Нанотехнологии для очистки и обеззараживания питьевой воды

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ 

Кафедра общей гигиены 
 

Реферат на тему:  

«Нанотехнологии для очистки и обеззараживания питьевой воды» 
 
 
 

Выполнила студентка

Экономического  факультета

2 курса 2 группы

Нгуен Джулия 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 2011

Нанотехнологии очищают воду

     «Наноочисткой» вод сегодня усиленно занимаются во всей России. Массовое поветрие, похоже, пошло с сентябрьского визита президента РФ Дмитрия Медведева в Казахстан, где на совместной выставке представители ГК РОСНАНО предложили главе государства испить болотной водицы. Естественно, водица была очищена — с помощью разработанных томскими учеными нанофильтров. Президент предусмотрительно пить ничего не стал, оставив право пробы воды из болота, пусть даже очищенной, своему помощнику. Помощник остался жив, и после этого в стране началась просто эпидемия с «наноочисткой» воды. Теперь воду не очищают разве что самые ленивые.

     С помощью нанотехнологий «чистят» все и всеми способами. В Кабардино-Балкарии на основе нанотехнологий получают полимерно-глинистые сорбенты, которые служат для очистки и обеззараживания как питьевой воды, так и промышленных и бытовых стоков — последние с помощью сорбентов очищают от нефтепродуктов и органики — фенола, красителей и т.п. С начала года СМИ наполнили сообщения о том, что кубанский академик Николай Вершинин изобрел новую технологию для очистки воды с помощью нанотехнологий, и что эта технология теоретически способна сделать чистыми воды реки Кубань и даже Черного моря. В качестве расходного материала используется обычная негашеная известь. Как уверяют средства массовой информации, одна такая очистная установка уже работает на винодельческом предприятии в Темрюке.

     Еще одну технологию очистки воды —  на основе проводников с диаметром  на уровне молекул воды — разработали  в Пятигорском государственном  технологическом университете (ПГТУ). Установки по очистки сточных вод с помощью нанотехнологий введены на Западно-Сибирском металлургическом комбинате; в городе Заречном Пензенской области планируют начать внедрение новейших технологии очистки питьевой воды с использованием фильтров-мембран из наноматериалов; в Читинском торгово-экономическом колледже презентовали новую наноуглеродную технологию очистки воды по методу академика РАЕН, профессора Виктора Петрика, чьи изобретения успешно реализует в своих «нанофильтрах» холдинг «Золотая Формула»…

     Возможно, скоро воду из-под крана можно  будет свободно пить?

     Дальше  — еще интереснее. Методом «наноочистки» начинают интересоваться все большее число предприятий, и не исключено, что скоро «наночистка» воды — как питьевой, так и сточных вод — перейдет из разряда чудес в разряд «обычное дело». Последние новости — в ОАО «РЖД» серьезно рассматривается возможность применения нанотехнологий для снижения уровня загрязнения сбрасываемых вод, а в Кемеровской области, в поселке на реке Яя, обновили водозабор, смонтировав установку по очистке воды на основе нанотехнологий…

     Нанотехнологии — способ сокращения «экологических» штрафов

     По  словам заместителя начальника Управления охраны труда, промышленной безопасности и экологического контроля ОАО «РЖД»  Валерия Першина, значительная доля экологических штрафов РЖД связана  со сбросом производственных и ливневых сточных вод на рельеф местности  или в поверхностные водные объекты, а также с их передачей в  городские канализационные сети. Только в прошлом году расходы  ОАО «РЖД» по этой статье превысили 81 млн руб.

     Между тем природоохранное законодательство становится все жестче. Одновременно нормативы качества очистки сточных вод повышаются. Самое время задуматься о новых технологиях.

     Железнодорожники  планируют внедрить высокотехнологичное  оборудование для очистки сточных  вод, с помощью которого использованная вода будет очищаться на молекулярном уровне.Отечественные и зарубежные разработчики уже готовы предложить оборудование с использованием наноструктурных фильтрующих коррозионно-стойких элементов на основе стали, титана, циркония, никеля и керамики. Степень очистки загрязнённых сточных вод с их помощью позволяет достичь значений предельно допустимой концентрации (ПДК).

     Нанофильтры

     Оборудование  на основе наноэлементов обладает рядом существенных преимуществ перед полимерными и другими традиционно используемыми фильтрующими загрузками, применяемыми в настоящее время на очистных сооружениях, говорит главный специалист отдела охраны природы Управления охраны труда, промышленной безопасности и экологического контроля ОАО «РЖД» Вера Медведева, К примеру, материалы, которые применяются в нанофильтрах, не выделяют токсичных компонентов, обеспечивая тем самым полную экологическую чистоту, а их высокая механическая прочность и пластичность обеспечивают защиту очищаемой среды от микрозагрязнений.

     Фильтрующие металлические наноэлементы обладают также высокой теплопроводностью, термостойкостью и радиационной стойкостью. Применение пористого титана и циркония в качестве основного материала делает устройства практически невосприимчивыми к химическому воздействию. Это позволяет применять их для доочистки производственных сточных вод, содержащих в своём составе кислоты и щёлочи, — полное удаление этих загрязнений гарантировано.

     Чтобы получить более полное представление  о потенциальных возможностях фильтрующих  наноэлементов и эффективности их применения на железнодорожном транспорте, была проведена оценка технических и экономических показателей предлагаемых на рынке технологий. При этом в расчёт брались особенности технологических процессов, относительно невысокие объёмы сбросов структурных подразделений ОАО «РЖД» по отдельности и компонентный состав загрязнённых стоков.

     Использованная  вода будет очищаться на молекулярном уровне.

     «На основании проведённых экспертных оценок была показана возможность применения фильтрующих металлических и  керамических наноэлементов для очистки выбросов и сбросов, — рассказал заведующий лабораторией «Экологической безопасности» ВНИИЖТа Владимир Бельков. — Сравнительный анализ технических характеристик российских и зарубежных аналогов показал, что по ряду показателей наноэлементы отечественного производства по качеству превосходят импортные и при этом в среднем до десяти раз дешевле. В итоге при эффективности очистки 99,95% стоимость, к примеру, фильтрационной установки Всероссийского научно-исследовательского института неметаллических материалов оказывается почти в 25 раз ниже, чем цена на сравнимую продукцию ведущего американского производителя.Не так давно завершилась подготовка технических требований для дальнейшей разработки технологии и конструкторской документации на очистное оборудование с использованием фильтрующих наноэлементов для РЖД.

     Нанотехнология очистит воду от вирусов...

     В феврале 2009 г. на реке Яя в Кемеровской области заработала новая насосно-фильтровальная станция, одним из основных элементов которой является современная установка. До этого водоснабжение расположенного поблизости от реки 12-тысячного поселка велось одновременно из скважин и водозабора на реке Яя. Однако подземная вода подавалась потребителям без очистки и не соответствовала санитарным требованиям. Да и мощностей водозабора не хватало.

     Губернатор  Кемеровской области А.Г.Тулеев принял решение о модернизации насосно-фильтровальной станции (НФС) открытого водозабора на реке Яя. На обновленной НФС впервые не только в регионе, но и в Сибири будет использоваться способ мембранной ультрафильтрации. В отличие от традиционных методов, эта технология обладает целым рядом уникальных свойств. Она позволяет задерживать содержащиеся в воде вредные примеси и микроорганизмы, в том числе вирусы.Статья подготовлена по мо материалам газеты «Гудок».

     Одновременно  с реконструкцией НФС прокладывались новые магистральные водоводы и  канализационные сети, а также  строились очистные сооружения канализационных  стоков. Работы велись в два этапа. В первую очередь за два предыдущих года были заменены насосы первого  подъема и установлены две  емкости по 1000 кубометров, заменили все внутренние сети. Второй этап прошел уже в 2009 году — была смонтирована установка по очистке воды на основе нанотехнологий без добавления химических реактивов. Эта установка работает в автоматическом режиме и пропускает 1600 кубометров воды за час. Только, в отличие от представителей РЖД, в Кемеровской области не стали склоняться к отечественным производителям нанооборудования, и выбрали для насосной станции установку по очистке воды израильского производства.

     Общие затраты составили 25 миллионов рублей. Деньги были выделены из областного бюджета  по программе «Чистая вода».