Инновации в системе водоснабжения и водоотведения. Инновационные технологии водоснабжения

Выходные данные сборника:

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В СФЕРЕ ЖКХ

Арзамасцев Алексей Александрович

аспирант, ТГУ имени Г.Р. Державина,
г. Тамбов

Е-mail: dqd1@ mail. ru

На сегодняшний момент времени в СМИ существуют две конфликтующие стороны. Производители услуг жалуются на плохую собираемость оплаты коммунальных услуг, в то время как потребители жалуются на необоснованно высокую стоимость и низкое качество предоставляемых услуг.

Зачастую данный конфликт не имеет рациональной подоплеки и существующее положение дел остается неизменным.

В ответ на критику о низком качестве услуг производители заявляют что данное направление является убыточным по своей сути и собираемых денежных средств не хватает на реконструкцию коммунальных сетей. Однако мировой опыт показывает обратное.

В настоящее время одной из существенных статей расходов при оплате услуг ЖКХ является строчка, связанная с отоплением. Многие статьи в СМИ носят резко негативный характер и помимо общих фраз не дают рекомендаций по выходу из сложившегося положения дел. Целью данной статьи является рассмотрение инноваций в сфере теплоснабжения.

Прежде всего, необходимо определить основные направления нерационального расходования средств. Зачастую при решении столь глубокой задачи приходится сталкиваться с банальным обогревом улицы, когда плохая теплоизоляция на магистральных линиях позволяет наблюдать зеленую траву даже в зимнее время года, а также является пристанищем для бездомных. Применение только метода промывки труб дает уже значимый эффект для коммунальщиков.

После промывки систем реагентом специалисты констатировали эффективную работу всех отопительных приборов, пропускная способность систем теплоснабжения выросла на 24-34 %. Это означает, что после регулировки теплоотдачи систем отопления, в новом отопительном периоде жители домов могут получать реальную экономию.

Существует также ряд нововведений, использование которых реально позволит устранить неэффективный перерасход ресурсов:

1.Термомайзер

2.Тепловые насосы

3.Система рекуперации воздуха

Термомайзер. Сейчас все больше владельцев различных предприятий задумываются о вопросах энергосбережения. И в этом нет ничего удивительного - зачем переплачивать за отопление или водоснабжение, когда на этом можно реально экономить? Самый простой вариант экономии - установка счетчиков. Но можно пойти в этом вопросе дальше. На рынке энергосберегающего оборудования появился новый класс продуктов - термомайзеры. Они могут применяться практически в любых системах отопления и горячего водоснабжения. Термомайзеры предназначены для автоматического регулирования температуры горячей воды в системах водоснабжения и температуры теплоносителя в системах отопления. С помощью прибора можно создать необходимый для конкретного помещения микроклимат. Кроме того, термомайзер позволяет экономить расход первичного теплоносителя, а, значит, и денежные средства.

Экономия, получаемая при установке термомайзера, объясняется двумя факторами.

Во-первых, в случае если после прохождения через систему отопления теплоноситель сохраняет высокую температуру, она снова задействуется системой, а не уходит в теплоцентраль. Вторичное использование теплоносителя дает неоспоримый плюс, так как для обеспечения необходимой температуры требуется гораздо меньшее количество первичного теплоносителя, чем без использования термомайзера. Этот вариант подходит для жилых, общественных и административных зданий.

Во-вторых, благодаря термомайзеру мы можем устанавливать необходимую нам температуру теплоносителя в то время, когда помещение не используется. Таким образом, происходит сокращение расхода тепловой энергии, а, следовательно - ее экономия. В случае необходимости, уменьшается проходное сечение регулятора на прямой, и температура носителя падает до минимально допустимой. При использовании термомайзера на производстве или торговых площадях, вы будете получать немалую экономию тепловой энергии, а, значит, и средств, которые придется платить по счетчику. В ночное время и праздничные дни, когда предприятие не функционирует, расход теплоносителя по умолчанию не снижается. А, значит, вам приходится платить гораздо больше, чем вы могли бы. Установив термомайзер, можно снижать температуру теплоносителя на ночь. Благодаря устройству управления вам необходимо лишь ввести нужные для вас параметры, и термомайзер будет экономить расход теплоносителя.

Плюсы термомайзера не ограничиваются экономией денег. Благодаря устройству, можно поддерживать необходимую температуру внутри помещения. Для работы многих предприятий, офисов и торговых центров создание определенного микроклимата имеет большое значение .

Таблица 1.

Экономия при установки термомайзера в зависимости от площади помещения и отапливаемого объема

Площадь, м 2	Отап-ливае-мый объем, м 3	Экономия за счет установки термомайзера (без применения доп. функций), руб.	Экономия за счет уменьшения температуры в цехах и офисе в нерабочие дни, руб.	Экономия за счет снижения тепловой нагрузки в межсменное время, руб.	Общая эконо-мия, руб.

Примечание - для расчета взят самый теплоемкий месяц зимы в центральном регионе - февраль.

Практика реализации энергосберегающих проектов в сфере ЖКХ показывает: экономия теплопотребления при использовании терморегулятора может достигать 50-60 %, что снизит оплату за потребленное тепло на 30-40 %.

Средняя стоимость отечественного термомайзера составляет 25 000 руб. Внедрение данных устройств оправданно для предприятий, офисных и торговых центров, а также многоквартирных домов .

Тепловые насосы. Данные устройства представляют собой компактные отопительные установки, предназначенные для автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений. Они экологически чисты, так как работают без сжигания топлива и не производят вредных выбросов в атмосферу, а также чрезвычайно экономичны, поскольку при подводе к тепловому насосу, например, 1 кВт электроэнергии, в зависимости от режима работы и условий эксплуатации, производит до 3-4 кВт тепловой энергии (рис. 1).

Рис. 1. Принцип работы теплового насоса

Экономическая эффективность применения тепловых насосов зависит от:

· температуры низкопотенциального источника тепловой энергии;

· стоимости электроэнергии в регионе;

· себестоимости тепловой энергии, производимой с использованием различных видов топлива.

Использование тепловых насосов вместо традиционно используемых источников тепловой энергии экономически выгодно ввиду:

· отсутствия необходимости в закупке, транспортировке, хранении топлива и расходе денежных средств, связанных с этим;

· высвобождения значительной территории, необходимой для размещения котельной, подъездных путей и склада с топливом.

Установка не нарушает целостность интерьера и концепцию фасада здания, так как нет внутреннего и внешнего блока и занимает минимум пространства.

Тепловые насосы не относятся к дешевому оборудованию. Начальные затраты на установку этих систем несколько выше стоимости обычных систем отопления и кондиционирования. Цена геотермального теплового насоса рассчитывается из условия
300-400 USD за 1 кВт тепловой мощности. Однако, если рассматривать эксплуатационные расходы, то первоначальные вложения в геотермальный обогрев, охлаждение и горячее водоснабжение быстро окупаются за счет энергосбережения. Кроме того, необходимо учитывать, что при работе теплового насоса не требуется никаких дополнительных коммуникаций, кроме бытовой электрической сети .

Система рекуперации воздуха. После того как были успешно проведены предыдущие этапы и тепло эффективно попало в жилище, необходимо им грамотно распорядиться.

Рекуперация - это процесс возврата части тепловой энергии. Рекуперация воздуха - процесс нагревания холодного приточного воздуха удаляемым теплым вытяжным. Теплый воздух в рекуперационном теплообменнике отдает большую часть своего тепла приточному воздуху, таким образом теплый воздух не выходит наружу без пользы через открытое окно.

Наконец-то и в Россию пришло адекватное понимание того, что в каждом здании и строении должна быть система приточно-вытяжной вентиляции. Только вот как она будет выглядеть - вопрос скорее финансовый, нежели технологический. Очень популярный вид вентиляции - механическая вытяжка и естественный приток. Данный способ весьма экономичен и на этапе строительства позволяет экономить выделенные средства. Вытяжная вентиляция создает в помещениях разряжение воздуха и через щели, дверные проемы оконные рамы образца 30-и летней давности и прочие неплотности свежий холодный воздух с улицы проникает в помещения. А этот воздух необходимо подогреть. Но поскольку в России отопительный период занимает 2/3 от всего года в целом, приходится затрачивать значительную энергию на нагрев приточного воздуха до комнатной температуры. К тому же таким вентиляционным системам присущи такие недостатки, как проникновение грязного уличного воздуха, сквозняк, отсутствие возможности контроля объема приточного воздуха (несбалансированная вентиляция).

При строительстве используют самые лучшие материалы, теплоизоляцию, ставят герметичные окна, двери и прочие конструкции. То-есть в борьбе за экономию тепла мы создаем герметичные помещения, в которые совсем не проникает наружный воздух. А дышать то надо. Причем дышать свежим чистым воздухом. Идеальным решением данного вопроса являются вентиляционные устройства, позволяющие сохранять тепло зимой и холод летом. Называются такие устройства - рекуператор воздуха. Именно рекуператоры вписываются в общую цель - сделать каждое новое здание энергоэффективным. Только вот у рекуператоров воздуха есть один минус - приточный и вытяжной воздуховоды должны быть вместе проведены к месту установки рекуператора. Конечному заказчику конечно это неинтересно, но вот проектировщики систем Отопления, Вентиляции и Кондиционирования очень не любят закладывать в проекты системы, в которых используются приточно вытяжные рекуператоры. Этот фактор является одним из основных тормозов в повсеместном распространении и использовании высокоэнергоэффективных приточно-вытяжных систем с рекуперацией воздуха. В связи с чем мы рекомендуем конечным заказчикам принудительно добиваться включения систем рекуперации воздуха в проекты. Итак, давайте наглядно рассмотрим этот процесс.

Принцип рекуперации прост: так как вытяжная вентиляция выбрасывает на улицу теплый воздух, мы можем нагревать им холодный приточный воздух (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная схема устройства приточно-вытяжной установки с рекуператором.

Вытяжной воздух, удаляемый из помещения, проходит через специальную теплообменную кассету, в которой он нагревает, охлажденные приточным воздухом, стенки теплообменника.

Стоит заметить, что приточный и вытяжной потоки не смешиваются, а лишь передают или забирают тепло от стенок теплообменника.

У пластинчатых рекуператоров есть один серьезный недостаток, который проявляется в виде образования наледи на пластинах теплообменника со стороны потоков вытяжного воздуха. Наледь образуется за счет замерзания конденсата. А конденсат образуется из-за разницы температур приточного воздуха и теплообменной пластины.

Исключение моментов работы рекуператора, когда приточный воздух идет в обход теплообменных кассет, а также применение не одного, а двух или даже четырех кассет в одной установке - позволило добиться эффективности возврата тепла - до 91 %, что является революционным показателем в области. Приточно-вытяжные агрегаты эффективно работают даже при температуре до - 30 0 C .

Данный перечень инноваций в сфере теплоснабжения является далеко неполным. Однако даже внедрение предложенных направлений позволит сэкономить от 40 до 60 % денежных средств конечным потребителям

Список литературы:

1.«Вентиляционные устройства ALASCA» // http://www.alasca.ru производитель оборудования [электронный ресурс] - режим доступа. -URL: http://www.alasca.ru

2.«ИНТЕРПРОЕКТ» // информационный портал [электронный ресурс] - режим доступа. - URL: http://www.energo-resurs.ru/vzh_tezis_2007_11.htm

3.«Энергоэффективная Россия» // информационный портал [электронный ресурс] - режим доступа. - URL: http://energosber.info/articles/energy-tools/61692/

4.«Ремонт и строительство» // информационный портал [электронный ресурс] - режим доступа. -
URL: http://remontinfo.ru/article.php?bc_tovar_id=111

Уважаемые коллеги! В конце каждого года мы с Вами традиционно подводим итоги деятельности Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения, анализируем результаты и достижения профессионального сообщества в развитии водопроводно-канализационного хозяйства.

Уходящий 2019 год получился важным для отрасли, так как мы приступили к реализации нацпроекта «Экология», три федеральных проекта которого напрямую касаются сферы водоснабжения и водоотведения.

Новогоднее обращение исполнительного директора РАВВ Елены Довлатовой к отраслевому сообществу

«Сегодня в отдельных случаях, когда, например, действительно существуют определённые водопроводные станции ниже должного технико-экономического уровня, повышать (тарифы - прим. ред) можно, но только с разрешения Правительства и ФАС. Кроме того, сейчас будут устанавливаться долгосрочные тарифы - на срок 5-10-15 лет. Нет никакого смысла каждый год устанавливать новые 43 тыс. тарифов, что мы делаем с региональными комиссиями»

Игорь Артемьев, руководитель Федеральной антимонопольной службы

«Основная наша цель - обеспечить россиянам доступные и качественные жилищные и коммунальные услуги. Для этого нами предложено два сценария развития отрасли, базовый и целевой. После того, как мы окончательно доработаем проект документа с учетом предложений коллег из других федеральных органов власти, Правительством Российской Федерации будет принято решение о том по какому сценарию будет развиваться отрасль ближайшие 15 лет. Многое в этом вопросе, конечно, зависит от финансирования, привлечения инвестиций и бюджетной поддержки»

«В бюджете должно быть уделено внимание модернизации жилищно-коммунальной инфраструктуры. Мы продолжаем работу по полной или частичной замене изношенного оборудования, из-за которого в основном все аварии и случаются. Чтобы регионам было проще найти деньги на это, дополнительную поддержку оказываем за счёт средств Фонда содействия реформированию ЖКХ. С этого года возобновили программу поддержки обновления систем тепло- и водоснабжения, распространив её на города с населением до 500 тысяч жителей».

Дмитрий Медведев, Председатель Правительства Российской Федерации

«Существующее в стране тарифное регулирование - в этом кроется основная проблема, почему бизнес не так активно инвестирует в жилищно-коммунальное хозяйство. Позиция министерства заключается в том, что при сегодняшней системе тарифного регулирования мы должны опираться на бюджетную поддержку»

Владимир Якушев, Министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

«Министерству экономического развития Российской Федерации совместно с Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации при участии органов государственной власти заинтересованных субъектов Российской Федерации обеспечить принятие мер по совершенствованию механизма привлечения иностранных инвестиций в сферу водоснабжения и водоотведения»

Владимир Путин, Президент Российской Федерации

«Может быть, нам стоит подумать о создании некоего органа - я сам до конца не понимаю его функционального направления деятельности - который занимался бы чистотой воды во всех ее аспектах на постоянной основе, а не один раз в год на конгрессе»

Сергей Иванов, Специальный представитель президента РФ по вопросам природоохранной деятельности, экологии и транспорта

Проекты отраслевых НПА

Проект ФЗ о стандартизированных ставках на подключение

Постановление Правительства об утверждении основных принципов и порядка применения в сфере водоснабжения и водоотведения метода сравнения аналогов с использованием эталонных значений затрат при передачи электрической энергии и транспортировки газа

О внесении изменений в приказы Минстроя России по вопросам совершенствования порядка проведения технического обследования отдельных объектов коммунальной инфраструктуры

Комфорт нужен всем, а комфорт в загородном доме необходим вдвойне. Жизнеобеспечение загородного дома в первую очередь зависит от бесперебойной работы котельной и насосной станции. подготовил новостную подборку, которая поможет вам выбрать необходимое оборудование ещё до начала отопительного сезона!

Несмотря на то, что рынок отопительного оборудования предлагает множество продуктов и решений для обогрева вашего дома – отопление газом по-прежнему считается одним из лучших решений. А что делать, если газа нет или его подключение обойдётся в значительную сумму? Представительство компании KITURAMI из Хабаровска представляет вашему вниманию пеллетный котёл KRP -20 A.

Эта модель, представленная в двух комплектациях, и создана для работы в суровых условиях российских морозов.

Мощность котла – 24 кВт.
Ёмкость бункера для пеллет – 160 кг.
Площадь отапливаемых помещений в зависимости от модели – до 300м2.

Также среди особенностей котла можно выделить:

Система автоматической очистки поверхности колосника горелки. Специальный линейный привод периодически производит очищение колосника, от напёкшейся на него золы, что увеличивает КПД котла, и избавляет вас от необходимости чистки колосника.
Кран автоматической противопожарной безопасности. Колосник горелки будет залит водой, если температура основания горелки составит 95 градусов.
Электронный дистанционный комнатный терморегулятор, который при достижении заданной температуры отключает горелку, что ведёт к экономии топлива. Также на этом пульте отражаются все необходимые параметры работы котла.
Встроенный теплообменник горячего водоснабжения из нержавеющей стали ёмкостью в 125 литров.

Кроме того, автоматическая пневмоочистка поверхностей теплообменника, состоящая из 20 форсунок, под давлением в 8 атмосфер сбивают пыль, копоть и смолу со стенок теплообменника

Если котёл это горячее сердце дома, то трубы – его кровеносная система, несущая тепло и воду в каждую комнату. А для того чтобы система работала без перебоев, ей необходимы надёжные трубы!

Компания REHAU представляет новое поколение трубопроводной системы RAUTITAN PINK, – современного решения, предназначенного как для систем напольного отопления, так и для подключения радиаторов.

Трубы RAUTITAN PINK изготовлены из сшитого полиэтилена PE-Xa и отличаются устойчивостью к износу, коррозии и отложениям. А также способны выдерживать высокие температуры и давление.

Прочность и герметичное соединение делают эти трубы оптимальным решением для выполнения скрытой прокладки системы отопления и водоснабжения вашего дома.

Кроме того, компоненты трубы – фитинги, переходники и монтажный инструмент полностью совместимы со всеми системами RAUTITAN , что позволяет с лёгкостью монтировать все необходимые элементы системы отопления и водоснабжения.

Широкий выбор фитингов даёт возможность подключить эти трубы к большинству видов радиаторов. Причём, теперь вам не нужно задумываться, как произвести подключение – из пола, стены или плинтуса.

Среди главных достоинств этих труб можно выделить:

Надёжность. За счёт свойств полимерного материала, а также использования неразъёмного соединения при помощи фитингов и надвижных гильз гарантируется защита от протечек. Срок службы системы составляет более 50 лет.
Широта применения. Трубопроводы позволяют решить множество задач, включая жизнеобеспечение домов, выполненных по специальным дизайнерским проектам.

Чтобы в доме была вода её необходимо поднять из скважины, и справиться с этим должны винтовые насосы серии 3SP от компании «Беламос».

Насосы, которые скоро поступят в продажу, предназначены для подачи воды из скважин, из колодцев, резервуаров и открытых водоёмов и являются хорошим решением для систем индивидуального водоснабжения, полива садов и огородов.

Главное преимущество этих насосов заключается в диаметре равным 3 дюйма.

Конструктивные характеристики и особенности насоса

Корпус насоса выполнен из нержавеющей стали;
Рабочий конец вала также сделан из нержавеющей стали;
Механическое уплотнение: керамика-графит-NBR (двойные графитовые уплотнения);
Электродвигатель: однофазный с масляным охлаждением со встроенной защитой от перегрева. Для лучшего охлаждения и защиты от воды двигатель помещён в масляную ванну.

Будут представлены 3 модели:

3SP 60/1.8 Высота подъема 60 м, производительностью 1,8м3/час, потребляемая мощность 600 Вт;
3SP 90/1.8 Высота подъема 90 м, производительностью 1,8м3/час, потребляемая мощность 1000 Вт;
3SP 90/2.5 Высота подъема 90 м, производительностью 2,5м3/час, потребляемая мощность 1400 Вт.

Воду недостаточно найти – её необходимо подвести к потребителям, а для этого нужна надёжная насосная станция серии XP E.

Насосная станция применяются для создания автоматических систем водоснабжения, а также для повышения давления в системе водоснабжения. Также насосную станцию ставят перед посудомоечными и стиральными машинами для создания необходимого давления.

Конструктивные характеристики и особенности насосной станции

Латунное рабочее колесо;
Рабочий конец вала: нержавеющая сталь;
Механическое уплотнение: керамика-графит-NBR;
Электродвигатель снабжён внешним обдувом и автоматически отключается при перегреве;
Максимальная глубина всасывания насосной станции составляет 8 м.

Надёжность работы всех систем отопления и водоснабжения зависит от их контроля, а контроль – это уникальный сервис GWD Control от компании GWD Engineering .

С помощью этого сервиса поставляемого в виде приложения для мобильных устройств можно контролировать:

Температуру теплоносителя системы отопления;
Отсутствие протечек системы газоснабжения;
Отсутствие задымления;
Отсутствие протечек системы водоснабжения;
Отсутствие отключения электричества;
Температуру в доме;
Влажность воздуха дома.

Кроме этого, с помощью приложения под названием «Архив клиента» - все действия по осуществлению строительных работ отражаются в личном кабинете, что позволяет круглосуточно следить за ситуацией, происходящей на строительной площадке. А в случае возникновения вопросов можно отправить фотографию со стройки и задать вопрос специалисту.

Узнать всё о водоснабжении и отоплении Вы можете .

А на нашем интернет-телеканале можно посмотреть видео, где рассказывается, об особенностях отопления большого загородного дома при отсутствии газа.

В МТИ разработали робота для поиска утечек в трубах

Cовременные системы водоснабжения теряют в среднем 20% воды из-за утечек. Они не только ухудшают качество водоснабжения, но также могут нанести серьезный ущерб зданиям и дорогам, размывая фундаменты. Системы обнаружения утечек стоят дорого и медленно работают: они плохо справляются там, где установлены трубы из дерева, глины или пластика, из которых состоит большинство систем водоснабжения в мире.

Исследователи (МТИ) пытаются решить эту проблему. По словам ученых, новая система способна быстро и дешево искать даже крошечные утечки, независимо от материала, из которого изготовлены трубы. Разработка и тестирование такой системы заняли девять лет — все это время над ней трудился профессор машиностроения Камаль Юсеф-Туми (Kamal Youcef Toumi) и его команда PipeGuard. Ученые готовы представить результаты своего труда на предстоящей Международной конференции IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам (IROS) в сентябре.

Летом 2017 года команда проводит испытания на 12-дюймовых бетонных водораспределительных трубах в городе Монтеррей, Мексика. В этом городе администрация разрешила провести испытания не случайно - каждый год Монтеррей теряет около 40% воды из-за утечек, а ущерб в виде упущенной выгоды оценивают в примерно 80 миллионов долларов. Вместе с этим утечки приводят к общему загрязнению воды, поскольку утекшая вода иногда возвращается в распределительные трубы.

В системе используется небольшой резиновый робот, который внешне похож на волан для бадминтона. Устройство можно внедрить в систему подачи воды через любой пожарный гидрант. Там оно пассивно плывет по течению, регистрируя свое местоположение по мере продвижения. Параллельно робот обнаруживает даже небольшие изменения давления, измеряя его величину с помощью резиновой «юбки», которая заполняет собой диаметр трубы.

Затем устройство извлекается сетью из другого гидранта, данные анализируют. При этом не нужно ничего копать или даже прерывать водоснабжение. Помимо пассивного робота, который движется по трубе, влекомый силой воды, команда ученых разработала активную версию, которая может контролировать собственное движение.

PipeGuard намерена коммерциализировать свою роботизированную систему обнаружения утечек, чтобы сократить общие потери. Например, в Саудовской Аравии, где большая часть питьевой воды обеспечивается за счет дорогих опреснительных установок, около 33% теряется из-за утечки. И первые полевые испытания в начале 2017 года прошли именно там.

Компания Pipetech LLС, обслуживающая трубопроводы в Аль-Хобаре, предоставила для эксперимента ржавый отрезок трубы длиной около 1,6 км и диаметром 2 дюйма. Эта трубопроводная система часто используется для проверки и сертификации новых технологий. Испытания роботов в трубах с изгибами и Т-образными соединениями предполагали создание искусственной утечки для демонстрации возможностей системы.

В ходе этого эксперимента робот успешно обнаружил утечки и отличил их от ложных сигналов, вызванных изменениями давления или размера трубы, шероховатостями или ориентацией трубы в пространстве. Тесты проводили 14 раз в течение трех дней, и каждый раз, по словам члена команды PipeGuard, аспиранта Ю Ву (You Wu), проходили успешно. Более того, робот обнаружил крошечную утечку, которая составляла около 3,5 литров (галлона) в минуту, что на одну десятую меньше минимального размера, который стандартные методы обнаружения в среднем могут определить.

После полевых испытаний в Монтеррее команда планирует создать более гибкую складную версию своего робота, которая может быстро адаптироваться к трубам разного диаметра. Например, трубопроводная система Бостона представляет собой «микс» из 6-, 8- и 12-дюймовых труб. Многие из них устанавливались так давно, что в городе нет точных данных об их точном местоположении. Новая версия робота сможет раскрываться, как зонтик, и работать в трубах разного диаметра.

По словам исследователей, значение робота не только в том, чтобы сократить потери воды, но и в обеспечении более безопасного и надежного водоснабжения. Способность роботизированной системы обнаруживать мельчайшие утечки позволит проводит своевременные ремонтные работы задолго до действительно серьезной аварии. Более того, роботов можно использовать как в водопроводных трубах, так и в других системах распределения, например, природного газа.

Такие трубы тоже зачастую стары и не отмечены на картах. В них может накапливаться газ, что приводит к серьезным взрывам. Однако утечки в газопроводе обычно трудно обнаружить до тех пор, пока они не станут достаточно большими, чтобы человек мог чувствовать запах добавленных одорантов. Фактически система МТИ изначально была разработана для обнаружения этих утечек, а впоследствии адаптирована для водопровода.

PipeGuard надеется, что в конечном счете робот будет не просто искать утечки, но и получит специальный механизм, с помощью которого можно ремонтировать небольшие утечки на месте.

От качества воды, которую ежедневно пьёт человек, зависит не только его пищеварение. Эта жидкость влияет на самочувствие, здоровье, иммунитет, внешний вид, качество сна и ещё массу факторов. Уже давно человечество не стремится к получению для своих нужд дистиллированной воды, которая когда-то считалась эталоном. Теперь требования стали более современными и зависят от целевого направления: для ежедневного употребления в пищу, для изготовления лекарств, для полива растений и т.д.

Очистка для любых целей начинается с ликвидации механических частиц, которые видны невооружённым взглядом. Такая мера не только улучшает конечный результат, но и уберегает тонкие фильтры. Важно понимать, что в любом методе существуют как сильные стороны, так и недостатки. Все современные инновации и прогрессивные технологии направлены на то, чтобы достичь оптимального качества очищающейся жидкости, обеспечив минимальное количество недостатков, присущих процессу.

Для пищевых целей

К качеству питьевой воды предъявляют самые высокие требования, поскольку оптимальные значения конечного продукта влияют и на вкусовые характеристики различных блюд и напитков, и на организм человека.

Нанофильтрация

Одна из самых современных технологий в первую очередь нашла применение в таких странах, как Франция, Голландия и США.

Нанофильтрация обладает следующими преимуществами:

идеально удаляет цветность;
избавляет от галогенных примесей органики;
выводит ионы хлора безреагентным методом.

Главным плюсом считается высокоэффективная борьба с хлорсодержащими остатками, которые нередко присутствуют в воде, подаваемой по общему трубопроводу после обеззараживающей очистки.

Среди недостатков новой методики можно выделить необходимость в обеспечении многоступенчатой предварительной обработки, которая выведет из раствора все механические частицы и взвешенные вещества.

Для получения продукции экстра-качества перед нанофильтрами могут оборудовать установки обратного осмоса и коагуляционные системы.

Выполнение всех этих требований автоматически делает нанофильтрацию самым дорогим методом, что не позволяет использовать её в массовых масштабах. Такая технология используется для особых категорий: недоношенных детей, в постоперационных реабилитационных периодах, для приготовления искусственного питания грудных детей и т.д.

Фотокатализация

Ещё одна технология подготовки питьевой воды, которая изобретена недавно, но получила одобрение всех мировых специалистов в данной индустрии.

Главные её преимущества:

отсутствие предварительной обработки химическими или другими методами;
эффективное удаление взвешенных веществ;
выведение органических примесей.

Первые подобные очистные приборы выпущены в Великобритании и Нидерландах. В тубе находится одна или несколько капиллярных мембран, которые пропускают очищаемые потоки. Чем больше таких мембран, тем выше производительность установки. Трубчатая система способствует тому, что в установке не возникает застойных зон, в которых могут образоваться донные залежи.

Низкая производительность (до 200 кубов в сутки) не даёт наладить серийное производство для высокомощных потребителей. К тому же, высокое потребление электроэнергии, за счёт которой обеспечивается достаточная скорость потока, обращает на себя внимание. Фотокатализаторы целесообразно применять в производствах, получающих электроэнергию от солнечных батарей или от ветра.

Рулонные аппараты

Очередная новинка водоочистки – рулонные аппараты. Тестирования в лабораториях для таких установок уже завершены, теперь они поступают в производство.

Их преимущества:

эффективность в борьбе с высокой цветностью (до 150) и взвешенными веществами;
возможность регулировки скорости потока и производительности;
простота схемы;
лёгкость монтажа.

Рулонные аппараты имеют небольшое гидравлическое сопротивление, а на отдельном участке оборудованы открытым каналом, который позволяет легко удалять образовавшийся осадок. Очистка проводится также при помощи повышения скорости потока, который выносит из рулонного аппарата отложения.

Минусом является то, что систему нужно оборудовать специальной механической доочисткой, чтобы содержащиеся твёрдые элементы не засоряли узкие места в трубе. Зато энергопотребление рулонных аппаратов довольно скромное – 0,5 КВт на 1 метр кубический очищенной воды.

Опреснители

Пресные водоёмы не всегда доступны для водоснабжения, что становится всё большей проблемой. Недостаток пресной воды заставляет учёных постоянно разрабатывать и совершенствовать новые методы опреснения.

В Массачусетсе разработана новая принципиальная схема опреснения, которая основана на разделении ионов и чистых молекул без использования любых мембран.

При шоковом электродиализе, предложенном учёными, поток проходит через пористую керамику, по обе стороны которой оборудованы мощные электроды. Между ними подаётся сильный разряд, образующий ударную волну, которая режет поток на 2 части. В одной из них сосредоточена пресная, а во второй – солёная вода. Перегородка, которая установлена дальше по мере продвижения, изолирует эти части друг от друга.

Система такой инновационной очистки не засоряется, не производит осадка, поэтому не нуждается в периодическом очищении. Кроме того, сильные разряды убивают бактерии и все биологические загрязнители, из-за этого дополнительное обеззараживание и стерилизация не проводится.

Материалы для производства установки имеют умеренную стоимость, что даёт надежду на скорый массовый запуск такой системы по берегам солёных водоёмов.

Наномембрана

Метод отделения соли при помощи пористого материала нанотолщины предложен в Иллинойском университете.

Материал, из которого изготовлена мембрана – дисульфид молибден. Его раскатывают до толщины в несколько нанометров, что позволяет значительно снизить затраты на электроэнергию, необходимую для перемещения потока сквозь керамический слой. Тонкая мембрана позволяет обходиться минимальным давлением внутри системы, что снижает частоту засорения. Химические свойства молибдена дисульфида заставляют воду проницать фильтр с высокой скоростью за счёт притяжения к молибдену и отталкивания от серы.

Такая быстрая и высокоэффективная технология взята на вооружение многими крупными фермерскими хозяйствами, которые легко и недорого смогут решить проблему с поливом обширных территорий в береговой зоне.

Промышленные и сточные воды

Очистка бытовых- или промстоков является необходимым условием для многих предприятий и частных домов. Для бытовых нужд эта мера позволяет избавиться от запаха, который распространяется по участку от выгребной ямы, и препятствует образованию донных осадков, ухудшающих просачивание жидкости в грунт. Стоки промышленных производств тем более должны подвергаться предварительной обработке и очистке до входа в общую систему канализации, чтобы не нанести ущерб городским очистным сооружениям.

УФ-облучение

Такая технология очистки позволяет обеззараживать стоки от потенциально опасных объектов, таких как специфические производства биологических веществ или инфекционные больницы. Облучение для обеззараживания не влияет на здоровье человека, но надёжно устраняет бактерии, вирусы, грибки и прочие микроорганизмы.

Недостатком методики является то, что ультрафиолет влияет на большинство микробов, но не на все без исключения. При высокой мутности ультрафиолет может поглощаться загрязнённым слоем, поэтому эффективность водоочистки снизится. Это требует применения добавочных механических или химических фильтров для повышения надёжности. К тому же, система не имеет высокой мощности, поэтому на крупных предприятиях она не применяется.

Медно-цинковая технология

Прогрессивная разработка промышленной водоподготовки основана на применении гранул, содержащих медь и цинк. Эти два металла имеют разные заряды, поэтому загрязнители притягиваются либо к одному, либо к другому полюсу, оставаясь на поверхности гранул.

Кроме очищения, медно-цинковая технология убирает ионы жёсткости, делая воду умягчённой.

Недостатком является то, что в технологическом процессе образуется много обратной жидкости с высокой концентрацией загрязняющих металлов, которые должны утилизироваться через дренаж. Это повышает общий расход воды по счётчику, что сказывается на затратах производства.

Кроме того, медно-цинковая мембрана не оказывает во время очистки влияния на микроорганизмы, поэтому грибок, поселившийся на ней, сначала снижает эффективность, а потом сводит её к минимуму. Это вынуждает часто менять сработанные мембраны.

Септики

Эта технология используется для частных домов и небольших производств уже давно, но в последнее время она претерпела ряд изменений и стала более дешёвой и эффективной.

Современные септики содержат в своём составе бактерии, которые не реагируют на хлор в стоках, что раньше представляло большую проблему. Туалеты, находящиеся на участке, не требуют никаких затрат электричества для содержания и обогрева, исключается и необходимость даже редкой откачки содержимого выгребных ям.

Современный септик включает в себя 2 части: гравитационный отстойник и биологический очиститель. После отстойника, в котором оседают все взвеси, стоки попадают в объём, насыщенный микроорганизмами, перерабатывающими большинство органических и неорганических загрязнителей.

Эффективность современных септиков равняется 98%. Ил, который образовывается в отстойниках, используется в качестве органического удобрения, повышающего фракционные характеристики плодородных почв.

Анаэробные и аэробные микроорганизмы, которые содержатся в новых септиках для очистки бытовых стоков, являются устойчивыми к агрессивным средам и не погибают от резкого изменения рН среды.

Особая водоподготовка

Для изготовления сверхчистых растворов в медицине и лабораторных исследованиях необходима вода, свободная от различных примесей. И хотя известно, что идеальной чистоты на практике добиться невозможно, учёные без устали совершенствуют очистные системы для получения воды экстра-класса.

Продукт выхода – бидистиллят – приближается к химической чистоте. В новых бидистилляторах соединены несколько ступеней фильтров: ультрафильтрация, двухкаскадный осмос и обмен ионов в фильтрах смешанного действия.

После прохождения всех этапов очистки раствор носит статус высокоомного, что означает уникальное значение удельного сопротивления (17-18 МОм/см). Именно такие характеристики необходимы для получения сверхточных результатов лабораторных и медицинских экспериментов и исследований.

Деминерализация и деионизация

Современные технологии сделали возможным получение воды с минимальным содержанием минералов и ионов, приближающимся к нулю. Новые приборы, обеспечивающие такой результат, при помощи электрических зарядов на пластинах в колонках дистиллятора выводят максимально возможное количество загрязнителей, понижая их концентрацию до возможного на нынешнее время минимума.

Кроме того, в системе содержится мембрана обратного осмоса и комплексная смола для ионного обмена.

С применением деминерализованной и деионизованной составляющей реактивы дают минимальную погрешность во время анализов и практически не оказывают действия на живые ткани во время экспериментов.

Таким образом, можно сделать вывод, что технологии очистки во всех сферах активно развиваются, исследователи не останавливаются на достигнутом, внедряя в эту область новые достижения химической, механической, биологической и других видов обработки. Прогресс и возникновение современных методов позволяет улучшать результаты, а комплексный подход в использовании предложенных методик позволяет надеяться на удешевление получения чистой воды в будущем.