Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка новых научно-технических решений по безреогентной очистки воды с различной степенью загрязнения, в том числе при ликвидации чрезвычайных ситуаций и изготовление на их основе блочно-модульной автономной установки водоподготовки с автоматизированной системой управления и дистанционным контролем качества очищенной воды

Докладчик: Абрамов Павел Иванович

Должность: Начальник управления по инновационному развитию, кандидат технических наук

Цель проекта:
1.1 Формулировка задачи/проблемы, на решение которой направлен реализуемый проект. В настоящее время процессы очистки сточных вод (СВ) в условиях чрезвычайных ситуаций (ЧС) для небольших населённых пунктов (численность населения до 20000 человек) имеют большое экологическое значение. Повышение требований к скорости очистки и качеству очищаемых стоков стимулирует разработку принципиально новых и экологически безопасных технологий удаления загрязнений из СВ. Основными загрязнениями СВ являются физиологические выделения людей и животных, отходы и отбросы, возникающие при мытье продуктов питания, кухонной посуды, стирке белья, мытье помещений и поливке улиц, а также технологические потери, отходы и отбросы на промышленных предприятиях. В случае ЧС возникает необходимость очистки СВ от радиоактивных загрязнений. Бытовые и многие производственные СВ содержат значительные количества органических веществ, способных быстро загнивать и служить питательной средой, обусловливающей возможность массового развития различных микроорганизмов, в том числе, - патогенных бактерий; некоторые производственные СВ содержат токсические примеси, оказывающие пагубное воздействие на людей, животных и рыб. Всё это представляет серьёзную угрозу для населения и требует немедленного удаления СВ за пределы жилой зоны и их очистки. Таким образом, проблема обеспечения питьевой водой является актуальной задачей для действующей в стране системы водоподготовки и водоснабжения. Необходимы новые технологические решения и разработки для более полного удовлетворения нужд народного хозяйства и отдельных групп потребителей в питьевой воде, особенно в случае возникновения ЧС. Перспективным подходом следует считать разработку устройств, реализующих фильтр-озонные технологии очистки воды. 1.2 Формулировка цели реализуемого проекта; конечного продукта, создаваемого с использованием результатов, планируемых при выполнении проекта; места и роли проекта и его результатов в решении задачи/проблемы. 1.2.1 Цели проекта: а) Разработка технологических основ и экспериментального образца установки очистки вод, загрязненных в результате природных и техногенных чрезвычайных ситуаций. б) Исследование и разработка комплекса научно-технических решений по безреагентной очистке загрязнённой воды, в интересах создания автономных блочно-модульных установок водоподготовки, предназначенных для эксплуатации в условиях природных и техногенных чрезвычайных ситуаций, включая радиоактивное заражение местности, обеспечивающих интенсификацию и повышение эффективности очистки загрязнённых вод за счёт применения наноструктурированных материалов и средств активации процессов. 1.2.2 Конечный продукт – экспериментальный образец установки очистки вод, загрязнённых в результате природных и техногенных ЧС, реализующий фильтр-озонную технологию очистки природных и сточных вод (ПВ и СВ, соответственно). При выполнении ГК планируется получить следующие научно-технические результаты: 1) Научно-технические решения по безреагентной очистке СВ и ПВ, загрязнённых в результате техногенных катастроф и чрезвычайных ситуаций, направленные на создание установок водоподготовки, предназначенных для эксплуатации в условиях природных и техногенных чрезвычайных ситуаций. 2) Технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учётом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики. 3) Проект технического задания (ТЗ) на проведение опытно-конструкторской работы (ОКР) по теме: «Разработка комплексной, безреагентной блочно-модульной автономной установки водоподготовки с автоматизированной системой управления для использования их при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, при локальных авариях и катастрофах, возникающих в результате техногенного влияния или опасного природного явления, стихийного или иного бедствия, включая случаи радиоактивного заражения местности». 1.2.3 Место и роль проекта и его результатов в решении задачи/проблемы: 1) Наименование результата Технология и устройство для микрофильтрационной и электрохимической озон-пероксидной очистки природных и сточных вод 2) Краткое описание результата Отличительная особенность ПНИ состоит в разработке высокоэффективной энергосберегающей технологии и устройства для микрофильтрационной и электрохимической озон-кислородной очистки природных и сточных вод, обладающей следующими преимуществами: - снижение массогабаритных характеристик относительно прототипа в 2,5 – 4 раза; - снижение энергопотребления в 2,5 раза; - снижение себестоимости очистки воды на 12% за счёт исключения применения хлора и гипохлорида натрия; - снижение капитальных и эксплуатационных расходов; - многофункциональность; - снижение материалоёмкости; - простота конструкции и управления; - экологическая и техническая безопасность. 3) Область техники применения результата Перспективные материалы. Обработка материалов. Энергетика 4) Объект техники применения результата 41.3 – Материалы. 42.4 – Технологии 4.10.2 - Испытательное, контрольное и производственное оборудование 5) Этап жизненного цикла объекта техники применения результата 1 - Разработка 6) Направление технического совершенствования результата а) Совершенствование конструкции 11 - Усовершенствованы тактико-технические характеристики 17 - Снижена стоимость разработки и производства изделия б) Конструкционные материалы 22 - Улучшены характеристики существующих материалов 24 - Усовершенствована технология производства материала 25 - Предложены новые методы контроля качества материала и соответствующее метрологическое и испытательное оборудование 7) Форма представления сведений о результате 1 - Комплект первичной отчётной научно-технической документации на НИОКР. 2 - Модели, макеты и экспериментальные образцы изделий. 4 - Аналитические обзоры и прогнозы развития состояния предполагаемых объектов применения результата 6 – Прочие формы представления результата. 8) Перспективные направления применения результата для дальнейших исследований 09.01 - Обоснование прогрессивных технологий создания, производства и диагностики материалов. 09.03 – Повышение функциональных свойств материалов, определяющих эффективность перспективных технических систем. 09.04 – Поиск нетрадиционных путей создания, получения, обработки и диагностики состояния материалов, открывающих новые перспективы качественного роста технических систем. 09.06 - Рационализация структуры потребления материалов в промышленности путем замены редких, дорогих, нетехнологичных, экологически опасных и др. малоэффективных и неперспективных материалов и веществ, а также восстановление технологических цепочек получения материалов 10) Индекс результата G01 – Измерение, испытание B81 - Микроструктурные технологии B82 – Нанотехнологии

Основные планируемые результаты проекта:
2.1 Краткое описание основных результатов (основные практические и экспериментальные результаты, фактические данные, обнаруженные взаимосвязи и закономерности).
1) Физические и/или математические модели процессов, связанных с операциями водоочистки, в том числе:
- физическая модель закономерностей прохождения газообразных и жидких сред, аэрозолей нано-/микрочастиц металлов сквозь пористые полимеры;
- математическая и физическая модель закономерностей взаимодействия света с пористыми полимерами, модифицированными слоями наночастиц/наноструктур металлов, для обоснования оптимальных технологических режимов получения пористых полимеров, обладающих бактерицидными свойствами;
- физическая модель функционирования полимерных и углеволокнистых материалов (УГВМ) в условиях комплексного воздействия повреждающих факторов различной природы (электрическое поле, химически агрессивная среда, температура, озон, кислород и проч.);
- физические модели процессов очистки ПВ и СВ, в том числе:
а1) физическая модель процесса очистки водных растворов солей тяжёлых металлов с концентрацией от 0,15 до 0,3 мг/л;
а2) физическая модель процесса очистки водных растворов фенолов и хлорорганических соединений с концентрацией от 0,2 до 0,3 мг/л;
а3) физическая модель процесса очистки водных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) в концентрации от 4 до 5 мг/л;
- физическая модель процесса очистки фильтрующего элемента на основе радиационно-модифицированного порошкообразного полиэтилена (ФПЭ) от частиц загрязнений и солей жёсткости, сбора и удаления осадка.
2) Технологические решения для выделения радионуклидов из СВ, содержащих радиоактивные загрязнения, с использованием фильтрующих материалов на основе радиационно-модифицированного порошкообразного полиэтилена (ФПЭ), модифицированного наполнителями (активированный уголь, галлуазит).
3) Способ изготовления ФПЭ с наполнителями (активированный уголь, галлуазит).
4) Способ получения бактерицидных ФПЭ и ядерных фильтров (ЯФ) путём модификации поверхности и объёма микропор ФПЭ нано-/микроструктурами серебра, сформированными в результате пропускания аэрозоля частиц серебра сквозь пористые полимеры.
5) Технические решения по разработке метода сбора и удаления осадков, образующихся в процессе эксплуатации ЭО УО ПВ и СВ.
6) Технические решения по созданию многослойных коррозионно-стойких материалов, предназначенных для изготовления узлов и деталей экспериментального образца установки очистки ПВ и СВ (ЭО УО ПВ и СВ), обеспечивающих высокую надёжность и длительные сроки эксплуатации установки.
7) Метод расчёта толщины и оптических характеристик покрытий на основе нано- и микроструктур металлов, нанесённых на поверхность пористых полимеров методом аэрозольного напыления.
8) Эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец ЭО УО ПВ и СВ.
9) Экспериментальный образец установки очистки природных и сточных вод.
2.2 Основные характеристики планируемых результатов (в целом и/или отдельных элементов), планируемой научной (научно-технической, инновационной) продукции. Оценка элементов новизны научных (технологических) решений, применявшихся методик и решений.
В результате совместных исследований, проведённых в ОАО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова», разработана электрохимическая технология озон-пероксидной очистки природных и сточных вод и создана лабораторная установка для реализации рассматриваемой технологии. Научная новизна предлагаемой технологии состоит в применении в качестве анодов стеклоуглерода (СУ), в качестве катодов - высокоэффективных электродов нового типа, представляющих собой композитные наноматериалы, состоящие из углеграфитовых волокнистых материалов (УГВМ), армированных никелем, и состоит в in-situ синергетическом эффекте воздействия пероксикатализа, электровосстановления, электрохимически регулируемой сорбции при жидкофазном окислении загрязнений активным кислородом, образующимся при разложении озона и пероксида водорода.
Новизна и преимущества технических решений заключаются в возможности в момент обработки осуществлять:
- интенсивное озон-пероксидное окисление и деструкцию органических соединений различных классов;
- катодное дегалогенирование хлорорганических соединений;
- нитрификацию и денитрификацию;
- осаждение тяжёлых металлов, гидроксидов, оксидов;
- отсутствие дополнительной стадии получения расходуемых газов и реагентов;
- электрокаталитический синтез озона и пероксида водорода на электродах-катализаторах из углеродных материалов;
- регенерацию поверхности углеграфитовых волокнистых материалов в процессе глубокой, комплексной очистки природных и сточных вод.

Таблица 6 – Сопоставление предполагаемых характеристик устройства для электрохимической озон-пероксидной очистки природных и сточных вод с промышленными образцами (озонатор типа СУ-1, озонатор Л-1)
Характеристики Озонатор СУ-1 Озонатор Л-1, производство ОАО «Курганхиммаш» Устройство для электрохимической озон-пероксидной очистки природных и сточных вод, разрабатываемое в предлагаемом проекте (модуль тонкой очистки)
Производительность по активному кислороду, г/ч 10 10 10
Потребляемая мощность, кВт от 0,6 до 1 0,2* от 0,6 до 1
Расход электроэнергии на один килограмм активного кислорода, кВт∙ч/кг 51 25 10
Рабочее напряжение, В от 6 до 100 10000 от 6 до 100
Давление сжатого воздуха на входе в озонатор, мПа Не используется от 0,4 до 0,6 Не используется
Габаритные размеры, мм, в том числе:
- длина
- ширина
- высота

480
200
500

780
625
1870

300*
150*
650*
Примечание: (*) – проектируемые параметры, которые могут быть изменяться при проведении ПНИ

2.3 Сопоставление с результатами аналогичных работ, определяющими мировой уровень.

В большинстве установок для озонной очистки СВ реакции с озоном происходят в водной фазе. Как правило, реакции озонолиза в водной фазе подчиняются кинетике первого порядка, и скорость окисления, следовательно, зависит от концентрации озона в воде. Таким образом, повышение эффективности очистки СВ можно достичь посредством увеличения концентрации озона в газовой смеси.
Высокие концентрации озона (вплоть до 25% (объём.)) могут быть получены электрохимическим (ЭХ) методом [3]. ЭХ метод генерации озона основан на реакции анодного окисления воды:
9Н2О → 6Н3О+ + 6е‾ + О3
Необходимо отметить, что в процессе ЭХ генерации озона расходуется только два компонента: электричество и вода. Помимо высоких концентраций образующегося озона, немаловажным преимуществом ЭХ метода, в отличие от газоразрядного, является отсутствие нежелательных примесей оксидов азота. В определённых условиях проведения ЭХ процесса синтеза озона можно ожидать образования гидропероксида водорода, что в итоге приводит к усилению эффективности обработки СВ.
Отмечено [3], что высокая эксплуатационная стойкость материалов анода и катода к воздействию химически агрессивной среды, озона, кислорода является важным требованием при разработке современных электрохимических генераторов озона (ЭХГО). В [3] был разработан и испытан анод на основе титана с добавкой β-кристаллической формы оксида свинца PbO2. При этом площадь поверхности анода варьировалась от 50 до 200 см2.
Конструкция ЭХГО включала следующие основные компоненты: а) электролизёр; б) блок электропитания; в) система контрольно-измерительной аппаратуры (КИПиА); в) система охлаждения электродов; г) система подачи и отвода СВ, система подачи и отвода образующихся газов на аноде и катоде электролизёра; д) диафрагма, разделяющая катодное и анодное пространство ЭХ аппарата.
В результате исследовательских испытаний ЭХГО были показаны его преимущества в качестве и эффективности очистки СВ по сравнению с установкой на основе газоразрядного метода получения озона. Было установлено, что выход гидропероксида водорода при использовании ЭХГО рассматриваемой конструкции является низким. Кроме того, наблюдали высокую скорость коррозии анода. Заключено, что ЭХГО, разработанный в [3], необходимо эксплуатировать при плотностях тока менее чем 0,1 А/см2 (таблица 4) в составе устройств для очистки СВ малой производительности (до 1 м3/час). Подобные установки могут найти применение для очистки воды от загрязнений в медицинских учреждениях, предприятиях электронной промышленности, в нефтехимии. Сделан вывод, что применение озонных технологий очистки СВ выгодно в случаях, когда стоимость получения озона менее значима по сравнению с необходимостью немедленного получения очищенной воды, т.е. в условиях чрезвычайных ситуаций.
Отмечено [4], что принцип метода электрохимического получения озона состоит в окислении воды на аноде. Известно, что молекулы воды предпочтительнее вступают в реакции окисления до кислорода, чем до озона, поскольку выделение кислорода происходит при гораздо более низких потенциалах (1,23 и 1,51 В, соответственно). В процессе получения озона важную роль играют реакции с участием адсорбированных на поверхности электрода гидроксильных радикалов и молекул кислорода.
Эффективность образования озона также зависит от химического состава анода, морфологии электрода, конфигурации ЭХ ячейки, плотности тока, состава электролита, анодного потенциала и температуры. Подчёркнуто, что природа анодного материала является одним из основных факторов эффективной работы ЭХГО. Чаще всего в ЭХГО применяют аноды на основе платины, золота, палладия, оксида свинца, оксида олова, алмаза и стеклоуглерода (СУ). Эксплуатационный ресурс анода можно повысить за счёт использования катионно-обменной диафрагмы, размещаемой между электродами. В результате рассмотрения свойств различных анодных материалов, авторы делают вывод об отсутствии анодного материала для ЭХГО, полностью удовлетворяющего всему комплексу необходимых требований для данного типа электродных материалов.
В работе [5] рассмотрены технико-экономические аспекты применения в промышленности трёх современных процессов окисления загрязнений в СВ: а) очистка СВ, содержащих микропримеси органических соединений, посредством ЭХ-генерированного озона; б) очистка СВ воздействием озона, получаемого в газовом разряде; в) очистка воды в окислительном процессе Фентона (процесс проводится при рН 3,0 с добавкой FeSO4•7H2O). Общей чертой рассматриваемых окислительных процессов является образование гидроксильных радикалов, реакции которых с молекулами загрязнений обеспечивают высокую эффективность очистки СВ. Установлено (таблица 5), что очистка СВ путём озонирования газоразрядным озоном имеет самую высокую стоимость для всех рассмотренных видов соединений. В то же время очистка СВ от органических загрязнений различной природы методами ЭХГО и Фентона имеет примерно сопоставимую стоимость. В случае ЭХГО основными факторами, влияющими на стоимость обработки, следует считать стоимость (цену) ЭХ ячейки, источника электропитания и материала электродов. Также необходимость учитывать стоимость очистки СВ от механических примесей методом микрофильтрации. Цена ЭХ реактора определяется площадью электрода и изменяется от 12000 до 18000 Є/м2, в случае применения алмазных анодов. Очевидно, использование более дешёвых анодных материалов может значительно удешевить стоимость установки в целом, которая может изменяться от 20000 до 180000 Є в случае применения алмазных анодов.
Сообщается [6], о разработке фирмой OZONIA LTD (Швейцария) комплекса фильтр-озонных установок очистки СВ для различных применений методом ЭХГО, которые обладают следующими техническими характеристиками:
1) Объём обрабатываемых СВ, л – 500;
2) Скорость циркуляции воды в установке – 500 л/час;
3) Скорость протекания воды сквозь ЭХГО – 100 л/час;
4) Рабочий ток, А – 10 А;
5) Производительность ЭХГО по озону – до 200 мг/час.
Показана высокая эффективность разработанной установки для очистки СВ от различных видов микроорганизмов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Кожинов В.Ф. // Очистка питьевой и технической воды. Примеры и расчёты: Учеб. пособие для вузов. — М.: ООО «БАСТЕТ», 2008. — 304 с.
2 Васильев А.Л. // Разработка технологий и установок для производства питьевой воды из поверхностных источников с использованием озона: Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. д-ра техн. наук. 05.23.04 – Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов. – Самара, 2011. – 19 с.
3 Electrochemical generation of high-concentrated ozone in compact integrated membrane systems: Final Report to the Water Research Commission of South Africa by Dr D.G. Bessarabov DINAX Technologies, CC PO Box 3419 Matieland 7602
4 Yun-Hai Wang and Qing-Yun Chen // Review article. Anodic Materials for Electrocatalytic Ozone Generation // Hindawi Publishing Corporation International Journal of Electrochemistry Volume 2013, Article ID 128248, 7 pages http://dx.doi.org/10.1155/2013/128248
5 Pablo Canizares, Ruben Paz, Cristina Saez, Manuel A. Rodrigo // Costs of the electrochemical oxidation of wastewaters: A comparison with ozonation and Fenton oxidation processes // Journal of Environmental Management. – 2007. - doi:10.1016/j.jenvman.2007.10.010
6 Stanley B.T. // Electrolytic ozone generation and its application in pure water systems // Ozonia Ltd Duebendorf, Switzerland
2.4 Пути и способы достижения заявленных результатов, ограничения и риски.
Для успешной реализации и достижения целей и задач ПНИ будут использованы следующие методы и способы:
1) Исследовательские испытания качества очистки модельных растворов, имитирующих состав природных и сточных вод, планируется проводить с использованием созданных в ОАО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» испытательных стендов, имитирующих реальные условия эксплуатации установки очистки ПВ и СВ.
2) В качестве электродов ЭХГО будут созданы новые композиционные наноматериалы с наноразмерными металлофуллереновыми поверхностными слоями на поверхности никеля, нержавеющей стали и УГВМ, содержащими кислородсодержащие группы, обладающие высокой каталитической активностью, сорбционной ёмкостью и коррозионной стойкостью. Разработка электродов для испытательного стенда на основе рассматриваемых материалов позволит получать высокочистые окислители: озон и перекись водорода. Создание на поверхности никеля металл-фуллеренового слоя позволит добиться:
а) улучшения качества водоочистки от фенола и формальдегида, хлорорганических соединений, железа и тяжёлых металлов, солей жёсткости;
б) повышение производительности процессов электросинтеза неорганических окислителей, в том числе – возрастание выхода пероксида водорода на 5 – 10%, выхода озона – на 30 – 40%;
в) многократное увеличение сорбционной ёмкости электродных материалов;
г) возрастание коррозионной стойкости электрода на 10 – 30%.
Синтез нано-/микрошероховатых электродных поверхностей предполагается осуществлять методом импульсного электроискрового легирования исходной металлической поверхности, за которым следует электроосаждение слоя фуллеренов из суспензий фуллерена С60. Преимущества метода: а) простота, отсутствие специальных требований к условиям проведения обработки; б) отсутствует необходимость в предварительной обработке поверхности металла; г) возможность получения многокомпонентных и многослойных наноразмерных поверхностных покрытий; д) высокая адгезия между металлом и металл-фуллереновым слоем; е) возможность контроля сорбционной ёмкости металлофуллеренового слоя; ж) возможность регулировки толщины металлофуллеренового слоя.
3) Применение для изготовления деталей и узлов испытательных стендов и экспериментального образца установки композиционных металлических материалов, обладающих высокой коррозионной и термической стойкостью в условиях воздействия агрессивных и высокотоксичных компонентов, высокотемпературных потоков топливно-воздушных смесей и химически активных сред.
4) Использование в составе установки фильтрующих элементов на основе радиационно-модифицированного порошкообразного полиэтилена производства Филиала ОАО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» (г. Обнинск, Калужская область).
5) Наличие в ОАО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» системы контроля качества и лицензий на осуществление следующих видов деятельности:
- лицензия на осуществление деятельности эксплуатация взрывоопасных производственных объектов №ЭВ-01-002730 (КС) от 22 сентября 2006 года;
- лицензия на разработку и производство боеприпасов серия 1564-Б-БП-Р-П № 002088 от 20 июня 2005 года;
- лицензия на эксплуатацию ядерного реактора ВВР-Ц № ГН-03-108-1312 от 30.03.2004 года;
- лицензия на производство медицинской техники №99-03-000163 от 27 января 2005 года;
- лицензия на осуществление деятельности в области использования источников ионизирующего излучения (генерирующих) № 77.99.15.002.Л.000148.08.07 от 24 августа 2007 года;
- лицензия на право осуществления образовательной деятельности серия А № 283174 от 6 ноября 2007 года.
6) Для контроля качества очистки природных и сточных вод предполагается разработать, аттестовать и сертифицировать следующие методики выполнения измерений (МВИ):
- МВИ газопроницаемости пористых полимеров;
- МВИ проницаемости по воде пористых полимеров;
- МВИ коэффициента прохождения аэрозолей частиц металлов сквозь пористые полимеры;
- МВИ спектров оптического поглощения/пропускания образцов пористых полимеров;
- МВИ коэффициентов диффузного и зеркального отражения поверхности образцов пористых полимеров в видимой и ближней ИК области спектра;
- МВИ спектров оптического поглощения/пропускания водных растворов сред, имитирующих микрозагрязнения органической и неорганической природы;
- МВИ измерения величины химического потребления кислорода (ХПК);
- МВИ перманганат-ионов в пробах питьевых, природных и сточных вод;
- МВИ концентрации углеводородов в пробах питьевых, природных и сточных вод;
- МВИ железа, кобальта, никеля, меди и марганца в пробах питьевых, природных и сточных вод;
- МВИ хрома в пробах питьевых, природных и сточных вод;
- МВИ общего солесодержания (жёсткости) в пробах питьевых, природных и сточных вод;
- МВИ мутности и цветности в пробах питьевых вод;
- МВИ водородного показателя (рН) в пробах питьевых вод;
- МВИ сорбционной ёмкости поверхности УГВМ по йоду.
- МВИ концентрации озона йодометрическим способом.
- МВИ поверхностных функциональных кислородсодержащих групп (карбоксильных, фенольных, карбоксильных из лактонных групп) на поверхности УГВМ и СУ;
- МВИ коррозионной стойкости многослойных коррозионно-стойких материалов;
- Методика приготовления водного раствора щавелевой кислоты;
- Методика регенерации ФПЭ ультразвуковой обработкой;
- Методика регенерации ФПЭ противотоком;
- Методика регенерации ФПЭ кипячением в водном растворе щавелевой кислоты;
- Методика обработки промывных вод флоккулирующими добавками;
- Методика термической сушки осадка.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
3.1 Описание областей применения планируемых результатов (области науки и техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться или планируемая на их основе инновационная продукция).
Результаты ПНИ имеют высокий инновационный потенциал и являются конкурентоспособными. Внедрение результатов ПНИ планируется производить посредством проведения исследовательских и эксплуатационных испытаний, направленных на изучение особенностей применения установки для очистки различных видов природных и сточных вод, в организациях и на предприятиях Российской Федерации и стран-членов СНГ, в том числе:
1) ГП «Водоканал» (Приднестровская Молдавская Республика, г. Тирасполь).
2) ОАО «Мосводоканал» (г. Москва).
По итогам испытаний предполагается заключение хозяйственных договоров.
3.2 Описание практического внедрения планируемых результатов или перспектив их использования.
Рекламная информация о результатах работ по разработке электрохимических технологий очистки природных и сточных вод была включена в состав экспозиции ОАО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» на различных всероссийских и международных выставках. В результате участия в выставочных мероприятиях определён круг потенциальных заказчиков результатов ПНИ: Роскосмос, Росатом, транспорт, строительство, микроэлектроника России, стран-членов СНГ, дальнего зарубежья, предприятия химической, пищевой и медицинской промышленности РФ, в том числе:
1. ОАО «РКК «Энергия» им. С.П. Королёва»,
2. ОАО «НПО им. С.А. Лавочкина»,
3. ГК РКНЦ «Прогресс»,
4. ФГУП ЦНИИ «Комета»,
5. ЦНИИМАШ,
6. ФГУ «22 ЦНИИИ Минобороны РФ»,
7. ФГУП ОНПП «Технология»,
8. Московский лесотехнический институт (МЛТИ),
9. ООО «Алтын-Нива»,
10. Московский комитет по науке и технологиям,
11. ООО «Центр теплофизических исследований»,
12. ООО «Балт-стройкомплект»,
13. ФГУП «ММПП «Салют»»,
14. НПО «Булат»,
15. Государственная некоммерческая организация «Инвестиционно-венчурный фонд Республики Татарстан» и т.д.
С организациями, указанными в списке, и другими предприятиями РФ и стран-членов СНГ, планируется проведение мероприятий по коммерциализации результатов ПНИ.
3.3 Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на развитие научно-технических и технологических направлений; разработка новых технических решений; на изменение структуры производства и потребления товаров и услуг в соответствующих секторах рынка и социальной сфере.
Результаты выполнения ПНИ будут способствовать развитию исследований и научно-технических разработок в области создания новых методов электрохимической генерации озона и воздействия концентрированных потоков озона на различные материалы, а также повышению качества жизни широких слоёв населения страны за счёт замены используемых в настоящее время технологий хлорирования воды на озонные технологии водоочистки и водоподготовки. Можно заключить, что озонные технологии очистки СВ обладают рядом несомненных преимуществ по сравнению с традиционным хлорированием воды, и являются перспективными технологиями для практической реализации в устройствах для водоочистки и водоподготовки, применяемых в чрезвычайных ситуациях.
3.4 Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на развитие исследований в рамках международного сотрудничества, развитие системы демонстрации и популяризации науки, обеспечении развития материально-технической и информационной инфраструктуры.
1) Результаты, полученные в процессе выполнения ПНИ, будут использованы при проведении совместных исследований с учёными Румынии и Республики Молдова в рамках проекта «Исследование закономерностей физической и химической активации нано-/ микроструктурированной поверхности катодов на основе углеволокнистых материалов для разработки высокоэффективной технологии и устройств электроадсорбционной очистки сточных вод при одновременном воздействии озона», выполнение которого планируется в рамках программы ERA.Net RUS PLUS, при условии положительного итога конкурсного отбора, проводимого в настоящее время.
2) Результаты, полученные в процессе выполнения ПНИ, будут использованы для пропаганды достижений российской науки и техники при проведении Всероссийских конференций молодых учёных и специалистов, аспирантов и студентов, планируемых к проведению в ОАО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» в течение 2015 – 2016 гг.

Текущие результаты проекта:
4.1 Проводится составление промежуточного отчёта по первому этапу ПНИ.
4.2 Подготовлен отчёт о патентных исследованиях.
4.3 Разработан лабораторный технологический регламент производства ФПЭ и ЯФ, модифицированных нано-/микроструктурами серебра.
4.4 Подготовлена эскизная конструкторская документация на автоматизированный испытательный стенд для физического моделирования процессов получения питьевой воды из приповерхностных источников.
4.5 Разработана программная документация на программное обеспечение системы сбора, обработки и передачи информации, управления работой автоматизированного испытательного стенда для физического моделирования процессов получения питьевой воды из приповерхностных источников.
4.6 Осуществлена разработка следующих методик выполнения измерений:
- МВИ газопроницаемости пористых полимеров;
- МВИ проницаемости по воде пористых полимеров;
- МВИ коэффициента прохождения аэрозолей частиц металлов сквозь пористые полимеры;
- МВИ спектров оптического поглощения/пропускания образцов пористых полимеров;
- МВИ коэффициентов диффузного и зеркального отражения поверхности образцов пористых полимеров в видимой и ближней ИК области спектра.
4.7 Выполнен комплекс проектно-конструкторских, монтажно-сборочных и пуско-наладочных работ по созданию и запуску в эксплуатацию автоматизированного испытательного стенда для физического моделирования процессов получения питьевой воды из приповерхностных источников.
4.8 Проводятся экспериментальные исследования закономерностей процессов очистки ПВ и СВ методом микрофильтрации с использованием автоматизированного испытательного стенда для физического моделирования процессов получения питьевой воды из приповерхностных источников.
4.9 Подготовлена и направлена в печать одна статья.
4.10 Подготовлена одна заявка на патент.
4.11 Проводится подготовка к защите кандидатской диссертации.