Получение воздуха из воды

Генератор воды из ветряка: бюджетный вариант

Жители развитых стран обычно не задумываются, где взять чистую воду. Достаточно открыть кран или налить воду из фильтра. Однако проблема получения чистой питьевой воды остро стоит в развивающихся странах. Городскому жителю не понять, что значит, например, для жителя Африки каждый день ходить на реку и набирать в пластиковую канистру мутную жидкость, совершенно непригодную для использования без дополнительной очистки, на которую нет денег.

По подсчётам ученых, один из пяти жителей земли остро страдает от нехватки питьевой воды. А каждый день из-за засухи и болезней, связанных с употреблением неочищенной воды, умирает около 9000 человек.

Наш портал уже рассказывал, как к этой проблеме подходят жители Южной Америки. В статье ловец тумана генерирует воду описан способ строительства недорогого водяного коллектора, а перейдя по следующей ссылке, можно узнать, как получают питьевую воду в странах с жарким климатом.

В продолжение начатой темы – интерес представляет концепт устройства, разработанного калифорнийским университетом в Беркли и Национальной ассоциацией корпуса мира. Это ветрогенератор, совмещённый с коллектором, добывающий чистую воду из воздуха.

Суть новации заключается в следующем: турбина, установленная на мачте ветряка, вращает внутренние лопасти дополнительного вентилятора.

Лопасти под давлением загоняют воздух в камеру конденсации, зарытую в землю на глубину около 2 метров.

За счёт разницы в температуре наружного воздуха и более холодной земли, окружающей камеру, водяной пар, содержащийся в воздухе, конденсируется, а образовавшаяся жидкость собирается в специальный резервуар.

Причём все части устройства смонтированы в одном корпусе, что упрощает его установку и эксплуатацию.

Испытания жарким летом показали, что в день устройство генерирует 11 литров чистой воды. В более благоприятном климате эта цифра увеличивается до 35-40 литров.

Для подъёма воды на поверхность предлагается использовать простой ручной рычажный насос. Таким образом, устройство полностью энергонезависимо, а для его работы не требуется использование внешнего источника питания.

По словам разработчиков, дешевизну и простоту всех компонентов генератора воды они поставили во главу угла. В итоге получилось недорогое устройство, которое по карману беднякам.

Конструкторы также подчеркивают, что вода, вырабатываемая коллектором, пригодна для питья и не требует химической обработки или специальной водоподготовки, что также удешевляет всю систему. Кроме этого, устройство работает 24 часа в сутки, а с его обслуживанием справится даже ребёнок.

Чтобы предотвратить попадание в резервуар с чистой водой насекомых и мусора, в башне смонтирован специальный фильтр, который закреплён в гибком рукаве. При необходимости, коллектор легко разбирается, а фильтр извлекается для осмотра и очистки.

Перед запуском устройства в серию инженеры намерены провести дополнительные полевые испытания в самых засушливых районах Африки и добиться оптимального соотношения эффективности работы ветряка и объёма получаемой воды.

Также в планы изобретателей входит разработка настоящих водяных ферм, смонтированных из нескольких десятков подобных коллекторов.

В этом случае водой будет снабжаться небольшое поселение. Как вариант, ветряк также может вырабатывать электроэнергию, которую жители бедных регионов смогут использовать для запитки портативных устройств.

На FORUMHOUSE можно узнать, как самостоятельно забить «абиссинскую» скважину, и ознакомиться с базовыми принципами строительства автономного дома.

Также рекомендуем прочитать статью, где описывается принцип работы высокоэффективного солнечного гриля.

А из нашего видеосюжета вы узнаете, как смонтировать коммуникации в доме на скорую руку.

Атмосферный генератор воды

Атмосферный генератор воды AQUAMATIC.

Атмосферный генератор воды AQUAMATIC – это уникальная установка, которая производит чистую питьевую воду путем извлечения ее из окружающего воздуха. Генератор AQUAMATIC производит до 30 литров питьевой воды в сутки.

Описание

Принцип работы

Размещение атмосферного генератора воды

Описание:

Атмосферный генератор воды – это уникальная установка, которая производит чистую питьевую воду путем извлечения ее из окружающего воздуха.

Атмосферные генераторы воды AQUAMATIC устанавливаются в офисах, загородных домах, городских квартирах, медицинских и спортивных центрах, автосалонах и т.д., обеспечивая их питьевой водой 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году.

Генератор AQUAMATIC производит до 30 литров питьевой воды в сутки. Интерфейс прибора выполнен в виде большого сенсорного экрана с мягкой голубой подсветкой, реагирующего на легкие прикосновения.

Атмосферный генератор воды AQUAMATIC производится в домашнем (офисном) и промышленном исполнении.

Возможность работы от розетки 220V или постоянного тока 12V, 24V, 27V, 110V.

Принцип работы:

В атмосфере планеты постоянно находится около 21 миллиарда литров воды (21 000 км3) в испаренном состоянии. Итак, как же оттуда взять воду для питья?

Воздух, проходя через электростатический фильтр (1) попадает в конденсатор (2), где он охлаждается до точки Росы и пар, который в нем присутствует, превращается в воду.

Вода стекает в лоток сбора воды (3), и, пройдя через цеолитовый фильтр, попадает в нижний накопительный бак. Здесь вода проходит первую стерилизацию ультрафиолетом.

Затем, насос высокого давления (4) прокачивает воду через систему фильтров (5) и она попадает в верхний накопительный бак, объемом 12,5 л. (6).

Размещение атмосферного генератора воды:

В местах с более низким уровнем влажности аппарат будет производить воду, но не так быстро и не в том количестве, как в местах с более высоким уровнем влажности.

В некоторых регионах, где климат слишком сухой, в холодные периоды с низким уровнем влажности воздуха в отапливаемых помещениях, объём производимой воды будет сравнительно малым.

В домашних условиях, высокий уровень влажности, как правило, наблюдается в кухне, возле открытого окна, на балконе или в больших помещениях, где и рекомендуется размещать генератор воды.

Также идеальным местом для установки генератора являются холлы гостиниц, коридоры офисных центров, помещения с системой вентиляции.

Примечание: описание технологии на примере атмосферного генератора воды AQUAMATIC.

карта сайта

получение воды из воздуха
атмосферный генератор воды
бутылка для получения воды из воздуха
получение воды из воздуха по методу соловьева
установка получения воды воздуха
прибор для получения воды из воздуха
устройство для получения воды из воздуха
схемы получения воды из воздуха
получение воды из воздуха своими руками
прибор для получения воды из воздуха купить
способы получения воды из воздуха
атмосферный генератор воды своими руками
патенты рф на получение воды из воздуха
атмосферный генератор воды купить
бутылка для получения воды из воздуха купить
атмосферный генератор воды цена
технология получения воды воздуха
получение воды из воздуха схема установки

Коэффициент востребованности 3 156

Самарский «Вихревой родник» — бесплатная вода из воздуха

• 
• © samaralife.files.wordpress.com

Самарские ученые собрали установку «Вихревой родник», которая добывает питьевую воду из воздуха за счет ветра.

Инженеры уже получили патент на свое изобретение, сообщили в пресс-службе Самарского госуниверситета.

Автономная энергонезависимая установка «Вихревой родник» для получения пресной воды из атмосферного воздуха отличается компактными размерами: высота: 6-10 м, диаметр: 1-2 м, выполнена она из пластмассы. Установка основана на принципе конденсации. Атмосферный воздух содержит влагу, при его охлаждении влага конденсируется, в результате чего образуется чистая, дистиллированная вода. В природе есть наглядный пример конденсации — роса.

Разработчики установки — сотрудники кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского университета — отмечают, что она незаменима в пустынных и засушливых районах. Как ни парадоксально, но именно в сухом горячем воздухе пустынь и степей содержится больше всего влаги, то есть «Вихревой родник» наиболее эффективен там, где наиболее востребован. Принципиальным отличием установки Самарского университета, награжденной в номинации «100 лучших изобретений России −2017», от аналогов является использование вихревых эффектов для получения воды и электроэнергии.

На исследование вихревых потоков ученых Самарского университета натолкнули инженерные решения, известные с древних времен.

«Идея добывать воду из воздуха не нова. Она известна со времен, когда караваны торговцев шли нескончаемым потоком по Великому шелковому пути. Записки арабских путешественников свидетельствуют, что на всем протяжении каравана были созданы колодцы, в каждом из которых было достаточно воды, чтобы напоить путников и верблюдов, — рассказал один из разработчиков установки, профессор кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского университета Владимир Бирюк. — Конструкция колодца и используемые материалы создавали внутри температурный перепад, формируя тем самым вихревые потоки. Благодаря им раскаленный пустынный воздух превращался в холодную воду».

«Вихревой родник» отличается от колодцев древности, но также использует вихревые потоки. Получение влаги из атмосферного воздуха происходит за счет использования ветра, закрученного с помощью «генератора вихря» в вихревой поток. Далее он охлаждается до «точки росы» с помощью «вихревого холодильника». В результате резкого перепада температур на гидрофобных стенках установки образуется конденсат, влага стекает и накапливается в блоке водосборника. Осушенный воздух подается наверх и уходит в атмосферу через трубу вентури, в которой установлен вентилятор, вырабатывающий электроэнергию для насоса, подающего воду потребителям.Для удобства сбора пресной воды водосборник с конденсатором росы размещают под установкой ниже линии грунта. По мере накопления воды в водосборнике вода отводится потребителю.

В течение суток «Вихревой родник» продуцирует чуть более 0,8 м³ чистой холодной воды. «Очень важно, что вода, добываемая из атмосферы, по стоимости получается самой недорогой в сравнении с другими способами. Кроме того, наша установка не требует средств на эксплуатацию. Необходимы лишь разовые минимальные вложения на ее сборку и монтаж», — говорит Владимир Бирюк. Кроме того, функционирование установки благодаря естественным ресурсам — ветру и солнечной энергии — делает «Вихревой родник» полностью экологичными и работающими бесперебойно.

***

Проблема дефицита пресной воды не теряет своей актуальности по причине роста населения планеты, загрязнения водных ресурсов, а также из-за климатических изменений, в частности, роста пустынь. По мнению разработчиков, добыча воды из атмосферного воздуха с использованием природных энергетических факторов в ближайшее время станет приоритетным способом, так как для этого есть ряд предпосылок. Это огромные пустынные области, расположенные в зонах, где плотность солнечной энергии максимальная. Кроме того, территории для сбора рассеянной солнечной энергии и объемы воздуха, используемого для добычи воды, практически не ограничены. Также атмосферный воздух является наиболее чистым и восстанавливаемым источником воды, а ресурс пресной воды в атмосфере постоянно обновляется, при этом качество конденсата остается высоким.

Вода из воздуха: Как работают генераторы атмосферной воды

Экология потребления.Наука и техника:Сколько раз уже говорилось, что чистая, пригодная к употреблению вода – основа всей жизни на Земле и с каждым годом становится всё более и более редкой. Что в скором времени войны будут разворачиваться не из-за нефти и прочих полезных ископаемых, а именно из-за неё родимой?..

Сколько раз уже говорилось, что чистая, пригодная к употреблению вода – основа всей жизни на Земле и с каждым годом становится всё более и более редкой. Что в скором времени войны будут разворачиваться не из-за нефти и прочих полезных ископаемых, а именно из-за неё родимой?.. Уже сейчас примерно один человек из пяти испытывает трудности с нехваткой питьевой воды. И даже горожанам, привыкшим к комфорту, предоставляемому современными системами водоснабжения, не стоит об этом забывать.

Как там говорили на уроках географии? «Большая часть поверхности Земли покрыта водой…» А это примерно 326 млн кубических миль воды. 97% из них – солёная из морей и океанов, и лишь 3% – пресная. Но и из этой части 99,3% находятся в виде льда, а половина того, что осталось, – под землёй.

К 2025 году девять миллиардов человек на планете будут делить всё-то же количество доступной воды. Большинство из них будут жить в больших перенаселённых городах, оказывая гигантское давление на местные водные ресурсы. А если вспомнить о том, что городские водопроводы постоянно приходится чинить, латать и обновлять, то будущее кажется совсем уж чёрным и незавидным.

Так где же взять чистую воду? В воздухе содержится, по разным оценкам, от 12 до 16 тыс. км3 влаги (или 0,000012% всей воды на Земле). Этот объём можно сравнить с количеством воды в Великих озёрах Северной Америки (самом крупном природном хранилище пресной воды в мире).

Между тем во многих даже самых бедных и густонаселённых странах мира воздух настолько влажный и тёпый, что воду можно было бы конденсировать прямо из него.

Кубический метр воздуха содержит (в зависимости от влажности) от 4 до 25 граммов водяных паров. Существующие ныне установки могут собрать в среднем около 20-30% от этого количества. Самые лучшие условия для них (высокие влажность и температура) – в странах, расположенных в пределах 30 градусов широты от экватора.

Так как природа постоянно пополняет запасы воды в воздухе, устройства, производящие ценную жидкость из воздуха, не могут ничем навредить окружающей среде (даже если их будет установлено очень много в каком-то определённом месте). Получается, процесс может идти бесконечно и работа аппаратов ограничена лишь сроком их службы.

Поговорим о том, как работают генераторы атмосферной воды (AWG – Atmospheric water generator). Первые системы, поставляющие воду из воздуха, были разработаны ещё в 1990-х.

По сути, они были похожи на систему, что используется для дегидратации воздуха в холодильниках (ещё можно вспомнить про дождь из-под кондиционеров в современном мегаполисе). Компрессор заставляет хладагент проходить через хитросплетение трубок, в то же время вентилятор прогоняет над трубками воздух. Если температура охлаждающих спиралей чуть ниже точки росы, около 40% жидкости из воздуха будет конденсироваться на них, стекая в специальный контейнер. Если же трубки будут слишком холодными, то на их поверхности будет образовываться лёд (что, конечно же, отразится на функциональности аппарата).

Но то в холодильнике, а в генераторах воды из атмосферы также присутствуют специальные воздушные фильтры, ультрафиолетовые стерилизаторы и угольные фильтры для собранной во¬ы, приборы, обогащающие её кислородом, датчики уровня воды в контейнере.

Оптимальные параметры работы установок: температура выше 15,5°С и относительная влажность (RH) выше 40%, а также не слишком большая высота над уровнем моря (не выше 1200 метров). Хотя в большинстве инструкций говорится о 20-40 °С и RH 60-100%.

Понятно, что установка таких генераторов предполагает наличие входа воздуха извне помещения. Тут целый букет факторов: как это ни удивительно, атмосферный воздух намного чище «домашнего», а «офисный» уже высушен кондиционерами. Да и собирать влагу из помещения вредно: люди и так страдают от его низкой влажности. Хотя самые маленькие установки при наличии хорошей вентиляции можно поставить на кухне или в ванной.

Где может пригодиться такой дегидратор? Начинали мы с пустыни – там он пригодится жителям далёких поселений, для которых подвоз бутилированной воды дорог или невозможен, военным, ведущим боевые действия вдали от источников воды, и представителям гуманитарных и спасательных миссий (в том числе врачам).

AWG могут быть использованы для домашних и сельскохозяйственных нужд, в офисных помещениях, школах, отелях, на кораблях, совершающих круизные путешествия, в спортивных центрах и прочих общественных местах. В коммерческих целях некоторые производители предлагают даже вариант розлива воды из воздуха в бутылки!

А теперь попробуем рассказать об основных предлагаемых продуктах на рынке добычи воды из воздуха.
Element four

Основной продукт компании Element four называется «Водяная мельница» (WaterMill).

Она собирает до 12 л воды в сутки для различных домашних нужд и при этом обладает приятным дизайном. Владельцы могут не беспокоиться о наличии в собранной жидкости токсинов и бактерий. Специальные системы заботятся о затрате устройством как можно меньшего количества энергии (а в скором времени установку можно будет подсоединить к альтернативным источникам энергии). На специальном экране отображается информация о температуре, относительной влажности и количестве полученной влаги.

Цены на WaterMill объявят в начале 2009 г. А началось все в 2004 г., когда Джонатан Ритчи и Рик Ховард решили создать свой генератор воды из воздуха. Поначалу они работали в канадской исследовательской компании Freedom Water, но в 2008-м был произведён ребрендинг, и вот Element Four выпустила свой первый продукт.
AirWater Corporation

Эта компания была образована в феврале 2003 г. после корпоративного решения Universal Communication Systems (UCSY) начать работу в области высоких технологий по извлечению воды из воздуха. Впрочем, различные научные исследования она проводила более 13 лет, в течение которых запатентовала многие свои технологические решения.

AirWater Corporation специализируется на установках, поставляющих воду в количестве от 100 до 5000 литров в день. Правда, и габариты у этих аппаратов соответствующие. Есть даже специальные мобильные установки, снабжающие питьевой водой армейские подразделения в полевых условиях.

В арсенале этой фирмы присутствуют мобильные устройства и те, что одновременно делают лёд. У Air Water Corporation уже существуют решения для ирригации и отдалённых районов, в которых их продукт может работать от солнечных батарей (кстати, эта компания производит и их тоже).

Более крупные (и сопоставимые) генераторы воды из атмосферного воздуха производят также компании White Buffalo Nation и Aqua Sciences.
Air2Water

Устройства, разработанные компанией Air2Water, дают от 3 до 38 литров воды в сутки, то есть являются не столь уж большими.

Принцип работы этих машин соответствует всем остальным, хотя есть и некоторые отличия: поначалу воздух проходит электростатические фильтры, которые задерживают около 93% взвешенных частиц. Конденсированная вода проходит освещение ультрафиолетовой лампой в течение 30 минут (на этом этапе умирает 99,9% микробов и бактерий), затем отделяется осадок, на угольных фильтрах задерживается около 99,9% вредных летучих органических веществ, а микропористая мембрана отделяет вирусы. Но и это ещё не всё – каждый час воду в контейнере снова обрабатывают ультрафиолетом. Основное производство аппаратов сосредоточено в Китае и Сингапуре, хотя доставка осуществляется по всему миру.

Aquair

Aquair – американское дочернее предприятие RG Global Lifestyles, появившееся на свет в 2004 г. Её конёк, пожалуй, в том, что кроме просто высасывания влаги из воздуха она специализируется ещё и на системах очистки питьевой воды. В результате получается пятиступенчатый фильтр (схема установки показана на предыдущей стр.).

Кстати, на сайте компании можно найти калькулятор, который позволяет приблизительно подсчитать расход воды на разные нужды в течение года.
Другие компании

Австралийская фирма AirtoH2O тоже делает воду из воздуха и гордится тем, что насобирала более 360 тысяч литров живительной влаги (о чём открыто сообщает на своём сайте). Её продукция почти ничем не отличается от других таких же мелких производителей: китайского Water Master и расположившегося в Техасе Aqua Maker.
Добавим, что о цене литра воды, полученной любой из установок, говорить сложно. Однако все производители заявляют о том, что у них низкие затраты энергии, а стоимость литра оценивается от 1 до 15 амер. центов.

Вообще, подсчёт таких значений – сложное дело, ведь стоимость литра драгоценной жидкости зависит от вместимости генератора (ежегодного выхода воды), а также от влажности и температуры воздуха за его бортом.
Отметим также, что существуют альтернативные методы получения воды из воздуха. Так, один из методов основан на интенсивном впитывании атмосферной влаги жидким хлоридом лития. Полученная смесь затем проходит несколько полупронецаемых мембран благодаря эффекту обратного осмоса, в результате чего вода отделяется от литиевой соли.

Основные же выводы таковы: направление это определённо перспективное и почти безвредное для окружающей среды. Однако вряд ли любая из существующих компаний сможет решить мировую проблему нехватки чистой питьевой воды. Отчасти из-за того, что недостаточно крупны пока что производители воды из воздуха. Кроме того, граждан развитых стран не так-то просто научить ценить природные ресурсы, а бедным странам вряд ли по карману обеспечить всех своих жителей удобным и достаточно простым источником воды в виде описанных генераторов. опубликовано econet.ru

Генератор воды из воздуха

Интересная бизнес-идея по производству воды из атмосферного воздуха.

В воздухе находится, по различным оценкам, от 12 до 16 тыс. кубических км воды (или же 0,000012% всей воды на Земле). Данный объём можно сопоставить с количеством воды в Великих озёрах Северной Америки (самом большом естественном хранилище пресной воды во всем мире).

В то же время во многих даже самых бедных и густонаселённых странах мира воздух настолько влажный и тёплый, что воду возможно бы было конденсировать прямо из него.

Кубический м воздуха имеет (исходя из влажности) от 4 до 25 граммов водяных паров. Существующие нынче установки могут собрать примерно в пределах 20-30% от этого количества. Лучшие из лучших условия для них (высокие влажность и температура) – в странах, находящихся около 30 градусов широты от экватора.

Т.к. природа непрерывно пополняет запасы воды в воздухе, приспособления, производящие ценную жидкость из воздуха, не наносить вред окружающей среде (в том числе и если их будет установлено огромное количество в неком определённом месте). Выходит, процесс может идти бесконечно и работа агрегатов ограничена только сроком их службы.

Первые системы, поставляющие воду из воздуха, были разработаны ещё в 1990-х. На самом деле они были похожи на систему, что применяется для дегидратации воздуха в морозильниках (ещё можно припомнить про дождик из-под кондиционеров в современном городе). Компрессор заставляет хладагент проходить через сочетание трубок, в то же время вентилятор прогоняет над трубками воздух. Раз температура остужающих спиралей немного ниже точки росы, в пределах 40% воды из воздуха станет конденсироваться на их, стекая в специальный контейнер. В случае если трубки станут чрезмерно холодными, то на их поверхности станет образовываться лёд (что, конечно, скажется на функциональности агрегата).

Но то в морозильнике, ну а в генераторах воды из атмосферы помимо прочего содержатся особые ультрафиолетовые стерилизаторы, воздушные и угольные фильтры, для подобранной воды, датчики уровня воды в контейнере, приборы, обогащающие воду кислородом .

Оптимальные параметры работы установок: температура выше 15,5 °С и относительная влажность (RH) выше 40%, и еще не чрезмерно большая высота над уровнем моря (не выше 1200 метров). Хотя в большинстве руководств рассказывается о 20-40 °С и RH 60-100%.

Ясно, что установка таких генераторов подразумевает присутствие входа воздуха снаружи здания. Здесь целый букет моментов: как это ни удивительно, атмосферный воздух гораздо чище «домашнего», а «офисный» уже высушен кондиционерами. Ну и собирать воду из здания вредно: люди и так мучаются от его низкой влажности. Хотя самые небольшие установки при наличии хорошей вентиляции можно поставить в столовой либо в ванной.

Где может понадобиться такой дегидратор? Начинали мы с пустыни – там он понадобится обитателям отдаленных поселений, для которых подвоз воды дорог или же невозможен, военным, ведущим боевые действия вдали от источников пресной воды, и представителям гуманитарных и спасательных миссий (такими как медицинским работникам).

Установки по производству воды из атмосферного воздуха могут быть приняты на вооружение для бытовых и сельскохозяйственных нужд, в офисных зданиях, школах, гостиницах, на кораблях, совершающих круизные путешествия, в спортивных центрах и других публичных местах.

Пример реализации этой идеи в Перу:

Находящийся у северного края Атакама, в самой сухой пустыней во всем мире, мегаполис Лима и окружающие его деревни мучаются от засухи. На протяжении длительного времени, обитатели брали ледниковую воду Анд, но в связи с переменой климата, воды из источника сокращаются. В настоящий момент в Лиме обитает 8,5 миллионов человек. Лишь ​​1,2 миллионов жителям приходится брать воду из колодцев которые, как известно, загрязнены. Зная про это, техники и технологи из института Лимы начали отыскивать пути решения проблемы. Воодушевленные тем, что средняя влажность воздуха в мегаполисе составляет в пределах 83% и благодаря своему месторасположению вдоль южной части Тихого океана, они приняли решение привлечь маркетинговое агентство Mayo DraftFCB, чтобы сделать маркетинговый щит, который будет производит воду из воздуха.

1-ый рекламный щит во всем мире, который генерирует воду из воздуха, состоит из 5 ключевых приспособлений, входящих в составе системы обратного осмоса: захватывается влажный воздух, пропускает его через воздушный фильтр, где создается конденсатор. Далее преобразованная вода проходит через угольный фильтр в одном центральном баке. И это все! Прохожим надо лишь включить кран на рекламном щите, и они будут вознаграждены холодной питьевой водой. В соответствии с промо-роликом, данное умнейшее приспособление способно создавать до 100 л. питьевой воды в сутки.

На сегодняшний день только 1 маркетинговый щит был установлен на Панамериканского шоссе. Только, представьте себе, что будет если установить 10-ки аналогичных щитов, что это будет значить для людей в Лиме.

Подобные разработки уже давно не новость, например в США есть изобретатель по имени Терри Леблю, который уже давно эксплуатирует установку по добыче воды из атмосферного воздуха в штате Техас.

Однако чтобы данную технологию использовали в промышленных масштабах пока не слышно. Интересно насколько применим такой способ добычи воды в Казахстане, ведь у нас климат сухой. Хотя может быть можно ставить такие агрегаты в Атырау и Актау, где как раз нехватка питьевой воды или на кораблях в Каспийском море. А как насчет инвестиционного проекта производства таких водогенераторов на экспорт например в страны Персидского залива?

Питьевая вода, методы получения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Питьевая вода, методы получения

питьевая вода хлорирование озонирование

Питьевая вода — это вода, отвечающая по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания) установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека. Основные требования к качеству питьевой воды: быть безопасной в эпидемическом и радиационном отношении, быть безвредной по химическому составу, обладать благоприятными органолептическими свойствами. Еще в глубокой древности люди могли различать “живую” воду — пригодную для питья и “мертвую” — непригодную для употребления.

Требования, предъявляемые к питьевой воде

Органолептические показатели воды должны отвечать следующим требованиям:

Запах при 20?С и при подогревании воды до 60?С, не более 2

Привкус при 20?С, баллы, не более 2

Мутность по стандартной шкале, мг/л, не более 1,5

Цветность, градусы, 20

Химические показатели питьевой воды:

Водородный показатель рН должен быть в пределах 6,5-8,5

Жесткость общая, мг-экв./л, 7,0

Окисляемость перманганатная, мг/л, 5,0

Поверхностно-активные вещества (ПАВ), анионоактивные, мг/л, 0,5

Фенольный индекс, мг/л, 0,25

Общая минерализация (сухой остаток), мг/л, 1000

Хлориды (Cl-), мг/л 350,0

Сульфаты (SO42-), мг/л 500,0

Железо (Fe2+ , Fe3+),мг/л 0,3

Марганец (Mn2+), мг/л 0,1

Медь (Cu2+), мг/л 1,0

Цинк (Zn2+),мг/л……………..5.0

Остаточный алюминий (Al3+), мг/л..0,5

Показатели токсических химических веществ воды

(Допустимые концентрации в воде химических веществ, могущих содержаться в ней)

Бериллий, мг/л 0,0002

Молибден, мг/л 0,5

Мышьяк, мг/л 0,05

Нитраты, мг/л 10,0

Полиакриламид, мг/л 2,0

Свинец, мг/л 0,1

Селен, мг/л 1,001

Стронций, мг/л 2,0

Уран U природный и уран 283, мг/л 1,7

Радий 226 (Ra), Ки*/л 1,2*10-10

Стронций 90 (Sr), Ки*/л ,0*10-10

Бактериологические показатели питьевой воды

Общее количество бактерий в 1 мл неразбавленной воды, не более 100

Количество бактерий группы кишечной палочки в 1 л воды, не более 3

Методы обеззараживания воды

Для удовлетворения вышеописанных требований в настоящее время используется целый комплекс мер по подготовке питьевой воды.

Обеззараживанием воды называется процесс уничтожения находящихся там микроорганизмов. В процессе первичной очистки вод задерживаются до 98% бактерий. По способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на: химические, или реагентные; физические, или безреагентные, и комбинированные. В первом случае должный эффект достигается внесением в воду биологически активных химических соединений; безреагентные методы обеззараживания подразумевают обработку воды физическими воздействиями, а в комбинированных — используются одновременно химическое и физическое воздействия. При химических способах обеззараживания питьевой воды для достижения стойкого обеззараживающего эффекта необходимо правильно определить дозу вводимого реагента и обеспечить достаточную длительность его контакта с водой. Доза реагента определяется пробным обеззараживанием или расчетными методами. Для поддержания необходимого эффекта при химических способах обеззараживания питьевой воды доза реагента рассчитывается с избытком (остаточный хлор, остаточный озон), гарантирующим уничтожение микроорганизмов, попадающих в воду некоторое время после обеззараживания.

Самый распространенный и проверенный способ дезинфекции воды — первичное хлорирование. В настоящее время этим методом обеззараживается 98,6 % воды. Причина этого заключается в повышенной эффективности обеззараживания воды и экономичности технологического процесса в сравнении с другими существующими способами. Хлорирование позволяет не только очистить воду от нежелательных органических и биологических примесей, но и полностью удалить растворенные соли железа и марганца. Другое важнейшее преимущество этого способа — его способность обеспечить микробиологическую безопасность воды при ее транспортировании пользователю благодаря эффекту последействия.

Существенный недостаток хлорирования — присутствие в обработанной воде свободного хлора, ухудшающее ее органолептические свойства и являющееся причиной образования побочных галогенсодержащих соединений (ГСС). Бьльшую часть ГСС составляют тригалометаны (ТГМ) — хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан и бромоформ. В настоящее время предельно допустимые концентрации для веществ, являющихся побочными продуктами хлорирования, установлены в различных развитых странах в пределах от 0,06 до 0,2 мг/л и соответствуют современным научным представлениям о степени их опасности для здоровья.

Для хлорирования воды используются такие вещества как собственно хлор (жидкий или газообразный), диоксид хлора и другие хлорсодержащие вещества.

Озонирование представляет собой современный метод обработки воды, который действительно универсален, поскольку он проявляет своё действие одновременно в бактериологическом, физическом и органолептическом отношении. Преимущество озона (О3) перед другими дезинфектантами заключается в присущих ему дезинфицирующих и окислительных свойствах, обусловленных выделением при контакте с органическими объектами активного атомарного кислорода, разрушающего ферментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, которые придают воде неприятный запах (например, гуминовые основания). Кроме уникальной способности уничтожения бактерий, озон обладает высокой эффективностью в уничтожении спор, цист и многих других патогенных микробов. Исторически применение озона началось еще в 1898 г. во Франции, где впервые были созданы опытно-промышленные установки по подготовке питьевой воды.

Количество озона, необходимое для обеззараживания питьевой воды, зависит от степени загрязнения воды и составляет 1-6 мг/л при контакте в 8-15 мин; количество остаточного озона должно составлять не более 0,3-0,5 мг/л, т. к. более высокая доза придает воде специфический запах и вызывает коррозию водопроводных труб.

С гигиенической точки зрения озонирование воды — один из лучших способов обеззараживания питьевой воды. При высокой степени обеззараживания воды оно обеспечивает ее наилучшие органолептические показатели и отсутствие высокотоксичных и канцерогенных продуктов в очищенной воде. Метод озонирования воды технически сложен и наиболее дорогостоящ среди других методов обеззараживания питьевой воды. Технологический процесс включает последовательные стадии очистки воздуха, его охлаждения и осушки, синтеза озона, смешения озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой, отвода и деструкции остаточной озоновоздушной смеси, вывода ее в атмосферу. Все это ограничивает использование данного метода в повседневной жизни.

Другим существенным недостатком озонирования является токсичность озона. Предельно допустимое содержание этого газа в воздухе производственных помещений — 0,1 г/м3. К тому же существует опасность взрыва озоновоздушной смеси.

Для того, чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду. Ученые давно установили прямую связь между качеством питьевой воды и продолжительностью жизни. По данным Всемирной организации здравоохранения около 80% болезней человека вызывается употреблением для питьевых нужд некачественной воды.

Качественная питьевая вода не должна иметь вредных для человека веществ, и должна содержать полезные минералы, так необходимые для нормальной жизнедеятельности нашего организма.

Вода — источник жизни, определяющий фактор Вашего здоровья и долголетия. Вода сопровождает человека в течение всего дня и поэтому ее присутствие является естественным, привычным, а потому незаметным.

Размещено на Allbest.ru

…

Как получить питьевую воду из воздуха?

Для опреснения морской воды нужны значительные затраты электричества. К тому же оборудование таких установок стоит весьма дорого. Проекты по доставке из Антарктиды айсбергов (например, в Африку и в страны Европы) тоже очень затратные в части финансов. Реки и открытые водоемы использовать для подачи питьевой воды опасно из-за высокой степени их загрязненности промышленными и химическими веществами. Мир пришел к ситуации, когда великой драгоценностью становится обычная питьевая вода.

В странах Африки и Азии население вынуждено пить плохо очищенную от примесей воду. При этом сама очистка зачастую ведется устаревшими способами. В Китае, Индии и других перенаселенных странах вообще нет такого понятия, как качество питьевой воды.

Фото:

Острая нехватка питьевой воды заставила ученых искать пути решения проблемы. Путей этих несколько:

• перевод промышленности на полностью замкнутый цикл водопользования;
• ограничение аграрной сферы с посевами культур, нуждающихся в большом количестве воды;
• сокращение расхода питьевой воды на бытовые нужды;
• разработка и внедрение устройств по получению питьевой воды из воздуха.

Однако, если внимательно проанализировать исторические документы, выяснится поразительный факт. Оказывается, технология получения чистой воды из воздуха появилась много тысяч лет назад, но потом по ряду причин была забыта.

Главной причиной стало то, что в прежние времена острого дефицита питьевой воды не было. Так что строить относительно трудоемкие сооружения «отжатия» воды из воздуха не имело особого смысла. Хотя в некоторых засушливых местах их строили. Например, в Крыму. Археологи нашли эти сооружения, но долгое время не могли понять их предназначение.
Крым. Ручей в горах
Фото:

По своей сути это были генераторы воды. В скалах пробивали пещеры и в них в виде пирамид складывали камни. Пещеры втягивали в себя воздух снаружи и пропускали его через эти пирамиды. Воздух охлаждался и в виде капель оседал на камнях. Дальше капли собирались в вытекающие из пещер ручейки.

По мере освоения в Крыму подземных источников воды о древней технологии забыли — пещерные генераторы пришли в полное разрушение.

Похожая технология действовала и в других местах планеты. Достаточно было сложить (даже на открытом месте) пирамиды камней таким образом, чтобы они продувались воздухом. Капли оседали на самом низу и при наличии канавок в почве могли вытекать куда-либо. Скажем, под огородные растения или в кувшин. Все зависело только от размера и количества камней. Ну и, конечно, от степени влажности воздуха. Конденсат можно было собрать даже простейшим способом — подставив внутрь каменной пирамиды какую-либо емкость. При ее наполнении вода начинала стекать в канавки для полива. И. И. Шишкин, «Ручей в Гурзуфе», 1879 г.
Фото: artchive.ru

Изобретение моторов разного типа привело к тому, что древнейшая технология стала не нужна, поскольку каменные пирамиды отнимали часть земли и требовали усилий для поддержания в рабочем состоянии (из-за перепада температур камни трескались и со временем разваливались на части).

Достоверно известно, что в Феодосию и в некоторые другие города Крыма питьевая вода текла по керамическим трубам издалека. Это была чистейшая вода из конденсата. Остатки этих труб археологи еще находят.

Получается, что простейший кондиционер был придуман людьми в глубокой древности. Охлаждающим элементом в нем были камни. Вместо холода это устройство давало воду. Пещерные города Крыма (а их известно несколько) могли успешно отражать набеги кочевников, так как совершенно не зависели от того, где в горной местности найти источник воды. Кочевники же эту проблему так и не решили и отступали с лошадьми на равнину. Пещерные города пали только с появлением новых методов их осады.

Специалисты Крымского федерального университета придумали установку, которая работает по принципу конденсации воды из воздуха. Эксперименты ведутся недалеко от Фороса. Установка состоит из двух частей. Фактически это две большие секции полых трубок. В одну из секций поступает теплый воздух и направляется в секцию для охлаждения, зарытую в грунт на глубину примерно два метра. Здесь собираются капли конденсата и вытекают наружу водой, готовой к употреблению, так как, по сути, это обычная роса. Она слабо минерализована и не требует никакой очистки.

Аналогичные опыты ведутся и специалистами Ростовского федерального университета. Интересно то, что идея получения воды из воздуха стала уже международной. В Калифорнийском университете (США) ученые создали компактную опытную переносную установку. Основа установки — пористый гибридный материал нового типа, хорошо впитывающий в себя влагу. При насыщении конденсатом избыток влаги начинает стекать в емкость. За сутки установка в обычной комнате дает более литра питьевой воды, не требующей фильтрации. Влага впитывается преимущественно ночью, а отдается в основном днем, когда устройство нагревается солнечным светом и начинается активное выделение конденсата.

СМИ сообщают, что такие же опыты делаются и в других научных центрах мира. Видимо, в скором времени генераторы питьевой воды из воздуха станут вполне обычными в нашей жизни. Ведь всё новое — хорошо забытое старое. Разве не так?

Теги: питьевая вода, чистая вода, решение проблем, конденсат

Очистка питьевой воды

Чистая питьевая вода – ежедневная потребность человека, важная составляющая каждой живой клетки. Она необходима для совершения гигиенических процедур, приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд. Вода утоляет жажду и бодрит, но только при условии, что ее качественный и количественный состав соответствует санитарно-гигиеническим нормам.

КАЧЕСТВО СОВРЕМЕННОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Независимо от того, пользуется человек централизованным водопроводом или автономным источником, состав воды почти всегда бывает далек от идеального. Подземные водные ресурсы, реки и озера, из которых осуществляется водозабор, содержат минеральные, микробиологические и органические примеси, которые изменяют вкус пищи, придают потоку неприятный запах. Кроме того, в почву и водоносные слои попадает масса химических загрязнений: удобрений, смывов горюче-смазочных материалов, канализационных стоков. Все это требует тщательной и грамотной очистки воды перед употреблением в пищу, причем даже городские станции водоподготовки не всегда справляются с поставленной задачей на 100 %. Например, обеззараживая воду и удаляя растворенные газы, установки насыщают ее хлором, придающим потоку характерный запах и привкус. Многим известна и такая проблема, как известковый налет, появляющийся из-за повышенной жесткости, или ржавые потеки на сантехнике – прямое следствие избыточного содержания железа.

Еще одна проблема – сезонное подтопление водных источников. Весной и осенью в период дождей уровень воды в реках и колодцах повышается, она приобретает желтоватый цвет и становится мутной. Если при выборе системы очистки не была учтена данная особенность, то в межсезонье это будет доставлять массу хлопот жильцам дома или квартиры.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОЙ ВОДЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Установка бытовых фильтров. Привести показатели питьевой воды в соответствие со стандартами можно с помощью проточных или накопительных систем, которые продаются в обычных магазинах. Это простой и относительно недорогой способ очистки, требующий только периодической замены картриджей. Проточные фильтры можно встраивать непосредственно в водопровод. Современные системы автоматического контроля и управления сообщают пользователю о загрязнении картриджа или включают механизм очистки для восстановления фильтрующей способности. Бытовые установки удаляют соли жесткости, избыточный хлор, железо, марганец, растворенные газы, тяжелые металлы, некоторые микроорганизмы.
Кипячение. Простой и доступный способ очистки питьевой воды, который поможет избавиться от ионов кальция и магния, двухвалентного железа, сероводорода, опасных бактерий. Кипячение проводят в эмалированной или стеклянной посуде в течение 15 минут. После этого воде дают отстояться и остыть естественным образом. Примеси при нагревании переходят в нерастворимые соединения и образуют осадок, который следует слить. Хранить кипяченую питьевую воду необходимо в закрытой посуде для защиты от пыли.
Простое отстаивание. Воду наливают в небольшую чистую емкость и оставляют на несколько часов. Крышку не используют, чтобы хлор мог свободно улетучиться. После верхние слои воды можно использовать для приготовления пищи, а нижние лучше слить. Такой метод очистки позволяет удалить нерастворимые соли железа, твердые примеси, песок, частицы ржавчины. Длительно отстаивать воду нельзя, так как в ней начинают размножаться бактерии, поэтому способ применяется только в случае слабой загрязненности источника.
Покупка бутилированного продукта. Если точно не известно, какие примеси есть в водопроводной воде, и подобрать оборудование для очистки сложно, можно купить продукцию в пластиковых бутылках. Производитель должен указывать на упаковке состав продукта и стандарт, по которому он изготавливался. Гарантировать безопасность такой продукции сложно: невозможно сказать, из какого источника осуществлялся водозабор и как проводилась очистка питьевой воды. Но для периодического использования такой вариант подойдет. Необходимо обращать внимание на срок годности и не нарушать условия хранения.

ЭТАПЫ ВОДОПОДГОТОВКИ

На городских станциях водоподготовки питьевая вода подвергается комплексной многоступенчатой очистке. В целом процесс можно разделить на два этапа:
Механическая фильтрация – удаление твердых примесей, хлопьев, волокнистых включений с помощью фильтрационных решеток.

Химическая очистка – воду пропускают через отстойники, подвергают коагуляции, осветлению, деминерализации, дозируют реагенты для умягчения и обеззараживания.

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Осветление. Это начальный этап очистки, который часто требуется при заборе из колодцев, озер, других открытых источников. Мутность и взвеси в воде говорят о наличии органических примесей: гуминовых и фульвокислот, колоний микроорганизмов. На этапе осветления в поток добавляют хлорсодержащие соли и коагулянты. Активный окислитель разрушает органические соединения в воде и провоцирует выпадение осадка. Нерастворимые агломераты впоследствии легче задерживаются фильтрами механической очистки.
Коагуляция. Технология направлена на удаление из воды коллоидных взвесей, которые не всегда видны невооруженным глазом. В качестве коагулянтов используют соли алюминия, которые вызывают слипание органических молекул, разрушают оболочки микроорганизмов, образуя с примесями тяжелые хлопья. Далее поток направляется в отстойники.
Отстаивание. На станциях водоподготовки предусмотрены специальные емкости, внутри которых с небольшой скоростью переливается вода. Нижние слои движутся медленнее, чем верхние, поэтому загрязняющие твердые частицы и хлопья коагулированных соединений успевают выпасть в осадок. Со дна резервуара отстоявшиеся массы удаляют через сливное отверстие.
Фильтрация. Для очистки питьевой воды используют фильтры с сорбирующей загрузкой. Раньше повсеместно применялись активированные угольные картриджи, но сегодня их постепенно заменяют порошкообразные и гранулированные засыпки. Основное отличие в том, что не вода проходит через загрузку, а сорбент высыпают в нее и перемешивают. Такой метод водоподготовки проще и эффективнее традиционной фильтрации, позволяет удалять химические примеси, тяжелые металлы, органические взвеси и поверхностно-активные вещества.
Обеззараживание. Специальная обработка необходима для устранения эпидемической опасности воды. Очистка от болезнетворных бактерий может проводиться химическими и физическими методами, но по-прежнему наиболее эффективной технологией обеззараживания является хлор. Атомы окислителя сохраняют свою активность по мере движения потока, дезинфицируя внутренние стенки трубопровода.
Деминерализация. Удаление марганца и железа из воды актуально для подземных источников, особенно расположенных вблизи рудных залежей. Деминерализацию проводят методом аэрации – насыщения потока кислородом воздуха. Вода подается в специальные колонны, где барботируется или распыляется через форсунки. В результате нежелательные примеси окисляются и образуют нерастворимые соединения. Далее происходит очистка воды на механических фильтрах.
Умягчение. Жесткость обусловлена высокой концентрацией солей кальция и магния. Для умягчения воды используют фильтры с ионообменной смолой, при прохождении через которую металлы замещаются ионами водорода или натрия, безопасными для здоровья человека. Метод дорогостоящий, поэтому используется не на всех станциях водоподготовки. В большинстве городских квартир для питьевой воды характерна повышенная жесткость, требующая установки локальных ионообменных фильтров.
По завершении комплекса водоподготовки и анализа основных параметров поток подается в распределительную сеть. Стоит понимать, что даже в случае полного соответствия санитарных показателей питьевой воды нормативным значениям при движении в старых трубопроводах происходит ее повторное загрязнение. Поэтому рекомендуется проводить анализ в аккредитованных лабораториях и обращаться за помощью в подборе фильтров в специализированные компании.

Крупные города, где можно купить фильтры для очистки воды БАРЬЕР

• Москва
• Санкт-Петербург
• Владивосток
• Волгоград
• Екатеринбург
• Казань
• Краснодар
• Красноярск
• Нижний Новгород
• Новосибирск
• Ростов-на-Дону
• Самара
• Уфа
• Хабаровск
• Челябинск