Ученые Пензенского государственного университета с коллегами из Пензенского государственного университета архитектуры и строительства создали и запатентовали вихревой сатуратор — инновационное устройство для очистки сточных вод, которое по своим параметрам превосходит существующие аналоги.

Существует множество способов фильтрации использованной воды. Флотационная очистка — это процесс удаления загрязняющих веществ путем подъема на поверхность с использованием газа.

«В жидкость «запускают» воздух, там идет процесс образования пузырьков. Они поднимают загрязнения наверх, где их удаляют. Флотокомплекс всплывает на поверхность жидкости, образуется пенный слой. После его удаляют. Таков принцип флотационной очистки», — пояснил один из авторов разработки доцент кафедры «Транспортные машины» ПГУ, кандидат технических наук Константин Лебединский.

Как отметил исследователь, самые распространенные способы флотационной очистки — вакуумная и напорная (компрессионная). Пензенские ученые объединили эти два способа, разработав новую конструкцию вихревого сатуратора и собрав лабораторный стенд. Вихревой сатуратор — специальное устройство, которое насыщает жидкость газом и выделяет из перенасыщенного раствора тонкодисперсные пузырьки (мелкие пузырьки газа). Сатураторы повсеместно встроены в очистное оборудование на предприятиях, где очищают сточные воды методом флотации.

Конструкция устройства позволяет «закручивать» очищаемую воду под определенным давлением. При ее переходе из одной камеры в другую давление падает.

«Под действием перепада давлений в жидкости возникают условия кавитации и из жидкости выделяются пузырьки воздуха. В вихревой камере ее «закручивают» сначала в одном направлении, затем в другом. При этом меняется давление с повышенного на пониженное, и наоборот. Такой механизм позволяет получать необходимые мелкие пузырьки газа за счет их интенсивного дробления в закрученном потоке», — объяснил принцип работы конструкции Константин Лебединский.

Новая конструкция вихревого сатуратора благодаря «закручиванию» воды позволяет поэтапно насыщать воду воздухом, а затем выделять из жидкости мелкие пузырьки. Такой подход позволит сэкономить на электроэнергии при очистке сточных вод.

Ученые протестировали свое изобретение, и эксперименты показали его эффективность. Предложением пензенских исследователей уже заинтересовалась крупная самарская компания, специализирующаяся на производстве высокотехнологичного очистного оборудования.