Открыть/закрыть меню Открыть/закрыть строку поиска
Группа компаний НЭК
Многоканальная линия +7 (812) 7777-345
Круглосуточная линия +7 (812) 948-25-56

Высокоэффективная очистка воды с использованием новой системы ультрафиолетового излучения

  • Главная
  • Статьи
  • Высокоэффективная очистка воды с использованием новой системы ультрафиолетового излучения
28.05.2014

Ученые разработали эффективный способ обработки воды при помощи ультрафиолета, очищение происходит на молекулярном уровне.Многие вредные вещества в сточных водах очень трудно поддаются обработке на очистных заводах. Ученые с института имени Фраунгофера разработали систему фотохимических реакций, благодаря которой вода может быть надежно очищена. Система использует высокоскоростной поток ультрафиолетового света и устраняет необходимость добавления химических катализаторов. Первоначальный промышленный прототип системы будет представлен в этом году на торговой выставке IFAT в Мюнхене, 5-9 мая.

В наших сточных водах находится множество веществ, которые не должны попадать в окружающую среду. В тоже время очистные сооружения удаляют только часть этих загрязнений. В частности, бактерии, которые обычно используют на стадии биологической очистки, не имеют никакого влияния на стойкие вещества, в том числе на углеводородные соединения высокой стабильности. В результате остатки очистных средств и пестицидов, а также фармакологические вещества попадают в природные воды. На сегодняшний день уже достаточно ощутимо загрязнение Северного моря этими видами вредных веществ.

Исследователи из института инженерии и биотехнологии имени Фраунгофера в Штутгарте вместе с международными промышленными партнерами уже разработали новую систему химических реакций, которая тщательно и эффективно разрушает эти виды стойких и вредных молекул. При этом нет необходимости добавлять такие химические вещества, как перекись водорода. Вместо этого, исследователи в основном используют силу «самовосстановления» воды, автоматизированную фотолизом (то есть фотохимическую диссоциацию). Принцип фотолиза основан на расщеплении молекул воды с помощью фотонов. Чем короче длина световой волны, тем выше энергия фотонов. Поэтому исследователи используют в этой системе в качестве источника света ультрафиолетовое излучение исключительно в рамках 172 нм, то есть чрезвычайно энергетические фотоны. Как только эти фотоны попадают в воду, они разделяют молекулы H2O, в результате образуя гидроксильные радикалы с высокой реакционной способностью. «Эти гидроксильные соединения имеют еще более высокий реактивный потенциал чем, например, атомарный кислород. Поэтому они способны разлагать даже очень стабильные углеводородные соединения, содержащиеся во вредных остатках», объясняет Зигфрид Эгнер, глава технологического отдела физического процесса института.

Управление движением воды

Однако существует загвоздка: этот процесс происходит только в непосредственной близости ультрафиолетового излучателя – прямоугольного, стеклянного, плоского элемента, который расположен в корпусе реактора. При подаче питания к элементу, гидроксильные радикалы образуют тонкий пограничный реактивный слой (около 50 микрометров глубины), окружающий внешнюю поверхность стекла. Чтобы убедиться, что какие-либо вредные частицы не будут уничтожены, поток воды необходимо контролировать и точно направлять сквозь этот пограничный слой. Это действительно непростая задача. С одной стороны, вы должны быть уверены, что все содержимое реактора проходит очистку. С другой стороны, исследователи хотели бы удостовериться, что каждый гидроксильный радикал, который образуется, также используется для химической реакции. Все дело в том, что чрезвычайно реактивные гидроксильные радикалы крайне недолговечны. Если в течение этого короткого интервала времени «свежие» молекулы не вступят в реакцию, то энергия гидроксильных радикалов не будет использована. Специалистам из Штутгарта удалось добиться успеха в управлении движением воды точно так, что все содержимое реакционного сосуда проходит надежную и высокоэффективную очистку.

Первый промышленный образец, который имеет пропускную способность 2,5 кубических метра в час, будет показан исследователями и их партнерами по отрасли на торговой выставке. «Определенное количество вариаций допустимо, так как скорость обработки также зависит от степени загрязнения», объясняет Эгнер. Чтобы подтвердить, что вода на самом деле очищена и ее качество безупречно, устройство оснащено дополнительным предохранительным механизмом. Система датчиков расположена прямо на выходе, она проверяет воду на наличие вредных веществ. Вода выходит, только если содержание примесей, ниже максимальной допустимой величины. Весь аппарат является полностью автоматическим и программируемым. Например, он может включаться и выключаться в зависимости от предложенных тарифов на электроэнергию.

По материалам  phys.org

Другие статьи о воде:
Предупреждение для дачников
Почему талая вода имеет сладкий вкус?
Зачем нужно дочищать воду?
Вода и дети

Корзина для водоочисткиКорзина (0)
ЛицензииВсе
Энергоформ Альфа банк Балтийский берег Рыбацкий хутор Medem Клиника Скандинавия Пит продукт
Роскар World Class Первая мебельная фабрика Райффайзен Банк Дом лаверна Евромонолит Газпром СПбГМУ