Российские специалисты вместе с иностранными коллегами разработали новую технологию очистки подземных вод. Как было заявлено, они предложили инновационную методику изготовления фильтрующего материала из наночастиц, который в три раза эффективнее существующих аналогов и в 100 раз менее затратный с точки зрения производства.
Новая технология
Проект осуществляли ученые НИТУ «МИСиС» вместе с исследователями из Беларуси, США, Турции, Швеции и Ирландии. Общими усилиями удалось создать материал, который может выполнять важную функцию очистки подземных вод.
Идея заключается в том, чтобы обеспечить процесс выведения из воды вредных примесей растворенных металлов. Технически этот процесс выражается в окислении до нерастворимых форм. На данный момент существует множество материалов, способных решить эту задачу, но они далеко не оптимальны. В частности, эти материалы не всегда эффективны и при этом очень дорого стоят.
Фильтрующий наноматериал
Ученые предложили способ получения материала, который мог бы очищать воды от нежелательных металлов с более высокими эксплуатационными показателями, чем сегодняшние аналоги. Как заявили разработчики, новый подход позволяет снижать энергопотребление более чем в 100 раз, а также до 10 раз сокращать расходы реагентов.
Технология переработки
С работающих станций обезжелезивания воды специалисты взяли железосодержащий осадок и растворили его в азотной кислоте. Полученный раствор использовался для вымачивания гранул силикатного минерала – огнеупорного шамота. После этого гранулы отправлялись в разогретую печь, где выполнялся процесс самораспространяющегося экзотермического синтеза.
На поверхности шамота после модификации формируются наноэлементы оксида железа. Они и запускают процесс активного окисления марганца и железа, содержащихся в воде. Полученные в итоге материалы оказались в 3,5 раза эффективнее фильтров, применяемых сегодня на объектах водоподготовки.
Кроме этого, специалисты продемонстрировали возможность применения промышленных отходов как источника шамота и металла для нанопокрытия. Одним из главных преимуществ предложенной методики является то, что получение материала не приводит к образованию токсичных побочных веществ.
У новой разработки есть и другое преимущество. На ее базе могут появиться полифункциональные покрытия для борьбы с биообрастанием и эффективной очистки подземных вод от ядовитых веществ другого типа. В итоге можно будет отказаться от применения хлора для обеззараживания в сетях питьевого водоснабжения.
