Ю.А. Ищенко: «Нанотехнологии водоснабжения, теплоэнергетики, водоотведения — “Дельта-фильтрование“. Возможности, сущность и доказательство приумноженной эффективности»

Юрий Алексеевич Ищенко – директор по науке ООО НПК «Оникс» (Волгоград), профессор и заведующий каф. водоснабжения, декан гидрофака, специальность – инженер-гидротехник, научная специализация – технологии очистки воды и промстока, природоохрана; автор водоочистных безреагентных и реагентных, в т.ч. с электролизом, нанотехнологий Дельта-фильтрования для систем водоснабжения и водоотведения, а также научный руководитель и непосредственный исполнитель ряда крупных исследований и внедрений на водохозяйственных объектах страны (из послужного списка)

E-mail: linza2004@mail.ru


delta.jpg

Суть нанотехнологий Дельта-фильтрования состоит: в одномоментном упорядочении раскладки зёрен загрузки в завершении промывки фильтра; придании этим фактом главенствующей роли в фильтровальном извлечении микро- и наночастиц из воды особой форме пор вокруг точек взаимного контакта зёрен песка и микрочастиц в образующейся среде нанопористых отложений, где микро- и наночастицы, в т.ч. микроорганизмы, фиксируются приумноженными силами адгезии и аутогезии; в новых гидравлических режимах фильтрации и соотношениях множества параметров песка и примесей воды.

В водоочистных фильтрах нанотехнологий Дельта-фильтрования зёрна загрузки после каждой промывки подвергаются интенсивному осаждению, в котором мелкие зёрна обгоняют крупные, или определённому замедленному, в котором мелкие зёрна отстают от крупных, а также сочетанию этих режимов, – в противовес гравитационному осаждению. Полученная таким простым способом структурированная раскладка зёрен и пор песка делает доступными в безреагентном и реагентном режимах максимальные грязеёмкости загрузки, до сих пор далеко-далеко не используемых на фильтрах нисходящего фильтрования. А специальные условия структуризации образуют входные верхние поры загрузки фильтров для воды крупнее, чем в её нижней толще, и что особенно важно – структуризация подходит к повсеместно распространённым скорым фильтрам.

ris.jpg

Для доказательства эффективности нанотехнологий Дельта-фильтрования на рисунке показаны интегральные кривые гранулометрического состава загрузки (dэкв=1,1 мм) на контрольных её глубинах 0–1 см (вход мутной воды), 10 и 90 см от поверхности (входа) для двух режимов завершения промывки загрузки: обычного путём нормированного времени закрытия промывной задвижки и внезапного отсоса воды из-под неё. Соответственно этим режимам и глубинам построены кривые a1, б1, в1 и а, б, в. Чем дальше вправо на уровне dср отстоит кривая от вертикальной оси ординат, тем к более крупному песку на контрольных глубинах она относится. Согласно этому видим, что в обычном режиме завершения промывки верхний слой a1 получается насыщенным мелкими фракциями с dср.1=0,8 мм, а нижний в1 – крупными с dср.1=1,46 мм. В слое б1 крупность dср.1=1,20 мм является промежуточной между верхним a1 и нижнем в1 слоями. Причём кривые a1 и в1 отстоят далеко друг от друга. Следовательно, здесь наблюдается укрупнение пор в направлении фильтрации сверху вниз, что неблагоприятно сказывается на очистке воды. Во втором режиме, внезапного отсоса воды из-под загрузки, картина расположения кривых разительно другая. Кривые верхнего а и нижнего в слоёв сближены настолько, что их dср=1,36 мм и 1,38 мм отличаются лишь на 0,02 мм. Это говорит о произошедшем усреднении грансостава загрузки по высоте. Но ещё важнее, что dср=1,36 мм верхнего слоя а оказалось больше dср=1,28 мм промежуточного слоя б, кривая грансостава верхнего слоя а отстоит вправо от кривой промежуточного слоя б на всём их протяжении. Структуризация загрузки увеличила dср входного слоя в 1,7 раза (с 0,8 до 1,36 мм), среднего слоя в 1,07 раза (с 1,2 до 1,28 мм), а выходного слоя несколько уменьшила (с 1,46 до 1,38 мм). Она выгнала (засосала) мелкие фракции из верхней зоны вглубь и нижнюю зону загрузки. При этом, согласно графику H=f(t), в режиме фильтрования мутной воды потери напора (энергии на фильтрацию) H1 на структурированной загрузке значительно меньше, чем на обычной H2. Например, потери напора в 3 раза меньше в момент времени t=7 часов от начала фильтрования (~ 0,5 м и 1,5 м соответственно).

Эти эффекты как раз и представляют особую практическую ценность, которые обеспечивают в последующем фильтровании доставку водой взвешенных микро- и наночастиц в глубину загрузки, адсорбцию и адгезию их там с образованием множества микроскопических дискретных нанофильтров вокруг точек контакта зёрен песка, исключают возникновение грязевой плёнки на поверхности всего фильтра, приумножая в совокупности его грязеёмкость и производительность, в несколько раз снижая затраты электроэнергии на его работу, исключая в ряде условий применение коагулянтов, и уменьшая суммарные дозы бактерицидных веществ на обеззараживание воды.

Возможности

  1. Экономически наивыгоднейшие нанотехнологии Дельта-фильтрования обеспечат быстрыми темпами при мизерных затратах и сроках окупаемости, с большими доходами, преодоление упадка водоснабжения в стране, который проявляется сегодня ухудшением качества водопроводной воды и снижением активности в создании систем водоснабжения. Они позволят загрузить заводы, проектные и строительные фирмы весомым объёмом заказов на основе новейшей техники, в том числе экспортного исполнения; повысить занятость населения на актуальных работах; бизнесу выгодно вложить дремлющий капитал. Обеспечат потребителей качественной водой по действующим научно обоснованным нормам водопотребления – согласно СНиП.
     
  2. Дают своевременный шанс государству упредить явные и скрытые потери средств общей величиной сотни миллиардов рублей в год по техногенным причинам, которые предопределены затянувшейся эксплуатацией и дальнейшим внедрением в производство несовершенных централизованных технологий питьевой воды в городах и сёлах, очистки стоков промышленности и сельского хозяйства. Их несовершенство – следствие крупных недостатков главного звена, а именно, песчаных фильтров. Известные попытки совершенствования элементов технологий до фильтров радикальных результатов не дали. И только благодаря новой операции, гидравлической структуризации песка, мы вышли на уровень самоорганизации в фильтрах эффективной совокупности дискретных микроскопических нанофильтров, пористую среду которых образуют суспензионные микро- и коллоидные наночастицы мутной воды при её фильтрации:
     
    • 2.1.Они снижают в 3 раза и более затраты электроэнергии на фильтрование воды широко распространёнными скорыми напорными фильтрами в системах хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения, в теплоэнергетике и очистке сточных вод;
       
    • 2.2.Увеличивают производительность существующих скорых фильтров на станциях очистки воды из поверхностных и подземных источников не менее чем в 2 раза, со сроком окупаемости модернизации несколько месяцев. Это позволяет сэкономить громадные суммы на исключении возведения дополнительных очистных блоков старого типа, направить эти средства на полную замену всей донашиваемой малонадёжной и морально устаревшей техники, а также на ускоренное оснащение всех населённых пунктов России водоочистными станциями нанотехнологий Дельта-фильтрования;
       
    • 2.3.Устраняют полностью на большом числе водоисточников, или снижают не менее чем на 15% в более тяжёлых условиях водоочистки, применение коагулянтов, и связанные с этим затраты на их приобретение и технологические операции с ними;
       
    • 2.4.Снижают потери воды на промывки фильтров в 2–4 раза;
       
    • 2.5.Снижают на 15–100% объём экологически опасного шлама и затраты на борьбу с ним (сжигание и прочее), позволяют выгодно использовать шлам;
       
    • 2.6.Снижают коррозию труб водопроводных сетей и связанные с этим затраты на борьбу с ней и устранение её последствий;
       
    • 2.7.Повышают качество питьевой воды, сохраняя природный состав и концентрацию микронутриентов в ней, которые необходимы для организма человека и животноводства. Это снижает затраты на борьбу с болезнями;
       
    • 2.8.Упрощают водоочистной каскад от источника до резервуаров чистой воды, делая часто ненужными в работе громоздкие, дорогостоящие отстойники. Тем самым снижают капитальные вложения и затраты на эксплуатацию водоочистных станций;
       
    • 2.9.Исключают необходимость двух- и многослойных загрузок скорых фильтров, а также с малыми коэффициентами неоднородности как энергоёмкие в изготовлении; повышают надёжность станций; продлевают срок эксплуатации и расширяют условия применения однослойных загрузок из природного кварцевого песка, других пород, искусственных материалов и отходов промышленности, что также экономит средства.
       
     
  3. Нанотехнологии Дельта-фильтрования обеспечивают промышленное изготовление безреагентных и контактных Дельта-фильтров ходовых производительностей с характерными для них автоматическими промывкой и структуризацией регенерируемых загрузок. Это позволит оснастить индустриальными фильтрами все системы улучшения качества воды в городском и сельскохозяйственном водоснабжении, а также промышленном оборотном и в теплоэнергетике – в том числе ЖКХ, для очистки стоков в водоотведении и всевозможных жидкостей в химической промышленности.
     
  4. Нанотехнологии Дельта-фильтрования опубликованы в двух монографиях, учебных пособиях, описаниях к авторским свидетельствам и патентам, а также в виде компьютерной программы моделирования процессов нанотехнологий по множеству показателей. Продолжается совершенствование нанотехнологий Дельта-фильтрования. Они основаны на наших научных экспериментальных и теоретических исследованиях длительного периода 1962–2009 годов. Нанотехнологии Дельта-фильтрования в настоящее время успешно развиваются в Научно-производственном комплексе «Оникс» (Волгоград), который открыт специально для обеспечения широкого внедрения их в производство.
Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.3 (57 votes)


analit аватар

Лже-нанофильтры из порошка графита моментально распознаются природным эффектом

Автор статьи предлагает в свободное пользование населению три простейших надёжных способа защиты от лже-фильтров – «Противоядие доочистным лже-фильтрам». http://mirnanowo.narod.ru/…eniefile.htm#12
analit аватар

В.И. ПЕТРИК ДОКУМЕНТАЛЬНО ИЗОБЛИЧЁН В ЗЛОСТНОЙ КЛЕВЕТЕ.
Петрик лжёт ради самой лжи, что по определению – патологическая ложь
 http://www.lzhenauka.com/presskonf.htm#8

analit аватар

НАНОФИЛЬТР ПЕТРИКА: раскрыт секрет принципа «действия». –
 http://mirnanowo.narod.ru/…elirfile.htm#12

analit аватар

Злую шутку сыграли над В.И. Петриком данные США в г/г – http://mirnanowo.narod.ru/…elirfile.htm#15 .

analit аватар

СЧЁТЧИКИ ВОДЫ – ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ, http://mirnanowo.narod.ru/…elirfile.htm#20. Обязательное оснащение всех квартир счётчиками газа и электроэнергии также нуждается в технико-экономической оценке по методике, аналогичной в настоящей статье для счётчиков воды. Перевод населения на «нанопотребление» воды грозит постепенным выходом из строя существующих систем водоснабжения.

analit аватар

ФЦП «ЧИСТАЯ ВОДА» – МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ. К Постановлениям Правительства РФ от 22.12.2010 (№1092) и 26.06.2012 (№640) по следам Федерального закона РФ №261-ФЗ – http://mirnanowo.narod.ru/…elirfile.htm#22 . Отсутствие системного подхода в техническом решении проблем питьевой воды чревато, без преувеличения, масштабной для страны водопроводной катастрофой – обоснованный прогноз в статье. Основная причина, можно сказать нанопричина, которую не учли при разработке ФЗ РФ №261-ФЗ, состоит в неизбежном снижении скоростей движения воды в трубах ниже заложенных в них экономически выгодных скоростей, вследствие уменьшения в 2–3 раза (и более) отбора воды населением (под впечатлением показаний счётчиков воды и высоких тарифов).

analit аватар

ВЫСОКИЕ ТАРИФЫ И ПЛАТЕЖИ ЖКХ – СЛЕДСТВИЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ ОШИБКИ. http://mirnanowo.narod.ru/…elirfile.htm#23

Faisal-philipp аватар

Здравствуйте Нам интересуют в королевство Саудовская Аравии Система очистки вода , Мы более детально обсядем с вами Наше сотрудничество Мы можем отправит к вам наше сотрудник Для проведение переговоры Свяжетесь с нами пожалуйста У нас участок земле 100 000 м2 Вода сольная Надо ее обработать Faisal.ant@gmail.com