Коронавирус в воде и системы фотохимической очистки

Автор: Сухонин Павел Николаевич

В нынешнем году наиболее повторяемым во многих странах стало слово «коронавирус». Несмотря на то, что данный вид патогенов известен с конца 50-х годов прошлого столетия, современная его мутация образца 2019 года побила все мыслимые антирекорды по скорости распространения и по «прилипчивости» данного вида инфекции ко всему живому. Около данной проблематики ходит множество слухов и домыслов, но есть факты, заслуживающие достаточно пристального внимания; и одним из них является то, что в Париже в технической воде обнаружены «следы коронавируса».

Вот с этого момента (личный взгляд) стоит задуматься и вспомнить о термине «Предупреждение причинения вреда». В том, или ином варианте, но данное словосочетание присутствует в законодательстве многих стран: В Российской Федерации – это статья Гражданского Кодекса № 1065.

Мировая статистика свидетельствует, что предупредить в 25 раз дешевле, чем ликвидировать последствия, а в случае с вирусной инфекцией, где под угрозу ставится жизнь и здоровье людей - вопрос выходит за рамки простой экономики и переходит в категорию «безопасность».

Вывод, который может быть, исходя из сообщения (по ссылке) «следы коронавируса обнаружены в технической воде» означают только одно, что имеется высокая вероятность, что COVID-19 может передаваться и через воду. То есть в настоящий момент имеется уже состоявшаяся угроза причинения вреда жизни и здоровью людей. В случае, если эта угроза «сработает», то говорить об этом будет уже поздно.

Слишком великой может оказаться цена, если уже сегодня на эту проблему не обратить самого пристальное внимание. Существует и еще одна проблема, эдакий «тихий враг», сложноорганические соединения содержащиеся в воде помимо вируса. Это хлорорганика и антибиотики. Эти два компонента содержатся практически во всей воде по причине деятельности человека. Антибиотики, которые не чистятся в стоках (это весь мир) попадают в воду и снова в наши дома. Эдакий «круговорот антибиотиков в природе» снижает наш с Вами иммунитет. А хлорорганика – это разнесенные по планете онкогены и мутагены, которые ни кто не чистит, которые не выводятся из организма и эффект (увы, негативный) проявляется через несколько десятков лет.

Решение проблемы

В свое время автор этих строк ввел термин «технологии иммунитета планеты».

К данным технологиям отнесены множество физико-химических факторов, существующих в природе и создающих тот баланс, при котором возможно существование всех без исключения форм жизни на планете Земля.

Самым известным и понятным фактором-технологией является химическая реакция окисления при которой происходит разложение множества соединений, которые (как правило) являются токсичными. Соответственно можно утверждать, что техническая система, где используется реакция окисления основана на «технологии иммунитета планеты». Другое дело, что в обычных условиях время протекания данной реакции может занять десятки, а то и сотни лет.

Однако, не так давно был зафиксирован физико-химический процесс очень быстрого окисления (разложения) любых  органических токсикантов на углекислый газ и воду, включая аминокислоты (вирусы), антибиотики, хлорорганику и прочее, происходящий в верхних слоях атмосферы при одновременном воздействии озона и жесткого ультрафиолетового излучения. Данная фотохимическая  реакция (технология иммунитета планеты) была воспроизведена в реакторе и встал вопрос о наиболее эффективном способе («ноу-хау») ее протекания.

Ниже будет представлен краткий обзор оборудования, разработанного на этом принципе, которое наиболее эффективно (аналогов нет) работает в сфере очистки воды.

Конечно же «корону» и прочие органические токсины можно уничтожить и обычным озонированием: вот только потребуется значительное количество озона (дорогая штука) и достаточно долгое время, что не применимо при значительных объемах воды.

Описание

Работы по использованию фотохимических методов в технологиях водоподготовки были начаты сотрудниками НИИ Физики С-Петербургского гос.университета еще в начале 90-х годов.

Было показано, что при  одновременной обработке воды  окислителями (озон) и ультрафиолетовым светом увеличивается  скорость окисления растворенных органических молекул в 100-100000 раз, при этом разложению подвергаются все без исключения органические загрязнители воды, в том числе  боевые отравляющие вещества и  вирусы. Ученым удалось  создать принципиально новую технологию с использованием  системы озон + ультрафиолет  путем перевода процесса в гетерогенный каталитический.

Технические решения опробованы и реализованы при разработке многих бытовых и промышленных устройств.

Система фотохимической очистки воды второго поколения

СООПВ-2 в МЦПТ-5,5 (Рис.2) по заказу Мин.обороны РФ прошла войсковые испытания. На 01.07.2002 г. изготовлено и принято на снабжение в Российской армии 3 комплекса.  

Модуль-цистерна  предназначена  для  забора  воды  из  любых природных  водоисточников  с последующей очисткой  и  обеззараживанием  до  требований ГОСТ 2874-82 ”Вода  питьевая“  и СанПиН 2.1.4.559-96,  хранения, транспортирования  и  выдачи  потребителям.    

Модуль-цистерна  МЦТП-5,5  может  эксплуатироваться  в  зонах  чрезвычайных  ситуаций,  как  на  шасси автомобиля  КАМАЗ-43106,  так  и  стационарно.

 Система СООПВ-2 состоит из оборудования, размещаемого в гидроотсеке (рис.3), блоков озонаторов и фотохимических реакторов, размещаемых на цистернах и между ними.

 Рис.3  Оборудование СООПВ-2 в гидроотсеке

Системы фотохимической очистки воды третьего  поколения

Безреагентная система очистки воды для условий Крайнего Севера

Технология фотолитического озонирования применена также при разработке  системы очистки воды для школы интерната на 500 чел. В пос. Ныда Ямало-ненецкого автономного округа. Система прошла испытания и сдана в эксплуатацию.

В качестве базовой технологии применена баромембранная  микрофильтрация с использованием высокопроизводительных ударопрочных керамических мембран отечественного производства. На финишной стадии вода обрабатывается по разработанной технологии фотолитического озонирования (рис.5).

Для   систем третьего поколения разработаны  импульсные генераторы  озона.

Оборудование для плавательных бассейнов

Разработанная технология фотолитического озонирования третьего поколения успешно используется не только в системах получения питьевой воды высокого качества, но и в  системах  очистки  и  стерилизации  воды  плавательных  бассейнов. В этом случае фотохимический реактор включается в цепь циркуляции воды последовательно с песчаным фильтром.  Модульный  принцип  построения  позволяет собирать  установки различной  производительности и использовать их в системах очистки воды плавательных бассейнов любого объема.

По сравнению с существующими аналогами (адсорбционно-фильтрующими и  озонирующими  устройствами) созданные установки имеют  следующие  основные  преимущества:

• - высокая,  недостижимая  другими  способами, степень удаления  примесей и обеззараживания  т.е. снижение концентрации микробиологических  загрязнений  не менее чем  в сто  миллионов  раз;
• - отсутствие накапливающихся токсичных соединений в обрабатываемой воде;
• - низкие  капитальные  и  эксплуатационные  затраты,  обусловленные  компактностью, малой металлоемкостью и  малой  энергоемкостью (при концентрации    загрязнителей   до   5 мг/л    энергозатраты   не   превышают 250 Вт. ч/м3).

Внешний вид  оборудования  для очистки воды бассейнов  (рис. 7, 8).

Системы фотохимической обработки воды четвертого поколения

Отличаются возможностью полного разрушения гипертоксичных органических соединений при их высокой концентрации в подаваемой на очистку воде.

Модуль деструкции концентрированных растворов органических соединений.

Все ранее разработанные системы рассчитаны на разрушение относительно малого количества  токсичных загрязнителей.

Лабораторные эксперименты  подтвердили также эффективность использования метода для доочистки сточных вод, в том числе и при очистке сильно загрязненных гипертоксичных  вод  полигона “Красный Бор”.

Проведены успешные испытания модуля фотохимической очистки в составе опытной установки очистки токсичных вод ГУПП «Полигон «Красный Бор».

Удаление ПХБ на примере очистки ливнестоков Полигона Красный Бор

ПХБ (полихлорированные бифенилы)–гипертоксичные химически устойчивые соединения, опасные концентрации которых установлены на уровне нескольких нанограммов. Действие аналогично действию диоксинов (онкологические заболевания, врожденные уродства, гарантированное бесплодие в третьем поколении).

До очистки -  верхняя хроматограмма, после очистки -  нижняя хроматограмма.

 

Пилотная установка очисти рефлюксной воды

Установка предназначена для очистки рефлюксной воды, образующейся при перера-ботке нефти и удаления из нее ароматических соединений и воды с целью получения продукта - нефтяная смола. В процессе переработки используется растворитель – диметилсульфоксид.

Вода характеризуется высокими значениями ХПК (1500-4000 мгО2/л), токсичностью и загрязнена в основном диметилсульфоксидом, ароматическими соединениями. Требуется очистить воду до состояния, допускающего сброс в рыбохозяйственный водоем.

Рис. 11. Установка очистки рефлюксной воды

Установка для получения из сточной воды, пригодной для вторичного использования (совместно с фирмой Clewer, Финляндия)

Система фотохимической очистки устанавливается после системы биологической очистки сточной воды и предназначена для доочистки воды и ее стерилизации, что позволяет повторно использовать воду в технических целях и для полива.
Установка для получения из сточной воды, пригодной для вторичного использования (совместно с фирмой Clewer, Финляндия).

Система фотохимической очистки устанавливается после системы биологической очистки сточной воды и предназначена для доочистки воды и ее стерилизации, что позволяет повторно использовать воду в технических целях и для полива.