1

秋明天然气科学探测研究所（科研生产联合体） 俄罗斯天然气工业股份公司子公司

俄罗斯“瀑布”电凝净水系统

俄罗斯天然气工业股份公司ОАО Газпром (英文缩写Gazprom) 简称俄气，是俄罗斯最大的企业，也是全

球最大的天然气开采企业。

俄气为中欧东欧和独联体各国提供所需的几乎全部天然气。

俄罗斯天然气工业股份公司在2011年财富世界500强中排名第35位。

2

营业额 1172亿美元 （2010年） 净利润 319亿美元 （2010年）

俄罗斯总统梅德韦杰夫会见俄气CEO阿历克谢米勒

3

俄罗斯总统梅德韦杰夫会见俄气CEO阿历克谢米勒

4

米勒总裁向总统汇报俄气新技术创新简报 其中第一个就是водопад（瀑布）相关纳米科技成果

5

6

普通净水技术的缺陷

源水包含的水合物

矿物污染 有机污染物

В

矿物 污染

В

В В

В

В В

有机 污染物

В

В В

В

В

物质组合 -  铁 -  镁 -  硅

物质组合 -  腐败酸性物质 -  石油炼制副产品 -  合成污染物

去铁技术 •  气化技术 •  氧化技术 •  过滤

化学处理技术

•  电凝 •  碎片化处理 •  去浑浊处理 •  过滤

石英砂

•  硅酸膜

活性炭

•  有机复合物膜

矿物质 污染物 有机

污染物

在硅酸参与下过滤效果提高4～5倍

7

水质对人类健康的影响

q  据世界卫生组织：70～80％疾病源于劣质饮用水

q 铁质过多导致血液、肝脏和皮肤疾病

q 镁过多会导致神经系统、肾脏和心血管疾病

q 硅过多会导致肾脏疾病、膀胱结石和膀胱癌.

q  在俄罗斯硅化物过多德乌德摩尔梯奥村：: - 脑中风发生率高于正常值5倍; - 糖尿病发生率高于正常值2倍； - 局部贫血发生率高于正常值2倍.

8

电凝水净化技术

9

1. 物理化学模型 分子纳米水平的高分子矩阵膜和矿物与有机物质形成的水化物间相互作用

矿物质形成的水化物

高分子矩阵释放作用

总结: 水化复合物相互作用的活性取决于水化外壳内水分子的数量

物质.

有机物

物质.

物质.

物质.

1:4 –相互作用活性 50 %

在有机复合物水化外壳的水分子分布中，人们发现了“水－矿物质－有机物”三倍系统

矿物物质 有机物

物质

物质.

有机物

物质.

1:2 –相互作用活性 75 %

有机物 物质. 1:1 – 相互作用活性 100 %

1:6 –相互作用活性 30 % 物质 .

有机物

物质 .

物质 .

物质 .

物质 .

物质

高分子矩阵 化合物间相互作用

有机物质形成的水化物

普通物质

10

技术处理和安装的可扩充式模块

11

速度域的分布

垂直平面的速度域分布 (小箭头表示了这个平面的速度方向）注释：这个区内只可见6个孔

水平平面的速度域分布 (小箭头表示了这个平面的速度方向）

水动力计算模型 “瀑布-15”水站过滤器聚苯⼄乙烯滤芯和机械系统的水动力学模型

12

电凝技术的基础方法

13

原子－分子纳米水平铝电极和水与矿物质污染物电化学相互作用图解

Al

相互作用产物

氢氧化铝凝胶 +

+

H O

H

不溶解的铁铝复合物的分解产物

铝电

极

水

+H

O H

H O

H

+H O

H Si O

O

硅酸

O

O H

O Si

H

O

O

H O

O Si

H

H Fe2O3

H

H

O

O

Fe O H H

H

O

O

Fe O H H

H

O

O

Fe O H

氢氧化铁

Si O

O

氢氧化铝

H

H

O

O

Аl O H

Al

H

H

Аl

氢

氢

+ -

不溶解的硅铝复合物的分解产物

14

原子－分子水平腐化酸性物、有机物和表面活性物电凝净水图解

Al

铝电

极

+ -

铝－腐化酸性物复合物的分解产物

H H

C

H

H

H O

O C C H

H

H

C

H

H

H O

O C C H

H

C

H

H

H O

C H

Al

O C

O

腐化酸性物

Al 氢氧化铝凝胶

+H

O H

水

+H

O H

H O

H

氢氧化铝

H

H

O

O

Аl O H

氢

+

H

H

n

Al n

n

相互作用产物

15

原子－分子纳米水平硼复合物电凝净水图解

Al

铝电

极

+ - 相互作用产物

硼砂

Na2B4O7 + HCl H2B4O7 酸 焦硼酸

O

Al О H + H2B4O7 O

В

O

O

В В

O

O

В О

О

Al H O

O

В

O

O

В В

O

O

В О

O

В

O

O

В В

O

O

В О

О

H H

铝硼复合物

16

“瀑布”电凝净水站技术图解

1. 源水处理模块 2. 水温空调系统溶解物容器 3. 复杂电凝处理模块 4. 去除气体模块 5. 去浑浊模块 6. 过滤装置 7. 净水容器 8. 紫外线杀菌处理模块 9, 10. 泵 11. 泵－液体计量器 12. 喷嘴 13. 计算机控制系统模块 14. 配电房

17

“瀑布”净水前后水质分析结果

使用地点 城市 水源 净化前水源化学分析, 毫克 /立方分米 净化后水质化学分析, 毫克 /立方分米

铁常规: 不超过 0,3 mg/dm3

镁常规: 不超过 0,1 mg/

dm3

硅常规: 不超过 10 mg/dm3

铁常规: 不超过

0,3 mg/dm3

镁常规: 不超过 0,1 mg/dm3

硅常规: 不超过 10 mg/dm3

1 2 3 4 5 6 7 8 9

俄罗斯天然气工业股份公司下属各企业

秋明天然气科学探测研究所办公区

秋明 水渠 0,3-0,5 0,13-0,14 18,0-20,0 0,01-0,06

0,09-0,1 5,0-8,5

秋明天然气科学探测研究所生产厂区

安提皮诺城（Antipino）

水井 7,0-12,0 0,6-1,0 16,0-18,0 0,02 0,12 5,0-8,0

天然气开采区 （位于亚马拉－内内查自治区）

纳迪莫（Nadimo）

水井 2,7-4,0 0,47-0,81 12,0-15,0 0,06-0,12

0,1-0,12 6,5-8,0

9,0-10,0 0,74-0,9 14,0-16,0 0,04 0,08 6,3

天然气开采区 (位于亚马拉－内内查自治区)

新乌仑哥依市（Nova

Urengoj）

水井 2,2-4,5 0,4-0,6 2,0-3,6 0,0,1-0,03

0,03 0,3-0,5

天然气开采区 (位于亚马拉－内内查自治区)

湖泊 2,9-3,6 0,31-0,41 1,0-1,5 0,01-0,03

0,07-0,08 0,3-0,5

色泽指数– 50-80 度 色泽指数– 10 度

浑浊指数 – 1,5 mg/dm 3 浑浊指数– 0,5 mg/dm 3

毫克 /立方分米

铝常规:不超过 0,5 mg/dm3

10

0,08

0,09

0,12

0,1

0,05

0,04

18

俄罗斯天然气工业股份公司禹戈尔斯克传输公司

翰迪－曼萨自治区 （Ĥanti-Mansa） 思维特利基村（Svetlij）

水井 2,5-4,0 1,2-1,5 14,0-15,0 0,08 0,1 7,9

翰迪－曼萨自治区 （Ĥanti-Mansa） 安德拉村 （Andra）

水井 1,5-3,0 0,35-0,4 12,3-14,3 0,02-0,04 0,05 4,5-6,0

翰迪－曼萨自治区 （Ĥanti-Mansa） 扎坡拉尔尼基村（Zapolarnij）

水井 1,0-3,3 0,2-0,3 6,5-7,5 0,02-0,04 0,05 1,0-1,8

翰迪－曼萨自治区 （Ĥanti-Mansa） 禹戈尔斯克市（Jugorsk）

水井 3,5-6,3 0,2-0,3 14,5-16,0 0,06-0,1 0,05-0,1 5,6-6,0

翰迪－曼萨自治区 （Ĥanti-Mansa） 普里奥比耶村（Priobje）

水井 0,7-1,2 0,9-1,3 15,0-17,5 0,06-0,08 0,11 6,0-8,0

翰迪－曼萨自治区 （Ĥanti-Mansa） 卡钦村 （Kazim） 水井 15,0-16,5 2,5 12,0-13,0 0,09 0,12 6,0-6,9

翰迪－曼萨自治区 （Ĥanti-Mansa） 波普罗夫斯卡村（Bobrovka）

水井 6,7-8,9 0,7-0,9 10,1-15,0 0,03-0,05 0,1 2,1-4,3

斯维德罗夫斯卡省（Sverdlovska） 佩里姆村 （Pelim） 河流 2,8-5,2 0,2-0,3 5,5-6,0 0,06-1,0 0,05 0,6-2,0

色泽指数– 80-958 度 色泽指数– 11,0-15,0 度

浑浊指数– 7,0-20,0 mg/dm 3 浑浊指数– 0,09-0,1 mg/dm 3

使用地点 城市 水源 净化前水源化学分析, 毫克 /立方分米 净化后水质化学分析, 毫克 /立方分米

铁常规: 不超过 0,3

mg/dm3

镁常规: 不超过 0,1 mg/

dm3

硅常规: 不超过 10 mg/

dm3

铁常规: 不超过

0,3 mg/dm3

镁常规: 不超过 0,1 mg/dm3

硅常规: 不超过 10 mg/

dm3

1 2 3 4 5 6 7 8 9

毫克 /立方分米

铝常规:不超过 0,5 mg/dm3

10

0,16

0,08

0,02

0,1

0,18

0,15

0,06

0

19

秋明省自流井水净水水质 普通净水站和“瀑布”净水站效果比较

源水, 平均值

普通净水站处理后效果

“瀑布”净水站处理后效果

俄罗斯国家标准 SanPiN 2.14.1074-01

12

10

8

6

4

2

0

10,2

1 0,1 0,3

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0

1,1

0,95

0,1 0,1

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

18 16,8

6

10

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

0,54

0,35

0,01

0,2

铁 镁 硅 水毒性

有毒

物数

量 (m

g / d

m3 )

毒性

物指

数

20

各种型号的“瀑布”净水站 生产能力从昼夜5～8000立方

21

即将发送给客户的“瀑布－15PV”净水站

22

在工作中的“瀑布－50”净水站 位于秋明天然气科学探测研究所（科研生产联合体）实验厂

23

即将发送给尤尔哈诺夫气田 的“瀑布－100”内观

24

秋明天然气科学探测研究所实验厂两台为俄气多比察纳迪姆气田生产的“瀑布－200”

25

Produktado de modulo por la stacio «Akvofalo-3500» por la Surguta uzino de stabiligo de gaskondensaĵo

电凝水处理自动模块，每昼夜500到1200 м3

Produktado de modulo por la stacio «Akvofalo-8000» por la urbo Tarko-Sale

26

水去浊技术自动模块 昼夜生产能力有 800, 1600, 2500, 3200 и 6000 立方米几种规格

q  上层水分流高效系统

q  污染物管式引导器水动力净化自动系统

q  高效去浊：95～98％污染物以浓缩分解物形式被除去

q  滤柱冲洗水回流精滤系统

27

精细过滤系统自动模块 生产能力昼夜400, 600, 800 и 1000 立方米

28

苏尔古特提炼厂“Akvofalo-3500”组装中 俄气苏尔古特传输公司

29

滤水大厅 MEOV-500电凝净水模块技术线

苏尔古特提炼厂“Akvofalo-3500”组装中 俄气苏尔古特传输公司

30

塔尔科－撒勒市VOS-8000模块安装 “瀑布-8000”水站

31

塔尔科－撒勒市的“瀑布-8000”水站

32

采用电凝饮用水净化技术的主要优势

1.  无需加热源水 2.  高质量净水效果，与源水污染程度无关 3.  净水效果： 毒性指数＝0！ 4.  净化过程中仅损失2,5-3 %的水（相对普通净水技术10-15 %） 5.  整个系统全自动运行，无需人工干预 6.  极少的维护人员 7.  锅炉间燃料需求减少25-50%. 8.  防水垢技术使得锅炉延长4～5倍寿命锅炉 9.  电凝分解产物再利用：作为下水道水净化的二级电凝剂 10.  反复使用： 低廉的拥有成本

33

自来水的利用

34

禹戈尔斯克输气公司四个下属企业使用“瀑布”净水器的结果分析

指数 自来水源水 经12小时分解沉淀后的冲洗源水 经净化过的水？ 自来水源水 经12小时分解沉淀

后的冲洗源水 经净化过的水？

俄罗斯饮用水标准最高限

SanPiN 2.1.4.1074-01

Nidinskoje LPU MG Priozjorskoje LPU MG

常见铁, mg/dm3 110-130 70-90 0,03-0,06 90-120 70-90 0,04-0,08 0,3

镁, mg/dm3

0,74-1,58 0,7-1,55 0,08-0,1 0,78-1,15 0,77-1,1 0,09-0,1 0,1

硅, mg/dm3 11,2-13,3 11,0-12,4 2,9-4,7 11,4-13,7 11,3-13,5 1,2-1,5 10,0

铝残留, mg/dm3 - - 0,02-0,08 - - 0,04-0,06 0,5

常见硬质物, mg（对应）/dm3 1,08-1,7 - 0,98-1,56 0,42-0,52 - 0,38-0,48 7,0

Tajoĵnoje LPU MG Pravo-Ĥetinskoje LPU MG

常见铁, mg/dm3 100-120 45-55 0,04-0,06 120-150 50-70 0,03-0,05 0,3

镁, mg/dm3 0,54-0,74 0,5-0,7 0,09-0,1 0,65-1,2 0,6-1,0 0,07-0,1 0,1

硅, mg/dm3 11,5-13,9 11,4-13,8 3,0-3,5 14,5 12,8-14,3 1,5-1,8 10,0

铝残留, mg/dm3 - - 0,05-0,07 - - 0,08 0,5

常见硬质物, mg（对应）/dm3 2,21-2,62 - 2,15-2,45 0,2-1,0 - 0,18-0,9 7,0

35

纳迪姆输气公司两个下属企业使用“瀑布”净水器的结果分析

指数 自来水源水 经12小时分解沉淀后的冲洗源水 经净化过的水？ 自来水源水 经12小时分解沉淀

后的冲洗源水 经净化过的水？

俄罗斯饮用水标准最高限

SanPiN 2.1.4.1074-01

Pangodi村 Nadim市

常见铁, mg/dm3 120-150 40-60 0,03-0,08 100-110 35-43 0,10-0,12 0,3

镁, mg/dm3 0,7-1,3 0,7-1,25 0,08-0,1 0,5-0,6 0,45-0,55 0,09-0,1 0,1

硅, mg/dm3 6,5-9,0 6,2-8,0 1,5-2,2 15,5-20,3 14,5-18,5 6,5-7,0 10,0

铝残留, mg/dm3 - - 0,08-0,11 - - 0,08-0,16 0,5

常见硬质物, mg（对应）/dm3 0,65-0,85 - 0,6-0,8 0,85-1,55 - 0,75-1,35 7,0

36

纳迪姆市“EKO-瀑布-2500”自来水电凝站三维示意图

37

节省能源和资源

38

“瀑布”电凝技术 在0,5-1 0С的温度条件下无需额外对处理源水加热也能保证优异的净水效果。而普通化学反应净水法要求加热至12-14 0С。

在电凝净水过程中 对水进行强电磁处理。这使得盐类分子在分子水平发生“相转

移”由溶解状态变成硬度小结晶体。因此在使用得到的净水在锅炉中加热不会发生结石状的水垢，只会有少许灰尘状的沉淀物，很容易清除。

使用“瀑布”净水站的水 能使锅炉等水加热容器寿命延长4～5倍，节能50％！

39

在大型“瀑布”水站使用自来水回收装置 能节约出7～25％的干净饮用水。 “瀑布”水站中自动水泵管理的使用 节省水泵耗电达30％。 污染物与铝电极分子水平相互作用 相对于普通化学净水技术提高3～4倍效率。 电凝净水的综合效能 相对于普通化学净水技术，最大限度地减少了技术人员人力操

作和设备使用的数量，还减少了2倍的设备占地面积。

40

净水过程及辅助过程完全自动化 能帮助用户减少30～40％的人工支出。 运营成本底： 只需电能、铝电极和少量添加氯化钠。视源水污染情况而定。 投资保护 从现有自来水系统转换到“瀑布”电凝净水系统无需中途切断自来水供应。能最大限度地利用现有设备。

41

在俄气集团中分布全俄的“瀑布”水站

42

俄罗斯科学院的评价

«…这项电凝饮用水净化技术采用了纳米技术…» V. F. 夏巴诺夫院士，俄罗斯科学院西伯利亚分院主席团主席 P. G. 席库里雅科夫，学术秘书

43

相关证书:

1.  水质合格证书

2.  装置许可证

3.  电凝分解物合格证书

44

2003年“瀑布”技术团队得到俄气集团“环境保护创新与应用”大奖

45

总结与推荐

§  “瀑布”所采用的是领先的纳米电凝净水技术 §  “瀑布”自动净水站日产5～8000立方净水，已经被成功地广泛应用。 §  “EKO-瀑布”大型自来水净水站日产2500立方净水，已经被成功地广泛应用。 §  该项技术已经成功被广泛用在不同的地理和气候条件下，尤其是偏远地区。

46

谢谢关注 请联系： 邮件 zlong0825@gmail.com LinkedIn: http://cn.linkedin.com/in/zlong