ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ВОДЫ И ЕЕ СТАБИЛИЗАЦИЯ КИСЛОРОДОМ

Аннотация

Представлен подход к решению проблемы улучшения физических и химических свойств воды при ее очистке от загрязнений безреагентным ультразвуковым, кавитационным методом, его развитие и совершенствование путем использования структурных представлений о стабилизации локальных объемов воды кислородом, полученным в результате разложения молекул воды под действием кавитации. Объектом исследований являются загрязненные воды судов, портов, промышленных предприятий, городов и поселков, предметом исследований послужило явление стабилизации воды кислородом и ее влияние на физические, химические свойства воды и возможность его использования для очистки загрязненных вод без применения химических реагентов. При проведении исследований использованы экспериментальные методы: термодинамический, ядерно-магнитного резонанса, дифференциально-термический, инфракрасная спектроскопия. Приведено доказательство стабилизации локальной структуры воды кислородом: снижение теплотырастворения проб воды, прошедших кавитационную обработку по сравнению с контрольными пробами. Барботаж кислородом контрольных проб без обработки также способствует снижению теплоты растворения. Снижается время спин-решеточной релаксации проб, обработанных ультразвуком в режиме кавитации. Спектральный анализ обработанных проб воды на инфракрасных спектрофотометрах подтвердил стабилизацию воды кислородом. Теоретически и экспериментально обоснованы процессы и явления стабилизации воды кислородом. Кислород получен в результате разложения молекул воды в ультразвуковых кавитационных полях. Стабилизация обеспечивается высокой парамагнитностью кислорода в локальном водном ассоциате. Новый экономичный способ управления свойствами жидких сред малыми дозами кислорода с помощью ультразвука в режиме кавитации запатентован и используется для очистки загрязненных вод судов, портов промышленных предприятий, городов и поселков, улучшения свойств бетонов, водно-топливных эмульсий, экономии цемента, топлива.

Ключевые слова

вода, структура, компоненты, стабилизация, кислород, загрязнения, ксенобиотики, методы очистки, свойства жидкости, безреагентная очистка воды

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Зубрилов С. П. Физико-химические свойства воды и прикладные аспекты гидродинамической кавитации / С. П. Зубрилов. - СПб.: СПГУВК, 2010. - 120 с.
Зубрилов С. П. Микрозагрязнители в питьевой воде городов. Безреагентная очистка воды / С. П. Зубрилов. - СПб.: ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова, 2018. - 154 с.
Баренбойм Г. М. Загрязнение природных вод лекарствами / Г. М. Баренбойм, М. А. Чиганова. - М.: Наука, 2015. - 285 с.
Брызгало В. А. Изменчивость экологического состояния речных зон устьевых экосистем крупных рек России / В. А. Брызгало, А. М. Никаноров, О. С. Решетняк // Вода: химия и экология. - 2013. - № 12 (65). - С. 15-21.
Эльпинер Л. И. Влияние водного фактора на формирование здоровья человека / Л. И. Эльпинер // Вода: химия и экология. - 2009. - № 3 (9). - С. 6-10.
Данилов-Данильян В. И. Оценка биологической опасности органических ксенобиотиков в источниках водоснабжения / В. И. Данилов-Данильян, В. В. Поройков, М. А. Чиганова, М. Н. Козлов, Д. А. Филимонов, Г.М. Баренбойм // Водоснабжение и санитарная техника. - 2013. - № 10. - С. 17-25.
Зубрилов С. П. Комплексное использование водных объектов / С. П. Зубрилов, И. О. Потапов, А. В. Яковлев. - СПб.: ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2017. - 136 с.
Черников Н. А. Еще раз о законодательной базе в области водоснабжения и водоотведения / Н. А. Черников, П. П. Бегунов, К. М. Дюба // Вода и экология: проблемы и решения. - 2012. - № 2-3 (50-51). - С. 6-13.
Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиены окружающей среды: монография / под ред. Ю. А. Рахманина. - М.: РГБ, 2008. - 402 с.
Водоснабжение Санкт-Петербурга / под ред. Ф. В. Кармазинова. - СПб.: Новый журнал, 2003.
Pharmaceuticals in drinking-water. - World Health Organization, 2012. - 52 p.
Кондратьев К. Я. Перспективы развития цивилизации (многомерный анализ) / К. Я. Кондратьев, В. Ф. Крапивин, В. П. Савиных. - М.: «Лотос», 2003. -712 с.
Шиян Л. Н. Химия воды и водоподготовка: учеб. пособие / Л. Н. Шиян. - Томск: Изд-во ТПУ, 2004. - 72 с.
Калниньш К. К. Активация питьевой воды / К. К. Калниньш, Г. А. Фокин. - СПб.: Изд-во ИВС РАН, Тран. Газ, 2012. - 310с.
Смирнов А. Н. Структура воды: новые экспериментальные данные / А. Н. Смирнов // Наука и технологии в промышленности. - 2010. - № 4. - С 41-45.
Пат. 2078048 Российская Федерация, МПК C02F 1/28, C02F 1/36. Способ глубокой очистки жидкости от нефтепродуктов / С. П. Зубрилов, А. С. Зубрилов; заяв. и патентообл. С. П. Зубрилов, А. С. Зубрилов. - № 94 94037453; заявл. 28.09.1994; опубл. 1997.
Кулагин В. А. Методы и средства технологической обработки многокомпонентных сред с использованием эффектов кавитации: дис.. д-ра техн. наук: 01.04.14, 01.02.05 / В. А. Кулагин. - Красноярск, 2004. - 406 c.
Криволуцкий А. С. Повышение эффективности работы тепловых сетей за счет кавитационной обработки воды: дис.. канд. техн. наук / А. С. Криволуцкий. - Красноярск: СФУ, 2007. - 215 c.
Евстигнеев В. В. Совершенствование технологии кондиционирования сточных вод энергетических систем и комплексов: дис. … канд. техн. наук / В. В. Евстигнеев. - Красноярск: СФУ, 2012. - 123 с.
Зубрилов С. П. Микрозагрязнители в питьевой воде городов / С. П. Зубрилов // Проектирование, строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений водных путей: сборник материалов конференции; под ред. Г. Л. Гладкова, К. П. Моргунова. - СПб.: ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова», 2017. - С. 25-38.
Багров В. В. Возможность интенсификации окислительно-восстановительных процессов при очистке воды за счет использования эффекта кавитации / В. В. Багров, Д. Ю. Графов, А. В. Десятов, Н. Е. Кручинина, К. А. Кутербеков, Т. Н. Нурахметов, Р. В. Якушин // Вода: химия и экология. - 2013. - № 12 (65). - С. 35-37.
Батоева А. А. Перспективы применения низконапорной гидродинамической кавитации в процессах очистки сточных вод / А. А. Батоева, Д. Г. Асеев, М. Р. Сизых, М. С. Хандархаева // Вода: химия и экология. - 2011. - № 9 (39). - С. 27-31.
Сиротюк М.Г. Акустическая кавитация / М. Г. Сиротюк. - Наука, 2008. - 271 с.
Зубрилов С. П. Питьевая вода городов. Технологии очистки вод: монография / С. П. Зубрилов. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2015. - 154 с.

Об авторах

Зубрилов Сергей Павлович

zubrilovsergei@yandex.ru. kaf_ovrb@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»