Безреагентные гидроволновые электроплазменно-диализные технологии очистки водных потоков

Можно абсолютно уверенно утверждать, что не существует направлений очистки, где бы электроплазменные методы чем-то уступали традиционным. Наоборот, есть ряд применений, где можно использовать преимущественно электроплазменные технологии (например, получение питьевой воды из сильно засоленных источников, очистка фильтратов твёрдых промышленных и бытовых отходов, уничтожение непригодных химических средств защиты растений, жидких отходов и др.)

Установки для электроплазменной очистки в основном состоят из трёх разных функциональных блоков. Комбинация и их подбор соответствующих режимов обуславливают технологическую гибкость и широкий спектр применений.

1.  Универсальность.
2. Высокая, в сравнении с другими методами, степень очистки от микрофлоры и других органических загрязнителей.
3. Высокая степень обессоливания водного потока.
4. Возможность очистки водных потоков любого уровня загрязнённости и засоленности.
5. Отсутствие в потребности затратных материалов (реагентов, фильтрующих материалов и прочее).
6. Низкие энергетические затраты (0,4-1 кВт/час на 1 м3 очистки воды).
7. Низкие общие эксплуатационные затраты (количество обслуживающего персонала в 5 - 6 раз меньше по сравнению с традиционными методами, может быть полностью автоматизировано).
8. Малые габариты установки, а также занимаемая ею площадь (установка производительностью 20 м3/час занимает площадь ~20 м2).
9. Высокий уровень экологической безопасности (не создаётся промежуточный экологически опасный продукт, не накапливается загрязнённый продукт и т.п.).
10. Высокий уровень надёжности и контроля.

Электроплазменная технология пригодна для создания подвижных комплексов приготовления питьевой воды с использованием электросетей или индивидуальных источников энергии. Подвижные комплексы подготовки высококачественной питьевой воды крайне необходимы воинским частям, при работе в полевых условиях, на случай паводков, землетрясений, эпидемий, аварий на атомных станциях, химических заводах и других техногенных и естественных катастрофах для тех местностей, где не существует централизованная сеть водоснабжения. Это преимущественно сельские местности.

Подвижная установка производительностью 5 м3/час с индивидуальным источником энергии может разместиться на одном грузовике.

Электроплазменные технологии очистки стоков имеют все преимущества перед существующими и решают эту проблему кардинально. Они пригодны для очистки стоков любого происхождения, с любым уровнем микробиологического загрязнения, при любой минерализации и высокой концентрации поверхностно активных веществ. Загрязнённая вода попадает сразу на переработку, нигде не накапливается, нигде не задерживается, поэтому практически отсутствует вероятность попадания загрязнённой воды в чистые водоёмы или, по крайней мере, она значительно уменьшается. При прорывах трубы, по которой подаётся грязная вода, срабатывает сигнализация и система блокировки.

В результате очистки получается чистая обеззараженная вода, которая не требует дальнейшей обработки, и твёрдые бытовые шламы, которые могут использоваться как сырьё для удобрений, строительный материал и прочее.

Кроме экологических, электроплазменные технологии имеют значительные экономические преимущества. Они не требуют строительства специальных очистных сооружений, больших помещений, так как аппаратный комплекс выполняется компактно, низкие удельные затраты энергии (0,4 - 1 кВт в час на 1 м3), значительно меньший (в 5-6 раз) штат обслуживающего персонала в сравнении с традиционными технологиями.

• очистки воды от радионуклидов и трансурановых элементов на АЭС и в местах добычи урановых руд;
• очистки сточных вод предприятий перерабатывающей, легкой и пищевой промышленности;
• очистка стоков содержания животных и птицы;
• очистки паласных вод танкеров подводных лодок и других плавсредств;
• очистки воды при мойке машин и другой техники.

Фильтраты твёрдых бытовых и промышленных отходов содержат очень сложный «букет» загрязнителей, которые тяжело поддается очистке и обеззараживанию традиционными технологиями, сильно загрязняют грунтовые и подземные воды и создают чрезвычайно большую экологическую угрозу. При строительстве новых полигонов ТБО с влагонепроницаемым дном, фильтраты собираются в отдельных резервуарах и накапливаются.

Электроплазменная технология не только очищает такие сложные стоки, а обеззараживает их, что значительно упрощает задачу использования полученных шламов. Стремление применить для очистки фильтратов мембранные технологии не решают проблемы в полном объёме, поскольку жидкая остаточная масса (концентрат) уменьшается в объёме, но при этом повышается её концентрация, что не уменьшает угрозу загрязнения окружающей среды. Кроме того, эти установки чрезвычайно дорогие, требуют значительное количество ценных затратных материалов.

Электроплазменная технология осуществляет высококачественную очистку фильтратов, в результате чего получаем чистую воду, которая может быть использована для хозяйственных нужд или сброшенная в открытые водоёмы, и твёрдые нерастворимые обеззараженные отходы, которые также могут быть использованы без угрозы окружающей среде.

Особенность сточных вод этих предприятий состоит в высокой концентрации опасной микрофлоры. Выше подчёркивалось, что электроплазменные технологии благодаря действию трёх факторов: электрического поля сверхвысокой напряжённости, сверхвысокого мгновенного давления и сверхвысокой мгновенной температуры, практически полностью уничтожает её.

Уровень остаточной микрофлоры в 1000 раз ниже по сравнению с обеззараживанием другими методами. Таким образом, электроплазменные методы надёжные и удобные и в этом случае.

Внедрение безреагентной электроплазменной технологии подготовки умягчённой воды для подпитки теплосетей и обессоленной воды для котлов электроагрегатов позволяет:

• исключить использование реагентного хозяйства (железного купороса, щёлочи, кислоты и др., перевозку складирование и сохранение их, подготовку растворов реагентов, обслуживание и ремонт бакового хозяйства, насосов);
• исключить предварительный подогрев воды до 40°С, сократить затраты воды на собственные нужды;
• исключить получаемые при регенерации ионитных фильтров, кислотные и щелочные стоки;
• исключить применение дорогой ионитной смолы
• сократить на 80% затраты на текущий и капитальный ремонты;
• сократить затраты электроэнергии на технологические нужды;
• автоматизировать технологический процесс, который существенным образом повысит надёжность работы оборудования, улучшит условия работы обслуживающего персонала и позволит сократить его численность в 5-6 раз;
• снизить в конечном итоге себестоимость водоподготовки в 3 раза;
• получить сверхчистую и обессоленную воду с электропроводимостью 0,06-0,08 мкСм/см и SiO2 < 20 мкг/л.

Этот вид очистки выделен в отдельный раздел в связи с его особенностью. Как известно, шахтные и карьерные воды занимают большие площади, создавая искусственные водохранилища, которые из-за высокой минерализации не могут быть использованы человеком.

Вместе с тем в них находится много веществ из которых можно добывать ценные, редкоземельные и прочие элементы.

Электроплазменные технологии позволяют воду, которая откачивается из шахт и карьеров очищать и использовать как питьевую или техническую для орошения полей и садов, либо накапливать в водоёмах для разведения рыбы и т.п., а твёрдые отходы использовать как сырьё для добычи редкоземельных и других химических элементов.

Отсутствие эффективных универсальных технологий нейтрализации и переработки токсичных веществ создают большую экологическую проблему. Стремление захоронить не нейтрализованные токсичные вещества усложняет экологическую проблему, так как не исключает их влияния на подземные воды в будущем, а их нейтрализация после захоронения становится невозможной.

Электроплазменные технологии разрушают сложные молекулы токсичных веществ, превращая их в более простые нетоксичные, которые выводятся из раствора в виде твёрдых нерастворимых веществ. Таким образом, жидкие токсичные вещества любого происхождения превращаются в чистую воду и безопасные твёрдые нерастворимые вещества, которые могут быть использованы в народном хозяйстве либо захоронены.

В засушливых районах создание оросительных систем- единственный шанс получать регулярные высокие урожаи.

Для оросительных систем используется вода рек, озёр и не редко подземных источников. Соли, растворённые в такой воде, постепенно накапливаются в грунтах и значительно снижают их плодородие. Именно это ограничивает применение орошения даже в тех районах, где оно крайне необходимо.

Обессоливание воды, которая используется для орошения полей, электроплазменными установками полностью снимает проблему засоления орошаемых земель. При этом могут использоваться источники с повышенным и высоким уровнем минерализации, а также сточные воды различных производств.

Опреснённая таким же образом вода максимально, по всем параметрам, приближается к дождевой воде.

Есть все основания считать, что электроплазменные технологии в будущем найдут широкое использование для обессоливания морской воды. В результате можно получить относительно дешёвую чистую питьевую воду.

При сверхнизких энергетических (1 кВт/час на 1 м3) и эксплуатационных затратах, а также относительно низкой стоимости оборудования и малых занимаемых площадях опреснительных комплексов, практически решается проблема использования морской воды для бытовых потребностей. А вместе с тем решается глобальная проблема пресной воды на Земле.