Создание фильтра для очистки воды в полевых условиях на

Создание фильтра
для очистки воды в
полевых условиях на
основе полимерных
мембран.
Тимошенко В. Г.
Казахстан, г. Астана
Гимназия №6
Содержание
Введение
3
Очистка воды
5
Получение трековых мембран
9
Конструкция фильтра
18
Заключение
21
Список литературы
22
2
Введение.
Цель работы: разработка компактного переносного устройства
очистки воды в полевых условиях.
Задачи:
 Изучить виды загрязнений води и способы ее очистки;
 Исследовать свойства трековых мембран и технологию их
получения;
 Разработать конструкционную модель очистительной установки;
 Показать ряд преимуществ мембранного фильтра в социальном,
экономическом и технологическом аспектах.
В работе подробно описывается технология изготовления трековых
мембран и предлагается конструкция компактного переносного фильтра для
очистки воды, основой фильтрующего элемента которого является трековая
мембрана из полиэтилентерефталата.
В своей отчетной статистике Всемирная организация здравоохранения
указала на то, что больше 80% людей всего мира заболевают из-за того, что
употребляют плохую, некачественную воду. Нужно помнить о том, что даже
та вода, которая внешне выглядит достаточно респектабельно, способна
содержать в своем составе множество вредных компонентов. Употреблять
такую воду считается опасным для здоровья и даже для жизни.
Если вы дорожите своим здоровьем лучше установить у себя в
квартире или доме специальную систему очистки воды (фильтр).
Перед тем, как установить в своем доме фильтр вы должны понимать
ради чего Вы это делаете. То есть, какого результата ждете! На сегодняшний
день существует очень много фильтров, которые предлагают разные фирмы с
разной репутацией. Также фильтры, предлагаемые различными компаниями,
весьма отличаются по комплектации и методам использования. Кто-то хочет
чтобы «чистая вода» окружала его всегда и везде, а кому-то достаточно
просто пить «чистую воду». Эту проблему каждый решает сам для себя. Для
3
того чтобы понять, какой конкретно фильтр Вам нужен, необходимо сделать
анализ воды.
В городской воде обычно содержится очень много механических и
химических загрязнений.
В воде существует много бактерий и вирусов – это уже доказано. К
примеру, если человек долгое время продолжает пить воду с превышенной
нормой железа он может получить заболевание печени. Вода, которой мы
пользуемся, зачастую содержит много солей кальция и магния. Из-за этого
вода делается особенно «жесткой». Употребление такой воды плохо
сказывается как на бытовой технике, так и на организме человека.
Исходя из этого, целью работы определим разработку наиболее
удобного и компактного переносного устройства очистки воды в полевых
условиях.
4
Очистка воды.
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения
физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи
со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые
причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов
опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и
безопасности населения
Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на
такие типы:
механическое
содержания
–
повышение
механических
примесей,
свойственное в основном поверхностным
видам загрязнений;
химическое
–
наличие
в
воде
органических и неорганических веществ
токсического и нетоксического действия;
бактериальное и биологическое –
наличие в воде разнообразных патогенных
микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
радиоактивное – присутствие радиоактивных веществ в поверхностных
или подземных водах.
Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является
недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных
предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства
при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и
сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта;
отходы первичной обработки льна, пестициды и т. д. Загрязняющие
вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным
изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических
свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т. д.);
5
в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней
вредных веществ; в наличии плавающих веществ на поверхности воды и
откладывании их на дне водоемов.
Проблема очистки воды охватывает вопросы физических, химических
и биологических ее изменений в процессе обработки с целью сделать ее
пригодной для питья, т. е. очистки и улучшения ее природных свойств.
Существует довольно много способов сделать воду чистой.
Таблица 1. Способы очистки воды.
Способ
Кипячение
Описание и преимущества
Чтобы
уничтожить
потенциально
опасные
водные
микроорганизмы,
воду необходимо кипятить в
течение 20 минут.
Керамические
фильтры
Вода
проходит
через
керамическую
мембрану,
мелкие поры которой не
пропускают крупных частиц.
После очистки керамический
фильтр
можно
повторно
использовать. На какое-то
время уменьшает количество
бактерий, но ненадолго.
Фильтры-кувшины В процессе прохождения
воды
через
фильтр
гранулированный
активированный уголь и / или
смолы
уменьшают
содержание
в
ней
загрязняющих
веществ.
Улучшают
вкус
и
прозрачность
воды.
При
наличии смол могут снижать
уровень жесткости воды.
6
Недостатки
Не
уменьшает
содержания
твердых
микрочастиц и многих
органических
и
неорганических
веществ. Не улучшает
вкуса воды, ее цвета и
запаха.
Очень
неудобный
метод,
который
отнимает
много времени.
Требует периодической
очистки и дезинфекции.
Не
уменьшает
содержания
органических и / или
неорганических
загрязняющих веществ
и вирусов.
Ограниченный
срок
работы фильтра - как
правило, один месяц
или меньше. Фильтрыкувшины
очищают
ограниченное
количество
воды
и
работают
медленно.
Ограничена
способность уменьшать
содержание
Обратный осмос
Под
давлением
вода
направляется через тонкую
мембрану.
Загрязняющие
вещества
от
нее
отталкиваются.
Уменьшает
содержание
в
воде
неорганических
веществ.
Может быть спроектирован
таким
образом,
чтобы
уменьшать
содержание
органических веществ.
Очищение
при Серебро смешивают с углем,
помощи серебра
чтобы сочетать преимущества
угольной
фильтрации
и
уменьшения
количества
бактерий. Очень эффективно
против определенных видов
бактерий.
Гранулированный
активированный
уголь
Блок
спрессованного
угля
Когда вода проходит через
гранулы
неплотно
спрессованного
угля,
он
поглощает
загрязняющие
вещества.
Уменьшает
содержание
многих
органических
соединений.
Пропускает
минеральные
вещества.
Под
давлением
вода
направляется сквозь твердый
блок активированного угля.
Содержание
загрязняющих
веществ
уменьшается
благодаря их выборочному
физическому
поглощению
7
органических
/
неорганических
загрязняющих веществ.
Могут быть дорогими в
обслуживании.
Уменьшает содержание
минеральных веществ.
Работает
медленно.
Расточителен с точки
зрения использования
воды.
Не
является
эффективным средством
против
бактерий
и
вирусов. Со временем
мембрана засоряется, и
эффективность фильтра
снижается.
При соблюдении правил
допустимого
уровня
содержания
серебра
недостаточно
эффективно
контролирует
рост
непатогенных
(невредных) бактерий.
Добавляет
в
воду
серебро. Неэффективно
против вирусов.
В
нем
могут
образовываться
«туннели», из-за чего
снижается
его
эффективность.
Не
уменьшает содержания
неорганических
соединений, бактерий и
вирусов.
Неэффективен
для
уменьшения содержания
неорганических
соединений, бактерий и
вирусов.
или водородному связыванию
во время прохождения воды
через
блок.
Уменьшает
содержание хлора, ТГМ и
многих
органических
соединений.
Пропускает
минеральные
вещества.
Эффективный, не допускает
образования
«туннелей».
Обеспечивает
тщательную
фильтрацию
микрочастиц
величиной даже 0,2 микрона.
Ультрафиолетовое Вода
очищается
путем
облучение
интенсивного УФ-облучения.
Может
эффективно
уничтожать
бактерии
и
вирусы.
Ионный обмен
Вода проходит сквозь слой
синтетической
смолы.
Происходит обмен ионами, во
время
которого
освобождается контр-ион (как
правило, хлор). Эффективно
уменьшает
содержание
нитратов,
сульфатов
и
мышьяка.
Неэффективно против
химических
загрязняющих веществ.
Имеет
тенденцию
делать
воду
коррозийной.
Конкурирующие ионы
снижают эффективность
очистки.
Требует
обновления с помощью
соляного раствора.
Однако, в силу тех или иных недостатков (в основном габариты
фильтрующего элемента) для достижения цели, на которую направлена
данная работа, описанные способы очистки воды не подходят. Поэтому было
принято решение об использовании трековой мембраны как основного
фильтрующего элемента устройства.
8
Получение трековых мембран.
Трековые
мембраны
(ТМ)
являются
принципиально
новым
направлением развития мембранных технологий, находящимся на стыке
таких наук, как радиационная физика и химия, мембранология, физика и
химия полимеров, и позволяющим создавать мембранные системы,
обладающие комплексом практически уникальных свойств.
Высокая однородность размеров пор ТМ, в сочетании с высокой
химической и термической стойкостью и высокими механическими
характеристиками,
обеспечиваемыми
комплексом
свойств
полимеров,
используемых для их производства, делает ТМ идеальной системой для
использования в качестве молекулярных сит. Разработанные технологии
создания ТМ позволяют получать мембраны, используемые в химикотехнологических процессах микро- и ультрафильтрации. Это позволяет
решить на качественно новом уровне широкий спектр технологических
задач,
связанных
с
процессами
очистки,
фракционирования
и
концентрирования.
Получение трековых мембран включает две основные стадии –
облучение полимерной пленки ускоренными заряженными частицами и
последующую физико-химическую обработку.
Рис.1. Схема получения ядерных мембран: 1 – источник ядерного
излучения; 2 – бобины с пленкой; 3 – источник ультрафиолетового излучения; 4
– узел окисления; 5 – узел травления; 6 – аппарат для промывки; 7 – сушильное
устройство; 8 – бобина с мембраной.
9
На первой стадии в пленке формируется система латентных треков протяженных дефектов, пронизывающих пленку насквозь и служащих
зародышами порообразования, которое происходит на стадии физикохимической обработки облученной пленки. В качестве трекообразующих
частиц используются пучки высокоэнергетичных ионов, получаемых на
ускорителе ионов.
Скорость движения пленки в процессе облучения - 0,1-2 м/с в
зависимости от интенсивности ионного пучка и требуемой плотности
облучения.
На
пути
пучка
можно
поставить
различные
маски
и
поглощающие фольги для получения заданного пространственного и
углового распределения треков.
Оптимальными бомбардирующими частицами являются ускоренные
ионы элементов из середины периодической таблицы (для трековых мембран
толщиной 10, 20 мкм используют пучки ионов Kr и Xe с энергией 2-4
МэВ/а.е.м.; пучки более высоких энергий - до 10 МэВ/а.е.м. - позволяют
создавать систему сквозных пор в пленках толщиной ~100 мкм). В этом
случае разрушение полимера вдоль траектории иона достаточно интенсивно,
чтобы обеспечить высокоизбирательное травление треков; в то же время,
диаметр зоны разрушения не так велик, как в траектории ионов очень
больших масс.
Трек тяжелого иона состоит из сердцевины и оболочки, существенно
различающихся по характеру радиационно-химических эффектов. В момент
прохождения иона через полимер в сердцевине трека диаметром в несколько
межатомных
расстояний
все
атомы
оказываются
ионизованными.
Дальнейшая эволюция сердцевины трека, состоящего из неравновесной
плазмы,
приводит
к
глубоким
изменениям
структуры
полимера
и
значительному увеличению свободного объема. Эта область обладает
свойством избирательного травления. В оболочке трека, имеющей радиус в
десятки нанометров, идут радиационно-химические реакции с участием
активных промежуточных процессов радиолиза. В зоне трека происходят
10
процессы, как деструкции, так и сшивания, причем последние могут
преобладать. Размер этой области является функцией от заряда и энергии
частицы и свойств материала. Характер химических изменений в треках и их
истинные размеры изучены далеко не полностью и на настоящий момент
времени являются предметом научных исследований.
В США применяют ускоренные осколки деления тяжелых ядер (U235 ,
U238, Сf252 , Аm241), которые распадаются после ядерной реакции с
нейтронами. В 1962 г. в США был выдан патент на способ изготовления
"микросит" с калиброванным размером отверстий. Предложенный способ
включал две основные стадии – бомбардировку диэлектрической пленки
высокоэнергетическими тяжелыми заряженными частицами и последующую
химическую обработку. В дальнейшем в технологический процесс были
внесены некоторые усовершенствования, в частности, для полимерных
мембран была предложена промежуточная стадия обработки материала УФоблучением. Метод был реализован на практике в 70-е годы, когда фирма
Nucleopore Co. освоила выпуск трековых мембран из поликарбонатной
пленки, радиационная обработка которой проводилась осколками деления
ядер урана.
В СССР ядерные фильтры первоначально получали на основе
полимерных
пленок,
облученных
осколками
деления
урана
235
("реакторный" метод). Однако мембраны, полученные таким методом, имеют
ряд недостатков, таких как широкий разброс пор по размерам, связанный с
энергетической неоднородностью осколков распада, поры пронизывают
пленку под разными углами, что может приводить к возникновению
внутренних дефектов, увеличивающих неоднородность размеров пор.
Мембраны могут быть загрязнены продуктами радиационного распада в том
случае, если осколок деления не проходит пленку насквозь, что ограничивает
их применение в областях связанных с биологией и медициной. Кроме того,
малый пробег осколков деления в полимерах ограничивает толщину
11
облучаемого материала для производства ядерных фильтров (она не может
превышать 10 мкм).
В 1974 году в ЛЯР ОИЯИ (г. Дубна) были начаты исследования по
использованию ускорителя тяжелых ионов для производства ТМ, что
явилось качественно новым скачком в данной области. Мембраны получают
на основе полимерных пленок, облученных ионами Ar, Xe, Kr и др. Данная
методика имеет ряд преимуществ по сравнению с "осколочной" технологией,
а именно:
бомбардирующие частицы имеют одинаковый атомный номер и
энергию и, следовательно, производят в полимере разрушения одинаковой
протяженности и интенсивности, что позволяет производить на их основе
ТМ с порами высокой однородности размеров и структуры;
энергия ускоренных на циклотроне тяжелых ионов достигает 5-10
МэВ/а.е.м. и, следовательно, они имеют пробег в веществе существенно
больший, чем осколки деления, что позволяет обрабатывать значительно
более толстые пленки;
благодаря высокой интенсивности пучков (~ 1013 ионов/с) современных
ускорителей тяжелых ионов производительность процесса радиационной
обработки существенно увеличивается;
ядра ускоренных ионов стабильны и, в отличие от осколков деления, не
приводят к радиоактивному загрязнению облучаемого материала, что
допускает их использование в контакте с различными биологическими
средами;
облучение пленок на циклотроне дает возможность регулировать
энергию и массу бомбардирующих частиц, угол их ввода в полимер, что
позволяет формировать заданную структуру микрофильтра;
благодаря
высокой
интенсивности
облучения
на
ускорителе
многозарядных ионов данный метод на несколько порядков превышает
"реакторный" по производительности, что дает возможность широкого
использования мембран с плотностью пор 109-1010 см-2.
12
Вторая стадия получения ТМ заключается в химическом травлении
треков частиц и играет не менее важную роль в формировании поровой
структуры и физико-химических свойств мембран, чем облучение пленок.
Разработанная к настоящему времени модель процесса травления базируется
на представлении о разности в скоростях травления вещества латентного
трека (Vt) и необлученного материала пленки (Vm). Латентный трек
представляет собой узкую область в материале с измененной химической и
физической структурой. Величина n = Vt/Vm, определяющая геометрию и
минимальный
размер
трека,
называется
избирательностью,
или
чувствительностью, травления. Многочисленными экспериментальными
данными показано, что Vt (скорость движения кончика конуса травления
латентного трека, м/с) зависит как от параметров используемой для
облучения частицы (заряд, энергия), так и от условий пострадиционной
обработки и травления полимерной пленки. Соответственно технологичность
получения
ТМ
определяется
возможностью
быстрого
селективного
травления дефектных областей (треков частиц) до образования сквозных пор.
Рис. 2. Поверхность трековой мембраны (примеры)
На настоящий момент времени разработаны методики травления пор с
размерами 8 - 2000 нм. Простейшая геометрия пор в мембране - ансамбль
параллельных цилиндрических пор одинакового размера, однако возможны
конусы или двойные конусы. Высокоэнергетические частицы, направленные
перпендикулярно пленке, повреждают полимерную матрицу и образуют
треки. Кислота (щелочь) травит матрицу по трекам, в результате чего
13
образуются цилиндрические поры с узким распределением по размерам (0,02
- 10 мкм), но с низкой поверхностной пористостью (не более 10%)и
относительно низкой удельной производительностью. Скорость регулируют
изменением температуры и концентрации щелочи (кислоты). Эти изменения
по-разному влияют на скорость травления по длине трека и в исходном
полимере. Ультрафиолетовое облучение способствует окислению треков и
ускоренному травлению.
Появляется возможность регулировать форму капилляров на стадии
травления. Так при высокой температуре (~80°С) формируются узкие каналы
(например, при толщине пленки 10 мкм диаметр канала 100А). Напротив,
травление в концентрированном растворе при низкой температуре дает
конусообразные поры. Полный конус получается при одностороннем
травлении (аналог анизотропии). Анизотропию можно создать с помощью
сетчатой маски, облучая пленку ионами, длина пробега которых в полимере
меньше толщины пленки. Затем вытравливают так, чтобы материал
растворился полностью на глубину проникновения ионов. Затем повторное
облучение и травление создает разделительный слой.
Выбор материала в основном зависит от толщины получаемой пленки и
от энергии используемых частиц (~1 МэВ). Максимальный пробег частиц с
этой энергией – около 20 мкм. Если увеличить энергию частиц, то толщина
пленки также может быть увеличена, и могут быть использованы и
неорганические материалы (слюда). Пористость мембраны в основном
определяется временем облучения, а диаметр пор – временем травления.
Изначально предполагалось узкое распределение пор по размерам, однако изза разнотолщинности пленки, дуплетов и триплетов кривая распределения
пор по размерам размазывается. Для исправления положения используют
различные приемы: облучение под различными углами, облучение через
маску, облучение с двух сторон, различные варианты травления. Подбор
соответствующего травителя и режима обработки является одним из
перспективных направлений научных исследований в данной области.
14
В качестве материала для производства ТМ может быть использован
любой
полимер,
регистрирующий
тяжелые
заряженные
частицы.
Образование травимых треков обнаружено в нитрате целлюлозы, ацетате
целлюлозы, поликарбонате, полипропилене, полиимиде, ПЭТФ, полиэтилене,
полиамиде,
полистироле,
полиметилметакрилате,
поливинилхлориде,
некоторых фторопластах и др. Однако для того, чтобы мембрана обладала
требуемым комплексом эксплуатационных свойств необходимо выполнение
ряда требований. Исходная пленка должна быть прочной, устойчивой к
действию возможно большего числа растворителей и химических реагентов,
обладать высокой термостойкостью, быть однородной по толщине, вариации
плотности, молекулярной массы, степени кристалличности должны быть
минимальными.
В
настоящее
время
в
промышленных
масштабах
производятся ТМ из полиэтилентерефталата и поликарбоната, а также
опытно-экспериментальные мембраны из полипропилена и полиимида.
Использование данных полимеров для производства ТМ объясняется не
только наличием технологичных методик травления пор в данных
полимерах, но и комплексом их физико-химических свойств, позволяющих
эффективно применять мембраны на основе данных полимеров в ряде
технологических процессов.
На качество полученных мембран влияют природа полимера, тип
облучающих частиц, энергия частиц и интенсивность пучка, вид и
продолжительность дополнительной обработки, природа агентов окисления и
травления, температура и продолжительность процессов окисления и
травления.
В
данной
работе
использовалась
полиэтилентерефталата (ПЭТФ)
15
трековая
мембрана
из
Этот полимер является одним из наиболее широко применяемых
полимеров для производства ТМ. Это объясняется высокой прочностью,
химической стойкостью и термостойкостью данного полимера.
Основные физико-химические и механические свойства ПЭТФ
ПЭТФ (полиэтилентерефталат, более известный как ПЭТ или лавсан)
представляет собой сложный термопластичный полиэфир терефталевой
кислоты и этиленгликоля. По физическим свойствам это твёрдое вещество
белого цвета без запаха. Полиэтилентерефталат прочный, жёсткий и лёгкий
материал. Пластик не ядовит.
ПЭТФ обладает хорошей термостойкостью в диапазоне температур от 40 °С до + 200 °С. Небольшое водопоглощение обусловливает высокую
стабильность свойств и размеров изделий. Изделия из ПЭТФ устойчивы к
удару и растрескиванию, и могут работать при температуре до + 70 °С.
ПЭТФ устойчив к действию разбавленных кислот, масел, спиртов,
минеральных
солей
и
большинству
органических
исключением сильных щелочей и некоторых
соединений,
за
растворителей. ПЭТФ
минимально адсорбирует запахи и проявляет свойства хорошего газового
барьера.
Таблица 1. Физические свойства полиэтилентерефталата.
Свойство
Плотность
Разрушающее напряжение при: растяжении
изгибе
сжатии
Модуль упругости
Относительное удлинение при разрыве
Ударная вязкость
Твердость по Бринеллю
Водопоглощение за 24 часа
Температура плавления
Температура размягчения
Температура стеклования
Морозостойкость
16
Единица
измерения
кг/м3
МПа
ГПа
%
кДж/м2
МПа
%
°С
°С
°С
°С
Значение
1360-1400
50-70
80-120
2,5-3.0
2-4
30
100-120
0,3
255-265
245-248
70-80
-50
Теплостойкость по Мартенсу
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц
Электрическая прочность
°'С
МВ/м
135-145
3.1
140-180
Высокие прочностные характеристики ПЭТФ позволяют многократное
использование мембран на его основе в процессах с высоким рабочим
давлением и гидравлическими ударами, что особенно важно при их
использовании в ультрафильтрации и обратном осмосе. Технология
получения ТМ на основе ПЭТФ включает следующие стадии: облучение
пленок тяжелыми ионами; сенсибилизация пленок в ультрафиолетовой
области спектра, при этом усиливается деструкция в дефектных областях;
травление пленок концентрированными растворами щелочей (КОН или
NaОН) при повышенных температурах 40 – 80°С; нейтрализация щелочи
раствором уксусной кислоты; промывка мембраны водой и последующая
сушка. В качестве травителя также могут быть использованы растворы
карбонатов щелочных металлов (К2СО3 или Na2СО3).
17
Конструкция фильтра.
За основу фильтра мы взяли трековую мембрану, изготовленную в
Междисциплинарном Научно исследовательском комплексе на ускорителе
тяжелых ионов DC-60. Для достижения цели работы предстояло решить
несколько задач.
Первая задача – это «несмачиваемость» ТМ в водной среде, что связано
с особенностями технологии её изготовления. Однако для прохождения воды
сквозь фильтр необходимо небольшое давление, около 0,05 кПа. Эту задачу
легко решить установив на фильтр напорный насос.
Вторая задача – экономия времени и сил пользователя. В виду того, что
скорость фильтрации через трековую мембрану небольшая не имеет смысла
устанавливать насос с механическим (ручным) приводом. Наиболее
оптимальный
вариант
это
установка
электрического
привода
центробежно-шнековый насос.
Рис. 3. Конструкция центробежно-шнекового насоса с электрическим приводом.
18
на
На рисунке 3 показана конструкция центробежно-шнекового насоса с
электрическим приводом. Двигатель может быть рассчитан на напряжение в
9 В (для автономной работы от 9-ти вольтовой батарейки типа «крона»), 12 В
(для работы от бортовой электрической сети автомобиля), и 220 В (для
работы в условиях квартиры или дома).
И третья задача – необходимо уберечь трековую мембрану от прямого
взаимодействия крупных частиц песка и прочих загрязняющих веществ с
внешней стороны и от разрыва под действием давления с внутренней
стороны фильтра. Эта задача была решена усложнением фильтрующего
картриджа, за счет добавления дополнительных слоев.
Рис. 4. Конструкция картриджа с фильтрующим элементом. 1 – фильтр флизелиновый,
2 – Трековая мембрана, 3 – металлическая сетка.
На Рисунке 4 показана конструкция многослойного картриджа
фильтра. Металлическая сетка (3) образовывает цилиндрический каркас
изделия, флизелиновый фильтр (1) обеспечивает защиту ТМ (2) от
механических повреждений снаружи и служит прокладкой между сеточным
каркасом и трековой мембраной (2).
19
Таблица 2. Эффективность задержания примесей
Примесь
Задержание, %
Холерный вибрион
100%
Штамм чумы
100%
Сальмонелла
100%
Кишечная палочка
100%
Пестициды
100%
Хлорорганические соединения
100%
Тяжелые металлы
85%
Радионуклиды,более
50%
Железо 2-х валентное
87%
Железо 3-х валентное
100%
Алюминий
90 - 100%
Мышьяк
90 - 100%
Производительность зависит от площади фильтрующей поверхности.
При площади фильтрующей поверхности равной 25 см2, производительность
равна 1 л/ч. При этом площадь фильтрующего элемента можно увеличить до
80 см2 не сохраняя размеры устройства.
Толщина мембраны 23 мкм.
Диаметр пор в мембране 380 нм.
20
Заключение
Результатом
этой
научной
работы
является
создание
фильтра
способного в походных условиях очистить воду в количестве достаточном
для удовлетворения суточной потребности в питьевой воде одного человека.
Параметры очищенной воды говорят о том, что такая вода не нуждается в
дополнительной
очистке
и
обеззараживании
21
(Таблица
2).
Список литературы.
1.
Здоровец М.В., Машенцева А.А., Русакова А.В., Колобердин
М.В. Трековые мембраны – перспективный материал нового поколения //
Вестник КазНУ. − Сер биологич. − 2011-№2(48) − С.25-29.
2.
Шлимас Д.И., Машенцева А.А., Здоровец М.В. Изучение
прочности трековых мембран на основе ПЭТФ в химически агрессивных
средах// Материалы VII Международной научной конференции молодых
ученых «Наука и образование – 2011», посвященной 20-летию независимости
Республики Казахстан. – Астана, Евразийский национальный университет
им. Л.Н. Гумилева, 2011. – С.349-351.
3.
Материалы сайта http://info-mesystem.ru/.
4.
Материалы сайта http://www.newchemistry.ru/
22