Презентация на тему: Новые процессы и новые материалы в водоподготовке

Новые процессы и новые материалы в водоподготовке

О чем я хотел бы сегодня говорить... О значимости водыНовые виды мембранTrack Etched MembranesАквапорин-содержащие мембраны Наноматериалы в водоподготовкеФуллереныГрафеныF(orward) O(smosis), новый мембранный процессНекоторые вопросы водоподготовки, связанные с темой моего доклада

1. О значимости воды Из моей презентации в Каунасе, октябрь 2008 и всех последующих Вода – эта основа жизни и любой человеческой деятельности.Служба разведки ВМФ MI6 Великобритании в 2008 г. заявила: в интервале 2015 – 2020 гг. между Индией и Бангладеш развязывается первая в мире война за воду в последствии интенсификации конфликтов из-за уменьшающихся гималайских водных ресурсов. (Home Security News Wire, 13-09-2012) Необходимо экономить воду, беречь чистоту водоемов!!!

2. Новые виды мембран2.1. Track Etched Membranes Получают путем обработкой лучом лазерабомбардировки заряженными частицами с последующей химической обработкой полимерной пленкиЗаранее заданные и практически одинаковые – несколько десятков нм - размеры получаемых порНекоторые области применения:ультрафильтрациявыделение определенных видов клеток отделение/удержание частиц заданных размероврегулирование потока жидкости в биосенсорахв Дубне организовано серийное производство ТЕМ

2. Новые виды мембран2.2. Аквапорин-содержащие – 1. Аквапорины – это интегральные мембранные белки, которые формируют поры в мембранах клетокизбирательно пропускают молекулы воды, позволяя ей поступать в клетку и покидать еев то же время препятствуют протоку ионов и других растворимых веществ Петер Агре в 2003 г получил Нобелевскую премию за открытие аквапоринов Схема движения воды через селективный аквапорин-канал (взята из Википедии)

2. Новые виды мембран2.2. Аквапорин-содержащие – 2. Aquaporin Inside – эта PES мембрана, поверхность которой модифицорована аквапоринами, включенными в биоподобный матрикспроизводительность мембраны растет на 40 – (250) % - с 25 на 100 и более л/м2/час/бар NASA уже проводит испытания AIT мембран

3. Наноматериалы в водоподготовкеЗамечания автора Нано-частицы способны проникнуть в живые клетки, по этой причине представляют огромную опасность для любых живых организмов, включая Homo sapiens на всей планетеОни могут попадать и обязательно попадают в сточные водыОни проходят через установку ультрафильтрации – считается Best Applicable Technology в очистке сточных вод и получает все большее распространение - и могли бы прожодить даже через нанофильтрыСегодня на городских установках очистки сточных вод НЕТ ни нанофильтрации, ни осмотических установок, которые бы удаляли наночастицыЧеловек не должен играть с огнем, пока нет эффективных технологий удаления наночастиц из стоков!

3. Наноматериалы в водоподготовке3.1. Фуллерены Это молекулярные соединения, аллотропные формы углеродаПредставляют собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа трёхкоординированных углеродных атомовНобелевская премия 1996 присуждена Крото, Смолли и Кёрлу за открытие фуллеренов Фуллерен С60(из Википедии) Фуллерен С540(из Википедии)

3. Наноматериалы в водоподготовке3.1. Фуллерены – 2. Хорошо адсорбируют органику из воды (о десорбции нет данных)Могут быть удалены коагуляциейСчитают безопасным для человека (одиночные данные)Шингит – это природный фуллерен, который начиная с 1990 используется в России в очистке воды (бактерии, нитраты, органика, тяжелые металлы)Залежи в области озера Онега

3. Наноматериалы в водоподготовке 3.2. Графены -1 Двумерная аллотропная модификация углеродаПредставляет собой слой атомов СТолщинна слоя - один атом Атомы С соединены в гексагональную двумерную кристаллическую решеткуПолучают при механическом воздействии на высокоориентированный пиролитический графит или действием серной и соляной кислот на графитиз нанотрубок и т.д.

3. Наноматериалы в водоподготовке 3.2. Графены - 2 Истинно плоский кристалл обладающийбольшой механической жесткостьюочень высокой теплопроводностьюсамой высокой подвижностью носителей зарядов среди известных материалов Возможное применение:Perforene RO membrane (Lockheed-Martin patented)возможна коммерциализациявозможно изменить, регулировать размер пор Дистилляция этанола при комнатной температуре биоэтанолТранзисторы, конденсаторы, IC, нанокомпьютер, и т.д.и многое другое

4. F(orward) O(smosis), новый мембранный процесс - 1 Вода приникает через мембрану, чтобы снизить осмотическое давление draft solution, солевого раствора с высоким осмотическим давлениемвнешнее давление отсутсвуетболее простые примемы предочистки

4. FO, новый мембранный процесс - 2 Чистая вода получается путем концентрирования – восстановления осмотического давления draft solutionтермическая обработка- обратный осмоси т.д.

Thank You for Your Attention My Hungarian colleges and me are opened for discussionsfor technical andcommercial co-operationready to work out a feasibility study andto supply the WTPAuthor and Contact personMr Lajos LŐRINCZPhone: + 7 985 773 39 14Fax: + 7 495 236 53 [email protected]

Области применения процессов фильтрования

Membrane bioreactors (MBRs) for wastewater treatments SMBRs are today considered as a BAT (Best Available Technology) (Enrico Drioli, Italy)

Они содержатся, в первую очередь, в поверхностных водах (реки, озера)Продукты вегетации (tannic and fulvic acids)Промышленные отходыБытовые отходыОтходы животного происхожденияи т.д.

Удаление органики из воды Ионообменные смлоы адсорбируют органику и частично удаляют их путем ионного обмена Слабоосновные аниониты удаляют 40-70%Сильноосновные стирольные аниониты удаляют 20-90%Сильноосновные сакриловые аниониты удаляют 50-90%Активированный уголь после 4 недели работы удаляет < 20% Для питьевой воды можно использовать: PUROLITE TANEXМембраны, в первую очередь, RO

Вырабатывается вода с удельной электропрово-димостью 0,5 – 2,0 µS/cm для паровых котлов высокого давления (100 – 140 bar)Ионный обмен с прямоточной регенерациейВода на собственные нужды около 35 %Ионный обмен с противоточной регенерациейВода на собственные нужды около 3 - 6 %Reverse osmosis (RO)Вода на собственные нужды 20 - 30 % в зависимости от recoveryРабочее давление: 5 – 15 – 100 барБудущее: Forward or Direct osmosis (FO, DO)Нет внешнего давленияDM воду получают из комбинированной FO/RO установки

ОбессоливаниеВырабатывается вода с удельной электропрово-димостью 0,5 – 2,0 µS/cm для паровых котлов высокого давления (100 – 140 bar) Химические процессыИонный обмен с прямоточной регенерациейВода на собственные нужды около 35 %Ионный обмен с противоточной регенерациейВода на собственные нужды около 3 - 6 % Физические процессыReverse osmosis (RO)Вода на собственные нужды 20 - 30 % в зависимости от recoveryРабочее давление: 5 – 15 – 100 барБудущее: Forward or Direct osmosis (FO, DO)Нет внешнего давленияDM воду получают из комбинированной FO/RO установки

Почему принято считать мембранные процессы чистыми (безреагентными)?