Красноярские ученые рассказали, как сточную воду превратить в питьевую
В мире остро стоит проблема нехватки чистой питьевой воды. Пресной недостаточно: лишь 2,5% от всей воды на Земле можно пить, и только 0,3% от этого количества легко доступны для использования.Превратить техническую и загрязнённую воду в питьевую – одна из актуальнейших задач современной науки. На её решение и направлен инновационный проект кандидата технических наук, доцента кафедры "Техносферная и экологическая безопасность" СФУ Людмилы Кулагиной.
Проект получил поддержку Красноярского краевого фонда науки и Российского фонда фундаментальных исследований, что позволило его авторам подойти к новому решению задачи кондиционирования природных и сточных вод с целью обеспечения нужд населения в питьевой воде с учётом защиты окружающей среды.
Для очистки воды в проекте используется кавитатор – прибор, похожий по принципу работы на бытовой блендер с вращающимися лопастями. В процессе обработки воды вокруг лопастей образуются поля высоких давлений и температур, генерируются волны разрежения-сжатия и происходит схлопывание (взрывы) кавитационных пузырьков. Как результат - обеззараживание воды, разрушение микробов, бактерий, т.е. биологическая очистка. Такой процесс называется кавитационной обработкой.
Сам процесс кавитации не новый. Он развивается в России с 1970-х годов, и сейчас существуют установки в лабораториях в нашей стране, в частности в Политехническом институте СФУ.
Суперкавитация – это режим обработки, в котором минимизирована опасность возникновения эрозии поверхностей лопастных систем (усталости металла), а, следовательно, увеличен срок эксплуатации устройства. Именно это явление лежит в основе исследований руководителя проекта Людмилы Кулагиной.
"Кавитация – это одна из ступеней в цепочке очистки и получения воды питьевого качества. Технологический процесс всегда многоступенчатый и может происходить, например, в таком порядке: песколовка (грубая очистка) – фильтры (более тонкая механическая очистка) – процесс суперкавитации (биологическая очистка)", – добавила Людмила Кулагина. Теоретически загрязненные воды можно бесконечно очищать и снова потреблять.
Также при такой очистке воды нет выбросов, так что нагрузка на экологию минимальна. Никаких опасных соединений для природы не образуется. Кроме того, реагенты в процессе суперкавитациине применяются, то есть процесс ресурсосберегающий. Вторичная переработка воды снижает нагрузку на реки, озера, ручьи и т.д. за счет того, что из них не берется жидкость.
Кроме теоретического аспекта исследований, будет и практический – планируется использовать кавитатор роторного типа. Это позволит выявить оптимальные режимы работы испарителя, а также разработать собственный, уникальный аппарат. Тем более что оборудование для очистки весьма востребовано и используется на крупных промышленных предприятиях.
Схема предоставлена Людмилой Кулагиной