Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Современное состояние водоподготовки и водопотреблеюїя на отечественных предприятиях радиоэлектроники 8
1.1. Особенности развития производства на предприятиях радиоэлектроники и управления охраной здоровья работников и окружающей среды 8
1.1.1. Сварочно-сборочные технологии в радиоэлектронике и условия труда на рабочем месте 11
1.1.2. Технологическая обработка, методы охраны труда на этой операции в электровакуумном производстве 29
1.2. Технологии очистки воды 37
1.3. Качество воды и соответствие его современным требованиям радиоэлектроники 52
ГЛАВА II Исследование и разработка современньгх методов водоподготовки 57
2.1. Требования к качеству природных вод и их классификация 57
2.2. Реагентные методы очистки природной воды 61
2.2.1. Хлорирование воды 61
2.2.2. Озонирование 65
2.3. Безреагентные методы очистки 67
2.3.1. Магнитная обработка 67
2.3.2. Ультрафиолетовое излучение 70
2.3.3. Обработка воды лазерным излучением 74
ГЛАВА III. Техника эксперимента и выбор устройства для реализации лазерной и магниткной водоподготовки 19
3.1. Краткое описание высокоинтенсивных источников воздействия 79
3.1.1. Лазерные источники 81
3.2. Методика исследования 88
ГЛАВА IV. Исследования воздействия лазерного излучения и магнитных полей на водные среды 96
4.1. Исследования воздействия лазерного излучения на природную воду 96
4.1.1. О механизме 100
4.2. Магнитная обработка воды для технологических целей 101
Общие выводы 107
Список использованной литературы 108
Приложение 117
- Технологии очистки воды
- Реагентные методы очистки природной воды
- Методика исследования
- Магнитная обработка воды для технологических целей
Введение к работе
В настоящее время в Российской Федерации намечается постепенный и устойчивый рост промышленного производства. В то же время происходит привнесение в окружающую среду (ОС), а также возникновения в ней новых, обычно не характерных для окружающей среды веществ химического или биологического происхождения, оказывающих вредное воздействие на природные экосистемы и человека. Обеспечение экологической безопасности является определяющим условием успешного решения современных экономико-промышленных задач, поскольку вся эта деятельность должна-быть направлена на улучшение качества жизни людей и сохранение их здоровья.
Это, прежде всего, относится к предприятиям радиоэлектронной промышленности (РЭП), при работе которых используется значительное количество вредных и - особо вредных веществ, а при функционировании технологических процессов происходит выделение значительных количеств загрязняющих веществ (ЗВ), в том числе тяжелых металлов (ТМ). Эти технологические процессы потребляют большие количества пресной воды, в том числе и питьевой. В процессе функционирования предприятий радиоэлектронной промышленности здоровью их персонала и жителей прилегающих районов угрожает происходящее загрязнение атмосферы и гидросферы. К тому же возможны аварии на этих опасных объектах, в связи с чем защита персонала и населения в такой зоне загрязнения приобретает особое значение. Требуемые в этих случаях предупредительные и инженерно-технические мероприятия обеспечения безопасности и локализации загрязняющих веществ требуют проведения. как фундаментальных, так и прикладных научных исследований.
Если в вопросах защиты атмосферы от загрязняющих веществ технического или биологического характера достигнуты значительные успехи, базирующиеся на солидном теоретическом, экспериментальном и
4 промышленном потенциале, то в области очистки и обеззараживания пресной воды при применении её на промышленных производствах, в т. ч. и на предприятиях радиоэлектронной промышленности, прогресс более чем скромен.
Применяемые на предприятиях радиоэлектронной промышленности физико-химические методы реагентного выделения ионов, фундаментальные физико-химические основы адсорбционной очистки- воды от органических веществ, широко апробированное обеззараживание воды сильными окислителями (хлор, озон) в целом удовлетворяют требованиям существующих технологическим процессов. Однако новым технологиям, например, нанотехнологиям техническая.вода, очищенная такими способами непригодна. Не отвечает требованиям сегодняшнего дня и питьевая вода для персонала радиоэлектронных производств, полученная известными методами очистки и обеззараживания. Питьевая вода, полученная с применением хлора или его модификаций (гипохлориты, хлористый аммоний)! в качестве окислителя и обеззараживающего агента опасна для* питья работникам предприятий радиоэлектронной промышленности, находящихся, в основном, во вредных условиях труда. Дело в том, что недостаток хлора приводит к неполному обеззараживанию воды, а избыток — к попаданию в питьевую воду свободного хлора, очень вредного для организма работников. И хотя для удаления избыточного хлора используют реагенты - восстановители (бисульфит, SO2), в, самом процессе хлорирования природной воды образуется «букет» токсичных хлорорганических соединений, в том числе обладающих мутагенной активностью и генотоксичностью.
В качестве альтернативы хлору часто рассматривают озон. Окислительные свойства озона связаны как с его прямым воздействием со многими органическими и неорганическими-веществами, так и с распадом в воде на свободные радикалы с, образованием гидроксильного1 радикала -наиболее реакционноспособного из известных окислителей. В качестве продуктов озонирования образуются органические кислоты, альдегиды, и
5 кетоны, которые зачастую оказываются более токсичными, чем исходное вещество. Таким образом, хлорирование и озонирование пресных вод дают негативные эффекты потому, что природная вода в зоне функционирования предприятий радиоэлектронной промышленности загрязнена веществами, используемыми при промышленном производстве, которые, находясь в природной воде, взаимодействуют с хлором или озоном, образуя высокотоксичные соединения. Эти загрязняющие вещества, как органического, так и неорганического происхождения попадают как в поверхностные, так и в подземные природные воды. Происхождение этих ЗВ - некачественные очистные сооружения предприятий радиоэлектронной промышленности, которые не обеспечивают должной степени очистки сточных вод, а также временные или постоянные хранилища вредных отходов производства.
В конце прошлого и начале нынешнего столетия целый ряд предприятий радиоэлектронной промышленности являлись банкротами, и источниками загрязняющих веществ, по-видимому, в значительной степени являлись брошенные хранилища и свалки отходов вредных веществ.
Настоящая работа посвящена исследованию роли безреагентной очистки существующих природных вод в одном из регионов России (г. Калуга) со значительной концентрацией радиоэлектронных производств в сохранении жизни и здоровья их работников. Причем она для очистки и обеззараживания не использует известные окислительно-восстановительные реакции: в её основу положено внешнее физическое воздействие излучения. Причём качественно излучения особенно-когерентного. Таким излучением является лазерное и ввиду его монохроматичности, высокой интенсивности существенно отличающегося от известных некогерентньгх источников излучения. Накопленные к настоящему времени фундаментальные сведения по взаимодействию лазерного излучения с веществом позволяют по-новому взглянуть на суть физико-химических явлений, происходящих при таком взаимодействии с объектами физики конденсированного состояния.
К тому же имеющиеся к настоящему времени, хотя и не многочисленные данные о том, что когерентное излучение лазера способствует очистке воды от загрязняющих веществ.
Цели и задачи исследования.
Целью данной работы является изучение безреагентных методов очистки вод разного назначения на предприятиях радиоэлектронной промышленности и оценка роли лазерного излучения на качество пресной воды в контексте сохранения жизни и здоровья персонала.
Для достижения цели предстояло решить следующие задачи:
выполнить аналитические исследования и установить связь между деятельностью предприятий радиоэлектронной промышленности и загрязнением объектов окружающей среды;
выявить особенности загрязнения поверхностных и подземных вод продуктами функционирования предприятий радиоэлектронной промышленности;
на базе выполненных исследований выбрать оптимальные объекты исследования, предложить и опробовать необходимую технику эксперимента;
провести экспериментальные работы, проанализировать полученные результаты и предложить механизмы и модели процессов, происходящих при физическом воздействии лазерного излучения и магнитной обработки с загрязнителями пресной воды конкретных объектов исследования;
провести исследование в области охраны труда работников РЭП и выработать рекомендации относительно полученных результатов по очистке воды от загрязняющих веществ лазерным излучением.
Объект исследования
Объектом исследования служила природная вода, взятая из подземных и поверхностных источников, расположенных в районе нахождения ФГУП «КЗТА», г. Калуга.
Методы исследования
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: методы математического моделирования и системного анализа, микробиологический, кристалле оптический, лабораторный методы, современные санитарно-химические, бактериологические, вирусологические, паразитологические, биохимические методы.
Научная новизна
Выявлена эффективность водоподготовки безреагентньгми методами на предприятиях РЭП.
Впервые доказана и реализована при водоподготовке бактерицидная сущность лазерного излучения красного цвета (X = 0,63 мкм).
Установлены закономерности уменьшения размеров кристаллов минералов в воде магнитным полем постоянных магнитов.
Практическая ценность работы.
Предложен способ водоподготовки с достаточно высокой эффективностью удаления загрязняющих и вредных веществ из воды, без использования для этих целей химических веществ и реагентов.
Произведена разработка метода для реализации безреагентной водоподготовки применительно к функционированию предприятий радиоэл ектр онной промышленно сти.
Новый разработанный метод позволит перейти на совершенно новый уровень водоподготовки на предприятиях радиоэлектронной промышленности.
Личный вклад соискателя в проведение исследований и получение экспериментальных результатов является определяющим. Все аналитические и экспериментальные результаты, включенные в диссертацию, получены самим автором, либо при его непосредственном участии. Последнее касается и выполнения анализов проб в аккредитованных лабораториях Госсанэпиднадзора г. Калуги и изготовления полиградиентных активаторов с высокоэнергетическими магнитами.
Технологии очистки воды
В настоящем разделе проанализированы все известные методы водоподготовки, которые приемлемы для потребления на электровакуумных заводах как для технологических, так и для питьевых целей [48-61], причём с учётом зарубеленого [62] и отечественного опыта [63].
Жёсткость воды определяет содержание в ней так называемых солей жёсткости (солей Са, Mg). В соответствии с СанПин жёсткость не должна превышать 7 мг экв/л (в отдельных случаях до 10 мг экв/л). Если жёсткость воды превышает эти показатели, то производится умягчение воды, т. е. удаление из неё солей Са и Mg.
Для умягчения используются следующие методы:1. Импфирирование воды (метод применяется в тех случаях, когда из воды необходимо удалить карбонатную жидкость (Са(НСО)2. СаС03, Mg(HC03)2, MgC03), а некарбонатную (CaS04. СаС12, Ca(N03)2, MgS04) MgCl2) Mg(N03)2) можно оставить. Данный метод заключается в переводе карбонатной жесткости в некарбонатную жёсткость путём простого подкисления Са(НСО)2 + 2НС1СаСІ2 + 2Н2СОз- Метод имеет следующие недостатки: 1) необходим постоянный контроль за дозировкой кислот, 2) требуется защита оборудования от коррозии, которая возникает под действием агрессивных сред.2. Термическая обработка.3. Совокупность реагентных методов, суть которой состоит в переводе ионов Са и Mg в практически нерастворимые соединения.4. Метод ионного обмена, который основан на пропускании воды через специальные ионообменные материалы,5. Комбинированные методы.
Выбор метода умягчения зависит от исходной жёсткости воды, от необходимой глубины умягчения воды, от технико-экономических показателей. На практике в последние годы наибольшее распространение и применение получил метод ионного обмена, т. к. он является наиболее экономически оправданным способом умягчения воды.
Метод ионного обмена - основан на использовании специальныхионообменных материалов, так называемых ионитов (обычно, это - шарикиспециальной смолы). Ионообменные материалы являютсявысокомолекулярными соединениями кислого или основного характера, которые получают путём поликонденсации исходных мономеров, либо их сополимеризации.
Иониты — твёрдые вещества органического или неорганического, естественного или искусственного, происхождения. В состав ионитов входят нерастворимая в воде молекулярная структура и ионы (активные группы), которые могут обмениваться на ионы из контактирующего раствора. По характеру действия все иониты делятся на две группы:1). Катиониты - иониты, способные обменивать катионы -НЯНК- + ЇҐ2). Аниониты - иониты, способные обменивать анионы -OH-ROHR+ + OH"
В результате имеют- особый раствор электролитов с органической, подвижностью ионов. Каждый ионит обладает обменной ёмкостью, которая рассчитывается, как количество ионов, способных обменяться в одном цикле фильтрования. Выражают обменную ёмкость в г. экв. Задержанных ионов на 1 м3 ионита до момента проскока этих ионов в фильтрат.
Обменная ёмкость ионита зависит от:1. рН среды. С увеличением рН увеличивается бменная ёмкость катионитов и уменьшается обменная ёмкость анионитов.2. зависит от природы ионита, т. е. от размера зёрен ионита и от природы активных групп (мелкозернистый ионит обладает большей развитой контактирующей поверхностью, т. е. имеет несколько большую обменную ёмкость, чем крупнозернистый ионит. Но при этом гидравлическое сопротивление такого материала выше и тратится больше электроэнергии на фильтрование воды). Оптимальный размер зерна 0,3..1,5 мм. 3. от природы и концентрации тех ионов, которые находятся в исходном растворе.
Все ионообменные процессы протекают в строго эквивалентных количествах, достаточно быстро, избирательно, обратимо. В процессе умягчения воды ионы кальция и магния, содержащиеся в воде, обмениваются на ионы натрия, которые хорошо растворимы в воде и не образуют отложений на поверхностях.
Когда исчерпана полная обменная ёмкость ионита, его можно регенерировать, т. е. восстановить его активность. Регенерация истощённого катионита проводится фильтрованием через него раствора поваренной соли. Регенерация анионита производится с использованием растворов кислот. Для умягчения воды, т. е. для удаления ионов Са, Mg используются катиониты, а процесс называется катионированием.
Катиониты: минеральные и органические.
Минеральные катиониты искусственного происхождения приготовляют смешением раствора сульфата алюминия с растворами соды и жидкого стеїсла. Выпадающий в осадок алюмосиликагель обезвоживают на фильтрпрессе с последующим просушиванием отжатого геля потоком горячего воздуха. Высушенный гель дробят в крупу, из которой отсеивают годные для загрузки фильтров зёрна.При использовании ионообменных материалов для умягчения воды выделяются три основных метода:1. Na - катионирование2. Н - катионирование3. H-Na - катионирование.
Реагентные методы очистки природной воды
Одним из самых распространенных методов является обработка воды хлором. Хлорирование воды - постоянное мероприятие, осуществляемое на коммунальных водопроводах и станциях по обработке технических и сточных вод. Кроме того, хлорирование проводится и как кратковременное или периодическое мероприятие, необходимое для дезинфекции вводимых в эксплуатацию участков водопроводной сети, фильтров, резервуаров чистой воды и т. п. При уточнении методики хлорирования необходимо учитывать назначение этого процесса, наличие и характер имеющихся в воде загрязнений, возможные колебания в составе примесей воды ,и специфические особенности водоочистных сооружений-.
Исходя из различных целей хлорирования существующие методы обработки воды хлором или солями, содержащими активный хлор, можно объединить в две основные группы: постхлорирование и перехлорирование.
Постхлорирование это процесс обеззараживания воды, который применяется после всех других способов её обработки, т. е. является завершающим этапом очистки воды. Если вода не подвергается другой-обработке, кроме обеззараживания то это будет постхлорирование, т. е. конечное хлорирование.
Постхлорирование может производиться как небольшими (нормально хлорирование), так и повышенными дозами хлора (перехлорирование); оно может применяться и совместно с другими реагентами (комбинированное хлорирование).
Нормальное хлорирование используется в случае небольшого загрязнения воды. При этом дозы хлора устанавливаются, такими, чтобы вкусовые качества воды не снижались. Количество остаточного хлора после 30 мин. контакта воды с хлором допускается не более 0,5 мг/л.
Перехлорирование применяется тогда, когда нормально хлорирование не даёт требуемого бактерицидного эффекта или приводит к ухудшению органолептических1 показателей воды. Перехлорированием устраняют многие неприятные привкусы, запахи, уничтожают бактерии, очищают воду от некоторых отравляющих веществ. Перехлорирование питьевой воды не только вызывает гибель организмов, но и уничтожает некоторые органические вещества, которыми питаются бактерии.Хлор взаимодействует с водой (гидролиз хлора) по уравнению реакции
Процесс обеззараживания воды хлором протекает в две стадии: сначала хлор диффундирует через оболочку клетки микроорганизма, затем вступает в реакцию с энзимами. Скорость процесса определяется кинетикой диффузии хлора внутрь клетки и интенсивностью отмирания клеток вследствие нарушения метаболизма. С увеличением концентрации хлора в воде, повышением температуры и переводом хлора в сравнительно легко диффундирующую, недиссоциированную форму, общая скорость процесса обеззараживания возрастает.
С повышением значения рН бактерицидность хлора в воде уменьшается. Присутствующие в воде способные к окислению органические соединения, восстановители, а также коллоидные и взвешенные вещества, обволакивающие бактерии, замедляют процесс обеззараживания воды.
Хлор, гипохлоритная кислота и гипохлориты взаимодействуют с присутствующими в воде с аммиаком, аммонийными или органическими солями, содержащими аминогруппы, образуя при этом моно- и дихлорамины, трёххлористый азот:
При гидролизе полученных соединений выделяется активный хлор, поэтому они также обладают бактерицидным действием. Различают хлор свободный (молекулярный хлор, хлорноватистая кислота и гипохлорит-ионы) и связанный (хлор, входящий в состав хлораминов).
Свободный хлор в 20 - 25 раз более бактерициден, чем связанный. С увеличением рН воды уменьшается содержание связанного хлора в дихлораминах и увеличивается остаток его в монохлораминах, бактерицидное действие которых в 3 - 5 раз слабее, чем дихлоаминов. Бактерицидность хлораминов в 8 — 10 раз выше, чем хлорпроизводных органических аминов и иминов. Это объясняется большой скоростью гидролиза хлораминов, поэтому гипохлорит - ион выделяется быстрее.
Если источник водоснабжения ненадёжен в санитарном отношении, воду из него необходимо обрабатывать таким количеством хлорсодержащего реагента, чтобы доза остаточного свободного хлора в воде составляла не менее 0,3 мг/л при минимальной длительности контакта 30 минут, т. е. производят пробное хлорирование воды. Для гарантии обеззараживающего действия в воде поддерживают остаточные концентрации свободного или связанного хлора.
Кроме бактерицидного действия хлор может поглощаться различными веществами, находящимися в воде во взвешенном и растворённом состоянии.
Хлорпоглощаемость воды зависит от наличия в воде гуминовых веществ, железа, аммонийных солей и других химических веществ. На процесс хлорпоглащаемости воды влияют температура, рН, время контакта, доза хлора, перемешивание.
Взвешенные вещества как органического, так и минерального происхождения значительно снижают бактерицидное действие хлора. Препятствуют появлению бактерицидного эффекта также и поверхностно -активные вещества, также отрицательное влияние оказывают на процесс хлорирования пестициды и детергенты.
В результате этого .требуется доочистка природной1 воды, что влечёт за собой определённые проблемы.
К тому же хлор и его соединения вредны. При хлорировании опасны свободные радикалы, нестабильные молекулы с нечётным числом электронов, образующиеся в результате химического взаимодействия хлора с присутствующими в воде органическими, молекулами и повреждающие жизненно важные клеточные структуры при попадании в организм человека. Вторгаясь в клетку, частицы с нечётным числом электронов разрушают её, создавая десятки себе подобных и запуская «цепную» реакцию. Этим негативное воздействие хлора на организм человека не заканчивается: убивая вредные бактерии-в водопроводной среде на всём пути её следования вплоть до кишечника человека, хлор заодно уничтожает и микрофлору организма, необходимую для нормального процесса пищеварения.
Методика исследования
Подробное, выполненное выше, описание лазерного источника и. свойств лазерного излучения позволят описать лишь схемные решения. Схема лазерного облучения стоячей пресной воды приведена на рис. 3.1. Лабораторная установка для лазерного облучения стоячей воды, выполненная по этой схеме приведена на рис. 3.2. и состоит из лазерного облучателя, поворотного зеркала, рассеивающей линзы и стакана с объектом исследования (пресной водой). Особенности методики лазерной активации жидких сред подробно описаны нами в работе [86].
В качестве источника лазерного излучения были применены гелий -неоновые лазеры мощностью 5 мВт (ЛГ - 66), 20 мВт (ЛГН - 111) и 50 мВт (ЛГН - 222). Поворотное зеркало служило для изменения хода луча лазера из горизонтального положения в вертикальное (вниз) и, как правило, располагалось под углом Брюстера. Равномерное рассеивание лазерного излучения по поверхности исследуемого объекта обеспечивали рассеивающей линзой, которая представляла собой оптический элемент с матовой поверхностью.
Для исследования воздействия лазерного излучения в динамике, т. е. когда объект исследования - проточная вода - была собрана лабораторная установка по схеме, приведённой на рис. 3.3. Из схемы видно, что исследуемая вода из объёма 3 проходит через прямоугольную кювету 7 и после облучения попадает в сосуд с обработанной водой 9. Луч гелий -неонового лазера требуемой мощности 2 стеклянным цилиндром 5 развёртывается в полукольцо и тем самым, по мощности, равномерно распределяется по длине кюветы с протекающей водой.
Вся исследовательская часть по изучению состава контрольных и облученных проб производилась в санитарно - бактериологических лабораториях Центра Госсанэпиднадзора в Калужской области по принятым там методикам, суть которых широко известна и подробно описана [87 - 88].
С целью выбора и предложения комплексной водоподготовки предприятий радиоэлектроники наряду с лазерной активацией природной воды, основное направление которой обеззараживать воду для защиты персонала, поставлены эксперименты по магнитной обработке объекта исследования в направлении- получения результатов для получения воды технологического применения, не склонной к накипеобразованию в системах охлаждения термических, сварочных и откачных производств.
Для этих применили известный магнитный активатор ГМС 20 и вновь разработанный магнитный активатор на постоянных магнитах из Nd - Fe - В фирмы ЗАО «Элмат - ПМ» (типа МАПМ). Методика обработки подробно изложена в [89], а схема конструкции магнитного активатора МАПМ приведена на рис. 3.4.
При скорости протекания воды через такой магнитный активатор 1,8 м/с длина рабочего зазора оптимальна и равна 1 = 6 мм.В экспериментальных исследованиях были использованы оптические микроскопы типов МБС - 9, Р - 11, ММР - 4, MICMEI - 1, а также современные персональные компьютера с параметрами для обработки результатов исследований. 1. Газоразрядные гелий - неоновые лазеры наиболее оптимально подходят для решения задач по водоподготовке на предприятиях РЭП, не смотря на их малые уровни мощности в непрерывном режиме (от единиц до нескольких десятков мВт). Основное их преимущество - качество излучения и простота конструкции. Механизм воздействия лазерного излучения на биологические загрязнения, происходящий на клеточном и молекулярном уровнях, обеспечивает обеззараживание природной воды более качественно, что позитивно скажется на здоровье персонала.2. При применении магнитных систем с чередующимися полюсами N - N получены положительные результаты при водоподготовке технической воды с малым уровнем накипеобразования в системах охлаждения установок термических и сварочных производств.3. Предложенные лабораторные устройства и методики исследований подтверждают сделанные в п. 1 и п. 2 выводы.
Магнитная обработка воды для технологических целей
К настоящему времени особенно наглядным является эффект снижения жёсткости воды под влиянием магнитного поля. Вода, являясь универсальным растворителем, в естественной окружающей среде она накапливает в себе минералы из литосферы. Различные трубопроводы и элементы установок, по которым циркулирует вода, при технологическом её использовании, имеют более высокий электрический потенциал,, чем вода, и минералы, растворённые в ней, осаждаются внутри оборудования, образуя накипь. Поскольку теплопроводность, например, извести, в 20 раз меньше теплопроводности стали, потери тепловой энергии в системе центрального отопления составляют более 50 %. К тому же, срок службы оборудования из - за коррозии и других эффектов снижается на четверть. Имеются и другие негативные последствия использования жёсткой воды.
Известны факты благотворного влияния электромагнитного поля на свойства воды, протекающей по трубопроводу, когда создаваемые им акустические колебания частотой 1.,5 кГц, разрушают молекулярные связи минералов с водой, в результате чего накипь разрушается и вымывается.
Исходя из того, ;что кристаллы кальция и других минералов, имеющие острые кромки в холодной воде, становятся меньше, их контуры округляются и теряют способность сцепляться друг с другом, накоплением накипи уже не происходит. Видно также, что размер кристаллов из обработанной воды в созданном МАЛА на высокоэнергетических постоянных магнитах меньше, чем у кристаллов из воды, обработанных в активаторе ГМС — 20 и коэффициент качества магнитной обработки выше. Результаты исследований по магнитной обработке водопроводной воды приведены в табл. 7, Магнитная обработка воды заключалась в том, что поток воды, пересекая на своём пути магнитные силовые линии, расположенные перпендикулярно направлению её движения, подвергается воздействию магнитного поля.
Для оценки эффективности воздействия магнитного поля на водную систему был принят кристаллический способ. Он, в частности, позволил оценить эффективность воздействия магнитного поля на процесс накипеобразования и определить оптимальные режим магнитного активатора.
Кристалл ооптический способ заключается в сравнении под микроскопом частиц твёрдой фазы, полученных на предметном стекле при кипячении необработанной и обработанной водопроводной воды известным магнитным активатором ГМС - 20 и созданным лабораторным активатором МАПМ.
Взятые пробы фильтровались и разливались в равных количествах в химические стаканы вместимостью 150..200 мл, в которые помещали предметные стёкла в наклонном положении. Пробы одновременно кипятили в течение 15 мин. После кипячения предметные стёкла извлекали и просушивали при температуре 100 С (373 К). Просушенные стёкла помещали под микроскоп при увеличении в 300..600 раз и изучали частицы твёрдой фазы, обработанной и необработанной воды.
Результаты этих исследований приведены нарис. 3.5 (а, б). 1. На основе экспериментов с лазерным излучением различных длин волн выявлена высокая бактерицидная эффективность излучения гелий -неоновых лазеров (к — 0,63 мкм) при обработке водных сред. Простота конструкции и высокое качество лазерных He-Ne приборов позитивно скажется на возможности их использования при охране труда обслуживающего персонала предприятий РЭП.2. Магнитная обработка природной среды в созданных активаторах на постоянных магнитах NdFeB в устройствах МАПМ придаёт ей свойства, предотвращающие накипеобразование, что делают её незаменимой в качестве технологической воды радиоэлектронных производств. 1. Проведённые исследования установили, что отечественные предприятия РЭП медленно адаптировались к всё возрастающим требованиям по охране здоровья персонала и охране окружающей среды из-за отсутствия эффективных и экономичных технологий. Существующая водоподготовка природной воды с применением хлорирования и озонирования не отвечает по качеству современным технологиям в приборостроении и в других отраслях промышленности и в большей степени неприемлемы с точки зрения охраны здоровья работников предприятий и населения из-за образования в обработанной воде токсинов, более токсичных, чем исходные вещества.2. Аналитические исследования, выполненные в рамках настоящей работы, позволили сделать вывод об эффективности защитных систем цехов, от загрязняющих веществ, если их основой является вода с одной стороны, и о неудовлетворительном качестве питьевой и технической воды на некоторых предприятиях РЭП с другой стороны.3. На основе экспериментов с лазерным излучением различных длин волн выявлена высокая бактерицидная эффективность излучения гелий — неоновых лазеров при обработке водных сред. Простота конструкции и высокое качество лазерных He-Ne приборов позитивно скажется на возможности их использования при охране труда обслуживающего персонала предприятий РЭП.4. Установлено, что применение магнитных систем с чередующимися полюсами эффективно при водоподготовке технологической воды в системах охлаждения установок термических и сварочных производств.5. Выявлено, что лазерное воздействие на длине волны 0,63 мкм при сканировании поверхности природной воды приводит к её полному обеззараживанию при всех исследованных мощностях лазерного излучения.
