Применение графенового сорбента в фильтрах для очистки поверхностных вод и горячей воды

Аннотация

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.