канд. техн. наук, доцент
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor
канд. физ.-мат. наук, доцент
Cand. Sci. (Phys.-Math.), Associate Professor
канд. техн. наук, доцент
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor
Разработана технология получения вспененного (терморасширенного) графита в виде анизотропных частиц с размером около 100 микрон и толщиной около 5 атомных слоев. Площадь поверхности по методу БЭТ 12–15 м2/г, вычисленная площадь поверхности при толщине 1,5 нм составляет около 800 м2/г, что позволило его использовать в фильтрах для очистки питьевой воды. Испытания по воде Ладожского озера показали, что даже после 500 м3 отфильтрованной воды мутность не превышала 0,5 мг/л, цветность – 13 град., содержание железа – 0,11 мг/л и окисляемость – 3,1 мг О/л. При этом ресурс по мутности и железу еще не исчерпан. Преимущества графенового сорбента (ГС) показаны на примере очистки горячей воды. В Ледовом Дворце Санкт-Петербурга была смонтирована система из двух фильтров "Геракл", предназначенная для очистки горячей воды для заливки ледяного покрытия катка взамен фильтрации холодной воды с последующим ее нагревом, что позволило сэкономить более 3 млн руб. в год. Для повышения производительности фильтра была разработана и опробована новая конструкция, отличающаяся тем, что фильтр выполнен не в виде традиционного картриджа, а является засыпным. Падение производительности работы такого фильтра до критичной отметки 1,2 м3/ч наступает при фильтрации 480 м3, что в 4 раза превосходит объем воды, полученной при коаксиальной конструкции фильтра (120 м3). Фильтры с неравномерным уплотнением ГС предложено использовать для очистки поверхностной воды при изготовлении модульной мобильной установки производительностью до 10 м3/ч, которая предназначена для получения питьевой воды в населенных пунктах, где нет коагуляционных установок и невозможно протянуть водовод с питьевой водой, например на военных сборах, молодежных форумах и в случаях катастроф.
The technology of producing foamed (thermoexpanded) graphite in the form of anisotropic particles with a size of about 100 microns and a thickness of about 5 atomic layers has been developed. The BET surface area of 12–15 m2/g, the calculated surface area at a thickness of 1,5 nm is about 800 m2/g, which allowed it to be used in filters for drinking water purification. Water testing of Lake Ladoga showed that even after 500 m3 of filtered water the turbidity did not exceed 0,5 mg/l, chromaticity 13 degrees, iron 0,11 mg/l and oxidizability 3,1 mg O/l. At the same time, the resource for turbidity and iron is not yet exhausted. The advantages of the sorbent GS are shown in the example of hot water treatment. In the Ice Palace of St. Petersburg a system of two filters "Hercules" was designed to clean hot water to fill the ice cover of the ice rink, instead of filtering the cold water and then heating it, which saved more than 3 million rubles a year. To improve filter performance, a new design was developed and tested, characterized in that it is not made in the form of a traditional cartridge, but is a backfill. The drop in the performance of such a filter to a critical level of 1,2 m3/h occurs with a filtration of 480 m3, which is 4 times greater than the volume of water obtained from the coaxial design of the filter (120 m3). Filters with uneven compaction of GS are proposed to be used for cleaning surface water in the manufacture of a modular mobile unit with a capacity of up to 10 m3/h, which is designed to produce drinking water in populated areas where there are no coagulation plants and it is impossible to reach a water conduit with drinking water, Collections, youth forums and in cases of disasters.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.