Частично разорванные ковалентные связи образуют в массе УСВР огромное
количество ненасыщенных межатомарных углеродных связей по периметру
гексогоналов углерода. Эти ненасыщенные межатомарные углеродные связи
(свободные радикалы) при контакте с очень широкой группой веществ
(можно сказать — со всеми нерастворимыми и некоторыми растворимыми в
воде примесями) удерживают их в массе УСВР, пропуская молекулы воды. Лучше всего удерживаются примеси, родственные УСВР по химическому составу (основа — углерод), например, нефтепродукты и эфирорастворимые вещества. Очень важно, что УСВР не
вступает в химические реакции с сорбируемыми веществами, иными словами,
в отфильтрованной воде не может быть никаких веществ, которых не было
на входе: может быть сама УСВР в незначительных количествах, которую не удержали прокладки (это не страшно, т.к. УСВР можно
принимать внутрь), могут быть в незначительных количествах те или иные
не до конца сорбированные примеси, но чего-то третьего, каких-то
веществ, образовавшихся в результате химической реакции УСВР и тех или иных примесей (или химической реакции между самими примесями, где катализатор — УСВР) быть не может. Хотя УСВР удерживает
примеси за счет свободных радикалов на молекулярном и атомном уровнях,
так сказать, электрохимическими методами (а не просто чисто
механически), но при этом в химические реакции не вступает. Связь УСВР и сорбируемых примесей достаточно прочная для того, чтобы их задержать в массе УСВР, но при этом достаточно слабая, чтобы при определенных условиях отделить примеси от УСВР. Так, например, УСВР, поглотившая нефть из нефтесодержащей воды (1 г УСВР поглощает
примерно 80 г нефти), может быть регенерирована простым отжимом (пресс,
центрифуга и др.). После отжима УСВР на 30-40% теряет сорбирующую
способность (часть нефти останется в массе УСВР), но способен «работать» и дальше.
При смачивании УСВР образует массу, обладающую огромным
гидравлическим сопротивлением, которое намного выше, чем, скажем, у
активированного угля. В этой массе, как в очень плотно сплетенной сети
«запутываются» — чисто механически — даже самые мелкие взвеси. Это
означает, что масса УСВР толщиной в несколько сантиметров работает не
только как сорбент, удерживая примеси при помощи ненасыщенных
межатомарных углеродных связей, но и как фильтр, чисто механически
удерживая даже мельчайшие примеси и взвеси. В этой второй своей
ипостаси УСВР-фильтр работает подобно мембранным бытовым фильтрам.
Подобно — не значит, что также, нет — намного лучше. Дело в том, что
мембраны удерживают примеси только одной плоскостью или несколькими
плоскостями, а УСВР удерживает их объемом.
Пример. В объединении
садоводств «Дунай» (Всеволожский район, Ленинградская область)
подаваемая по частично проржавевшим трубам питьевая вода имеет желтый
цвет за счет не только гумуса, но и нерастворенного в воде
трехвалентного железа (ржавчины). Эта ржавчина состоит из настолько
мелких частиц, что удержать их можно лишь мембраной с ячейками размером
0,3 микрона. Стоящий на очистке этой воды мембранный фильтр засорился
уже через 50 литров и перестал пропускать воду. Стоящий рядом
УСВР-фильтр полностью очистил воду от всех примесей, в том числе и от
мелкой ржавчины, в объёме 25 куб.м.
Чтобы засорить мембрану или
систему мембран мелкими и мельчайшими примесями, достаточно пропустить
через них объем воды, на несколько порядков меньший, чем для того,
чтобы засорить объемный УСВР-фильтр. Мембранные фильтры не только
необходимо регулярно промывать (ясно, что система обратной промывки
резко удорожает очистку воды), но и менять значительно чаще, чем
картриджи УСВР-фильтров, не требующие никакой промывки.Как УСВР очищает воду от бактерий и вирусов
Работа УСВР в
ипостаси фильтра позволяет — и многим это кажется парадоксальным —
очищать воду от микроорганизмов — бактерий и вирусов. Дело в том, что
микроорганизмы не могут плавать в воде подобно рыбам или пловчихам в
бассейне, им обязательно нужно «сесть» на микроплотик — какую-нибудь
мелкую взвесь. Поскольку УСВР удерживает любые, даже самые мелкие взвеси, то вместе с ними удерживаются и любые микроорганизмы: они остаются в толще УСВР, а вода очищается от любых бактерий и вирусов. Однако, микроорганизмы, находящиеся в разветвленной структуре УСВР, могут продолжать размножаться. Поэтому для того, чтобы микроорганизмы не размножались в толще УСВР, следует применить те или иные меры, например — как это делается в УСВР-фильтрах для питьевой воды — посеребрить УСВР. Посеребренный УСВР обладает огромным преимуществом по сравнению с иными посеребренными сорбентами (например — с посеребренным активированным углем)
не только в эффективности защиты от бактерий и вирусов (мимо
посеребренного угля микроорганизм еще может проскочить на своем
«плотике», мимо УСВР не проскочишь), но и в том, что серебро (ионы серебра) очень мало вымывается в отфильтрованную воду. После посеребренного УСВР в
воде обнаруживается всего 0,005 мг/л серебра при ПДК в 10 раз большем,
т.е. 0,05 мг/л. Это и понятно, т.к. серебро (как и любая другая
примесь) удерживается в массе УСВР. Через уголь мельчайшие частички серебра пройдут в отфильтрованную воду (а это — загрязнение ее тяжелыми металлами), через УСВР — нет.
|
