влизане къщиИ апартаментипиене водасъдържа много примеси, разтворени химикали и бактерии. Повечето елементи имат отрицателно въздействие върху човешкото здраве, особено на малките деца. Постоянната консумация на вода с лошо качество води до развитие на опасни хронични заболявания. Оптималното решение на проблема е инсталирането на мембранен филтър, който може да пречисти водата възможно най-много и да подобри качеството й за пиене.
Какво е мембрана и как работи
Основният елемент на мембранните филтри за апартаменти е крайградскиу дома или индустриаленПредприятието е мембрана - ултрапорест тънък филм, който пропуска кислород и вода. Всички органични и неорганични вещества, чийто размер на частиците е по-голям от диаметъра на порите, остават на повърхността на този елемент. Движението на течността се осъществява по тангенциална схема - водата се събира от двете страни на мембраната. По-голям обем се подава за почистване през филтъра и постъпва в резервоара за съхранение, а останалата част от течността се използва за прочистванефилм от натрупана мръсотия с насочен поток и отвеждането му в канализационната система.
Мембранните филтриращи системи са предназначени не само за домакинствонужди, но и за получаване на свръхчиста вода за технически и медицински цели, обезсоляване на морска вода и неутрализиране на отпадъчни води. ПистаМембраната, в специална конфигурация, се използва и за пречистване на вода в извънредни ситуации; експлоатационният й живот позволява многократна употреба.
Мембраната за пречистване на вода се произвежда основно от лавсан, полисулфон, полипропилен, ацетат, керамика, но се използват и други материали с подобни свойства.
Инсталирана филтрираща система под мивката
Устройство с мембрана за пречистване на вода домакинствоцел се монтира под мивката и се свързва към тръбата, доставяща студена вода в апартамента или къщата. Процесът на почистване включва няколко етапа:
- Грубо почистване – задържане на твърди вещества, частично отстраняване на хлора, използван за дезинфекция на чешмяна вода;
- Филтриране през мембрана – отстраняване на повечето микробиологични и химични замърсители;
- Натрупване на пречистена вода в резервоара;
- Допълнителна минерализация на течността (при инсталиране на специален патрон);
- Подобряване на органолептичните качества на водата - филтриране през т.нар. постфилтър от пресован активен въглен;
- Подаване на пречистена вода чрез отделен кран, монтиран допълнително до мивката.
Произвеждат се и устройства за мембранно филтриране, чиято работа се основава на съвсем различен принцип. В съд с вода се поставя работен елемент, в който се влива водата за пречистване, а замърсителите остават в корпуса на уреда. Филтрираната течност се изхвърля през специален маркуч в друг контейнер. Такива мембранни филтри са незаменими в дачата или на поход, когато няма начин да се свържете с централизирано водоснабдяване.
Филтър Nerox за използване в условия на туризъм Недостатъците на устройствата за пречистване на вода от този тип са необходимостта от редовно почистване на мембраните със специални средства, както и кратък експлоатационен живот.
Ефективността на мембранните филтри зависи от няколко фактора:
- качество на изворната вода;
- тип почистващ мембранен филм;
- нивото на налягане, под което тече водата;
- дебелина и площ на мембраната;
- температура на водата.
Повечето пречиствателни станции, например, марка " Гейзер”, се доставят с всички необходими части за свързване - маркучи, фитинги, кранове. В Тюмен можете да закупите всякакви филтри, които прилагат мембранна технология за пречистване на водата от компанията KVANTA+ на най-добрите цени в града.
Филтър Geyser Nanotek с резервоар за съхранение и кран за пречистена вода Видове мембранни филтри
По тип мембрана
- "микро"
Размерите на порите в мембраните от този тип варират от 0,1 до 1,0 µm. Филмът е способен да задържа фини примеси и колоидни частици, които нарушават прозрачността на водата.
Микрофилтрационните мембрани се използват за грубо почистване: подготовка за следващия етап на филтриране или за пречистване на отпадъчни води.
- "ултра"
Ултрафилтрационните мембрани с пори с диаметър 0,02-0,1 микрона задържат високомолекулни съединения и колоидни примеси, водорасли, бактерии, макромолекули, но са безсилни срещу разтворени соли.
Такива мембрани се монтират в битови и промишлени филтри, предназначени да пречистват водата от механични примеси, като същевременно запазват състава на солта.
- "нано"
При нанофилтрационните мембрани размерът на порите е 0,001-0,02 микрона. Използват се за пречистване и омекотяване на твърда вода, като премахват около 90% от хлорорганичните вещества и йоните на тежките метали.
При използване на поточни филтри с наномембрана солният състав на водата се променя малко по-малко, отколкото при използване на мембрани за обратна осмоза.
Пречистване на вода чрез мембранна технология - мембранни филтри за обратна осмоза
Мембраните за обратна осмоза, характеризиращи се с най-малките пори (0,0001-0,001 микрона), са способни да филтрират:
- всички вируси и бактерии;
- органични примеси, които влияят на цвета на водата;
- значителна част от разтворените соли;
- тежки метали и желязо;
- пестициди, хербициди, инсектициди.
Мембранните елементи от този тип задържат почти всички примеси, присъстващи в течността, като позволяват преминаването само на чисти водни молекули, разтворени газове и малък процент минерални соли.
Филтрите с мембрана за обратна осмоза са предназначени да произвеждат висококачествена вода не само за битови нужди, но и за производствонапитки, фармацевтични, хранителни, медицински и електроника индустрия.
Поради изключително малкия си размер, порите на мембраната за обратна осмоза са обект на периодично запушване с големи частици. За ефективна и дълготрайна работа на филтъра е необходима предварителна подготовка на пречистената чешмяна вода, а именно:
- груба филтрация;
- фино почистване;
- омекотяване на твърда вода.
В този случай подаването на предварително приготвена течност към мембраната трябва да се извършва под налягане най-малко 3 бара, в противен случай филтрирането ще се извърши твърде бавно. Ако налягането в системата е твърде ниско, се използват специални помпи, за да се повиши до необходимото ниво.
По вид дизайн
Филтрите са оборудвани с мембранни елементи с различна форма:
- плосък (диск);
- тръбен;
- ролка;
- кухи влакна.
Различните видове мембранни филтри имат различни работни повърхности.
Апартамент
Плоските мембранни елементи се произвеждат под формата на филми от следните видове:
- мембрани с подложка, състояща се от работен слой и подложка от едропорест материал;
- мембрани без субстрат, изработени от хомогенна субстанция;
- подсилен, при който порест материал се нанася върху платнена основа.
Плоските мембрани за обратна осмоза са най-често тънкослойни композитни и се състоят от три слоя
Плоска мембрана в разрез Като основа (1-ви слой) се използва полимерен материал (полистирен), върху който се нанася полисулфон с микропори (2). Вторият слой пропуска водата добре, но не се компресира или деформира под налягане. Третият слой, който действа като бариера, е от ароматен полиамид.
Дисковите мембрани се използват за производството на филтърно-пресови устройства.
Филтърна преса Филтърът се състои от мембранни елементи (1), порести плочи (2), два капака (4, 5), щифтове (6) и колектор (7).
Тръбен
Мембраната от този тип е тръба, изработена от порест материал (метална тъкан, металокерамика, керамика, пластмаса).
Мембранните тръбни филтри могат да бъдат симетрични, при които порьозността е еднаква по целия обем, или асиметрични, при които една от повърхностите е покрита със слой от по-плътен материал. Това е плътният слой, който задържа замърсителите; материалът с по-големи пори е субстратът и изпълнява дренажни функции.
Мембранен тръбен филтър Почистването на течността се извършва по следния начин. Водата, преминаваща през тръба (1) с полупропусклив мембранен елемент, се филтрира и събира в контейнер (2), а концентрираният замърсител излиза от отделна тръба. Помпата (3) повишава налягането върху входящия разтвор, след което дроселът (4) изпуска замърсителя на изхода.
Навити
Устройството с мембранен филтър се състои от дренажна тръба с три слоя материал, навити около нея: основната мембрана и дренажни уплътнения, в които мембранният материал е обвит от двете страни.
Водата се подава от края на филтъра, преминава спираловидно през мембраната и уплътненията и след това навлиза в дренажната тръба. Замърсителите, разтворени във вода, се отстраняват от ролковия филтър в другия край.
Мембранните ролкови филтри имат удобен дизайн. тънъкработният слой прави този тип филтър един от най-продуктивните, а порите му рядко се запушват.
Мембранен ролков филтър Кухи влакна
Мембраните от кухи влакна са тръби с диаметър около 1 mm с порести стени. Големината на микроотворите, през които се филтрира водата, предотвратява проникването и на най-малките замърсители през тях.
Мембранните филтри с кухи влакна могат:
Единствената марка водни филтри в Русия, която използва мембрани от този тип, е Aquaphor. Технологията се използва за окончателно пречистване на водата във филтри от серия “Кристал”, при които мембранен елемент от кухи влакна е комбиниран с карбонов блок в един модул. Можете да закупите мембранни филтри и системи Aquaphor на други популярни марки на най-добри цени в Тюмен от компанията Kvanta+.
Домакински или керамични
Керамичните филтри са предназначени за последващо пречистване на вода, доставяна от централизирана водоснабдителна система.
Популярността на мембранните устройства за пречистване на вода от този тип се дължи на няколко причини:
- извършване на пречистване на вода с помощта на керамични мембранни елементи без използване на реагенти;
- висококачествено неутрализиране на чужди вкусове и миризми, примеси, бактериална микрофлора;
- наличието на защита срещу изсушаване;
- устойчивост на външната повърхност на абразивни почистващи препарати;
- няма нужда от подмяна на мембранни елементи.
Мембранен керамичен филтър Мембранният блок се поставя в корпус с диаметър до 10 см и дължина до 35 см, изработен от неръждаема хранителна стомана. Мембраната е сноп от фино порести керамични тръби, през които се подава течност под налягане.
Предимствата на пречистването в мембранни керамични филтри се считат за получаване на висококачествена питейна вода без примеси на желязо и соли на твърдост. Системите не са взискателни към качеството на произвежданите продукти кладенциили основенводоснабдителните системи имат дълъг експлоатационен живот.
Керамичните мембрани са изработени от издръжлив, но крехък материал, поради което основните условия за издръжливост и надеждност на почистването са правилното транспортиране на филтрите, монтаж и почистване. За да почистите устройството, изплакнете го с чист тече презвода с помощта на мека гъба или четка. Не трябва да се използват почистващи препарати, за да се избегне замърсяване на питейната вода. Висококапацитетните мембранни пречиствателни станции се почистват чрез обратно промиване с деминерализирана вода.
Предимства и недостатъци
Мембранните филтри се отличават от другите видове системи за пречистване на вода с високата си ефективност - поради малкия размер на порите, водата, преминаваща през инсталацияводата става абсолютно чиста и подходяща за всякакви нужди.
Значителен недостатък на мембранните устройства е относително високата цена, която се компенсира от много предимства:
- висококачествена вода, пречистена чрез мембранна технология;
- лекота на работа и поддръжка;
- частично запазване на солния състав на течността след пречистване;
- отстраняване на най-малките частици, суспендирани във вода;
- компактен размер;
Недостатъците включват:
- относително ниска скорост на филтриране на водата, изисква се инсталиране на резервоари за съхранение;
- необходимостта от редовна подмяна или почистване на мембранни блокове.
Условия на работа на мембранния филтър
Срокът на експлоатация на всеки мембранен филтър, честотата на почистване и подмяна на работните елементи се определят от условията на работа:
- качество на водата, която ще се третира;
- обем на преминалата течност;
- налягане във водоснабдителната система.
Точният срок за почистване или смяна на мембранния елемент не може да бъде определен предварително.
Ако собственикът има финансова възможност, препоръчително е да смените мембранния блок във филтриращите устройства всяка година или ако вкусът на водата се влоши или налягането й намалее. Ако годишната подмяна е натоварваща, мембраната трябва поне да се измие. Дизайнът на някои модели осигурява възможност за обратно промиване (чрез включване на режим на обратно подаване на вода) или почистване чрез промяна на налягането на захранващия поток.
Почти невъзможно е да се измият мембранните елементи у дома, но в случай на временна липса на средства можете да опитате поне малко да подобрите качеството на филтрираната вода.
Филтърното фолио се изплаква обилно под налягане на топла течаща вода или в сапунен разтвор и се поставя обратно. В случай на силно замърсяване, мембранният блок се потапя в топла вода с добавка на лимонена киселина и след като се постави обратно във филтъра, се измива за половин час, за да се премахне напълно лимонът.
Индустриалните мембрани, инсталирани на производствени линии, се измиват със специален разтвор на киселина и основа.
Измиване на мембранния филтър Как да изберем мембранен филтър
В допълнение към мембранните филтри има много други филтри, които работят на различен принцип. Основният фактор при избора на мембранен филтър е какъв вид примеси трябва да бъдат отстранени от водата, както и необходимата производителност на филтъра. Преди да изберете система за пречистване, е необходимо да определите кои вещества присъстват във водата в най-големи количества и да сравните индикатора с максимално допустимата стойност съгласно SanPin 2.1.4.1074-01. Препоръчително е също да се направи бактериологичен анализ на водата.
Например, ако съдържанието на соли на тежки метали във водата е в границите, установени от SanPin, няма нужда да инсталирате мембранно филтърно устройство. В този случай можете да се справите с обикновен въглероден сорбционен филтър.
При закупуване на мембранен филтър за обратна осмоза трябва да имате предвид, че работата му изисква предварително пречистване на входящата вода, което води до разходи за закупуване и инсталиране на допълнителни филтри. Работата на технологията за обратна осмоза е невъзможна при системно налягане под 3 бара, тъй като водата няма да може да премине през порите на мембранния материал с необходимата скорост. Ниското налягане или ще спре напълно водния поток, или ще забави процеса на почистване.
Филтрите с мембрана за обратна осмоза се продават като единна система, състояща се от няколко почистващи блока. Всеки възел се намира в отделен корпус, който има собствена маркировка. Колкото по-сложно или технологично пречистване на вода се има предвид, толкова по-висока е цената на устройството и толкова по-сложна е инсталацията.
Когато избирате филтриращо устройство с мембрана, трябва:
- определят предназначението му - за пречистване на отпадъчни води, получаване на вода за битови нужди, пиене и готвене, използване в лабораторията и др.;
- вземете предвид, че цената на един филтър е правопропорционална на неговите възможности;
- За намаляване на твърдостта на водата във филтъра е достатъчна наномембрана;
- за филтърно устройство, работещо на принципа на обратната осмоза, препоръчително е да се дооборудва с минерализатор;
- При пречистване на силно замърсена вода е необходимо допълнително преминаване през микрофилтрационни мембрани.
Митове за мембранния филтър
Мембранните филтри правят водата „мъртва“
Системата за филтриране, която изпълнява функциите си добре, ви позволява да получите вода, която може да се използва както за пиене, така и за технически цели. За подобряване на качеството на вече пречистената вода се използват системи, работещи на принципа на обратната осмоза. Наред с пречистването от всички вредни примеси, водата се обезсолява напълно или частично и се отстраняват полезните вещества. Такава вода се счита за „мъртва“, но не е опасна.
Всъщност водата след пречистване изобщо не е „мъртва“, а обезсолена и все още съдържа известно количество разтворени вещества. Тази вода запазва всички вкусови качества на храната и е идеална за гастрономи - за приготвяне на най-добрите сортове чай или кафе, други напитки и готвене. Тъй като човек получава основното количество микроелементи и минерали от храната, храната и напитките могат да се приготвят с „мъртва“ вода, а за пиене е препоръчително да се премине през минерализатор, който добавя полезни вещества.
Филтрираната вода по някакъв начин влияе на храната
По време на процеса на филтриране от водата се отстраняват веществата, които влияят неблагоприятно на вкуса на готвените ястия. Пълната промяна на вкуса се усеща в приготвената напитка, например кафе. Водата, преминала през мембранен филтър, се счита за оптимална основа за приготвяне на сокове и коктейли.
Водата, пречистена чрез технология за обратна осмоза, не оставя варовик в чайници и други прибори, за разлика от обикновената чешмяна вода.
Съвременните водоснабдителни системи постигнаха значителен напредък в своето развитие. Сега човек може да създаде напълно автономен комплекс за водоснабдяване без специални разходи. Качеството на водата, от друга страна, не се подобрява с времето. Което води до необходимостта от използване на специални филтри за пречистване на течността.
Едни от най-популярните и ефективни филтри от този тип са мембранните, които могат да пречистват водата на молекулярно ниво. За тях ще говорим сега.
1 Характеристики и принцип на работа
Мембранните филтри за пречистване на вода принадлежат към така наречените „системи за дълбоко пречистване“ и се използват за освобождаване на водата от вредни компоненти, често като част от системи за пречистване на вода (няколко последователни устройства за пречистване на вода за различни цели).
Основният елемент на такъв филтър, както и филтър, използващ технология, е мембрана, която е изработена от синтетични материали. Мембраната има отвори (пори) и когато водата тече през мембраната, тя задържа частици, които са по-големи от диаметъра на порите. Така излиза вода без примеси.
Системи за пречистване, базирани на филтриращи мембрани с различен диаметър на порите, се използват за битови нужди, както и за производство на свръхчиста вода за медицински и технически цели, обезсоляване на морска вода,
Също така, пистовата мембрана в специална конфигурация може да се използва за пречистване на водата в извънредни ситуации, докато нейният експлоатационен живот позволява многократна употреба.
1.1 Видове мембранни водни филтри
Мембраните, с които е оборудван филтърът, могат да се различават по структура и диаметър на порите. Мембраната може да бъде:
- Микрофилтрация (пори - до 4 микрона);
- Ултрафилтрация (от 0,2 до 0,02 микрона);
- Нанофилтрация (или следа) (0,01 – 0,001 микрона);
- Обратна осмоза (0,001 – 0,0001 микрона).
В зависимост от размера на порите се променя и предназначението на филтъра: може да пречиства водата от колоидни замърсители (най-големите частици), да спира йони на тежки метали или да произвежда почти пълна деминерализация на водата (обратна осмоза).
Обикновено мембранен филтър, работещ с технология за обратна осмоза, се класифицира като отделен тип, но тези устройства могат да бъдат част от една пречиствателна система. Също така си струва да се има предвид, че мембрана с по-малък размер на порите изисква предварително филтриране, преди да премине през нея - така че ще е необходима система за предварително филтриране.
Мембраните също се различават по формата и структурата на влакното, което се използва за създаването им. В резултат на това всеки тип мембрана има различна работна зона, което пряко влияе върху производителността на филтъра (как работи и с каква скорост).
Разграничават се следните видове мембрани за филтри:
- Мембрани от кухи влакна;
- Тръбни мембрани;
- Ролкови мембрани;
- Плоски дисковидни мембрани.
Съответно филтърът от мембранен тип може да бъде монтиран в сменяем корпус на патрона, съвместим с последователна система за филтриране.
1.2 Плюсове и минуси
Филтри, които използват ултрафилтрационна мембрана или филтри, използващи технология за обратна осмоза, са подходящи за филтриране на питейна вода. В същото време вторият тип също премахва напълно мащаба. Трябва да се отбележи, че водата от чешмата, преминала през двата вида, е подходяща за пиене без преваряване.
Един от недостатъците на използването на мембранни водни филтри обикновено е, че степента на деминерализация на водата може да бъде прекомерна, тъй като мембраната също така не позволява на веществата, полезни за човешкото тяло, да преминат през тях.
Има зависимост от размера на порите на мембраната, работната площ и налягането във водоснабдителната система - тези свойства трябва да се вземат предвид при инсталирането на мембранен филтър като компонент на комплексното пречистване на водата. Този тип филтър изисква достъп до дренаж за отпадни води, което включва допълнителна работа по време на монтажа.
Мембраните с големи пори не изискват допълнително налягане, за да работят. Обикновено колкото по-тънка е мембраната, толкова по-висока е нейната производителност, но колкото по-малки са нейните пори, толкова повече допълнително налягане трябва да се прилага, когато филтърът работи, за да се поддържа водното налягане.
1.3 Как да изберем и какво е по-добре да купим?
В допълнение към мембранните филтри има и други, които работят на различен принцип. Следователно първият определящ фактор ще бъде какви примеси или вредни компоненти трябва да бъдат отстранени от водата. В зависимост от това къде точно водата се различава от санитарните стандарти, трябва да изберете система за пречистване.
Филтрите от патронен тип осигуряват възможност за инсталиране на няколко различни модула (т.е. това не е един корпус). Напълно възможно е в конкретен случай, например, да е достатъчно, но не е необходим филтър на базата на ултрафилтрационна мембрана или филтър, работещ с технология за обратна осмоза.
Например, такава ситуация може да възникне, когато съдържанието на соли на тежки метали във водата е в рамките на санитарната норма.
Инсталирането на филтър, работещ с технология за обратна осмоза, задължително ще изисква предварително филтриране на подаваната вода (т.е. инсталиране на допълнителни филтри) и създаване на налягане не по-ниско от определено (обикновено най-малко 3 бара).
Без такова налягане в системата работата на технологията за обратна осмоза е просто невъзможна, тъй като водата няма да може да преминава през малки мембрани с правилната скорост. А това ще доведе или до забавяне на процесите на почистване, или до пълното им спиране.
2 Как да почистите филтриращата мембрана?
Необходимостта от почистване или подмяна на филтърната мембрана и нейният експлоатационен живот до голяма степен зависят от качеството на водата, подадена към филтъра, както и от нейното количество. Следователно определянето на универсалното време, когато мембраната трябва да бъде сменена или почистена, е доста трудно (средно от шест месеца до четири години).
В случай, че потребителят не изпитва недостиг на пари, мембраната във филтъра може просто да се смени (при патронен филтър е достатъчно просто да смените един блок с друг). Един от вариантите за решаване на този проблем може да бъде не подмяната, а измиването на филтърната мембрана.
Филтрите от някои производители също могат да осигурят промиване на мембраната, чийто режим включва подаване на вода към мембраната от страната, противоположна на нормалния поток, или рязко освобождаване на налягането.
Измиването на мембраната по този начин може да се организира директно от потребителя (ако конструкцията на корпуса и филтъра позволява това). Мембраната се отстранява и се изплаква просто във вода, вода и сапун или вода с лимонена киселина. В допълнение, мембраната може да се измие чрез насочване на поток от вода със същия състав върху нея.
Възможно е също така корпусът на филтъра да се потопи напълно в пет процента разтвор на лимонена киселина и топла вода за около пет часа, след което да се измие с чиста вода. След това водата, която идва от филтъра, не може да се използва през първия половин час.
Периодичното извършване на такива процедури значително ще увеличи експлоатационния живот на мембраната. Извън дома, измиването (регенерирането) на мембраната се извършва с по-сложни алкални или киселинни реактиви; не е възможно да се почисти мембраната по този начин у дома.
Процедурата за почистване на индустриални мембрани, които се използват за обезсоляване на вода или за филтриране на отпадъчни води, е доста сложна и се извършва с помощта на режимите на работа, осигурени от самите механизми.
2.1 Монтаж на мембранен филтър - етапи и характеристики на процеса
В случай на домакинство и самостоятелно инсталиране на мембранен филтър или филтър, работещ с технология за обратна осмоза (обикновено се поставя „под мивката“, директно към крана, който се планира да се използва за питейна вода, и се свързва към коляно за източване на отпадъчни води), трябва да извършите определена последователност от действия.
Необходимо е да почистите мястото, където ще бъде поставен филтърът и да затворите водата. След това трябва да развиете връзката, която преминава от линията към миксера.
В тръбопровода са монтирани тройник с резба и сферичен кран, които ще позволят водата да се подава към филтъра. Също така в мивката е монтиран кран за питейна вода и е пробит отвор в коляното за отпадна вода. Ако налягането в главната водоснабдителна система е повече от 6 бара, може да се наложи да инсталирате редуктор за налягане (проверете с манометър).
След това филтърът, работещ с технология за обратна осмоза, се сглобява съгласно инструкциите и филтърът се свързва към системата за водоснабдяване и отвеждане на отпадни води. В този случай трябва да се уверите, че според схемата клемите за отпадъчни води и захранващият маркуч към крана за питейна вода също са правилно свързани.
Един от най-популярните съвременни методи за филтриране. Природната среда в момента е в такова състояние, че никой не е сигурен какво всъщност пие или използва за храна.
Използването на вода в целия свят е достигнало ниво, при което водоизточниците просто не могат да се възстановят сами. Степента на замърсяване на природните и отпадъчни води непрекъснато нараства.
Традиционните технологии не могат да осигурят необходимото ефективно пречистване на водата. Премахването на всички съществуващи видове замърсяване изисква използването на филтриращи технологии, които сами по себе си са екологични. Това ни принуждава непрекъснато да усъвършенстваме нови технологии, които бързо, ефективно и рентабилно ще пречистват естествените и отпадъчни води.
Мембранна система за пречистване на водатае най-модерната технология досега. Такива системи се основават на полупропускливи порести мембрани, през които преминава воден поток и го почиства от примеси. Мембранните системи улавят замърсителите и действат като фини сита. Ненужните задържани вещества се концентрират в поток (концентрат), който не се натрупва, а се извежда от системата. Пречистената вода преминава през мембраната под формата на филтрат (пермеат). Колкото по-малки са порите на мембраните, толкова по-висока е степента на пречистване, но и толкова по-голямо налягане трябва да се приложи за филтриране. Мембранните системи за пречистване на водата, в зависимост от налягането, създавано вътре в тях, се разделят на системи с ниско, средно и високо налягане. Филтрите, работещи при налягане до 6 атмосфери, най-често се използват за пречистване на прясна вода от всички видове примеси. За деминерализация на водата се използват системи със средно налягане до 40 атмосфери. С високо - повече от 40 атмосфери - за деминерализация на солеви разтвори или пречистване на отпадъчни води.
Принципът на действие на традиционните се основава на преминаването на водата през филтърна среда, в която в крайна сметка се натрупват замърсители. Това води до необходимостта от регенериране и дезинфекция на околната среда със специални разтвори или дори подмяна. Още през 18 век е открит феноменът на спонтанното преминаване на разтворител през филм. Ако вземете два разтвора - по-малко концентриран и по-концентриран, и ги разделите с филм, тогава разтворителят от по-малко концентрирания разтвор ще премине в по-концентрирания.
Явлението се нарича осмоза, а филмът се нарича мембрана. През шейсетте години беше открито, че когато налягането в концентриран разтвор се увеличи (над осмотичното), ще настъпи обратният процес - молекулите на разтворителя започват да се движат от концентриран разтвор към разреден. Така явлението обратна осмоза започва да се използва за пречистване и обезсоляване на водата в подводниците. Степента на пречистване може да се регулира чрез използване на мембранни филтри с пори с различен диаметър. Ултрафилтрационните мембрани отстраняват микроорганизми, органични съединения и колоидни частици, мембраните за обратна осмоза отстраняват до 97-99% от всички примеси, като теоретично пропускат само водни молекули.
Системите за пречистване на мембрани се използват активно в производството на храни, лекарства, електроника и др. Съвременните разработки позволяват значително намаляване на разходите им, което прави възможно използването им в ежедневието за филтриране на питейна вода. Построих имение с баня и басейн - не жалете пари за пречистване на водата за тях. Синята вода за вашата баня няма да има вредно въздействие върху кожата, а огромният басейн ще изглежда привлекателно.
Мембранна система за пречистване на водатаима редица предимства: не се натрупва замърсяване, екологичност, лекота на работа, малък размер и висока степен на автоматизация. Тази система ви позволява да получите особено чиста вода без примеси. А експлоатационният живот зависи от състава на изходната вода. Солите на твърдостта, разтвореното желязо и органичните съединения имат пагубен ефект върху тях. Филтърът ще издържи по-дълго, ако е произведен, и в крайна сметка ще струва по-малко от честа смяна на касети.
Днес мембрана за обратна осмозазаслужено признат за най-модерната технология за пречистване на вода. Факт е, че техниката се основава на използването на мембрана за обратна осмоза и този елемент премахва почти всички примеси, известни в природата.
От тази статия ще научите:
Какво е мембрана за обратна осмоза?
На какви характеристики на мембраната за обратна осмоза трябва да обърнете внимание, преди да закупите?
Какво е мембрана за обратна осмоза
Както вече казахме, обратната осмоза се счита за усъвършенстван вариант за отстраняване на примеси от водата. Принципът на нейното действие: водата преминава през мембрана за обратна осмоза и само водата, но не и примесите, разтворени в нея, може да преодолее порите на мембраната.
С тази система водата става близка до дестилираната. Нека да видим какво включва висококачественото (пълно) пречистване на вода с филтри за обратна осмоза. Течността е пречистена от магнезий, живак, нитрати, нитрити, стронций, арсен, олово, сулфати, желязо, хлор, голям брой бактерии и вируси. Отбелязваме обаче, че е невъзможно последното да се премахне напълно.
Как работи мембранният филтър за обратна осмоза?
Филтрите са свързани към водоснабдителната система. От него идва изходна вода, която трябва да се пречисти, а отстранените замърсявания отиват в канализацията. Работата на филтър, инсталиран на принципа на мембрана за обратна осмоза, се състои от следните стъпки:
предварителна обработка на водата;
течността преминава през мембрана за обратна осмоза;
водата влиза в резервоара за съхранение;
довършително пречистване на водата;
пречистената вода се подава през отделен кран.
Предварително пречистване на водата.Този етап от пречистването на водата е изключително важен. Факт е, че цената на мембраната за обратна осмоза е значително по-висока от другите сменяеми филтърни компоненти. Продължителността на неговата работа е пряко свързана със състоянието на използваната за пречистване вода. По време на предварителната обработка три филтъра трябва да пропускат вода, за да позволят тя да бъде почистена от мембраната за обратна осмоза.
Първо, течността влиза в механичен петмикронен полипропиленов филтър. Освобождава го от неразтворени елементи с размер 0,5 микрона, елиминира ръжда, пясък и други видове механични примеси. След това въглеродният филтър отстранява химикали и органични вещества. Основната цел на този етап на пречистване е филтрирането на хлор и неговите съединения, петролни продукти, пестициди, разтворено желязо, тежки метали и други вещества от органичен и неорганичен произход. Последният, едномикронен механичен филтър премахва механични примеси до 1 микрон, както подсказва името.
Основно пречистване на водата.Това е директно пречистване с мембрана за обратна осмоза. Подчертаваме, че технологията за пречистване на вода с мембрани за обратна осмоза, използващи разлики в налягането, се използва активно в целия свят. Водата се пречиства чрез преминаване през една/няколко порести мембрани. Тези елементи са направени от синтетични материали, чиито пори не надвишават 0,0001 микрона, през мембраната могат да преминат само водни молекули.
След това целият поток от чешмяна вода се разделя на две: чиста вода, която отива в резервоара за съхранение, и разтвор с висока плътност - системата я източва в канализацията. Разтворените в течността газове, включително кислород, които влияят на вкуса, преминават свободно през мембраната за обратна осмоза. След система за обратна осмоза водата става свежа, вкусна и толкова чиста, че дори не е необходимо да я преварявате.
Висококачественото почистване отнема известно време, поради което производителността на системите за обратна осмоза не е толкова висока. Скоростта, с която молекулите преминават през мембраната, зависи от няколко фактора. Най-важните включват налягане на течността, съдържание на примеси, степен на нагряване на водата и ниво на пропускливост на мембраната за обратна осмоза. Опциите, използвани в ежедневието, са оборудвани с мембрани с капацитет от 150 до 300 литра на ден.
Пречистената вода постъпва в резервоар за съхранение с обем 4–12 литра (капацитетът зависи от модела и производителността на филтъра), където се натрупва. Докато тази вода се използва, филтърът самостоятелно добавя нова пречистена порция. Резервоарите за съхранение се състоят от висококачествена стоманена ламарина, покрита отвън с емайл. Силиконова мембрана разделя вътрешното пространство на резервоара на две камери. На дъното има въздух под налягане. Това ви позволява да поддържате налягане в резервоара, за да източите напълно водата: когато обемът на водата в резервоара спадне, силиконовата мембрана се деформира и изтласква останалата течност. Отстрани на долната камера е поставен нипел, който при необходимост увеличава и намалява нивото на налягането на въздуха в резервоара. В горната част на резервоара има резба за свързване на кран за подаване/изсмукване на течност.
Постфилтър– това е друго ниво на пречистване, което гарантира чистотата на получената питейна вода, която достига до потребителя от резервоара през отделен кран.
Кран за пречистена питейна водамонтира се в кухненската мивка, в плота и доставя чиста питейна вода, независимо от основния поток течност, консумирана в ежедневието.
Също така, за система с мембрана за обратна осмоза, клиентът може да закупи допълнителни патрони, които обогатяват вече пречистената вода с минерали и възстановяват нейната естествена структура.
Минерализатордобавя към водата магнезий, натрий, както и калций, който е основният компонент на зъбите, костите и е важен за доброто функциониране на сърдечната и нервно-мускулната система. Магнезият в тялото ни участва в повече от 300 биохимични реакции и минимизира риска от развитие на склероза, рак и образуване на камъни в бъбреците. Натрият нормализира киселинността и pH на кръвта.
Биокерамичен патронвръща водата към нейната естествена структура. Пълнителят в корпуса на този елемент от системата с мембрана за обратна осмоза е изпечени глинени топчета с турмалин. Този минерал излъчва дълговълнови инфрачервени вълни. Това лъчение е включено в радиационния спектър на Слънцето, непосредствено граничи с червената част на видимата област на спектъра и предава енергия на околната среда. Под въздействието на последната молекула вода те се подреждат в правилната естествена структура. Експертите наричат радиацията, излъчвана от турмалина (далечна инфрачервена радиация), „лъчът на живота“. Водата, преминала през патрона с такива гранули, има положителен ефект върху хора, растения, животни, активира соматичните клетки, стимулира метаболизма и кръвообращението. Какво друго се влияе от FIR лъчите? Те активират водните частици в човешкото тяло, борят се с мазнините, химикалите, токсините в кръвоносната система, подпомагат функционирането на нервната система, намаляват нивата на киселинност и увеличават количеството кислород.
Видове мембрани за обратна осмоза
Няма общоприета класификация на мембраните за обратна осмоза. Поради това създателите и производствените компании представят свои собствени системи за нотиране. Най-общо мембраните за обратна осмоза се разделят на групи:
по уговорка– за обезсоляване (задържане на разтворени във вода електролити, ПАВ), за обезсоляване на морска вода, за отделяне на органични течности и др.;
според геометричната си форма– филми (листове) и кухи влакна;
по начин на получаванемембраните за обратна осмоза се разделят на такива, получени чрез:
формоване от разтвори, полимерни стопилки;
създаване на полиелектролитни комплекси в разтвор/върху субстрат;
нанасяне, разпръскване на активната матрица върху субстрата;
химическо присаждане на активни групи към инертна матрица;
излугване, ецване на разтворени компоненти;
отлагане върху субстрата на продукти от хидролиза на поливалентни метални соли, суспензии на алумосиликати, разтвори на полиелектролити и др.;
по морфология– порести и непорести, симетрични и асиметрични, с и без твърда рамка, изотропни, анизотропни, композитни (композитни), импрегнирани и др.;
в размер, знак за заряд – силно и слабо зареден, катионен обмен (отрицателен заряд), анионен обмен (положителен заряд).
На какви характеристики на мембраната за обратна осмоза трябва да обърнете внимание?
Основните характеристики на мембраните за обратна осмоза включват:
Специфична производителност, т.е. обемът на обработената течност, преминаваща за единица време през единица площ на мембраната. Тоест това е количеството пермеат (течност), което 1 m2 мембрана може да произведе за ден или час. Обозначение: G, J. Мерни единици: m 3 / m 2 × ден, m 3 / m 2 × час (метрична система); гал/кв. ft×ден (GFD), галони/кв. фут-час (GFH) (англо-американска система).
Селективност на мембраните за обратна осмоза, с други думи, частта от разтвореното вещество, която се задържа от мембраната. При почистване със система за обратна осмоза това се описва от гледна точка на отражението на NaCl при определени работни условия (налягане, температура, рН, степен на възстановяване на концентрата, соленост).
Пропускливостта на соли е процентното съотношение на дела на солите, които не са били задържани от мембраната и са влезли в готовата течност по време на обработката, към дела на солите във водата, идваща от водопровода.
Задържане на сол, тоест процентното съотношение на обема на разтворените соли, които мембраната е задържала към обема на солите в течността преди обработката. С други думи, това е солна пропускливост (%), извадена от 100%. Ако говорим за еднокомпонентен разтвор, задържането на сол съответства на селективност.
Степента на селекция на пермеата (добив на пермеат) се изразява в проценти, това е съотношението на обемите на пречистената и изходната вода. В някои ситуации се използва степента на селекция на концентрата - съотношението на количеството концентрат към обема на течността, влизаща във филтъра.
Как да измиете мембрана за обратна осмоза
Има три основни критерия, които показват необходимостта от измиване и/или дезинфекция на модула за обратна осмоза (инсталация):
намаляване на нормализираната селективност с 10%;
10% намаление на нормализирана производителност;
увеличаване на нормализирано хидравлично съпротивление с 10–15%.
Терминът "нормализиран" се разбира като привеждане на определен показател към стандартни условия за работна температура, налягане и характеристики на потока на изходния воден поток.
За измиване на филтри с мембрана за обратна осмоза използвайте обикновена вода, както и разтвор на Trilon B (хелатообразуващ реагент), натриев хипохлорит и лимонена киселина. За просто измиване този тип филтър се изплаква в нефилтрирана вода или под течаща вода (трябва да извадите патрона от кутията с молив).
Ако има силно замърсяване на филтъра, например образуването на утайка от калциев сулфат върху мембраните за обратна осмоза, той се спуска, без да се изважда от защитния корпус, в 5% разтвор на лимонена киселина. Разтворът се прави по следния начин: добавете чаена лъжичка суха лимонена киселина към чаша топла (+40...+50 °C) вода. След това филтърът се оставя в тази течност за 5-6 часа, след което се измива под течаща вода и се изсушава. Първите 0,5 литра вода, обработена с филтъра след измиване, не се използват. Такава поддръжка на мембранния филтър трябва да се извършва веднъж на всеки 3-4 месеца, в зависимост от натоварването.
Освен това честотата на регенериране (измиване) на филтър с мембрана за обратна осмоза зависи от замърсяването на постъпващата в него вода. Ако промиването трябва да се извършва на всеки 10-14 дни, е необходима допълнителна предварителна филтрация.
Ако ще съхранявате филтъра без да го използвате дълго време, трябва да го измиете с лимонена киселина и да го оставите да изсъхне.
За по-добро отстраняване на повърхностните замърсители от порите на мембраната се използва технология за обратно промиване. Тоест чистата вода (филтрат) се подава през мембраната в посока, обратна на работната. Този вид обработка се извършва много по-често от регенерацията на конвенционалните филтри с гранулиран пълнеж - от 1 до 5 пъти на час. Вярно е, че те продължават само 10–30 секунди, поради което обемът на консумираната течност е равен на 2–5% от обема на филтрата.
Срок на експлоатация на мембраната за обратна осмоза
Първо, нека поговорим за касетите за предварително почистване. Монтират се пред мембраната за обратна осмоза и са необходими за нейната защита и увеличаване на експлоатационния й живот. Те премахват механичните частици от течността, които могат да запушат полимерния материал, и хлора, който също е опасен за мембраната.
Очевидно е, че колкото повече примеси има в чешмяната вода, толкова повече се намалява експлоатационният живот на полимерния материал. Ако филтърните патрони за вода не са с високо качество и производителност, мембраната бързо ще се повреди.
Поради тази причина е важно да изберете правилните филтърни елементи и да ги смените навреме. Обърнете внимание, че ако в крана влезе вода с ниско качество с високо съдържание на хлор или други примеси, трябва да инсталирате главен филтър с патрон, подходящ за вашия тип вода. Той ще задържи повечето от примесите, опростява работата на касетите за обратна осмоза, защитава мембраната за обратна осмоза и увеличава експлоатационния живот на този скъп елемент. Това е отлично решение за ревностни собственици, тъй като основният филтър увеличава експлоатационния живот на всички компоненти на тази система.
Така че експлоатационният живот на мембраната се влияе от:
качество на чешмяната вода;
качество на касетите, монтирани пред мембраната;
съответствие на касетите, разположени пред мембраната, с качеството на водата;
наличие на главен филтър;
навременна инсталация на свежи патрони пред мембраната.
Тези условия могат да повлияят на експлоатационния живот на мембраната за обратна осмоза. Средно елементът трябва да се сменя на всеки три години. Подчертаваме, че другите касети в системата трябва да се актуализират на всеки шест месеца. Само при такива условия системата ще произвежда вода с добро качество.
нашата компания Биокитпредлага богат избор от системи за обратна осмоза, водни филтри и друго оборудване, което може да върне чешмяната вода към нейните естествени характеристики.
Специалистите на нашата компания са готови да ви помогнат:
свържете сами системата за филтриране;
разбират процеса на избор на филтри за вода;
изберете заместващи материали;
отстраняване на неизправности или решаване на проблеми с участието на специализирани монтажници;
намерете отговори на вашите въпроси по телефона.
Доверете пречистването на водата на системите от Biokit - нека вашето семейство е здраво!
Продължаваме подраздела "" със статията. Което всъщност трябваше да се появи по-рано от статията „Ултрафилтрация за дезинфекция на вода“, тъй като ултрафилтрацията е подраздел на голяма група мембранни системи за пречистване на вода. И ако сте забелязали, в раздела „Вода“ се опитваме да преминем от общото към частите. Ултрафилтрацията обаче е специален случай. И затова, за да не нарушаваме последователността, изскочихме малко напред. Но се върнахме.
Мембранните системи за пречистване на вода са практически най-модерните технологии за пречистване на вода (и не само вода), които са широко използвани в индустрията. Разбира се, има и по-модерни технологии, които не са свързани с водата, но все пак ще мине доста време, докато се произвеждат масово.
Защо мембранните системи за пречистване на вода се наричат мембранни системи? Тъй като като работен елемент се използва мембрана. Какво е мембрана? Мембранае полупропусклива бариера, изработена от голямо разнообразие от материали (метал, пластмаса, керамика), която позволява на някои неща да преминават, а на други не. С други думи, тази бариера позволява смесите да бъдат разделени на съставните им компоненти.
Прост пример: имаме обикновена вода. Това не е нищо повече от разтвор (или смес) от вода и различни вредни и ненужни примеси. А при използване на мембранни системи за пречистване на вода, примесите се елиминират, но водата остава. чисто :)
Моля, имайте предвид, че не напразно използвахме думата „отсечен“, защото най-близкият домакински уред, работещ по подобна технология, е сито за брашно. Така че, когато използваме сито, ние пресяваме брашното (което преминава през полупропусклива бариера, ситото) и го изхвърляме
- мръсотия,
- бучки,
- хлебарки и др.
— които поради размера си не преминават през полупропускливата бариера.
Именно защото мембранните системи за пречистване на вода използват принципа на ситото, отсявайки молекулите, те понякога се наричат " молекулярно сито„Разбира се, строго погледнато, не всички мембранни системи отсяват най-малките молекули, а само системата за обратна осмоза, но това са нюанси. Освен това, молекулярно сито- звучи гордо :)
Може да кажете: „Но, извинете, водата също е мембранен процес?
- от една страна, мръсната вода е същата смес
- има полупропусклива бариера - патрон (върху който се задържат примеси),
- и има пречистена вода..."
Всъщност в общотеоретичен смисъл това е точно така. Но мембраната и патрона са различни като деня и нощта. По-специално, поради тяхната структура, поради която патроните за механично филтриране могат да отстранят само големи примеси (като пясък или ръжда), докато мембраните могат да отстранят много по-малки вещества.
И така, патронът е просто куп нещо, което предотвратява преминаването на мръсотия; мръсотията запушва патрона. В основата си първите мембрани изглеждаха и работеха точно като патрони за механично почистване – и се запушваха точно като обикновените патрони. Но постепенно технологията за създаване на мембрани се подобри и съвременните мембрани изобщо не приличат на касети. Като минимум те са много тънки (приблизително колкото лист хартия или малко по-дебели, ако вземете предвид подложката). Е, като максимум, разделят смесите много по-добре.
Да се върнем към нашите сита. Точно както се случва решето
- голям,
- малки и
- ултрафин,
мембраните от своя страна се делят на различни категории според това какво точно пропускат и какво не. Способността на мембраната да се разделя зависи от две важни неща - структурата на самата мембрана и какво причинява отделянето.
Първо, нека разберем какво причинява разделянето на мембраните.
Разделянето на мембраните възниква поради факта, че от едната страна мембраната има повече от нещо, а не от нещо. И от страната, където има излишък, се прави усилие към недостига. Например от едната страна има повече алкохол, а от другата няма алкохол. Мембраната пропуска алкохола, но всичко останало не преминава. Какво се случва? Алкохолът постепенно се просмуква от другата страна в напълно пречистена форма.
Как е възможно мембраната да има повече нещо от едната страна и по-малко от другата? Нека да разгледаме това като използваме сито като пример. Така, Защоможе ли човек да пресява брашно?
- Е, за начало той сложи брашно отгоре на ситото (тоест има излишно брашно от едната страна).
- Второ, той остави празно място на дъното, така че брашното да има къде да се излее (тоест там, където няма брашно).
- И накрая най-важното. Човек използва разклащане (+ гравитация) и прилага сила, така че брашното да започне да се пресява.
Така основната задача на ситото е изпълнена - да отделя брашното от хлебарки, мухи и камъчета. Които са по-големи от клетките в ситото и затова не могат да преминат от другата страна.
Същото важи и за мембранните технологии. От една страна, смесица от вещества, някои от които необходими и ненужни. От друга страна, няма нищо подобно. В най-добрия случай има само необходими (или само ненужни, в зависимост от това какво пропуска бариерата) вещества. И накрая, една или друга сила действа върху сместа от вещества. Може да бъде
- налягане,
- температура,
- концентрация,
- някои други процеси.
Резултатът е като със сито - отделно мухите, отделно котлетите. Тоест ненужни вещества в една посока, необходими вещества в друга.
Най-често срещаните мембрани са тези, чиято действаща сила е натиск. Просто налягането действа върху сместа от вещества от едната страна. Тези процеси имат собствено научно наименование (за тези, които се интересуват, баромембранни процеси). Те включват и вече споменатата ултрафилтрация. В допълнение към това подобни мембранни системи за пречистване на вода включват:
- микрофилтрация
- нанофилтрация
- хиперфилтрация (обратна осмоза).
Като цяло мембранните системи за пречистване на вода, в зависимост от диаметъра на клетките и размера на отстранените вещества, изглеждат така:
Е, ние ще говорим по-подробно за видовете мембранни системи за пречистване на вода в следващите статии.
Но можете да бъдете сигурни - ако ви предложат филтър, базиран на мембранни системи, това е по-дълбоко почистване, отколкото ако беше механичен филтър за пречистване на водата.
По материали от http://voda.blox.ua/2008/06/Kak-vybrat-filtr-dlya-vody-21.html
