Российские ученые придумали способ очищения воды с помощью «холодного кипячения»

Учёные из Сибирского федерального университета вместе с коллегами из КНР разработали метод экологически безопасной очистки сточных промышленных вод.


Этот новый способ предусматривает кавитационную обработку жидкости, которая заключается в "микровзбивании". В результате образуется осадок, который легко удаляется. Научная работа опубликована в издании в IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.

Как утверждают специалисты, процесс заключается в образовании пузырей в результате резкого перепада давления в воде. При нём происходит высвобождение перекиси водорода и кислорода, являющиеся сильными окислителями. Под влиянием этих веществ тяжелые металлы изменяют свою форму, образуя такой осадок, который просто соскрести при помощи специального скребка. Вода благодаря этому открытию очищается сама, а заполнять коммуникации дополнительными сорбентами и реагентами не надо.

Научные специалисты отметили, что в результате распада молекул воды водород и кислород высвобождаются, если пузыри схлопываются и формируют пустоты с низким и высоким давлением. Процесс химической перекомбинации водяных молекул проходит тогда, когда происходит их распад на атомы кислорода и водорода с последующим соединением их в перекись водорода, водород, озон, активный кислород. Данные элементы являются активными окислителями, которые разрушают молекулы загрязняющих веществ.


Как рассказала Ольга Дубровская, доцент кафедры инженерных систем сооружений и зданий университета, по другому кавитация называется "холодное кипение". Когда специальное оборудование работает на высоких оборотах, в воде формируются области низкого и высокого давления, а также мелкие воздушные пузыри. Впоследствии они лопаются, в результате чего высвобождается существенная энергия. В какой-то мере это похоже на функционирование мощного огромного миксера. В университете кавитация используется, к примеру, для опреснения воды.

Как считают учёные, технология имеет существенное преимущество даже при высокой стоимости. В частности, металлы, осажденные при "взбивании" могут быть использованы вторично. Никель, железо и медь очень просто выделяются из их оксидов, в результате чего можно производить новые изделия.

Ольга Дубровская рассказала, что во всём мире экологи давно сделали заключение, что зеленые технологии дешевыми не являются. Установить кавитационный агрегат и подключить к нему электричество, чтобы он бесперебойно работал, тоже является дорогим удовольствием. Но российские научные специалисты и их коллеги из Китая уверены, что эта технология будет использоваться промышленными предприятиями. Самый главный момент заключается в том, что она менее затратная, чем классическое добавление реактивов. Они стоят гораздо дороже.


Как отметила специалист, разработанная технология уже применялась в промышленной сфере, включая малые предприятия в Красноярском крае. Сейчас начнутся длительные испытания на текстильном предприятии в Китае в Харбине.

Университет уже работал с обычными сорбентами. Сначала нефтесодержащий был обработан кавитацией, а затем уже сорбенты улавливали разрушенные цепочки загрязняющих полимеров. Эффективность очистки воды в этом случае достигала 98 процентов, в результате чего получалась идеально очищенная вода.

Учёные университета работают с коллегами из Академии наук Китая с 2017-го в плане разработки нового метода безреагентного очищения содержащих тяжелые металлы вод. Как утверждают исследователи, в этом проекте Китай очень заинтересован, поскольку существенная часть мировой промышленности находится именно в этой стране. В скором времени специалисты хотят проверить этот метод на предприятии "РУСАЛ".