Спиральный концентратор

Вопрос:

Добрый день! Благодарю Вас за очень интересный, полезный сайт о воде. Много хороших статей в доступной форме, легко читается. Возможно, сможете помочь в таком вопросе : случайно нашел один очень интересный фильтр (во многом подходит к понятию "идеальный фильтр") www.technologyreview.com/Infotech/20754/?a=f

Подскажите - где возможно его купить ?

С уважением, Игорь Николаевич.


Ответ:

Уважаемый, Игорь Николаевич!

Большое спасибо за интерес к нашему сайту и нашим статьям по проблемам, связанным с водой и водоочисткой.

Прибор, о котором Вы спрашивали называется спиральным концентратором. Большинство фильтрующих воду технологий требуют достаточно много энергии для того чтобы пропустить воду через мембраны фильтра, которые часто изнашиваются и подлежат обязательной дальнейшей замене. Последние два фактора делают процесс мембранной фильтрации довольно дорогостоящим. Но американские учёные из научного центра Пало Алто нашли интересный способ, чтобы преодолеть эти трудности посредством применения так называемого эффекта тонирования. При этом новое устройство не содержит никаких мембран.

Работы над конструкцией такого прибора были связаны с заказом министерства обороны США, которое было заинтересовано в создании удобного компактного маломощного прибора, способного очищать воду от вредных примесей и болезнетворных бактерий в полевых условиях.

А аналогия с тонером использовалась, потому что тонер в ксерокопировальных машинах сделан из мельчайших, отрицательно заряженных частиц – электронов. Целью исследования было понять, как эти мельчайшие отрицательно заряженные частицы ведут себя в воздушной и водной средах. Полученные данные были использованы в конструкции аппарата для очистки воды.

Рис. Движение частиц воды в спиральном концентраторе

Сами учёные назвали сконструированный ими прибор спиральным концентратором. Конструктивно он представляет собой 50-ти сантиметровую пластиковую трубку в форме спирали с диаметром отверстия в один миллиметр. Так что размеры этого прибора достаточно малы. Когда вода выкачивается на выходе из этой трубки, частицы в воде и примеси как бы “спресовываются” в трубке за счёт центробежной силы. При этом частицы и примеси размером около 1 микрона разделяются посредством центробежной силы и удаляются из воды посредством специально отвода.

Рис. Спиральный концентратор

Преимуществом спирального концентратора является тот факт, что он не требует много энергии, как требуется в процессе обычной мембранной фильтрации, где используются дорогостоящие сменные фильтры и довольно мощные насосы.

Для эффективной работы спирального концентратора и для придания частицам воды центробежного движения необходим постоянный поток воды. Постоянное давление воды достигается за счёт использования маленького маломощного насоса, который приводится в движение энергией солнечных батарей.

Несмотря на все эти достоинства, спиральный концентратор пока может разделять из воды частицы с размерами не меньше чем 1 микрон. Поэтому он не может очистить воду, например, от болезнетворных бактерий и вирусов. Частицы меньшего размера чем 1 микрон могут быть удалены из воды путём добавки в очищаемую воду воду перед запуском прибора алюмокалиевых квасцов. Соединения алюминия используются для того, чтобы связать частицы примеси в более крупные конгломераты, которые затем можно удалить с помощью гравитации. Только в этом случае возможно спиральный концентратор может удалять из воды частицы меньшего размера.

Так что прибор пока только в экспериментальной опытной разработке - как заявляют сами учёные конструктивно он слишком мал, чтобы эффективно работать в бытовых целях. Так что пока это только теория. Учёные также планируют провести эксперименты с большими объёмами воды, чтобы достичь скорости фильтрации 100 литров в минуту. Возможно, в скором будущем такие приборы и будут доступны широкому кругу потребителей.

С уважением,
К.х.н. О.В. Мосин