Новый подход к очистке воды помогает избежать вредных химикатов

Воду, вытекающую из вашего крана, можно пить, но это не значит, что она абсолютно чистая. Хлор уже давно является стандартом для очистки воды, но он часто содержит следовые количества побочных продуктов дезинфекции и неизвестных загрязнителей. Исследователи Технологического института Джорджии разработали «минус-подход» для борьбы с этими вредными побочными продуктами.

Вместо того, чтобы полагаться на традиционное добавление химических веществ (известное как подход «плюс»), подход «минус» позволяет избежать использования дезинфицирующих средств, химических коагулянтов и продвинутых процессов окисления, типичных для процессов очистки воды. Он использует уникальное сочетание методов фильтрации для удаления побочных продуктов и болезнетворных микроорганизмов, что позволяет центрам очистки воды использовать ультрафиолетовое излучение и гораздо меньшие дозы химических дезинфицирующих средств, чтобы свести к минимуму будущий рост бактерий в системе распределения.

«Минусовый подход — это новаторская философская концепция в области очистки воды», — сказал Юншэн Чен, профессор Бонни В. и Чарльза В. Мурман IV Школы гражданского и экологического строительства. «Его основная цель — достичь этих результатов, сводя к минимуму зависимость от химической обработки, которая может вызвать различные проблемы в основном потоке очистки воды».

Чен и его ученик Эллиот Рид, основной автор, представили минусовой подход в статье «Минус-подход может переопределить стандарты практики очистки питьевой воды», в Экологические науки и технологии журнал.

Минусовый подход физически отделяет возникающие загрязнения и побочные продукты дезинфекции от основного процесса очистки воды с использованием этих уже проверенных процессов:

• Береговая фильтрация забирает воду из естественных или построенных берегов, таких как реки или озера. Проходя через слои почвы и гравия, вода естественным образом отфильтровывает примеси, взвешенные частицы и некоторые микроорганизмы.
• Биофильтрация использует биологические процессы для очистки воды путем пропускания ее через фильтрующие слои из песка, гравия или активированного угля, которые могут поддерживать рост полезных микроорганизмов, которые, в свою очередь, могут удалять загрязнения.
• Адсорбция происходит, когда для улавливания загрязнений используется адсорбирующий материал, такой как активированный уголь.
• Мембранная фильтрация использует полупроницаемую мембрану для отделения частиц и примесей от основного уход процесс.

Минусовый подход призван привлечь водное сообщество к разработке более безопасных, более устойчивых и более интеллектуальных систем. Поскольку его технологии уже доступны и проверены, минусовой подход может быть реализован немедленно.

Он также может интегрироваться с искусственным интеллектом (ИИ) для повышения эффективности фильтрации. ИИ может помочь в оптимизации процессов, профилактическом обслуживании, обнаружении и диагностике неисправностей, оптимизации энергопотребления и системах поддержки принятия решений. Модели искусственного интеллекта также смогли надежно предсказать происхождение различных типов загрязнений в исходной воде, а модели также успешно обнаружили повреждения трубопроводов и микробное загрязнение, что позволяет проводить быстрое и эффективное техническое обслуживание.

«Эта инновационная философия стремится революционизировать традиционные очистка воды «Уменьшая зависимость от химической обработки, минусовой подход снижает потенциальные риски, связанные с использованием таких химикатов, способствуя более безопасному водоснабжению как для потребления человеком, так и для окружающей среды». защита».