанавливаются устройства размером 4м2, которые на 100м2 площади регулируют температуру воды не выше 18˚С в жаркое время, а также отсорбируют фосфаты и нитраты растворенные в воде. Этими факторами устройства предотвращают рост и размножение синезеленых водорослей в течении пяти лет. Стоимость одного такого устройства составляет 30 долларов.

4. Вода самотеком из канала поступает в скоростной биофильтр производительностью 150 л/сек. на 1 м2.

В связи с тем, что в настоящее время водоемы загрязнены органикой на БПК20 от 5 до 10 мг/л и выше, в цепочку очистки включен скоростной биофильтр. После биофильтра БПК20 снижается до 0,8-2,0 мг/л.

5. Скоростной резервуар-отстойник служит для уплотнения и удаления осадка.

6. Вода после отстойника поступает самотеком на электрообеззараживатель со скоростью не более 2 м/сек. и не менее 1 м/сек.

Принцип электрообеззараживания основан на объемном микротурбу-лентнокавитационном эффекте. Для получения этого эффекта нужно создать камеру в которой вода протекала с разными скоростми по всему сечению, скорость потока должна быть не менее 1 м/сек. и не более 2 м/сек. В этом интервале образуется микротурбулентное течение с образованием микропузырьков диаметром от 20 до 100 ангстрем по всему сечению камеры. Если в этот поток дать импульс электрозаряда напряжением от 10 до 75 кВ, то в каждом микропузырьке образуется микроэлектродуга температурой от 5,0 до 50,0 тысяч градусов.

Науке известно, что вода Н2О при воздействии на нее температурой свыше 2200° С разлагается на водород и кислород с выделением энергии взрыва. В маленьком пузырьке всего 20-100 ангстрем, электродуга вызывает микровзрыв на молекулярном уровне и, чем короче импульс, тем меньше микровзрыв, тем безопаснее эксплуатация самого устройства. Микровзрыв в воде вызывает микрогидроудар. С помощью электронной микроскопии было определено, что под воздействием микроэлектродуги микровзрывов и микрогидроударов, структуры микроорганизмов – это клеточная стенка, кистоплазматическая мембрана, ядерный аппарат клетки, а также структурную оболочку яйцеглиста, все разновидности вирусов и спор – разрушаются.

Обработка воды электроимпульсами при скорости потока не более 2м/сек. и не менее 1 м/сек., частотой 24000 импульса в минуту с использованием объемного микротурбулентнокавитационного эффекта позволяет достигнуть 100 % бактерицидного действия.

Ультрафиолетовое излучение на О2 в камере образует дополнительно О3 – озон. Под воздействием микротурбулентнокавитационного эффекта микровзрывов, микрогидроударов, а также микроэлектродуги, находящиеся в воде ПАВ и сПАВ, а также взвесей и частиц происходит их агрегирование (коагуляция, флокуляция), образуя конгломерат в виде тяжелых и легких хлопьев. Затраты электроэнергии на 100000 м3 составляют 370 кВт ч.

Для разделения этого конгломерата вода самотеком подается на скоростной резервуар-отстойник.

7. В резервуаре-остойнике вода с конгломератом хлопьев отстаивается, тяжелый осадок уплотняется и удаляется, а вода с легким осадком самотеком поступает во флотационную установку.

8. Во флотационной установке пенообразующие устройства, из скоаугулированных хлопьев, которые насыщены ПАВ и сПАВ, образуют пену и удаляют в резервуар утилизации, очищая воду на 100% от всех взвесей и примесей, в том числе от ПАВ и сПАВ, а вода, фильтруясь через фильтросные плиты со скоростью 100-150 л/сек. на 1 м2 самотеком поступает в резервуар чистой воды откуда подается насосами к потребителю.

Очищенная питьевая вода этим методом не требует хлорирования, озонирования и дополнительных бытовых фильтров. Она идеальна для питья.

Аналогов представляемой системы очистки питьевой воды в мире нет. Каждый этап очистки проверен по отдельности неоднократно лабораторно в полевых условиях. Показатель один – вода чиста и стирильна.

Для создания экспериментальной установки на всю цепочку очистки требуются средства, которых у авторов нет.

Чертеж 2. Доочистка хозбытовых стоков

Из вторичных отстойников – 5, вода поступает на электрообеззараживатель – 6а, где подвергается электроимпульсной обработке, после чего поступает в резервуар-отстойник – 6 б,в, где тяжелый осадок оседает и удаляется. Вода с легкими взвесями поступает во флотационную установку – 6г, где происходит пеноотделение и фильтрация. После очистки поступает в резервуар чистой воды – 7. Расход электроэнергии на 100 000 м3 составит 370 кВт ч., а на флотацию 35-70 кВт ч.

Чертеж 3. Очистка и обеззараживание ила

В процессе биологической очистки хозбытовых стоков выделяется сырой осадок влажностью 97-99,5 %, который стабилизируется в минерализаторе ила – 9. Ил из стабилизатора поступает во флотационную установку, где происходит удаление ПАВ и сПАВ – 9 "а". После очистки от ПАВ и сПАВ ил подается на электрообеззараживатель – 9 "б", затем ил самотеком направляется на уплотнитель – 9 “г”. После отстоя уплотненный ил подается на склад ила – 10.

Сырой, уплотненный, очищенный и обеззараженный осадок можно использовать как органическое удобрение, так как в сыром виде он усваивается растениями лучше. В сыром иле азот и фосфор находятся в белковой форме, поэтому он быстрее минерализуется, легче усваивается растениями, и активно повышает плодородие почвы. Высокое содержание в иле микроэлементов позволяет существенно сократить количество минеральных удобрений, особенно фосфатных, которые вносятся в почву вместе с органическими.

Очищенная сточная вода электроимпульсно-флотационным методом стерильна и может применяться, например, для санитарной обработки пляжей, бытовых нужд, а так же для оборотного водоснабжения, или выпуска в море.

Предприятием Черноморский трубный синдикат введена в эксплуатацию линия по производству полиэтиленовых труб большого диаметра. Наличие данных труб позволяет использовать их для строительства глубоководных дюкеров сброса очищенных стоков в море до 10 и более км.

Выполнен проект выпуска сточных вод на расстояние до 10 км в море. Очищенная сточная вода может поступать на поверхность или дно моря. Поступая на дно, очищенные стоки, обогащенные кислородом, будут способствовать уменьшению содержания сероводорода, а также восстановлению фауны и флоры Черного моря.

Для осуществления данных проектов и получения необходимых средств нужно выполнить предлагаемый экологический проект.

На расстоянии до 150 метров от берега (КНС) труба должна быть уложена в траншею, - далее она может укладываться на дно моря и учитывая, что между пригрузами будет скапливаться песок, постепенно в течение года-двух, полностью покроется песком. Толщина стенки трубы (до 30 мм), не позволит ее испортить небольшими якорями. Проект предусматривает запрещение отстоя кораблей по линии укладки трубы. Срок эксплуатации такой трубы при давлении до 16 атмосфер - более 100 лет.

Метод прокладки труб легко управляем, и может быть применен в любом месте, указанном заказчиком. Доставленные в район Ильичевска трубы могут транспортироваться в любую точку Черного моря, что даст возможность применения этого проекта и в других городах Причерноморья.

Десять километров трубы проложенной и сваренной обойдется заказчику в 5 миллионов гривен.

Источники финансирования.

1. Учитывая важность проблемы очистки побережья Черного моря, привлечь для выполнения программы население города, деловых людей, большие предприятия. Открыть для этого специальный счет в банке.

2. Временно курортный сбор направить на финансирование проекта и после завершения строительства возвратить его, но уже с большими доходами, так как чистое побережье откроет дорогу туристам.

3. Использовать возможность портов, взымая сбор за перегрузку металла, карбомида, фосфатов и других грузов, а это может быть сумма достаточная для строительства этого объекта. Например, Рыбницкий металлургический комбинат отправляет через наши порты до одного миллиона тонн металла - взимание налога за экологическую безопасность в сумме три гривны за одну тонну будет существенной помощью в строительстве. Эта сумма налога настолько мала, что не будет в нагрузку комбинату и другим пользователям порта.

4. Швартовка суден и отстой в акватории Одесских портов с оплатой налога всего в один доллар за 1 тонну даст половину необходимой суммы.

5. Возможность в дальнейшем построить такие объекты в Черноморских городах (Ялте, Сочи, Сухуми, Варне, Севастополе и многих других) позволит привлечь инвесторов или долевиков. Доходы от строительства объектов в этих городах можно частично направить на погашение кредитов.

6. Оптовые рынки также могли бы оказать существенную помощь в осуществлении этого проекта.

7. Строительство в г. Одессе пяти турбодетандеров через год после их эксплуатации принесут доход городу не менее двух миллионов долларов, часть этих денег можно использовать на этот проект и на выполнение предлагаемых экспериментальных очистных сооружений по очистке питьевой воды и доочистке стоков.

Возможны иные источники финансирования Экологического Проекта по удлинению отвода сточных, канализационных вод в городе Одессе в море на расстояние до 10 км.

Данные технологии, а также разработанные принципиально новые конструктивные решения имеют мировую новизну, что подтверждено охранными документами.

Мы заинтересованы и готовы к сотрудничеству по разработке изготовлению, строительству и реконструкции очистных сооружений с использованием наших технологий очистки.

г. Одесса, ул. Ильфа и Петрова, 18а.

тел. 44-62-11, 47-96-53.

Литература

1. Патент РФ № 2064438

2. А. Свидетельство РФ № 19268

3. Свидетельство РФ № 23872

4. Свидетельство РФ № 22156

5. Свидетельство РФ № 22140

6. Патент Украины № 40896 А

7. Патент Украины № 36982 А

8. Патент Украины № 38811 А

9. Патент Украины № 36985 А

10. Патент Украины № 40897 А

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.