Минерало-кавитационные методы очистки и структурирования воды

к.х.н.  А.И.Горбунов

Горбунов Андрей Иванович
Дата рождения: 10.02.1955г
Место рождения:  Россия  РСО-Алания г.Владикавказ 
Наименование образовательного учреждения: Северо-Осетинский Государственный Университет
Место работы: ФГУ Центрводресурсы РСО-Алания, заместитель начальника отдела мониторинга вод и ресурсов, кандидат химических наук

 

ФГУ Центрводресурсы РСО-Алания, г. Владикавказ

В статье представлен материал по использованию относительно нового способа очистки, обеззараживания и структурирования воды методом  минерало-кавитационной обработки (МКО). Приведены преимущества метода МКО по сравнению с существующими традиционными методами очистки воды.

Питьевая вода - это прежде всего здоровье человека. Так как вода - это жизнь, то понятно, что естественные воды заселены разнообразными живыми организмами, нередко опасными для здоровья человека. Действительно, неумолимая статистика свидетельствует о том, что 80% всех болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения.

В целом от болезней, связанных с водой, страдает добрая половина человечества - около 2 млрд. человек. Это примерно соответствует той части населения земного шара, которая все еще испытывает недостаток в чистой питьевой воде - 2,5 млрд. человек. Кроме того, хорошо известно,  что

для систем водоснабжения сейчас созданы стандарты, определяющие безопасность и качество питьевой воды, специальные станции подготовки воды обрабатывают естественную воду перед подачей ее в распределительные сети. К такой системе человек пришел не сразу. За этот опыт миллионы людей заплатили жизнью. Современные системы водоснабжения часто дают сбои, что приводит к вспышкам заболеваний, связанных с водой. Так, в самой благоприятной по водоснабжению стране мира – США, за период с 1971 по 1978 г. было зарегистрировано 202 эпидемии, охвативших до 50 тыс. человек. Их причина -  недостаточная очистка и обеззараживание воды.

Вода является электролитом, который служит проводящей системой для движения жизненной энергии. При помощи этой энергии мы и живем. Эта энергия в воде и есть сама жизнь. Если хоть на минутку иссякнет живой водный источник, то прекратится и сама жизнь. Параметры нашего электролита строго специфичны и обеспечиваются растворенными в воде минералами, способными быть носителями электрических зарядов.

Взрослый человек употребляет в среднем 2,5 л воды в сутки. Из этого количества 1,2 л приходится на питьевую воду, 1,0 л - на воду, поступившую с пищей, и 0,3 л - на воду, которая образуется в самом организме в процессе обмена веществ. Такое же количество воды выводится из организма: через почки около 50% этого объема, с потом через кожу - 32%, с выдыхаемым воздухом через легкие - 13%, через кишечник - 5%. Недостаток воды в организме тяжело переносится человеком Избыток воды приводит к перегрузке сердечно-сосудистой системы, вызывает изнуряющее потоотделение сопровождающееся потерей солей и водорастворимых витаминов ослабляет организм.

Известно, что вода хранит генетическую память вследствие того, что в структурно-динамических параметрах водной среды (обладающих специфической биологической активностью) остаётся информация о предшествующих воздействиях, включая воздействия самих водоочистительных процессов. Очищенной водой может считаться вода с высоким уровнем структурно-динамических параметров (по типу талой воды). Вода отличается от других жидкостей тем, что она представляет собой двухфазную систему - кристаллическую жидкость с интенсивными процессами кристаллообразования, сильными межмолекулярными связями (водородными мостиками) с образованием конгломератов из сотен молекул и бесконечным количеством возможных форм жидкокристаллической фазы в воде, что носит название сложной решетчатой структуры.

Роль воды, входящей в состав биологических жидкостей (кровь, лимфа, ликвор и др.), ещё мало освещена в современной литературе, но её значение, как информационного фактора, чрезвычайно велико и требует дальнейшего осмысления. При этом, как считают учёные, любые воздействия на воду и растворы – электрические, магнитные, электромагнитные, ультразвуковые, электрохимические – можно объяснить на основе энергизации виртуальной пары элементарных частиц электрон-позитрон.

Вода структурируется, т.е. приобретает особую регулярную структуру при воздействии многих структурирующих факторов, например, при замораживании-оттаивании воды (считается, что в такой воде сохраняются ледяные кластеры), воздействии постоянного магнитного поля, при поляризации молекул воды и др. К числу факторов, приводящих к изменению структуры и свойств воды, относятся различные излучения и поля (электрические, магнитные, гравитационные и, возможно, ряд других, еще не известных, в частности, связанных с биоэнергетическим воздействием человека), механические воздействия (перемешивание разной интенсивности, встряхивание, течение в различных режимах и т.д.), а также их всевозможные сочетания. Такая структурированная вода становится активной и несёт новые свойства.

В лабораториях НИИ новых медицинских технологий (ГУП ТО НИИ НМТ,  кафедре органической химии Северо-Осетинского госуниверситета, совместно с ФГУ Центрводресурсы РСО-Алания был проведен ряд исследований по изучению влияния кавитационных процессов с последующей обработкой структурированной, таким образом, воды углеродсодержащими минералами (на примере шунгита), на изменение свойства воды.

Для исследования влияния метода МКО на свойства обрабатываемой воды в качестве  объектов были выбраны пробы поверхностных вод наиболее загрязненных участков рек Терек и Фиагдон, загрязненных органическими веществами – отходами спиртопроизводящих предприятий Республики, а также пробы химически-загрязненных стоков ОАО Электроцинк, который наряду со спиртзаводами являются основным источником загрязнения водоемов. Исследования проводились по разработанной нами технологии, включающей предварительную обработку загрязненной воды в ультразвуковом поле частотой 30-40 кГц с последующим настаиванием в течение 2-х суток над углеродистым кварцем. Наблюдение за состоянием воды показало, что уже в первые 10-15 минут начинают образовываться и выпадать в осадок бурые и светлые хлопья. Анализ осадков показал, что бурые хлопья представляют собой гидратированные формы гидроксида железа (III) и других металлов группы железа, а светлые – продукты разложения (гибели) микрофлоры воды, содержащие органические вещества.                Результаты исследований по очистке воды методом МКО приведены в таблице 1.

Таблица 1. Изменеие показателя БПК5 загрязненных поверхностных вод 

Наименование объекта

Исходный показатель

БПК5 (мгО2/л)

Показатель БПК5 после МКО (мгО2/л)

р. Терек ниже очистных

сооружений г. Беслан

255,5

16,5

р. Фиагдон ниже сел. Мичурино

488,8

27,6

р. Камбилеевка с. Зильги

234,6

 29,7

 

Изучено также влияние доломита в ультразвуковом поле на степень очистки сточных вод завода ОАО Электроцинк от ионов тяжелых металлов – экотоксикантов.

В таблице 2 приведены экспериментальные данные по изменению концентрации металлов в химически загрязненных стоках ОАО Электроцинк до и после МКО.

Таблица 2. Изменение концентрации металлов  с использованием метода МКО химзагрязненных стоков ОАО Электроцинк

 

Определяемый показатель

Результаты анализа

ПДК

мг/дм3

для рыбохоз.

водоема

исходная концентрация мг/дм3

концентрация

после МКО

мг/дм3

Цинк

100-300

<0,05

0,01

Кадмий

0,09-0,15

<0,0001

0,005

Медь

1,2

0,032

0,001

Свинец

1,5

<0,001

0,006

Марганец

2,0

0,001

0,01

Железо общее

0,3

0,032

0,1

Кобальт

0,0003

0,012

0,01

Хлорид-ион

500

81,53

300,0

Сульфат-ион

2000

283,3

100,0

рН

7,0

8,0

6,5-8,5

Изучая МКО воздействие на питьевую воду был обнаружен эффект экстракции минералов в воду с образованием мелкодисперсной фазы (коллоидов), которые сохраняют свои свойства в течение 2-3-х суток. Этот эффект может быть использован для насыщения воды полезными минералами за короткий промежуток времени. Коллоидные частицы способны  легко  проникать сквозь клеточные мембраны и насыщать клетки полезными веществами, что приведет к оздоравливающему эффекту при употреблении такой воды. Оптимальное время МКО для чистой питьевой воды составляет от 5 до 10 минут, для воды удовлетворительного качества – до 20 минут. При этом экспериментально доказано, что основной химический состав воды (по катионам и анионам) практически не изменяется.

В результате проведенного нами анализа по воздействию МКО на сильно загрязненные поверхностные воды и воды промышленных предприятий показано, что использование данного метода позволяет значительно (до 10 раз) снизить концентрацию органических загрязнителей в поверхностных водах, а также концентрацию ионов тяжелых металлов. Внедрение малоэнергоемкого и малозатратного метода минерало-кавитационной обработки позволит очищать и использовать в промышленности и в быту даже сильно загрязненную воду, а обработка питьевой воды – в качестве лечебной с оздоравливающим эффектом.