Мембранные технологии для очистки воды — установка мембранной фильтрации

Содержание

Эксплуатация и уход

Устройство для очистки воды с помощью мембраны обладает большим сроком службы, однако при несоблюдении правил эксплуатации и ухода оно может выйти из строя и перестать справляться с поставленными задачами.


Чтобы избежать подобных неприятностей, необходимо следить за:

  1. Качеством, объемом и составом жидкости, которая пропускается через мембрану.
  2. Показателями давления в системе водоснабжения.

Определить точный эксплуатационный срок расходных элементов нельзя.

Специалисты рекомендуют заменять блок с мембранной в оборудовании раз в год или после снижения качества очистки. При отсутствии финансовой возможности постоянно покупать новый фильтр достаточно вовремя промывать и чистить старый.

Некоторые системы поддерживают функцию обратной промывки, когда вода подается в обратном направлении. Еще очистка производится методом изменения давления подающего потока.

Для этого пленку нужно прополоскать под проточной водой или вымочить в емкости с мыльным раствором и установить обратно. Если загрязнения достаточно сильные, блок помещают в теплую воду и добавляют туда лимонную кислоту. После обратного монтажа фильтр промывается в течение 30 минут, чтобы избавиться от остатков кислоты.

Для очистки промышленных систем применяются специальные кислоты и щелочные растворы.

Среди ключевых особенностей обслуживания выделяют:

  1. Замену элементов предварительной фильтрации через каждые 6 месяцев.
  2. Удаление загрязнений, которые накапливаются на мембране, проточной водой.
  3. Замену мембраны при ухудшении эффективности очистки.

Не исключаются и дополнительные процедуры, которые определяются типом купленного оборудования. Так, срок службы изделий из керамики превышает срок службы полимерных моделей, а интенсивность износа зависит от частоты использования и качества изготовления.

ПолезноБесполезно

Восстановление ультрафильтрационных модулей

Основной задачей при эксплуатации модулей ультрафильтрации является сокращение степени загрязнения мембран, продление срока работы установки, обеспечение целостности волокон. Снижение количества отложений достигается за счет периодического проведения восстановительных процедур.

Существует несколько методов качественного удаления загрязнений из мембранных волокон:

Прямые и обратные промывки – воду вначале запускают в том же направлении, в котором происходит фильтрование внутренними каналами модуля в дренаж, после фильтрат подают в обратном процессу фильтрации направлении – обратная промывка.

Указанные промывки выполняются всего 30-60 секунд, процесс повторяют довольно часто. Соотношение между объемами концентрата и очищенной воды небольшое.

  • Периодически применяют усиленную СЕВ-промывку. Ее выполняют в обратном от фильтрации направлении с использованием химических веществ. Расход воды при этом невелик, и химикаты равномерно распределяются по волокну. В качестве химического агента подают HCI, NaOH, NaCIO. После подачи вещества его некоторое время выдерживают внутри модуля для обеспечения проведения реакции. Химическая промывка обычно проводится следующим этапом после окончания стандартной обратной. Затем проводится повторная обратная промывка, удаляющая остатки химии. СЕВ-промывки проводят редко – раз в несколько часов или дней.
  • SIP-промывка, проводимая также не очень часто, выполняется с применением кислотных и щелочных веществ. К такому способу очистки прибегают, если оба предыдущих метода не дали положительного результата, и производительность установки значительно упала. Загрязнения могут быть вызваны отложениями коллоидов, осадков биологического и небиологического происхождения. Вещества вызывают закупорку пор мембранного волокна, образование труднорастворимого налета, сорбцию веществ на мембранной поверхности, повышение давления на мембрану.

SIP-промывку применяют также для удаления биопленки, образовавшейся в результате деятельности микроорганизмов на поверхности волокна. Такую промывку выполняют дважды в месяц или единоразово в полгода, в зависимости от условий работы фильтрационных установок и характеристик первоначальной воды.

Типовая технологическая схема блока ультрафильтрации

Трап-фильтрация в пивоварении, осветление пива

Трап-фильтрация пива после кизельгурового фильтра — это система позволяющая не использовать фильтр-пресс, в которой фильтрация проводится в закрытом  корпусе с минимальными потерями углекислоты и препятствует контакту пива с воздухом, сохраняя вкусовые качества напитка. При этом значительно  снижаются  потери  продукта и трудоемкость процесса. Этот способ  широко  применяется на Западе и в России (в том числе крупными пивными  корпорациями).  Он  позволяет  существенно снизить затраты на расходные   материалы  (по  сравнению  с  фильтр-картоном)  и  расходы связанные с потерями продукта. Система как правило состоит из фильтродержателя (см. ниже) с комплектом патронных фильтрующих элементов.

Фильтры для эффективной и экономичной трап-фильтрации пива

ПРЕДСТАВЛЯЕМ патронный фильтр марки ЭПВг.П для высококачественной трап-фильтрации пива с возможностью мнорократной промывки и регенерации.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕИМУЩЕСТВА
100% химически стойкий полностью полипропиленовый фильтр с отличными эксплуатационными характеристиками.
  • Широкая химическая совместимость (pH 1-14).
  • Прекрасная термическая стойкость (до 90°С).
  • Более длительный срок службы благодаря увеличению площади поверхности (гофрированный).
Высокая эффективность удержания микрочастиц (98-99.5%)
Усиленная конструкция, стабильная матрица.
  • Надежное сохранение целостности фильтра в жестких условиях эксплуатации
  • Выдерживают стерилизацию паром в линии, многократные промывки противотоком и все виды санитарно-химической обработки

Нетоксичны.

Эксплуатационные характеристики

  • Максимальный перепад давления — 0,5 МПа при 20°С, 0,25 МПа при 80°С
  • Промывка горячей водой (не менее 100 циклов) — 90°С, 30 мин
  • Стерилизация паром (не менее 20 циклов) — до 135°С, 30 мин

Фильтродержатели марки ДС для жидких сред

НПП «Технофильтр» представляет типоряд фильтродержателей из нержавеющей стали AISI 304 и AISI 316L модельного ряда ДС. В зависимости от  производительности подбирается фильтродержатель на необходимое количество и высоту фильтрующих элеменов.

Отличительные особенности ДС модельного ряда ДС-1, ДС-5, ДС-8

  • Высокое качество отделки наружных и внутренних поверхностей.
  • Доступность внутренних полостей для осмотра и промывки.
  • Отсутствие скрытых и труднодоступных полостей за счет дополнительного сепаратора облегченной формы.
  • Отсутствие застойных зон.
  • Полное опорожение жидкости через сливные краны.
  • Повышенная точность и чистота обработки посадочных отверстий под адаптеры и поверхностей под уплотнительные элементы обеспечивает высокую герметичность границ раздела сред (исходная среда/фильтрат/внешняя среда).
  • Упрощенный монтаж на месте использования за счет шарнирного соединения патрубков к основанию. Укомплектован манометрами для контроля гидравлического сопротивления.

Технико-эксплуатационные характеристики

Марка Кол-во элементов и их высота, мм Габаритные размеры, мм Макс. раб. давление, МПа Условный проход, мм Тип адаптера, мм
ДC-5-А(Д)-500П 5х500 475х270х1040 0,6 40 44,5/56
ДC-5-А(Д)-750П 5х750 475х270х1290 0,6 40 44,5/56
ДC-5-А(Д)-1000П 5х1000 475х270х1540 0,6 40 44,5/56
ДC-8-А(Д)-500П 8х500 640х395х1145 0,6 50 44,5/56
ДС-8-А(Д)-750П 8х750 640х395х1395 0,6 50 44,5/56
ДС-8-А(Д)-1000П 8х1000 640х395х1645 0,6 50 44,5/56
ДС-18-А-500П 18х500 789х490х1119 0,6 80 44,5
ДС-18-А-750П 18х750 789х490х1369 0,6 80 44,5
ДС-18-А-1000П 18х1000 789х490х1619 0,6 80 44,5
ДС-24-А-1000П 24х1000 667х592х1714 0,6 80 44,5
ДС-29-А-1000П 29х1000 667х592х1714 0,6 80 44,5

Конструкция

Мембранные фильтрующие патроны стандартного типа имеют общепринятую в мировой практике конструкцию в виде цилиндра диаметром 70 мм и высотой от 100 до 1000 мм, состоящего из фильтрующего пакета, содержащего гофрированную мембрану в один или два слоя, расположенную между двумя слоями нетканого полипропиленового полотна.

Фильтрующий пакет, скрепленный по краям термосваркой, помещен между двумя перфорированными опорными корпусами из полипропилена, которые обеспечивают механическую и термическую прочность и устойчивость фильтропатрона в процессе эксплуатации.


Элемент герметизируется по торцам фильтропакета расплавом полипропилена. К торцам элемента привариваются концевые детали. В зависимости от типа фильтродержателя элементы могут выпускаться с различными адаптерами. На адаптер надевается два уплотнительных кольца из силиконовой резины, а для агрессивных сред — из фторкаучука.

  • Гофрированная мембрана в один или два слоя, расположенная между двумя слоями нетканого полипропиленового полотна. Мембрана обеспечивает эффективную площадь фильтрации.
  • Адаптер обеспечивает герметичность установки фильтроэлемента в держатель.
  • Внутренний перфорированный опорный корпус обеспечивает механическую прочность.
  • Внешний перфорированный опорный корпус защищает от механических повреждений.
  • Заглушка хвостового (дискового) типа.

Виды

Мембраны могут различаться в зависимости от:

  • конструкции,
  • размера пор.

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:

  1. керамика;
  2. пластик;
  3. металл;
  4. ткань.

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).

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.

Важно! Устройства такого типа считаются высокоэффективными.

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:

  • металл;
  • бактерии;
  • микроорганизмы.

Интересно! Отмечается способность устранять из воды цисты лямблий.

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.

Мембранные фильтры ВОДНЫЙ ДОКТОР

Фильтры питьевой воды ВОДНЫЙ ДОКТОР предназначены для очистки воды из поверхностных источников I-II класса, из подземных источников I-III класса и доочистки питьевой воды. 100% очистка от общих (ОКБ) и термотолерантных колиформных бактерий (ТКБ), а также патогенных бактериальных агентов: возбудителей холеры, сальмонеллеза, чумы и т.д.!


Во всех моделях фильтров питьевой воды ВОДНЫЙ ДОКТОР в качестве последней финишной ступени очистки воды применяется высокотехнологичная «трековая мембрана», используемая в медицинский целях для фильтрации крови и ее препаратов.

Преимущества фильтров очистки питьевой воды ВОДНЫЙ ДОКТОР

В отличии от других систем очистки, в том числе и на трековых мембранах, Фильтры питьевой воды ВОДНЫЙ ДОКТОР на 100% очищает воду от 2-х и 3-х валентного железа, алюминия, цветности, мутности, до 99% очищает от свободного и связанного хлора, пестицидов, тяжелых металлов и нефтепродуктов, при этом оставляет в отфильтрованной воде необходимые для человека соли, электролиты и микроэлементы.

ВНИМАНИЕ !!!  100% очистка от общих (ОКБ) и термотолерантных колиформных бактерий (ТКБ), а также патогенных бактериальных агентов: возбудителей холеры, сальмонеллеза, чумы и т.д. Каждый показатель эффективности очистки подтвержден многочисленными протоколами исследований и испытаний в ведущих аккредитованных испытательных центрах

Методы очистки воды.

В Европейских странах давно отказались от хлорирования воды. Применяемые там ультрафиолетовое облучение и озонирование позволяют гораздо эффективнее очищать воду и улучшать ее качественный состав.

В России же до сих пор основным методом считается хлорирование.

Но проблема усугубляется тем, что после очистки на городских станциях вода следует к потребителю, то есть к нам с вами, по огромному количеству водопроводных труб, многие из которых уже давно требуют замены. В воду на долгом пути ее следования к конечному потребителю попадают бытовые отходы, ржавчина, и различные микроорганизмы. Ну а состояние труб в жилых домах и квартирах вообще никем не контролируется. И если вашему дому 45-50 лет, то нетрудно себе представить, насколько они проржавели и износились за столь длительный срок эксплуатации.

Но далеко не всё, что приносит вред организму, можно разглядеть невооруженным глазом. Вопрос, пить или не пить водопроводную воду, каждому из нас приходится решать самому. А вопрос этот непростой. Воду с хлором пить вредно, прокипячённую воду многие называют «мертвой», пить бутилированную воду рискованно (поскольку никому в точности не известно, что именно и как разлито в бутылки), а родниковую воду – иногда просто опасно (нередко при проверке оказывалось, что она содержит опасные вещества).

Особенности мембранных фильтров

Мембранные фильтры оснащены специальной мембраной, которая представляет собой ультрапористую пленку, способную пропускать воду и воздух. При этом любые частицы органического и неорганического происхождения, диаметр которых превышает величину пор, скапливаются на двух сторонах мембраны.

Один из способов тонкой очистки воды.

Трековые разновидности предназначаются для работы в агрессивных условиях. Срок их службы достаточно большой и предусматривает многократное использование.

Для изготовления мембраны принято использовать лавсан, полисульфон или полипропилен. Еще изделие производится на основе ацетата, керамических материалов и прочего сырья с подобными характеристиками.

Мембранный фильтр для воды размещается под мойкой и соединяется с трубой водоснабжения. Сама мембранная фильтрация состоит из следующих этапов:

  1. Грубая очистка. Подразумевает удерживание твердых частиц и вывод хлора, который используется для дезинфекции.
  2. Очистка с помощью мембраны. Позволяет избавиться от большого количества минеральных и химических примесей.
  3. Подача воды в накопительный резервуар.
  4. Минерализация с помощью специального картриджа.
  5. Повышение вкуса и полезных свойств воды. Задача решается в постфильтре из активированного угля.
  6. Подача очищенной жидкости через кран, установленный возле мойки.

Особенности мембран

С помощью фильтров выполняют глубокую очистку от загрязнений. Основным компонентом таких устройств является синтетическая мембрана. Она пропускает через свои поры только воду, задерживая загрязнения.

Благодаря этому свойству ее используют для получения чистой питьевой воды, а также жидкости для бытовых нужд, технического назначения.

Приборы предоставляют воду, подходящую для питья, которую не нужно предварительно кипятить.

Среди недостатков мембран выделяют чрезмерную деминерилизацию. Это связано с тем, что подобные устройства обеспечивают задержку не только опасных, но и важных для организма веществ.

Обратноосмотические приборы отличаются от других диаметром и строением пор. У них он достигает 0,001 мкм. В зависимости от величины диаметра, определяют сферу применения устройства.

Система, работающая на основе мембраны обратного осмоса, способствует задержке растворенных примесей, солей, органических и микробиологических загрязнений. Именно этот вариант обеспечивает самый высокий уровень водоподготовки.

Эффективные методы водоочистки

При выборе фильтра на воду для частного дома следует обратить внимание на 3 варианта:

  1. На основе реагентов.
  2. Безреагентная технология.
  3. Вариант, совмещающий два предыдущих способа очистки.

Каждая модель обладает своим строением, плюсами и минусами. Чтобы сделать правильный выбор, нужно учитывать все особенности.

Очистка реагентом

Такие станции для очистки воды подают дозированную порцию рабочего вещества. При взаимодействии с водой оно запускает физико-химический контакт и способствует преобразованию примесей в пену и осадок.

При выборе реагента нужно учитывать тип загрязнений в воде.

Кроме плюсов у реагентных систем имеются и недостатки. Первый связан с изменением примесей в составе в зависимости от сезонных особенностей.

Для повышения степени очистки важно регулярно проводить лабораторную оценку воды и изменять дозу реагента

Безреагентная методика

Такие фильтры для жесткой воды в частный дом оборудованы различными блоками, аэрационным устройством и компрессором. Они отличаются практичностью, доступностью и высокой эффективностью работы. Система избавляет жидкость от тяжелых примесей, вредных компонентов и других загрязнений, которые негативно сказываются на человеческом здоровье и состоянии бытовой техники.

Технология может использоваться как в автономных системах водоснабжения, так и в резервуарах с небольшой глубиной.

Очищение ультрафиолетом

Фильтрация УФ-лучами способствует эффективной очистке потока и нейтрализует любые вредные примеси. В результате обработки структурные особенности жидкости не меняются, а качество только растет. Полезные элементы сохраняют свои начальные свойства, а вода остается полезной.


Среди преимуществ технологии выделяют:

  1. Соответствие всем экологическим стандартам.
  2. Быстрая и качественная обработка воды с выведением бактерий и микробов.
  3. Минимальная затратность – детали не нуждаются в замене.
  4. Большой срок службы.
  5. Сохранение начальной пользы питьевой воды.
  6. Простота эксплуатации.

Из недостатков выделяют сложность выведения химических соединений.

Смягчение воды

Комплексная фильтрация воды предусматривает проведение процедуры смягчения. Она выполняется по разным технологиям:

  1. Химической.
  2. Механической.
  3. Комбинированной.

Первый вариант основывается на применении реагентов, второй – на природных силах, таких как магнетизм, и третий – на обустройстве физический барьеров.

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.

Виды мембран

В зависимости от размеров отверстий (пор) мембраны делятся на такие:

  • Размер отверстий от 0,02 до 4,0 мкм – микрофильтрационные.
  • От 0,02 до 0,2 – ультрафильтрационные.
  • 0,001-0,01 мкм. Нанофильтрационные.
  • От 0,0001 до 0,001 мкм – обратноосмотические.

Перечисленные типы мембран получили свое применение в очистительных приборах проточного типа. Ультрафильтрационный и микрофильтрационный вид используется в приборах для тонкой очистки жидкости. Третий вид назначен для того, чтобы смягчать воду, удаляя из нее излишнее количество жестких солей. Обратноосмотические используют в обратноосмотических очистительных приборах.

Ультрафильрационная мембрана

Ультрафильрационная пленка может задерживать большие молекулы органического характера, вирусы, бактерии, а также и коллоидные соединения. При этом, такая технология позволяет пропустить растворенные соли. Мембранный фильтр для воды с таким типом мембраны помогает удалять из жидкости различные виды примесей, и при этом оставлять точно таким же минеральный состав жидкости.

Микрофильтрационная мембрана

Она очищает воду от коллоидных частиц и мелкодисперсных примесей, которые делают воду мутной. Чаще всего ее используют, если есть необходимость грубой очистки, а также для того, чтобы предварительно подготовить воду для последующей тонкой фильтрации.

Мембрана обратного осмоса

Обратноосмотические устройства могут задерживать почти все примеси, которые растворены в жидкости. Они могут пропускать только молекулы чистейшей воды, небольшую часть минеральных солей и растворенные газы. Этот тип используется в промышленных целях, чтобы моно было получить воду действительно очень высокого качества. Это может быть производство разных напитков, пищевая промышленность, фармацевтика, разлив питьевой воды. У таких механизмов отверстия самых маленьких размеров. Фильтрующий прибор удаляет из воды тяжелые металлы, органические красители, железо, пестициды, растворенные соли (часть из них), вирусы, гербициды, бактерии.

Нанофильтрационная мембрана

Такой тип справляется с удалением органических соединений большого размера, она способна пропустить практически все типы растворенных в жидкости солей.

Все мембранные фильтры для воды можно разделить на виды, в зависимости от конструктивного типа используемых мембран:

  • Фильтры с половолокными мембранами;
  • С мембранами рулонного типа;
  • С плоскими дисковымы;
  • С трубчатыми.

С этим читают