Мембранные фильтры для очистки воды: конструктивные особенности и принцип работы
Stroymir58.ru

Строительный портал

Мембранные фильтры для очистки воды: конструктивные особенности и принцип работы

Все, что нужно знать о мембранных фильтрах для очистки воды

Современные системы водоснабжения серьезно продвинулись в своем развитии. Теперь человек может создать полностью автономный комплекс водоснабжения без особых затрат. Качество воды же, наоборот, со временем не улучшается. Что приводит к необходимости использования специальных фильтров для очистки жидкости.

Установка с мембранными фильтрами обратного осмоса, от компании Исток

Одними из самых популярных и эффективных фильтров такого типа считаются мембранные, которые способны очищать воду на молекулярном уровне. О них сейчас и пойдет речь.

1 Особенности и Принцип работы

Мембранные фильтры для очистки воды относятся к так называемым «системам глубокой очистки» и применяются для избавления воды от вредных составляющих, часто — в составе систем водоподготовки (нескольких последовательных очистных устройств для воды различного назначения).

Основным элементом такого фильтра, а также фильтра, работающего по технологии обратного осмоса, является мембрана, которая изготовлена из синтетических материалов. В мембране есть отверстия (поры) и когда через мембрану проходит поток воды – она задерживает частицы, которые больше диаметра пор. Таким образом, на выход поступает вода, избавленная от примесей.

Очистительные системы на основе фильтрационных мембран с различным диаметром пор применяются для бытовых нужд, а также – для получения сверхчистой воды медицинского и технического назначения, опреснения морской воды, очистке сточных вод.

Также, трековая мембрана в специальной комплектации может применяться и для очистки воды в чрезвычайных ситуациях, при этом её ресурс работы позволяет многоразовое использование.
к меню ↑

1.1 Какие мембранные фильтры выпускают для воды?

Мембраны, которыми оснащается фильтр, могут отличаться по строению и диаметру пор. Мембрана может быть:

  • Микрофильтрационной (поры — до 4 мкм);
  • Ультрафильтрационной (от 0.2 до 0.02 мкм);
  • Нанофильтрационной (или трековая) (0.01 – 0.001 мкм);
  • Обратноосмотической (0.001 – 0.0001 мкм).

Внутреннее устройство стандартного мембранного фильтра

В зависимости от размера пор изменяется и назначение фильтра: он может обеспечивать очистку воды от коллоидных загрязнений (самые большие по размерам частицы), может останавливать ионы тяжёлых металлов, или же – производить практически полную деминерализацию воды (обратный осмос).

Обычно, мембранный фильтр, работающий по технологии обратного осмоса, выделяют в отдельную разновидность, но указанные узлы могут входить в состав одной системы очистки. Также, стоит учитывать, что мембрана з меньшим размером пор требует, чтобы предварительная очистка воды была проведена до прохождения через него – так что нужна будет система пред-фильтрации.

Мембраны также отличаются по форме и структуре волокна, которое используется для их создания. В результате тот или иной тип мембраны имеет различную рабочую площадь, что напрямую влияет на производительность фильтра (как он работает и с какой скоростью).

Выделяют следующие виды мембран для фильтров:

  • Половолоконные мембраны;
  • Трубчатые мембраны;
  • Мембраны рулонного типа;
  • Плоские дискообразные мембраны.

Соответственно, фильтр мембранного типа может быть установлен в сменный корпус картриджа, совместимого с последовательной системой фильтрации.

1.2 Плюсы и минусы

Схема конструкции картриджных фильтров

Фильтры, в которых используется ультрафильтрационная мембрана или фильтры, работающие по технологии обратного осмоса, подходят для фильтрации воды для питья. При этом, вторая разновидность также полностью удаляет накипь. Следует отметить, что водопроводная вода, которая была пропущена через обе разновидности – пригодна для питься без кипячения.

Из минусов использования мембранных фильтров для воды обычно указывают то, что степень деминерализации воды может быть излишней, поскольку мембрана не пропускает также и полезные для организма человека вещества.

Существует зависимость от размера пор мембраны, рабочей площадью и давлением в системе подачи воды – эти свойства следует учитывать при установке мембранного фильтра, как составляющей комплексной очистки воды. Фильтры этого типа требуют доступа к дренажу сточных вод, а это включает дополнительные работы при установке.

Мембраны с крупными порами не требуют дополнительного давления для работы проточного фильтра. Обычно, чем тоньше мембрана, тем выше её производительность, но чем меньше её поры – тем большее дополнительное давление следует прилагать, когда фильтр работает, чтобы поддерживать напор воды.

1.3 Выбор и покупка

Кроме мембранных фильтров существуют и другие, функционирующие по иному принципу. Поэтому, первым определяющим фактором будет то, от каких примесей или вредных составляющих нужно избавить воду. В зависимости от того, в чём именно вода отличается от санитарных норм следует и подбирать очистную систему.

В фильтрах картриджного типа предусмотрена возможность установки нескольких различных блоков (т.е. – это не один корпус). Вполне возможно, что в конкретном случае, к примеру, будет достаточно угольного сорбционного фильтра, а фильтр на основе ультрафильтрационной мембраны или фильтр, работающий по технологии обратного осмоса, не является необходимым.

К примеру, такая ситуация может возникать, когда содержание солей тяжёлых металлов в воде в пределах санитарной нормы.

Установка обратного осмоса с накопительным баком и краном для подачи очищенной воды

Установка фильтра, работающего по технологии обратного осмоса, обязательно потребует производить предварительную фильтрацию подаваемой воды (то есть – установку дополнительных фильтров) и создавать давление не ниже определённого (как правило — не менее 3 бар).

Без такого давления в системе функционирование технологии обратного осмоса просто невозможно, так как вода не сможет с должной скоростью проходить через мелкие мембраны. А это приведет либо к замедлению процессов очистки, либо к их полной остановке.

Фильтры для питьевой воды с обратным осмосом обычно поставляются, как единая система из нескольких очистных узлов, у каждого из которых отдельный промаркированный корпус.

Таким образом, возникает и третий фактор – стоимость. Чем комплексная или технологичная фильтрация производится – тем больших затрат потребует установка такого фильтра.

Также, при работе с осмотическим фильтром может потребоваться покупка дополнительного бака для отфильтрованной воды (поскольку невысокое давление в системе снижает быстродействие фильтра). Но, это может выйти и в плюс – всегда будет доступ к некоторому запасу питьевой воды.

Из негативных свойств мембранных фильтров, у которых мембраны имеют поры сверхмалого размера можно отметить большой расход воды. Дело в том, что необходим достаточно мощный напор воды для работы фильтра, в том числе – и чтобы смыть не прошедшие мембрану примеси.

Таким образом часть воды уходит в дренажную систему для слива сточных вод. Подобная ситуация допустима в случае применения фильтра для промышленных нужд (к примеру – мембранные фильтры используются для опреснения морской воды), но в быту это может быть не так необходимо.

Также, негативным качеством фильтрационных систем на основе обратного осмоса отмечается то, что из-за отложений на самой мембране (к примеру – в силу недостаточного давления в системе подаче воды), её эффективность падает уже через полгода применения. В результате объём воды, которая уходит в слив сточных вод увеличивается.

Схематический принцип действия систем мембранной фильтрации и обратного осмоса

Срок, по истечении которого будет падать производительность — может варьироваться, ресурс работы для разных мембран может быть различным, как и общий срок службы системы фильтров. Но со временем мембране может потребоваться промывка или замена.
к меню ↑

2 Как очистить фильтрационную мембрану?

Необходимость чистки или замены фильтрующей мембраны и срок её службы, во многом зависят от качества воды, которая подаётся на фильтр, а также от её количества. Поэтому определить универсальное время, когда мембрану нужно заменить или очистить – достаточно сложно (в среднем от полугода до четырёх лет).

В случае, когда пользователь не стеснён в средствах – мембрана в фильтре может быть просто заменена (в фильтре картриджного типа достаточно просто заменить один блок на другой). Одним из вариантов решения данной проблемы может быть не замена, а промывка фильтрующей мембраны.

В фильтрах некоторых производителей также может быть предусмотрена промывка мембраны, режим которой предполагает подачу воды на мембрану со стороны, противоположной обычному потоку или резкий сброс давления.

Промывка мембраны таким способом может организована и непосредственно пользователем (если корпус и конструкция фильтра это позволяют). Мембрана извлекается и полощется просто в воде, воде с мылом или в воде с лимонной кислотой. Кроме того, мембрану можно промыть, направив на неё струю воды того же состава.

Также возможен вариант, когда в пятипроцентный раствор лимонной кислоты и тёплой воды погружается корпус фильтра полностью на время около пяти часов, после чего промывается чистой водой. Поле этого, первые полчаса воду, которая будет поступать из фильтра использовать нельзя.

Периодическое проведение таких процедур существенно увеличит срок службы мембраны. Не в быту промывка (регенерация) мембраны производится с помощью более сложных щелочных или кислотных реагентов, очистить мембрану таким способом на дому не представляется возможным.

Промышленные установки обратного осмоса

Процедура очистки промышленных мембран, которые применяются для опреснения воды или для фильтрации сточных вод достаточно комплексная и производится с помощью предусмотренных самими механизмами режимов работы.
к меню ↑

2.1 Как установить мембранный фильтр?

В случае бытовой и самостоятельной установки мембранного фильтра или фильтра, работающего по технологии обратного осмоса (обычно ставятся «под мойку», непосредственно к крану, который планируется использовать как питьевой, и подключаются к колену для слива сточных вод) – нужно выполнить определённую последовательность действий.

Читать еще:  Проектирование и установка деревянных лестниц в загородном доме

Нужно очистить пространство, где будет размещён фильтр и перекрыть воду. Далее следует раскрутить соединение, которое идёт от магистрали на смеситель.

В линию устанавливается тройник на резьбу и шаровой кран на него, что позволит подать на фильтр воду. Также, производится установка крана для питьевой воды в мойку и просверливание отверстия в колене для сточных вод. Если давление в основной системе подачи воды больше 6 бар – может понадобиться установить редуктор давления (проверять манометром).

Далее происходит сборка фильтра, работающего по технологии обратного осмоса, согласно инструкции и соединение фильтра с системой подачи воды и слива сточных вод. При этом нужно следить, чтобы согласно схеме были правильно соединены также выводы для сточных вод и шланг подачи на кран питьевой воды.

Поскольку в состав системы обратного осмоса обычно входят фильтры для предварительной фильтрации и пост-фильтр – система прогоняется около десяти минут без мембраны, затем – перекрывается. На данном этапе она уже собрана и подключена к линии водоснабжения и сливу сточных вод.

В систему устанавливается мембрана и также подаётся вода на 10 минут. Производится тестирование результатов с помощь TDS-тестера (измеряет содержание солей в воде).

Установка мембранного фильтра другой системы производится аналогично приведённым этапам (обычно, это отдельный корпус, или несколько сменных картриджей на общей основе).
к меню ↑

Мембранные технологии очистки воды

Нашей планете повезло: она на 70% состоит из воды. Однако следует учесть, что больше ее не станет. Только 1% земной воды пригоден для питья. Экологическая обстановка заставляет стремительными темпами искать эффективные способы очистки. Мы не только то, что едим, но и что пьем. В человеческом теле 10 литров воды. Полный водообмен происходит за 17 суток. Следует тщательно следить за балансом воды в нашем организме.

С водой из водопровода в наше тело попадают ненужные и опасные примеси: хлор, ржавчина, инфекции, соли и т.д. Врачи рекомендуют употреблять максимально возможное количество чистой воды. Что делать? Приобретать в магазинах? Дорого, неудобно и неизвестное качество. Легче установить фильтр для очистки воды.

Существует множество видов фильтров для разных целей. Но дома хотелось бы иметь на выходе воду без токсинов, хлора, органики, солей и других вредных элементов. Наибольшую эффективность показал мембранный фильтр для очистки воды.

Принцип работы

Первые мембраны были получены из клетчатки в 19 столетии, но не применялись нигде. Только во второй половине прошлого века получен первый прототип сегодняшних мембран. Движение молекул происходит за счет давления, большего осмотического.

Фильтрация с помощью обратного осмоса очищают даже очень грязную воду. Однако из воды убираются не только вредные соединения и органические вещества, но и полезные минеральные соединения. Трековые мембраны лишены этого недостатка.

Чтобы примеси не задерживали массы воду, в фильтре обеспечена тангенциальная схема движения. Одна половина воды проходит через фильтр и фильтруется, а вторая – смывает грязь с его поверхности. Узел фильтра имеет один вход и два выхода. Вода на выходе полностью готова к употреблению в сыром виде.

Производительность фильтра зависит от:

  • поверхностной площади;
  • давления;
  • толщины мембраны;
  • температуры входящей воды;
  • степени загрязнения.

Есть фильтры, которые работают по иному принципу. В бак с водой помещают фильтр, который через трубочки выводит уже очищенную воду в другой бак.

Принцип работы трековой мембрана схож с работой оболочки живых клеток. Она полупроницаема: через нее проходит обогащенная кислородом вода, а примеси задерживаются на поверхности. Простыми фильтрами удаляют крупные частицы, а мембранным фильтром для очистки воды — все остальное, включая коллоидные соединения и мелкие частицы.

Трековые мембраны появились недавно, с созданием новых технологий. Для изготовления используют синтетическую пленку с идеально ровными круглыми отверстиями – треки. На 1 квадратный сантиметр приходится около 400 миллионов штук.

Молекулы после прохождения мембраны становятся более структурированы. Многие ученые считают, что такая жидкость в 2 раза лучше усваивается человеческим организмом.

Виды мембран

Мембрана имеет меньший размер пор, чем размер задерживаемых частиц. Их разделяют на:

  • микрофильтрации 0,1-1,0 мкм (коллоидные частицы, тонкодисперсные примеси);
  • ультрафильтрации – 0,02-0,1 мкм (коллоидные частицы, молекулы, высокомолекулярные загрязнения, водоросли и т.д.);
  • нанофильтрации – 0,001-0,02 мкм ();
  • обратноосмотическая – до 0,001 мкм.

Снижение размера пор ведет к росту рабочего давления.

Фильтры с мембраной микрофильтрацией используют для очистки воды от мути.

Ультрафильтрация актуальна для удаления механических примесей с сохранением солевого состава.

Нанофильтрация сохраняет почти все соли, но задерживает ионы тяжелых металлов и хлорорганические вещества. Обратноосмотическая фильтрация выдает почти чистую воду: остаются газы и некоторые соли. С ее помощью можно опреснить соленую воду на 97%. Распространена в фармацевтической промышленности.

Мембраны для фильтров изготавливают из разных материалов:

  • уплотняющие полимерные;
  • керамические с жесткой структурой.

Используемые для фильтрации воды мембраны могут быть разной конструкции:

  • плоские дисковые
    • бесподложечные – однокомпонентное вещество;
    • армированные – на ткань нанесен пористый материал;
    • подложечные – состоит из крупнопористого и рабочего материала;
  • трубчатые;
  • рулонные;
  • половолоконные.

Обратноосмотические плоские мембраны состоят из несколько слоев. Рассмотрим классически й вариант. Для первого слоя используют полистирол в качестве основы. На него наносят микропористый полисульфон, который отлично проводи воду и не поддается деформации. Ароматический полиамид наносится третьем слоем и является барьером. Плоские мембраны легко устанавливаются и удобны.

Трубчатые мембранные фильтры представляют собой трубку из любого пористого материала разного размера. Они могут иметь симметричную или ассиметричную форму (одна из сторон имеет большее количество пор).

Рулонный тип состоит из мембраны и двух дренажных прокладок, которые накручены на трубу. В один торец затекает вода по спирали и скапливается в дренажной трубке, во втором конце находится концентрат. Мембрана редко засоряется и имеет высокую производительность. Такие фильтры оснащены плотно прилегающими мембранами и имеют низкую металлоемкость.

Половолоконные мембраны состоят из небольших трубочек. В фильтре находится их очень много, что значительно увеличивает поверхностную площадь. Контроль каждой трубки не возможен, поэтому мембрана часто засоряется. Перед подачей на этот тип фильтра воды необходимо механическим способом ее очистить.

Основные производители

Самым распространенным сегодня считается мембранный фильтр для очистки воды «Гейзер». В его состав входят три блока. Устанавливается он под кухонной раковиной. Перед мембранной фильтрацией вода очищается двумя картриджами: механической очистки и с сорбентом. Мембрана производит глубокую очистку. После воду пропускают через смесь активированного угля и серебра, что бы удалить газы. Иногда установку снабжают минерализатором.

NEROX — известный бренд мембранных фильтров. В них используются трековые мембраны. Удаляются вредные примеси, но сохраняются полезные минералы. В день фильтр очищает до 15 литров воды. Предусмотрена специальная система оповещения о загрязнение фильтра. Восстановление происходит при периодической промывке. Стоимость около 300 долларов.

Основное обслуживание мембранных фильтров

Два раза в год рекомендуют менять фильтр предварительной очистки. Мембрана меняется раз в 3 года. Если уменьшился напор или вкус воды поменялся, то так же советуют поменять мембрану.

Промывают мембрану в ручную под проточной водой или специальной жидкостью, которая учитывает вид мембраны и тип загрязнений. Очищают мембрану рекомендуют при +40 градусах и высоком давлении воды.

Мембранные фильтры являются оптимальным способам получения чистой воды не только дома, но и в офисах. Вода проходит высокую степень очистки. Все загрязнения наглядно видно на мембране. Фильтры легко обслуживать.

Характеристики и разновидности мембранных фильтров для очистки воды

Фильтры для воды применяются в производстве, медицине и в быту. Устройства устанавливают в квартирах, на даче или берут с собой в поход.

Рабочим элементом среди прочих может быть перфорированная мембрана. О таких приборах и пойдет речь: характеристика, виды, обслуживание.

Что это за очистители?

Устройство предназначено для грубой и тонкой очистки. Также может быть использовано для обработки морской воды. Главным элементом является мембрана. Это тонкое полотно с микроперфорацией.

Его изготавливают из различных полимеров:

Приборы для бытового пользования настроены на пропускание кислорода и молекул воды.

Степень очистки воды зависит от диаметра отверстий и конструкции фильтра в целом.

Мембраны могут различаться в зависимости от:

Рассмотрим каждый вид более подробно и определим различия между ними.

По конструктивному исполнению

Фильтрующий элемент в зависимости от назначения может быть представлен в разном исполнении. Так, различают 5 вариантов.

Дисковые

Такие мембраны разделяются на 3 типа:

  • однородные без подложки;
  • армированные тканью, на которую наносится перфорированное полотно;
  • с крупнопористой подложкой и рабочим слоем.

Изготовлена мембрана из 3 пленок:

  • полистирольная,
  • полисульфоная (не поддается деформации под давлением),
  • полиамидная, которая выступает в роли барьера.

Трубчатые

Для изготовления такого элемента используются:

В поперечном сечении трубка может измеряться в мм или см (до 2). Стенки также бывают разные: с одинаковой толщиной или с разным количеством пор, т. е. плотностью (асимметричные).

Читать еще:  Выбираем ковролин на резиновой основе

Подача воды в фильтр осуществляется посредством насоса. Очищенный продукт поступает в накопитель, а отсев сливается в канализацию.

Рулонные

Мембрана расположена между двумя дренажными прокладками. Полученный материал накручивается на трубу. В результате получается многослойный фильтрующий элемент. Вода проходит с одного торца, загрязнения с другого. В результате чистка фильтра практически не требуется.

Треково-мембранные

Пленку для таких приборов изготавливают из нескольких полимерных полотен толщиной до 23 мкм. После наслаивания они поддаются «бомбардировке» криптоновыми ионами. В результате получается мембрана с порами до 0,05 мкм.

Фильтрующий элемент справляется с очисткой любой воды на тонком уровне.

Ее используют в производстве компактных устройств, которые не требуют насоса и подключения к электросети.

Пластиковый футляр с мембраной достаточно опустить в емкость с исходной жидкостью. К нему подключается сливная трубка, которая помещается в другой сосуд для очищенной воды.

Половолоконные

В качестве фильтрующего элемента выступают пористые трубки. В поперечном сечении диаметр составляет 1 мм. Пропускная способность ограничивается фракцией в 0,1 мкм.

В канализацию выводятся:

К недостаткам относят необходимость в постоянной чистке трубочек, так как отсутствует контроль над подачей воды. В результате загрязнение происходит относительно быстро.

По размеру пор у мембран

В зависимости от размера пор выделяют такие разновидности мембранных фильтров:

  • Микрофильтрационные (1-0,1 мкм). Такое полотно справляется с очисткой мутной воды. Жидкость очищается от механических примесей и коллоидных частиц. Применяется для фильтрации сточных вод.
  • Ультрафильтрационные (0,1-0,01 мкм). На поверхности мембраны оседают бактерии, водоросли, нерастворимые соединения и коллоидные частицы. С солями фильтр не справляется. Приборы устанавливают в промышленности и в частном секторе.
  • Нанофильтрационные (0,01-0,001 мкм). Такая мембрана актуальна для работы с жесткой водой. Ее поры не пропускают металлы, органику, хлористые соединения. После прохождения потока через такой фильтр вода считается пригодной для питья.
  • Обратноосмотические (0,001-0,0001 мкм). С помощью такого устройства осуществляется самая тонкая очистка. Из жидкости уходят нефтепродукты, бактерии, частицы вирусов, пестициды, красители. К минусам относится большой расход воды, а также дистиллированная вода на выходе, которая требуется дополнительного насыщения минерализатором.

Плюсы и минусы

Работа большинства моделей предусматривает самоочищение. Это не исключает периодическое обслуживание приборов, но к принудительной чистке прибегать нужно заметно реже.

Также к плюсам относят:

  • высокое качество отфильтрованной воды;
  • простота в подключении, пользовании и обслуживании;
  • компактные размеры (в том числе, карманные варианты).

Вода пригодна для питья без предварительного кипячения. Но высокая степень очистки сопровождается устранением не только вредных, но и полезных веществ. Недостаток фильтра обратного осмоса устраняется подключением картриджа для минерализации.

Производители, популярные модели и отзывы покупателей

Производством различных фильтров занимаются несколько компаний.

Популярностью пользуются:

Наибольшую популярность заслужили следующие модели:

  1. Гейзер Престиж.8490 руб. Устанавливается под мойку. Гарантия 3 года. В комплект входят 3 корпуса с фильтрующими элементами, накопительный бак на 12 л, кран для чистой воды. Обрабатывается около 200 л/сутки. Отзывы покупателей можно посмотреть здесь.
  2. Аквафор DWM-101S Морион. 9000 руб. 4 ступенчатый фильтр для питьевой воды. Устанавливается под мойкой. В комплекте предусмотрен минерализатор. Гарантия 1 год. Здесь можно ознакомиться с впечатлениями от использования данной модели.
  3. Барьер Профи Осмо 100. 8300 руб. 5 ступеней очистки. Пропускает примерно 12 л/час. Гарантия 1 год. Отзывы об очистители читайте по ссылке.

Установка

Подключение мембранного фильтра проводится к водопроводу. Поэтому перед монтажом его нужно отключить. Если в комплектацию входит накопительный бак, то вся конструкция потребует свободное место. Как правило, достаточно того, что имеется под мойкой. Если емкости нет, то модули можно закрепить на стене.

Для подключения понадобится тройник и шаровой кран. Первый обеспечит подачу воды с основной магистрали на фильтр. Второй нужен для перекрытия отдельного доступа к прибору.

Подробнее об установке одного из видов мембранного фильтра смотрите в видео:

Замена картриджей

Производители в сопроводительной документации всегда пишут сроки службы фильтрующего элемента. Также указываются параметры картриджей и инструкция по их замене.

Как правило, процесс сводится к следующему:

  • перекрывается подача воды;
  • разбирается конструкция;
  • достается и устанавливается новая мембрана.

Далее все происходит в обратном порядке: сбор, открывается подача. В завершение пропускается какое-то количество воды для тестирования.

Относительно периодичности замены мембраны однозначного времени нет. Все зависит от состояния поступающей жидкости. Может пройти меньше года или больше 5 лет. В среднем проходит 3 года.

Существует 2 способа определения необходимости в замене:

  1. Первый опирается на скорость очистки. Если она снижается, значит, происходит процесс засорения.
  2. Для второго понадобится анализ жидкости на предмет содержания солей и элементов, которые должны быть отфильтрованы.

Цена и где купить?

Перед тем, как приступить к выбору, нужно ознакомиться с техническими характеристиками и возможными вариантами готовой продукции.

Определиться с выбором очистителя также поможет результат анализа воды. Так проще будет понять, от чего нужно избавиться.

Еще один момент учитывается — производительность. Показатель в 6 л/ч считается оптимальным.

Также можно проконсультироваться со специалистами и ознакомиться с мнением пользователей на форумах.

Приобрести очистители можно практически на любой торговой площадке. Многие модели представлены в хозяйственных магазинах и строительных гипермаркетах. В интернете и у представителя производственной компании можно заказать любое устройство вместе с запасными элементами.

Цены на сменные модули начинаются от 1500 руб. за шт. Полноценный фильтр обойдётся не менее 5000 руб.

Заключение

Мембранные фильтры широко используются в промышленности и в бытовом секторе. Важно при выборе устройства обратного осмоса дополнительно устанавливать минерализатор, так как на выходе получается чистая, но не полезная вода.

Скорость обработки жидкости у таких фильтров относительно малая. Поэтому производители рекомендуют или комплектуют устройство накопительными баками разного литража.

Принцип работы мембранного метода очистки сточных вод

Несмотря на то, что существует множество способов очищения стоков, на сегодняшний день мембранная очистка сточных вод считается одной из самых продуктивных. В этой статье речь пойдет о том, что собой представляет данный метод, и какими преимуществами и недостатками он обладает.

Что это такое?

Принцип работы и что нужно знать

Мембранное очищение стоков основано на использовании специальных полупроницаемых мембран, перегородок, отделяющих очищаемый раствор от фильтрата. В то время как определенные компоненты стоков просачиваются через перегородку, остальные соединения остаются по ту сторону мембраны.

Для того, чтобы примеси не задерживали основной поток воды, в фильтре предусмотрена тангенциальная схема движения, при которой одна часть воды проходит через фильтр с целью очищения, а вторая смывает загрязнения с его поверхности.

Узел фильтра оснащен одним входом и двумя выходами.

Производительная мощность мембранного фильтра зависит от множества факторов:

  • площади рабочей поверхности;
  • давления;
  • температуры входящего потока;
  • толщины мембраны;
  • степени загрязненности.

Устройство

Основным элементом конструкции мембранного фильтра является непосредственно мембрана, которая выполняется из синтетического материала.

За счет отверстий в мембране – так называемых «пор», осуществляется очищение воды от примесей, размер частиц которых больше диаметра пор. Таким образом, загрязнения задерживаются, а очищенная вода просачивается сквозь мембрану.

Преимущества и недостатки

Как и у любого другого способа очищения воды, у мембранного метода есть преимущества и недостатки. Основных достоинств у мембранных фильтров перед другими очистными сооружениями два:

  • очищение воды без осаждения загрязнений на фильтре;
  • фильтрация стоков при температуре окружающей среды.

Мембранные методы очистки сточных вод

Специалисты выделяют пять способов очистки сточных вод при участии мембранных установок:

  • обратный осмос (к раствору прикладывается давление, большее его осмотического давления, вследствие чего растворитель проходит через мембрану);
  • ультрафильтрация (перетекание стоков осуществляется за счет давления и различия молекулярных масс и размеров компонентов разделяемой жидкости);
  • микрофильтрация (взвеси и коллоидные растворы разделяются посредством применения давления);
  • диализ (заключается в различии скорости диффузии различных веществ, для осуществления которой требуется градиент концентрации);
  • электродиализ (ионы растворенного в воде вещества проходят через фильтр под воздействием электрического тока).

Виды мембран

По размеру пор мембраны для фильтрации воды можно разделить на четыре группы:

  • мембраны микрофильтрации (размер пор от 0,1 до 1,0 микрометра, используются для очищения от коллоидных частиц и тонкодисперсных примесей);
  • мембраны ультрафильтрации (размер пор от 0,02 до 0,1 микрометра, используются для очищения от коллоидных частиц, молекул высокомолекулярных загрязнений, водорослей и так далее);
  • мембраны нанофильтрации (размер пор от 0,001 до 0,02 микрометра);
  • обратноосмотические мембраны (размер пор до 0,001 микрометра).

Важно: Чем меньше поры, тем выше рабочее давление.

Мембраны микрофильтрации используются для очищения воды от мути, в то время как ультрафильтрация позволяет очистить жидкость от механических примесей, сохранив при этом солевой состав.

Нанофильтрация идеальна для удаления ионов тяжелых металлов и хлорорганических веществ, при этом в жидкости солевой состав остается практически неизменным.

Мембраны могут быть:

  • уплотняющими полимерными;
  • керамическими с жесткой структурой.

Из-за особенностей конструкции мембраны могут быть:

  • плоскими дисковыми;
  • бесподложечными (однокомпонентное вещество);
  • армированными (на ткань нанесено пористое вещество);
  • подложечными (из крупного и рабочего материала);
  • трубчатыми;
  • рулонными;
  • половолоконными.

  • Обратноосмотические мембраны плоского типа состоят из нескольких слоев. В классическом варианте в качестве первого слоя (основы) используется полистирол, на который впоследствии наносится микропористый полисульфон (устойчив к деформации и хорошо проводит воду), а в качестве барьера (третьего слоя) наносится ароматический полиамид. Преимуществом плоских мембран является простота монтажа и удобство эксплуатации.
  • Мембранный фильтр трубчатого типа представляет собой трубку, изготовленную из любого пористого вещества разного размера, и имеющую симметричную или ассиметричную форму (при которой одна из сторон имеет большее количество отверстий).
  • Рулонный фильтр состоит из мембраны и двух дренажных прокладок, накрученных на трубу. При этом с одного торца по спирали поступает вода и скапливается в трубке, в то время как во втором конце устройства находится концентрат. Данный тип мембраны крайне редко засоряется и имеет высокую производительность. Фильтры трубчатого типа оснащены плотно прилегающими мембранами. Низкая металлоемкость является отличительным признаком рулонных мембранных фильтров.
  • Половолоконные мембраны представляют собой устройства, состоящие из большого количества трубочек, за счет чего обеспечивается большая поверхностная площадь. Так как контроль каждой отдельной трубки невозможен, мембрана часто засоряется.
Читать еще:  Угловые диваны в гостиную

Стоимость мембранных фильтров зависит, прежде всего, от производительности устройства и степени загрязненности стоков. Соответственно, чем выше производственная мощность и чем шире возможности устройства, тем выше его стоимость.

В среднем, на самые популярные модели мембранных фильтров распространяются следующие расценки:

  • «NEROX-03» – 1 500 рублей;
  • «Honeywell FF 06 — 1/2″ AAM» – 5 000 рублей;
  • «Atoll A-460 E» – 10 000 рублей;
  • «Atoll A-560 E» – 20 000 рублей;
  • «GE Merlin»– 33 000 рублей;
  • «AquaPro ARO-1500GPD» – 150 000 рублей.

Где купить мембраны для очистки сточных вод?

В Москве

В Москве приобрести мембраны для очистки сточных вод можно в следующих компаниях:

  • ООО «МегаСтрой»: город Москва, улица Вешних вод, дом 14;
  • НПП «Медиана-ЭКО»: город Москва, улица Ткацкая, дом 1;
  • ГК «АрхМонтаж»: город Москва, улица Производственная, дом 6.

В СПб

В Санкт-Петербурге продажей мембран для очистки вод занимаются такие организации, как:

  • ЗАО «НЭП»: город Санкт-Петербург, улица Партизанская, дом 11, Литер А , офис 22;
  • «Aqua-Trading.Ru»: город Санкт-Петербург, улица Ворошилова, дом 25, корпус 1;
  • «Водопад Экосистемы»: город Санкт-Петербург, проспект Энгельса, дом 132.

Таким образом, мембранное очищение сточных вод является одним из самых эффективных способов отделить воду от мельчайших частиц загрязнений.

Мембранные фильтры для воды: виды и принцип действия

Невкусная вода из-под крана – это бич жителей больших городов. Даже после кипячения она оставляет неприятный привкус во рту. Кроме того, некоторые специалисты утверждают, что даже кипячение не может очистить ее от вредных примесей и микробов. Если вы живете в квартире и страдаете из-за плохой воды, то вам поможет мембранный фильтр для очистки воды.

Что такое мембранный фильтр?

Все фильтры выполняют функцию задержания вредных примесей. На выходе мы получаем вкусную воду, которую можно кипятить или пить сразу. Мембранная система, работающая по принципу обратного осмоса, не пропускает никакие вредные вещества, не накапливает их в себе, а благодаря своей конструкции смывает в дренаж. Она имеет поры, через которые могут пройти только вода и кислород. Существует несколько видов материалов для производства такого фильтра: лавсан, полиуретан и другие.

Первые подобные системы были изобретены еще в XIX веке, но прототип современной мембраны выпустили только в 1960-х годах. Считается, что это лучшие системы для очистки воды из всех существующих. Они задерживают не только крупный мусор, но и мелкие частицы, очищая воду на молекулярном уровне.

Все крупные российские и зарубежные компании по изготовлению фильтров для воды имеют в своем ассортименте мембранные конструкции. В первую очередь они востребованы среди жителей квартир в больших городах.

Внешне устройство представляет собой пластиковый цилиндрический короб, внутри которого находится мембрана и один или несколько предфильтров. Оно подключается к холодной воде и выводится на раковину отдельным краном. Каждый фильтр имеет свой срок службы, так как с течением времени он загрязняется и не может выполнять свои функции.

Принцип действия обратноосмотической мембраны

Обратноосмотическое мембранное полотно производится из особых материалов, способных пропускать только молекулы воды и кислород, все остальные вещества, не накапливаются, а потоком воды сливаются в дренаж.

В самом фильтре имеется один вход для воды из водопровода и два выхода. Дело в том, что вода разделяется на два потока: один выходит очищенным, а второй смывает примеси с мембраны и уносит их в канализацию.

Существуют мембранные фильтры, которые работают по-другому. Они помещаются в емкость с водой, она проходит через мембрану и по принципу сообщающихся сосудов выходит наружу очищенной. Применение такого фильтра оправдано в походных условиях, когда рядом нет водопровода.

В походном фильтре необходимо время от времени чистить мембранные картриджи. Можно промывать их чистой водой или использовать специальные химические средства. Их выбирают в зависимости от типа загрязнений. Кислотные хорошо удаляют соли, а щелочные – органические и биологические соединения.

Разновидности по типу мембраны

Существует несколько типов мембранных фильтрующих систем. Они отличаются по виду конструкции и размеру пор. Лучшими считаются фильтры с маленькими отверстиями, так как они хорошо очищают воду.

  1. Микрофильтрационная. Обеспечивает грубую очистку воды, используется на подготовительном этапе. Такой фильтр справится с мутной сточной водой, но в дальнейшем ей потребуется более тонкая очистка.
  2. Ультрафильтрационная. Этот вид мембраны может очищать воду от высокомолекулярных соединений, бактерий. Обычно применяется на промышленных предприятиях, так как не убирает из воды соли.
  3. Нанофильтрационная. Хорошо подходит для жесткой домашней воды. Кроме бактерий, убирает из воды примеси хлора и тяжелых металлов.
  4. Обратноосмотическая мембрана. Такая система имеет самые мелкие отверстия и задерживает все вредные для человека вещества и загрязнения. На 98 % нейтрализуются соли, бактерии, вирусы, продукты нефтепереработки. С помощью таких фильтров можно очищать и опреснять морскую воду, их применяют при производстве бутилированной воды, в фармакологии и микробиологии.

Виды по типу конструкции

По типу конструкции фильтры делят на:

  • Трубчатые. Очищающий элемент представляет собой пористые трубки. Они могут быть изготовлены из металлокерамики, пластмассы, керамики. Диаметр трубы может доходить до нескольких сантиметров. Существуют симметричные и асимметричные мембраны. У первых поры расположены равномерно, у вторых одна стенка имеет большую концентрацию отверстий, чем другая. Вода подается под давлением в эту трубу, и на выходе получается чистая жидкость, а в отдельной емкости – концентрат вредных веществ.

  • Рулонные. Этот фильтр представляет собой мембрану, накрученную, как рулон, на основную трубу. Через специальное отверстие вода попадает на нее и течет по спирали, параллельно очищаясь. Чистая вода стекает по основной трубе, а вредные вещества выходят из другого отверстия. Такие системы дешевы в производстве, но в процессе эксплуатации быстро загрязняются.
  • Половолоконные. Состоят из мембранных трубочек, которые помещены в аппарат для фильтрации. Это существенно увеличивает рабочую поверхность, но такие фильтры быстро засоряются, и их сложно чистить.

  • Дисковые. Они имеют только лабораторное применение и не применяются для очистки воды в доме для питья. Фильтрующий элемент выполнен в виде плоского диска. Принцип работы такой конструкции состоит в том, что вода заливается в резервуар, в котором ходит поршень с мембраной. Ее можно сравнить с бытовым френч-прессом, Только фильтр имеет несколько поршней для увеличения количества фильтруемой воды. Чистая вода идет в кран к потребителю, а вредные вещества оседают в специальном резервуаре.

Виды дисковых мембран:

  1. Обычные – состоят из одного вещества.
  2. Армированные – состоят из тканевой подложки с пористым материалом сверху.
  3. Подложечные – состоят из крупнопористого материала (например, полисульфона) и рабочего слоя (полистирол).

Не стоит беспокоиться, что все слои диска имеют химическое происхождение, применение такого фильтра абсолютно безопасно для здоровья.

Плюсы и минусы

По сравнению с другими типами фильтрующих систем, у мембранной конструкции есть следующие преимущества:

  • Простота эксплуатации и обслуживания.
  • Хорошая степень очистки.
  • Небольшие размеры.
  • Наличие походных разновидностей.

Многие семьи оценили пользу мембранного фильтра. Он позволяет заботиться о здоровье близких без лишних хлопот. Родители, которые думают о будущем своих детей, чаще всего выбирают мембранные системы для очистки для воды.

Но есть у этой конструкции и недостатки:

  • Высокая цена.
  • Может задерживать полезные вещества.
  • Слабый поток воды из фильтра.

С последним недостатком прекрасно справляется фильтр на основе обратного осмоса Atoll A-3800p STD. Его производительность доходит до двух литров в минуту, поэтому ему не требуется накопительный бак. В устройстве используется две мембраны Atoll TW 30-3012-400 и их производительность настолько велика, что эта установка способна в течении 30 месяцев обеспечивать водой семью из 6 человек. И при этом она компактна и не прихотлива к давлению, так как имеет собственную помпу.

Мембранный фильтр для воды – это отличный выбор для жителей мегаполисов, которые недовольны качеством воды из-под крана. Некоторые семьи заказывают доставку чистой воды у специальных компаний, но можно пить и водопроводную воду, если предварительно очистить ее. Мембранная конструкция считается одной из лучших на сегодняшний день.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector