ВНИМАНИЕ! На форуме начался конкурс астрофотография месяца - СЕНТЯБРЬ!
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Цитата: Valerij56 от 25 Апр 2019 [18:56:57]Поскольку нам вообще-то нужна питьевая вода, то от органики и сероводорода помогает аэрация и угольный фильтр на выходе. Если нужна совсем уж чистая вода, то стоит добавить ионообменные колонки.Вообще проблема тут делится на три для каждой из которых требуются разные подходы.1) Очистка воды добываемой из пород на Марсе. Ну что там может быть... неорганические соли (главным образом сульфаты магния, натрия и железа, хлориды магния и кальция, перхлораты, чуть чуть солей тяжёлых металлов и, возможно, хроматов), может быть растворённый углекислый газ и метан (что в общем малоинтересно, т.к. они малотоксичны). В общем и всё, маловероятно, что там окажется что-то ещё. Это всё хорошо и почти полностью может быть удалено дистилляцией, тут более-менее понятно.
Поскольку нам вообще-то нужна питьевая вода, то от органики и сероводорода помогает аэрация и угольный фильтр на выходе. Если нужна совсем уж чистая вода, то стоит добавить ионообменные колонки.
2) Очистка канализационного стока. В общем продукт малотоксичный, но очень богатый органикой. Дистилляция тут умеренно эффективна (очень много веществ будет перегоняться вместе с водой), а любая мембрана, если на неё подать то, что течёт по канализации, мгновенно сдохнет. Однако тут может быть высокоэффективна биофильтрация (в несколько стадий, скажем аэробное окисление на первой и фитофильтры на второй, какая-нибудь ряска соединения азота из водных растворов может выбирать вплоть до совершенно микроскопических концентраций). Нужно отметить, что в этом цикле в системе могут накапливаться неорганические соли (прежде всего натрия, тут есть системный дисбаланс между потребностью в натрии животных (в том числе человека) и растений), поэтому скорее всего после биофильтрации потребуется удаление избыточных солей, что можно добиться с помощью доочистки части циркулирующей воды с помощью осмотических мембран или дистилляцией. Плюс, возможно, еще для окончательной очистки от примесей органики на последнем этапе - фильтрация через угольный фильтр (или, может быть, озонирование).
Если осаждённый ил, образующийся на стадии аэробного окисления, по крайней мере частично удалять (т.е. выбрасывать в ближайший кратер ), то проблемы накопления чего-то вредного в цикле быть не должно.
3) Сбросные воды органического синтеза. Там будет содержаться целый коктейль органики, в том числе высокотоксичной, их проще с минимальной очисткой использовать только для технологических нужд, где возможное загрязнение не критично не допуская их попадания в контур питьевой воды. Заниматься их глубокой очисткой дело неблагодарное.
Ну абиогенный метан, образующийся при серпентизации железосодержащих минералов, точно есть и наблюдается на Земле (и скорее всего был, а может и есть сейчас, на Марсе)
Цитата: Кремальера от 25 Апр 2019 [18:12:44]Вы явно многое упускаете из возможностей последних осмотических технологий.Современные RO-мембраны(особенно высокоселективные,как напр. морские)убирают из воды всё.За один проход,с втрое-вчетверо меньшими энергозатратами чем другие способы-на выходе пермеат в виде чистейшего дистиллята.От низкомолекулярной органики помогает лишь в очень ограниченно (многие низкомолекулярные органические вещества через неё проходят не сильно хуже воды), а значительные концентрации высокомолекулярной очень быстро выведут мембрану из строя. Так что тоже решение отнюдь не универсальное.Причём как раз летучая органика, а также такие летучие вещества как аммиак и сероводород - те примеси от которых и дистилляция помогает ограниченно. Их удаление из воды, вообще говоря, дело не вполне тривиальное.
Вы явно многое упускаете из возможностей последних осмотических технологий.Современные RO-мембраны(особенно высокоселективные,как напр. морские)убирают из воды всё.За один проход,с втрое-вчетверо меньшими энергозатратами чем другие способы-на выходе пермеат в виде чистейшего дистиллята.
Цитата: Кремальера от 24 Апр 2019 [21:39:02]Можно и так.А можно простейший "самогонный аппарат" с осмотической доочисткой.Т.е. красим бочонок сажей,просто ставим на солнышко,по змеевику вода испаряется в другую емкость(потом ее можно будет продавить через мембрану),Не избавит такая система от примесных газов и легкокипящих жидкостей. Аммиак, например.
Можно и так.А можно простейший "самогонный аппарат" с осмотической доочисткой.Т.е. красим бочонок сажей,просто ставим на солнышко,по змеевику вода испаряется в другую емкость(потом ее можно будет продавить через мембрану),
2) Очистка канализационного стока. В общем продукт малотоксичный, но очень богатый органикой. Дистилляция тут умеренно эффективна (очень много веществ будет перегоняться вместе с водой), а любая мембрана, если на неё подать то, что течёт по канализации, мгновенно сдохнет. Однако тут может быть высокоэффективна биофильтрация (в несколько стадий, скажем аэробное окисление на первой и фитофильтры на второй, какая-нибудь ряска соединения азота из водных растворов может выбирать вплоть до совершенно микроскопических концентраций). Нужно отметить, что в этом цикле в системе могут накапливаться неорганические соли (прежде всего натрия, тут есть системный дисбаланс между потребностью в натрии животных (в том числе человека) и растений), поэтому скорее всего после биофильтрации потребуется удаление избыточных солей, что можно добиться с помощью доочистки части циркулирующей воды с помощью осмотических мембран или дистилляцией. Плюс, возможно, еще для окончательной очистки от примесей органики на последнем этапе - фильтрация через угольный фильтр (или, может быть, озонирование).Если осаждённый ил, образующийся на стадии аэробного окисления, по крайней мере частично удалять (т.е. выбрасывать в ближайший кратер ), то проблемы накопления чего-то вредного в цикле быть не должно.3) Сбросные воды органического синтеза. Там будет содержаться целый коктейль органики, в том числе высокотоксичной, их проще с минимальной очисткой использовать только для технологических нужд, где возможное загрязнение не критично не допуская их попадания в контур питьевой воды. Заниматься их глубокой очисткой дело неблагодарное.
Цитата: crazy_terraformer от 24 Апр 2019 [20:41:19]На Марсе есть низкое давление и отрицательные ночные температуры везде.Вода сублимируется непосредственно из льда.....Хороший вариант. Но что с производительностью такого концепта?Или у нас "цех возгонки" будет гектары занимать?
На Марсе есть низкое давление и отрицательные ночные температуры везде.Вода сублимируется непосредственно из льда.....
Днём закачиваем атмосферу в не имеющие теплоизоляции баки через теплообменник, ночью перекачиваем газ из бака в бак через теплообменник пока углекислота не сжижится, тогда перекачиваем ея в термостатированный бак или используем сразу прокачивая ея через гибрид теплообменника с морозильником для воды.
Аэрация снижает содержание органики в воде, ещё лучше справляется озон.
Цитата: Valerij56 от 25 Апр 2019 [21:24:08]Аэрация снижает содержание органики в воде, ещё лучше справляется озон.1. Для очистки воды нужен озон.2. Для получения озона нужен чистый кислород.3. Для получения чистого кислорода нужна очищенная водаЯ ничего не упустил?
Упустили, и очень много. Для получения кислорода нужна техническая вода, которую можно получить любым из уже описанных способов.
Достаточно упустить (или принять как незначителные или маловероятные) следы цианидов или ртути, чтобы угробить всю экспедицию со всеми её современными технологиями подготовки воды.
Опять уходим в сторону.Вопрос рециркуляции уже "готовой" воды формально отработан. Как из мочи и прочей радости получить чистую воду- вопрос отработан десятилетия назад.Проблема в первичном источинике воды!Технологии, о которых ведётся речь выше не подойдут, ибо там не Земля. Там давления и температуры другие. Процессы будут идти по-другому. Никто не будет создавать на марсианской базе абсолютно земные условия. Будет что-то похожее на микроклимат МКС с пониженным давлением.
Спокойствие , только спокойствие .Навигация и карты, GPS, разбросанные по рельефу радиомаяки.
Очистка воды добываемой из пород на Марсе. Ну что там может быть... неорганические соли (главным образом сульфаты магния, натрия и железа, хлориды магния и кальция, перхлораты, чуть чуть солей тяжёлых металлов и, возможно, хроматов), может быть растворённый углекислый газ и метан (что в общем малоинтересно, т.к. они малотоксичны). В общем и всё, маловероятно, что там окажется что-то ещё. Это всё хорошо и почти полностью может быть удалено дистилляцией, тут более-менее понятно.
Ну ртуть - это маловероятно, нет никаких данных, что поверхность Марса ей аномальна богата (а это ведь очень редкий металл), равно как и нет оснований предполагать это. Цианид... в гиперокислительных условиях - тоже как-то слабо верится.Из очень нехороших звоночков, которые там обнаружены - это хлорбензол (и другая хлорорганика) в продуктах пиролиза марсианского грунта (https://science.sciencemag.org/content/360/6393/1096). Неизвестно что из себя представляет органическое вещество из которого всё это получилось в исходном виде (в частности на сколько оно может быть водорастворимым), однако наличие хлорорганических соединений в продуктах его распада указывает, что хлорорганика будет и в исходном веществе (источник её образование довольно очевиден - сочетание гиперокислительных условий с наличием хлоридов в грунте создаёт условиях для хлорирования органического вещества, там где такое имеется). А хлорорганика - это не очень хорошо, вся она для здоровья сильно не полезна. Ну и кроме того... там где может образовываться хлорбензол обязательно будет образовываться и вещество с этой замечательной формулой:А диоксины представляют собой одини из самых вредных ксенобиотиков, которые вообще существуют в природе (ПДК по ним вообще пикограммами на кг).На текущий момент неизвестно на сколько много органического вещества в марсианском грунте, как глубоко оно проникает и как его состав меняется с глубиной (гиперокислительные условия всё же больше характерны только для самой поверхности планеты). Тем более не очевидно, что все эти продукты трансформации органики на поверхности могут попасть в воду геологических депозитов. Поэтому панику по этому поводу устраивать тоже не надо (тут нужны дополнительные данные), но палец относительно потенциальной проблемы загнуть стоит...
https://www.obozrevatel.com/tech/news/2006/1/19/80646.htm
Если вода из них выпаривается, то вряд ли там будут соли. А вот летучие соединения - особенно органика, а также серы и хлора, скорее всего будут.
а также серы и хлора
Цианид... в гиперокислительных условиях - тоже как-то слабо верится.