Улучшение потребительских качеств питьевой воды методом низкотемпературного замораживания

• Автор: Данилов, Константин Леонидович
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Актуальные вопросы энергосбережения в области криогенно газовой техники
1.1.1. Энергосбережение в криогенной и газовой отраслях
техники и технологии
1.1.2. Утилизация холода регазификации и редуцирования природного газа с использованием технологии вымораживания воды на теплообменных поверхностях

1.2.1. Вода и её роль в жизнедеятельности человека
1.2.2. Общепринятые подходы к регламентации показателей качества
питьевых вод

1.3.1. Активация. Используемые методы
1.3.2. Талая вода как разновидность активированных типов вод
1.3.3. Криогенные аспекты активации в технологии производства талей воды
ГЛАВА II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследования
2.2. Криогенная установка для проведения работ
2.3 Методы исследования влияния тепло-массообменных процессов при
перекристаллизации на изменение физико-химических свойств
воды
2.4. Принцип отбора технологических параметров получения питьевой
воды с оптимальными потребительскими свойствами
2.5. Биотестирование потребительской ценности проб талой воды

ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЗЛ. Тестирование методики расчёта скорости движения фронта
кристаллизации
ЗЛ Л.Сепарация органических и неорганических примесей
ЗЛ.2. Изотопный эффект
3 Л .3. Изменение степени газонасыщения
3 Л .4. Генерация микродоз пероксида водорода
ЗЛ.5. Кислотно-основные свойства
ЗЛ.6. Каталитическая активность
ГЛАВА IV ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4 Л. Закономерности изменения физико-химических свойств талой воды
4.2. Обоснование и выбор оптимальных технологических параметров производства потенциально биологически активной талой воды
4.3. Биотестирование
ГЛАВА V МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И МЕТОДИКА РАСЧЁТА АППАРАТОВ ПРОИЗВОДСТВА «ТАЛОЙ» ВОДЫ С УЛУЧШЕННЫМИ
ПОТРЕБИТЕЛЬСКИМИ СВОЙСТВАМИ
ГЛАВА VI ОПЫТНО - ПРОМЫШЛЕННАЯ УСТАНОВКА ПРОИЗВОСТВА «ТАЛОЙ» ВОДЫ НА ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ
МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы ‘
В основу разработки современных образцов техники и технологии в качестве приоритетных закладываются вопросы обеспечения энергоэффективности и ресурсосбережения. Энергоёмкий характер криогенно -газовых производств априорно предопределяет особый интерес к реализации различного рода энергосберегающих мероприятий при производстве и использовании готовой продукции. Самостоятельным экономически значимым направлением при этом может рассматриваться утилизация холода редуцирования газа магистральных газопроводов и регазификации сжиженного природного газа (СПГ) в целях получения потребительски значимых вторичных продуктов, реализация которых на потребительском рынке частично покрывает издержки первоначального производства. Помимо других [74-76] известны предложения получать подобным образом «талую» питьевую воду [77,78].
Под термином «талая» вода здесь и далее по тексту понимается сред?, последовательно претерпевшая фазовые превращения: жидкость — твёрдое тело — жидкость (перекристаллизацию). Полагается, что тонкая коррекция физикохимических характеристик (активация) воды в результате перекристаллизации обеспечивает стимуляцию метаболических процессов в живом организме при её потреблении.
Введению «талой» воды в номенклатуру питьевых вод массового использования с заявленными потребительскими свойствами препятствует ряд объективных обстоятельств. Прежде всего, отсутствие единства взглядов специалистов на физическую природу факторов (совокупности факторов), обуславливающих повышение её потребительской ценности и, как следствие, -неопределённость в регламентации соответствующих показателей качества готовой продукции. Выдвинутые теории противоречивы и затрагивают спектр параметров: пониженный уровень содержания дейтерия [67], сопутствующих примесей [97], растворённых газов [41], кислотно-основные свойства [39],

пределах четырёх порядков от 10'5 до 10'9 моль/л !!! Принимая во внимание оптимальные объёмы ежедневного потребления питьевой воды (30 - 40 гр. на 1кг массы тела человека [84]), а также принципиально важное значение сохранения стабильным протолитического баланса основных водных систем организма (таблица 1), столь расширенное толкование требований, кажется, по крайней мере, не вполне адекватным. Подтверждением тезиса могут служить сообщения ряда исследователей, показавших, что смещение pH водной среды всего на 0,2 — 0,5 единиц способно в несколько раз изменять скорость протекания базовых метаболических процессов в клетках и живых организмах [130,137,141].
С этой точки зрения крайне интересной представляется концепция электрон — протонного эффекта [49], развитая автором применительно к водной среде [48]. В предлагаемой постановке каталитическая (биохимическая) активность тесно увязана со значением pH и может быть количественно оценена, например, путём измерения скорости протекания модельной реакции хинон - гидрохинон в подвергаемой тестированию жидкости. Выполненные по оригинальной методике измерения показали, что параметр к (константа скорости указанной реакции) в природных типах вод может изменяться в десятки и сотни раз. Зафиксированный результат, безусловно, требует перепроверки и уточнений, в том числе путём прямого биотестирования эффекта воздействия вод с различным значением pH на метаболизм живых организмов различной степени организации. Тем не менее, сформулированная гипотеза может рассматриваться в качестве первого шага к введению в практику, наряду со сложившимися представлениями, нового взгляда на существо и движущие силы благотворного (негативного) воздействия питьевой воды на здоровье и долголетие человека. Прикладным аспектом гипотезы служит вывод о необходимости осуществления существенно более жёсткой регламентации кислотно-основных свойств питьевой воды, чем это принято на сегодня. В полной мере этот вывод относится и к отечественному стандарту СанПиН