Промышленные мембранные фильтры. Как выбрать мембранные фильтры их преимущества и недостатки

О.В. Мосин

МЕМБРАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ И МЕМБРАНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Около 40 лет назад начала развиваться принципиально иная технология очистки воды - мембранная технология. Она основана на пропускании воды под давлением через полупроницаемую мембрану и разделении воды на два потока: фильтрат (очищенная вода) и концентрат (концентрированный раствор примесей). Явление прохождения воды через пленку из малоконцентрированного раствора в более концентрированный раствор было открыто еще в XVIII в. Это явление получило название осмоса, а пленка, пропускающая воду, названа мембраной. Явление осмоса лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Благодаря ему в каждую живую клетку поступают питательные вещества и, наоборот, выводятся шлаки. Явление осмоса наблюдается, когда два соляных раствора с разными концентрациями разделены полупроницаемой мембраной. Эта мембрана пропускает молекулы и ионы определенного размера, но служит барьером для веществ с молекулами большего размера. Таким образом, молекулы воды способны проникать через мембрану, а молекулы растворенных в воде солей - нет.

Если по разные стороны полупроницаемой мембраны находятся солесодержащие растворы с разной концентрацией, молекулы воды будут перемещаться через мембрану из слабо концентрированного раствора в более концентрированный, вызывая в последнем повышение уровня жидкости. Из-за явления осмоса процесс проникновения воды через мембрану наблюдается даже в том случае, когда оба раствора находятся под одинаковым внешним давлением. Было установлено, что процесс этот продолжается до тех пор, пока между растворами не установится определенная разница в давлении, так называемое осмотическое давление - сила, под действием которой вода проходит через мембрану. В 60-е годы ХХ в. было обнаружено, что если искусственно к концентрированному раствору приложить давление, больше осмотического, то будет протекать обратный процесс: молекулы воды будут переходить из концентрированного раствора в разбавленный. Этот процесс называется «обратным осмосом». В процессе обратного осмоса вода и растворенные в ней вещества разделяются на молекулярном уровне, при этом с одной стороны мембраны накапливается практически идеально чистая вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону. Тогда ученые пришли к выводу, что явление обратного осмоса можно использовать для очистки воды от различных примесей, так как обратный осмос обеспечивает гораздо более высокую степень очистки, чем большинство традиционных методов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ с помощью активированного угля. Кроме того, метод обратного осмоса гораздо проще и дешевле в эксплуатации по сравнению с ионообменными системами. Первоначально обратный осмос применялся для опреснения морской воды. Постепенно стали изготавливаться мембраны с различным диаметром пор, соответственно обеспечивающие разную чистоту воды на выходе.

Мембранные процессы можно классифицировать по размерам задерживаемых частиц на следующие типы:

Микрофильтрационные (MF),
ультрафильтрационные (UF),
нанофильтрационные (NF),
обратноосмотические (RO).

При переходе от микрофильтрации к обратному осмосу размер пор мембраны уменьшается и, следовательно, уменьшается минимальный размер задерживаемых частиц. При этом, чем меньше размер пор мембраны, тем большее сопротивление она оказывает потоку и тем большее давление требуется для процесса фильтрации.

Микрофильтрационные мембраны с размером пор 0,1-1,0 мкм задерживают мелкие взвеси и коллоидные частицы, определяемые как мутность. Как правило, они используются, когда есть необходимость в грубой очистке воды или для предварительной подготовки воды перед более глубокой очисткой.

Ультрафильтрационные мембраны с размером пор от 0,01 до 0,1 мкм удаляют крупные органические молекулы (молекулярный вес больше 10 000), коллоидные частицы, бактерии и вирусы, не задерживая при этом растворенные соли. Такие мембраны применяются в промышленности и в быту и обеспечивают стабильно высокое качество очистки от вышеперечисленных примесей, не изменяя при этом минеральный состав воды.

Нанофильтрационные мембраны характеризуются размером пор от 0,001 до 0,01 мкм. Они задерживают органические соединения с молекулярной массой выше 300 и пропускают 15-90 % солей в зависимости от структуры мембраны.

Обратноосмотические мембраны содержат самые узкие поры, и потому являются самыми селективными. Они задерживают все бактерии и вирусы, бoльшую часть растворенных солей и органических веществ (в том числе железо и гумусовые соединения, придающие воде цветность и патогенные вещества), пропуская лишь молекулы воды небольших органических соединений и легких минеральных солей. В среднем RO мембраны задерживают 97-99 % всех растворенных веществ, пропуская лишь молекулы воды, растворенных газов и легких минеральных солей. Такие мембраны используются во многих отраслях промышленности, где есть необходимость в получении воды высокого качества (разлив воды, производство алкогольных и безалкогольных напитков, пищевая промышленность, фармацевтика, электронная промышленность и т. д.). Использование двухступенчатого обратного осмоса (вода дважды пропускается через обратноосмотические мембраны) позволяет получить дистиллированную и деминерализованную воду. Такие системы являются экономически выгодной альтернативой дистилляторам-испарителям и используются на многих производствах (гальваника, электроника и т. д.). В последние годы начался новый бум в мембранной технологии. Мембранные установки стали все больше и больше использоваться в быту. Это стало возможным благодаря научным и технологическим достижениям: мембранные аппараты стали дешевле, возросла удельная производительность и снизилось рабочее давление. Системы обратного осмоса позволяют получить чистейшую воду, удовлетворяющую СанПиН «Питьевая вода» и европейским стандартам качества для питьевого водопользования, а также всем требованиям для использования в бытовой технике, системе отопления и сантехнике.

При написании статьи также использовались материалы сайта (авторство - Анна Титова):
www.osmos.ru/prom/info.html

Преимущества использования обратноосмотических мембран

Наибольшее признание получили обратноосмотические системы благодаря уникальному качеству воды, достигаемому после фильтрации. Такие мембраны эффективно справляются с низкомолекулярными гуминовыми соединениями, которые придают воде желтоватый оттенок и ухудшают ее вкусовые свойства, и которые очень трудно удалить другими методами. С использованием мембранных обратноосмотических систем можно получить чистейшую воду. Такая вода не только безопасна для здоровья, но и сохраняет белоснежность дорогостоящей сантехники, не выводит из строя бытовую технику и систему отопления, и просто радует глаз.

Мембранные системы имеют и ряд других достоинств. Во-первых, загрязнения не накапливаются внутри мембраны, а постоянно сливаются в дренаж, что исключает вероятность их попадания в очищенную воду. Благодаря такой технологии даже при значительном ухудшении параметров исходной воды качество очищенной воды остается стабильно высоким. Может лишь понизиться производительность, о чем потребитель узнает по счетчикам, встроенным в систему. В этом случае мембрану необходимо промыть специальными реагентами. Такие промывки проводятся регулярно (примерно 4 раза в год) специалистами сервисной службы. Одновременно производится контроль работы установки. Другое преимущество - отсутствие химических сбросов и реагентов, что обеспечивает экологическую безопасность. Мембранные системы компактны и прекрасно вписываются в интерьер. Они просты в эксплуатации и не нуждаются во внимании со стороны пользователя.

Однако мембранные системы очистки воды достаточно дорогостоящи. Но, учитывая то, что при использовании «накопительных» систем скорее всего понадобится несколько установок различного действия, то общая их стоимость тоже обойдется недешево. А если говорить об эксплуатационных затратах, то для мембранных систем они значительно меньше.

Мембранная технология активно развивается. Установки постоянно совершенствуются. Современные системы практически полностью автоматизированы, оснащены системой блокировки в случае перебоев в подаче электроэнергии и защитой от «сухого хода». Мембранная фильтрация получает все большую популярность в бытовом использовании благодаря надежности, компактности, удобству в эксплуатации и, конечно же, стабильно высокому качеству получаемой воды. Многие утверждают, что только благодаря обратному осмосу узнали настоящий цвет чистой воды.

Компания «ИСТОКИ» предлагает широкий спектр моделей обратноосмотических установок бытового, полупромышленного и промышленного назначения. Установки серии WATERLIGHT X-RO производят до 190 литров питьевой воды высокого качества в сутки и являются неплохой альтернативой бутылированной воде. Для оборудования этого класса характерны небольшие размеры, эргономичный дизайн, простота инсталляции и обслуживания, что позволяет использовать его в быту.

Полупромышленные обратноосмотические установки серии BUDGET RO производительностью до 100 литров в час используются для подготовки как питьевой воды в кафе, ресторанах, гостиницах так и технологической воды в лабораториях и на предприятиях, где существует потребность в дистиллированной или деминерализованной воде.
Для водоподготовки в пищевой и электронной промышленности, в фармацевтике, при производстве алкогольных и безалкогольных напитков применяются установки PALLAS XL RO. Высокая производительность, низкая энергоемкость, сбалансированное соотношение себестоимость/качество - преимущества этого оборудования.

Почему мембранная фильтрация?

Мембранная фильтрация незаменима для избавления воды от микробов. Принцип метода мембранной фильтрации – концентрирование присутствующих в анализируемой пробе микроорганизмов на поверхности мембранного фильтра с размером пор 0,45-0,65 мкм путем пропускания пробы через фильтр. После фильтрации пробы, фильтр с задержанными микроорганизмами помещают на питательную среду и инкубируют в соответствующих условиях.

Метод мембранной фильтрации обладает следующими преимуществами:

Количественное определение
Высокая точность
Исследование проб больших объемов
Исключение влияния ингибиторов роста
Экономия питательных сред
Экономия времени
Документирование результата

Согласно мнению микробиолога ЗАО “МЕТА” Е.В. Андреевой метод мембранной фильтрации решает все недостатки очистки воды от микробов:

Если в исследуемом образце воды ожидается низкое содержание микроорганизмов, мы можем взять большой объем пробы. При фильтрации на мембране задержатся все микробы.

1.Чтобы исключить влияние естественных бактериостатиков, мембрану после фильтрации пробы можно промыть физраствором или дистиллированной водой.

2.Процесс фильтрации занимает немного времени (при использовании установки на 47 мм, и фильтре 0,45 мкм – скорость фильтрации при 90% вакууме 400-600 мл/минуту в зависимости от происхождения фильтра).

3.Оборудование компактно, не требует обширного рабочего места

Установка вакуумной фильтрации для анализа жидких проб выполнена из нержавеющей стали, что делает ее долговечной, простой в использовании, позволяет проводить обработку пламенем.

Для работы также потребуются мембранные фильтры и питательные среды.

Питательные среды можно готовить самостоятельно, на что потребуется дополнительное время, персонал, оборудование.

Но удобнее и выгоднее использовать питательные картонные подложки (ПКП).

ПКП – это диск из сорбирующего материала, пропитанный селективной питательной средой, а затем высушенный в специальных условиях и стерильно упакованный в пластиковую чашку Петри. Активация питательной среды проводится непосредственно перед использованием путем смачивания подложки стерильной водой. В комплекте с подложками поставляются стерильные мембранные фильтры.

Материал мембранных фильтров – нитрат целлюлозы. Как показала многолетняя практика, этот материал обеспечивает оптимальные условия роста задержанных микроорганизмов, исключая получение ложного отрицательного результата.

Процесс изготовления ПКП стандартизован и сертифицирован по международным стандартам ISO и GMP. Это означает, что, используя ПКП, Вы застрахованы от влияния человеческого фактора на результат анализа, когда при приготовлении питательной среды не выдержана строго рецептура, что приводит с созданию неудовлетворительных условий для роста микроорганизмов. Или когда в стерилизованную среду случайно вносится загрязнение, что обеспечивает ложный положительный результат.

Процедура проведения анализа методом мембранной фильтрации с использованием ПКП :

Вопросы и ответы

Из чего состоит мембранный фильтр?

Мембранный фильтр состоит из нескольких слоев, которые соединены вместе и обмотаны вокруг пластиковой трубки. Материал мембраны полупроницаем. Вода продавливается через полупроницаемую мембрану, которая отторгает даже низкомолекулярные соединения.

Мембранные установки удаляют бактерии из воды?

ДА! Размер пропускаемых мембраной элементов намного меньше размеров бактерий и вирусов.

На что похож вкус очищенной воды?

Вкус воды зависит от состава первоначальной (неочищенной) воды и количества фильтрующих элементов. Если установка очищает 95% примесей, то вкус воды такой же, как у дистиллированной воды или бутилированной воды или естественной ключевой воды (с пониженным содержанием минералов).

Как повлияет очищенная вода на приготовление пищи?

Системы очистки по методу обратного осмоса удаляют из воды невидимые элементы маскирующие настоящий вкус приготовленных блюд. Особенно это касается напитков. Используя очищенную воду Вы сможете использовать меньшее количество кофе и при этом получать полный аромат напитка. На очищенной воде идеально готовить коктейли, соки, пиво. Производители алкогольной продукции желающие добиться безупречного качества своих напитков используют воду очищенную именно методом обратного осмоса. И естественно Вы забудете про осадок появляющийся после кипячения воды.

Удаляются ли в процессе очистки полезные минералы?

Почти все минералы требуемые человеку потребляются с пищей. Очень маленький процент полезных минералов потребляется с водой. Не стоит беспокоиться, полезных минералов может Вы и будете потреблять на процент меньше, а вот вредных минералов и химических элементов с водой получать точно не будете. К тому же следует иметь ввиду, что водопроводная вода изначально не минерализирована и берут эту воду в основном из поверхностных источников (реки, водохранилища), в которых больше загрязнений чем полезных минералов.

Где устанавливается обратноосмотическая установки?

Обычно установка очистки воды устанавливается на кухню под раковину. Наружу выводиться отдельный кран для очищенной воды. Все необходимое для монтажа (краны, фитинги, и т.д.) входит в комплект установки.

Как нужно обслуживать систему очистки?

Необходимо своевременно менять фильтры предварительной очистки (приблизительно один раз в полгода). Данную операцию Вы сможете провести самостоятельно.

Когда необходимо менять мембранный фильтр?

Замена мембранного фильтра может потребоваться в случае, когда установка станет производить заметно меньше воды или измениться ее вкус. Обычно срок эксплуатации мембранного фильтра при правильной эксплуатации и своевременной замене фильтров предварительной очистки - 2 - 3 года.

Какие факторы влияют на качество и количество чистой воды?

Есть четыре основных фактора влияющих на качество и количество производимой очищенной воды:

1 - Давление. Чем больше давление, тем больше количество и выше качество очистки воды производимой установкой.

2 - Температура. Для идеальной очистки вода должна быть определенной температуры. Рекомендуемая температура воды - 24°. Понижение температуры воды до 5° уменьшит производительность вдвое.

3 - Загрязненность исходной воды. Чем выше загрязненность исходной воды, тем меньше производительность установки. Высокое загрязнение воды может компенсироваться увеличением давления.

4 - Мембрана. Не все мембраны одинаковы: некоторые более производительны, у некоторых повышенная степень очистки, у некоторых увеличенный срок службы за счет повышенного сопротивления трению. Мы используем мембраны только безупречного качества, которые прошли сертификацию в NSF и при эксплуатации показали лучшие характеристики.

Характеристики отечественных керамических мембранных фильтров

Производители мембранных фильтров

Мембранные фильтры тонкой очистки воды компании “ГЕЙЗЕР”

Одной из самых известных российских фирм, производящих мембранные фильтры является фирма “Гейзер”. Она производит эффективные мембранные фильтры, состоящие из трех корпусов и устанавливаемые в шкафчик под мойкой. Большой ресурс используемого фильтрующего материала позволяет проводить глубокую очистку от наиболее часто встречающихся загрязнений - хлора, железа, солей жесткости, тяжелых металлов и др., а также бактерий и вирусов. На первой стадии вода проходит через картридж механической очистки, удаляющий нерастворимые взвеси - песок, ржавчину, ил, осадок. Размер задерживаемых частиц зависит от величины пор картриджа. Картридж второй ступени, синтезированный по уникальной методике, - сильнопористый полимер комбинированного действия: благодаря ионному обмену вода очищается от растворенного железа и тяжелых металлов, а присутствие серебра в материале полимера предотвращает размножение отфильтрованных бактерий. Для этого «ноу-хау» компании характерны повышенная скорость фильтрации и возможность регенерации в домашних условиях, многократно увеличивающей его ресурс. И на заключительной стадии вода проходит через гранулированный активированный уголь из скорлупы кокосов.

Следует помнить, что по эффективности очистки мембранные системы не имеют себе равных: она достигает практически 100% по любому из видов загрязнений. Достаточно сказать, что только перечень удаляемых примесей занимает не одну страницу. Через мельчайшие поры полупроницаемой тонкопленочной мембраны, имеющие размер порядка 0,0001 микрона, способны просочиться под давлением только молекулы воды и кислорода, а все примеси, остающиеся по другую сторону мембраны, сливаются в дренаж.

Проводить глубокую очистку на мембране можно только с водой, прошедшей предварительную комплексную очистку. Такой начальный этап обязательно присутствует во всех мембранных системах, но в системе «Гейзер-6» схема предварительной очистки разработана специально для российских условий. Удаление песка, ржавчины и прочих нерастворимых взвесей производится механическим картриджем с ячейками до 5 микрон, а картридж на основе высококачественного кокосового угля и специального фильтрующего материала сорбирует растворенные в воде соединения железа, алюминия, тяжелых и радиоактивных металлов, свободный хлор и микроорганизмы. Для увеличения ресурса второй картридж может быть заменен фирменным ионообменным фильтропатроном «Гейзер», возможность многократной регенерации которого в несколько раз увеличивает длительность его использования. Очень важна последняя стадия предварительного этапа, где на картридже из прессованного кокосового угля происходит окончательная очистка от мельчайших доз хлора и хлорорганических соединений, разрушительно воздействующих на материал мембраны. Затем вода подается на мембрану, после прохождения которой получается питьевая вода самого высокого класса очистки. А чтобы убрать из нее растворенные газы, воду на заключительном этапе пропускают через высококачественный прессованный активированный уголь с добавкой серебра.

Для обогащения чистой воды минеральным составом фирма «Гейзер» разработала специальный минерализатор «Вита». Система «Гейзер-6» единственная среди мембранных фильтров оснащена минерализатором. Для примера, цена всей такой системы - 7300 руб.; сменных картриджей: механического - 80 руб. (ресурс 3500 л), картриджа из гранулированного угля либо ионообменного патрона - 280/ 460 руб.(ресурс 6000/ 25000 л), угольного постфильтра - 260 руб.(ресурс 6000 л), минерализатора - 620 руб. (ресурс 6000 л), мембраны - 1300 руб. (ресурс 2-3 года). Себестоимость очистки - 645 руб. за 1000 л. На сегодняшнее время мембранные фильтры марки “Гейзер” среди наиболее эффективных мембранных установок и пользуются большой популярностью.

Мембранные фильтры NEROX

Другим известным производителем бытовых мембранных фильтров является компания NEROX. NEROX -это высокоэффективный, безопасный и неприхотливый фильтр из имеющихся сегодня на рынке.

Фильтры NEROX пользуются заслуженной популярностью среди населения стран СНГ, в мобильных подразделенях служб МЧС и армейских подразделениях. Эта модель также популярна среди путешественников, туристов, рыбаков.

Фильтр NEROX отличает:

Высокая степень очистки;
Наличие системы оповещения о загрязнении фильтроэлемента (уменьшение производительности, устраняемое промывкой);
Производительность;
Фильтрации может быть увеличена путем предусмотренной стыковки фильтроэлементов;
Фильтр не требует сменных картриджей, нужна лишь периодическая промывка;
Фильтрующий элемент является экологически чистым: не содержит в себе никаких сорбентов и других химических элементов.

Фильтр изготавливается научно-производственным предприятием "Симпэкс и Красный Крест".

А сердце мембранного фильтра - трековая мембрана изготавливается во всемирно известном Объединённом институте ядерных исследований в г. Дубне.

Пленка из лавсана (или любого другого полимера) обрабатывается потоком высокоэнергетичных ионов криптона, ускоряемых на дубненском циклотроне. Энергия ионов задается такой, чтобы в материале не возникло излучение, но чтобы ионы пробивали пленку насквозь. Каждый ион оставляет в лавсане след из поврежденного им материала, называемый треком (отсюда и название "трековые").

Капельный режим работы фильтра является простейшим и надежным индикатором контроля работоспособности и целостности мембраны.

География применения фильтров NEROX весьма широка. Это, прежде всего, Чернобыльская зона и вспышки холеры в России, Украине, Молдове, куда они попали через Международную федерацию Красного Креста (Женева), затем помощь населению стран Африки, Южной Америки, Индии во время наводнений, оказание помощи населению Чечни, Югославии в период военных действий и разрухи. Опыт использования показал - замечаний нет.

ДИСК-МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА АКВА-ГЛОБУС®

ДТК модульная система
отличное качество питьевой воды
высокий отбор фильтрата по отношению к исходной воде
длительное время работы мембран (до 10 лет)
легкий процесс очистки мембран
низкая степень образования поляризованного слоя на мембранах и очень низкая блокировка мембран
периодическая или непрерывная работа фильтра

Все приборы АКВА-ГЛОБУС® проходят тщательный контроль на качество воды, производимой при мембранной фильтрации водопроводной воды.

АКВА-ГЛОБУС® ФИЛЬТРАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Диск - трубчатая модульная система.

Запатентованный АКВА-ГЛОБУС® является современной формой для молекулярной сепарации, для опреснения и очистки городской воды на основе эффективного и экономического обратного осмоса.

Набор мембран между направляющими пластинами помещен в центр шара. Специальная конструкция позволяет проводить быстрый контроль и при необходимости замену мембран. Порядок расположения направляющих пластин и мембран позволяют добиться высокой скорости воды над поверхностью мембран при сравнительно небольшом объёме исходной воды. Открытый проточный канал над поверхностью мембран гарантирует оптимальную их работу и очистку.

Мембраны расположены между направляющими пластинами. Исходная вода, проходя над мембраной, не смешивается с чистой водой за счет уплотнений, расположенных по центру вала. Система отвода фильтрата - экологически чистой воды - интегрированы в гидравлических пластинах - уплотнениях. Специальная конструкция направляющих пластин гарантирует открытый канал для протока исходной воды.

Восьмиугольные или круглые мембранные подушки герметизированы прочной сваркой с помощью ультразвука. Эта техника сварки проверена многолетним опытом при работе с различными продуктами и различными типами мембран. Очень короткий путь движения жидкости над мембранной с изменением направления потока на 180° препятствуют образованию поляризационного слоя - отложения на фильтрационных мембранах.

В целом АКВА-ГЛОБУС® обладает незначительной стойкостью к блокировке и загрязнению фильтрационных мембран. Поэтому мембраны не нужно менять очень длительное время. В виду сложности изготовления отдельных частей фильтра и отсутствие необходимого материала, фирма изготавливает почти все части в Германии. Сборка приборов осуществляеся в г. Санкт-Петербурге.

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.

МОДУЛЬНАЯ ТЕХНИКА ФИРМЫ РОКЕМ СЕРВИС СAНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Основным и важным звеном установки является мембранный фильтр (диск-шаровой модуль). Эта модульная техника состоит из оттестованных и надежных направляющих пластин, между которыми находятся сваренные ультразвуком мембранные "подушки". Фильтрующая емкость состоит из двух сфер с фланцами для монтажа. Гидравлические или направляющие пластины имеют открытый и короткий канал движения исходной воды над мембранами. Благодаря этому, снижается образование налетов на мембранах и гарантируется получение воды высокого качества при эффективном отборе фильтрата. К преимуществам особенностей конструкции фильтра, можно отнести также эффективную очистку мембран, что приводит к длительному времени эксплуатации фильтра без их замены. Обслуживание фильтра и замена мембран являются очень простыми за счет простоты сборки фильтра.

ГИДРОДИСКИ
Между гидравлическими дисками расположены мембраны, торцы которых загерметизированы ульразвуковой сваркой. Направляющие пластины обеспечивают эффективный проток исходной воды над фильтрующей поверхностью мембран. Расположеный в центре общий фильтросборник позволяет направлять отфильтрованую чистую воду из фильтра в танк-накопитель чистой воды.

МЕМБРАНЫ
Фильтромодуль снабжен мембранными фильтрационными "подушками", торцы которых загерметизированы ультразвуковой сваркой. Мембраны по геометрической форме могут быть восьмиугольные или круглые в зави симости от материала и серии изготовления.

Фирма Рокем Сервис проводит сервисное обслуживание оборудования: очистку, промывку мембранных фильтров. Практика фильтрации водопроводной воды в г. Санкт-Петербурге показала, что за 12 лет с начала первой продажи этих фильтров (более 700 штук), только через 7 - 10 лет первые пользователи этих приборов нуждались с помощи фирмы, заключающейся в очистке мембран. Фирма проводит в течении суток восстановление мембран в фильтре, после чего они снова могут работать с полной отдачей. По аналогичному принципу с аналогичными мембранами работает установка подготовки воды для ликеро-водочных изделий на ликеро-водочном заводе "Ливиз" с 1992 г. Только в 2003 году фирма провела первую замену мембран в фильтрующих модулях на новые. Это еще раз свидетельствует о надежности работы мембран на питерской водопроводной воде.

Фильтрационный прибор удобно располагается под кухонной мойкой, где всегда есть место для накопителя чистой воды, подключения экологического крана на верхней плате стола, подсоединения подводов и отводов водопроводной воды, стока в канализацию концентрата. Простота и надежность монтажа оборудования позволяет потребителю всегда иметь запас чистой питьевой воды для приготовления пищи, для того, чтобы сварить вкусный чай или кофе (а они получаются особенно вкусными на чистой воды). Фирма предлагает как комплектный набор для очистки воды, включающий все необходимые части для постоянного запаса питьеовй воды, так и отдельный прибор для прерывной работы фильтра, состоящий из фильтромодуля без соотвествующей обвязки. Вам не придется, как это происходит в основных случаях постоянно покупать какие-то части и расходный материал для систем водоподготовки (например, спустя 700-1000 часов работы новые мембранные модули и пр.). Наши фильтры, а их только в г.С-Петербурге более 700 штук, работают долго и надежно. Мембраны без их замены служат 7 - 10 лет, фильтры требуют минимального ухода, удобны в работе и приносят радость и здоровье в каждый дом.

Системы водоподготовки воды ROCHEM

Фильтрационные системы служат для эффективной очистки артезианской или водопроводной воды и получения питьевой воды с помощью ультрафильтрационных, нанофильтрационных и обратноосмотических мембран по самым высоким международным нормам и с немецким качеством.

ROCHEM Service В зависимости от требований заказчика, фирма поставляет системы любой производительности, которые могут располагаться на небольших площадях на кухнях или в ванных комнатах. Сервис систем осуществляется фирмой ROCHEM Service г. Санкт-Петербург.

Установка низкоосмотическая типа LP-mini RONRO для очистки водопроводной воды и получения чистой питьевой воды с производительностью от 30 до 60 литров в час. Настенный или напольный вариант.

Системы водоподготовки фирмы изготавливаются "под ключ" и поставляются как проверенные стандартизированые системы раз-личной производительности для квартир, домов, офисов, ресторанов, баров. Кроме обеспечения питьевой водой можно оборудовать системы, обеспечивающие все потребности в воде всего дома в том числе для ванной, душа, бассейнов, посудомоечных и стиральных машин. В зависимости от потребностей в воде существуют различные по производительности установки. Некоторые из них устанавловаются на кухнях или в ванных, другие, обеспечивающие весь дом водой могут располагаться в подвале. Установки могут быть полуили полностью автоматические.

Модульная техника FM
Установки для очистки воды фирмы ROCHEM разработаны для удаления всех микроогранизмов и вредных продуктов из водопроводной, артезианоской, речной, озерной или солоноватой воды. Установки только нашей фирмы поставляются с систему НАТО для военных подводных и надводных судов. А эта организация плохих установок не покупает. Наши установки работают более 8-10 лет без замены фильтрационных мембран. Говоря это, мы основываемся на работоспособности некоторых фильтрационных систем, работающих это время на некоторых предприятиях города Санкт-Петербурга. К офисным установкам для дома или офиса можно отнести установку обратного осмоса низкого давления типа RO 052 DT, представленную на фотографии. Установка низкоосмотическая типа LP-mini RONRO для очистки водопроводной воды и получения чистой питьевой воды с произ-водительностью от 30 до 60 литров в час. Настенный или напольный вариант. С накопителем чистой воды или без него. Кран отбора чистой воды.

Установки для хозяйственно-бытового пользования (квартиры, офисы, жилые дома)
Предназначены для очистки водопроводной или артезианской воды с жесткостью до 1500 мг/л и мутностью исходной воды не более 3 NTU, для хлорированной воды используются предфильтры активированного угля и волокнистый предварительный фильтр. Системы могут поставляться с накопителями чистой воды различного объема установки типа LP-NRO поставляются с выносным насосом рабочего давления, при давлении в сети выше 3 бар установки типа «Шарик» используются без выносных насосов давления.

Фильтры для микрофильтрации

Мембранные и шприцевые фильтры производства испанской фирмы Альбет, отметившей в 2003 году свое десятилетие, разработаны специально для микрофильтрования – удерживания частиц и микроорганизмов размером от 0.025 мкм до 10 мкм.

Мембранные фильтры являются фильтрами, удерживающими частицы на своей поверхности, что означает отсутствие удерживания частиц на внутренней ткани фильтра. Благодаря равномерному и однородному распределению пор на поверхности легко определить максимальный размер частиц, которые могут пройти через фильтр, так что можно говорить об абсолютном уровне фильтрования. Эти фильтры не меняют природу фильтрата и почти не адсорбируют жидкость внутри себя.

Шприцевые фильтры (фильтрующая мембрана и держатель, выполненные в едином корпусе) являются одноразовыми фильтрующими элементами, используемыми для фильтрования небольших объемов жидкости (до 100 мл) с помощью шприцов. Альтернативным вариантом фильтрования небольших объемов является использование разъемных держателей с устанавливаемыми в них сменными мембранами. Выбор варианта фильтрования (шприцевой фильтр или держатель фильтра + мембранный фильтр) в большинстве случаев зависит от природы и объема фильтруемого раствора.

Очистка воды от вредных примесей актуальна не только при ее использовании в качестве питьевой, но и для технических нужд, где высокая минерализация приводит к появлению накипи, засорам в сантехническом оборудовании и арматуре, некорректной работе бытовой электротехники. Один из эффективных способов борьбы с вредными компонентами — мембранный фильтр для очистки воды, широко применяемый в промышленном производстве и бытовом хозяйстве.

На рынке представлен ряд мембранных устройств для водоочистки от разных производителей, при их выборе следует учитывать характер загрязнений, целевое назначение очищенной воды и объемы ее потребления. При самостоятельном монтаже систем с использованием мембранных фильтров важную роль играет степень загрязнений — при их большой интенсивности требуется использование фильтрующих устройств предварительной очистки и умягчения. Чтобы правильно собрать систему очистки воды с использованием любого типа фильтров, необходимо провести лабораторный анализ ее химического состава, данное условие является обязательным при водозаборе из скважин и колодцев частных домов, загородных дач.

Мембранный фильтр для воды относят к устройствам глубокой очистки, благодаря малым порам фильтрационного материала он способен отсеивать загрязнения диаметром от 0,0001 мкм. Чтобы понять, что представляет собой такой фильтр, рассмотрим поэтапную технологию его производства:

• Нарезают полипропиленовую сетку на прямоугольники необходимой длины и ширины, она служит прокладкой между слоями фильтрующего материала.
• Отрезают куски полиэстера равного с сеткой размера, в нем имеются мельчайшие каналы, через которые проходит вода и задерживаются вредные примеси, материал является фильтрующим элементом мембраны.
• Полиэстер укладывают в стопки по 15 листов и скрепляют между собой высокочастотными акустическими волнами по технологии ультразвуковой сварки, получая один из сборочных элементов устройства — фильтратор.
• Разматывают рулон из специальной фильтровальной бумаги и пропускают ее через смесь жидкого пластика с растворителем, которым покрывает одну из сторон, после застывания пластика и испарения растворителя на бумажной ленте формируется уникальная мелкоячеистая структура мембраны.
• Мембрану раскладывают на столе, накрывают ее сверху сеткой размером в 2 раза меньше, и заворачивают вторую часть ленты наверх — получают своеобразный конверт из двух фильтрующих поверхностей, между которыми расположена изолирующая сетка.

• На края пластиковой трубки с круглыми отверстиями по всей длине наносят клей и прикладывают к нему стопку из ряда полиэстерных фильтраторов, закрепляя на трубе скотчем.
• Укладывают на первый лист полиэстера мембранный конверт с сеткой посередине и приклеивают его по краям, сверху накладывают следующий лист фильтратора, мембрану и снова проклеивают.
• Операцию повторяют несколько раз (число фильтрующих мембранных слоев зависит от качества фильтра), получая в итоге своеобразный мембранный сэндвич. В недорогих бытовых устройствах количество наматываемых на дренажную трубку рукавов не превышает одного — двух, в высокотехнологичных промышленных установках, где требуется высокое качество очистки, число фильтрующих слоев достигает 15.
• Начинают вращать трубку, наматывая на нее все собранные в единое целое элементы фильтра, сверху сжимают и закрепляют фильтрующие слои скотчем.
• По краям устанавливают торцевые пластиковые наконечники и фиксируют их на клей.
• Наматывают на цилиндрическую поверхность фильтра стекловолоконную проклеенную нить с необходимым натяжением, излишки клея убирают. После высыхания клеевого состава на поверхности фильтра образуется прочная стекловолоконная оболочка.

Бытовые фильтраторы в процессе производства собирают из четырех листов в следующей последовательности: мембрана, поддерживающий полиэстерный фильтратор, полиэтиленовая подложка, сетка. Листы складывают вместе в один рукав и наматывают на дренажную трубу, в фильтре их может быть несколько, уложенных вплотную друг другу и скрученных в спираль.

По рассмотренной выше технологии изготавливают наиболее популярные рулонные мембраны, также на рынке встречаются мембранные умягчители в виде дисков или изготовленные из других материалов (керамика).

Принцип работы

Рулонные фильтры для воды мембранного типа чаще других используют в системах бытовой водоочистки, их принцип работы основан на пропускании жидкости через специальную мелкоячеистую мембрану на пропитанной бумажной основе и отвода загрязнений с частичным улавливанием полиэстерным фильтратором. Он необходим для корректной работы системы — чтобы фильтр действовал, вода подается на мембрану под давлением, при этом слой полиэстера создает сопротивление на пути водного потока и препятствует его выходу через очиститель. При его отсутствии вода под давлением беспрепятственно проходит через фильтр в продольном направлении, не продавливаясь в мембрану и затем в дренажную трубу.

Работа мембранного рулонного фильтра состоит из следующей последовательности технологических операций:

• Очищаемая вода поступает в торцевую часть фильтра и проходит вдоль мембраны, с этого конца внутренняя пластиковая трубка запаяна и не имеет дефрагментации.
• С другого конца корпус закрывает крышка с выходным штуцером малого диаметра, ограничивающего давление. В результате внутри появляется избыточный напор и очищаемая вода продавливается сквозь ряд мембранных фильтров к круглым отверстиям на центральной трубе.
• В процессе продавливания все частицы, размер которых превышает диаметр ячеек мембраны, собираются в полиэстерном фильтраторе и между ячейками сетки, а затем вымываются проходящим потоком воды.

Важно: При отсутствии промывания фильтрующей системы проточной водой мелкие ячейки мембраны забиваются вредными примесями в короткое время и она перестает выполнять свои функции.

• Таким образом, фильтруемая жидкость движется одновременно вдоль фильтра и в радиальном направлении, просачиваясь в мембрану, скрученную в спираль. Очищенная вода (пермеат) через центральную дренажную трубу выводится наружу, а загрязненная жидкость (концентрат) с высоким содержанием вредных примесей собирается у выходного торца фильтра после продольного прохождения через сетку и полиэстеровую подложку.
• Солевой концентрат отводится в накопительную емкость для дальнейшего использования в бытовом хозяйстве или утилизируется путем слива в канализационную систему.

Как видно из принципа действия данного фильтра, значительная часть очищаемой жидкости (около 3/4) содержит высокую концентрацию вредных примесей и сливается, поэтому при бытовом использовании подобных систем следует продумывать вопрос о рациональном использовании этих водных объемов в хозяйственных целях.

Совет: Неплохой выход из ситуации большого расхода воды в квартирах с приборами учета — врезка в трубопровод тройника с обратным клапаном, через который загрязненный раствор направляют обратно в водопроводную систему. Фильтр включают во время бытового использования воды (мытье посуды, принятие ванн) и концентрат сразу расходуется в хозяйственных целях.

Конструкция фильтрующей системы на основе мембран

В продаже имеется большое количество бытовых фильтрующих систем мембранного типа от отечественного производителя, заслуживших положительные отзывы потребителей, к ним относят известные бренды: Аквафор, Гейзер, Исток, Новая вода, Atoll, Роса. Типовые модели с обратным осмосом состоят из следующих элементов:

• Фильтр первичной очистки . Из водного потока удаляет крупные механические частицы размером от 5 мкм, мелкие песчинки, взвешенную грязь, ржавчину. Картридж данного фильтра часто изготавливают из вспененного полипропилена, с его помощью производится механическое очищение воды от взвешенных загрязнений.
• Адсорбционный фильтр . Фильтрующим элементом очистителя является активированный уголь, поверхностный слой которого впитывает в себя вредные вещества из воды. Уголь отлично очищает воду от хлорных соединений, органических примесей.
• Высококачественный фильтр доочистки . Наполнителем картриджа является брикетированный активированный уголь, удаляющий из жидкости механические частицы диаметром до 1 мкм и производящий доочистку хлорных соединений и органики.
• Обратноосмотический мембранный фильтр . Удаляет из воды все частицы размером от 0,001 до 0,0001 мкм или 96 – 98% всех загрязнений, в эту категорию попадают нерастворимые двухвалентные оксиды металлов (марганец, калий, железо), органические примеси, бактерии и вирусы.
• Минерализатор. Очищенная стерилизованная дистиллированная вода не имеет в составе полезных для здоровья человека минералов и солей, которые были удалены в процессе очистки вместе с вредными примесями. При использовании в качестве питьевой, ее пропускают через проточный минерализатор с минеральными солями, насыщая воду, они повышают ее вкусовые качества и делают полезной для здоровья.
• Накопительный бак . Питьевую воду отправляют в металлический накопительный бак с целью использования в любое время без ожидания завершения процесса очистки.
• Электронный модуль управления (дополнительно, нужен при низком давлении воды в водопроводе) . Запускает нагнетательную помпу при опустошении накопительного бака, производит очистку системы в автоматическом режиме.

Классификация мембран по размерам пор

Мембраной называют тонкую эластичную пленку, закрепленную на несущей поверхности по периметру, данное определение не слишком подходит для систем водоочистки, где назначение мембранных гибких пластин — фильтрация воды.

Поры используемых в водоочистке материалов способны пропускать примеси разных диаметров, учитывая данный фактор, сложилась система разделения мембран по размерным параметрам пропускаемых частиц на следующие группы:

• Микрофильтрационные (1-0,1 мкм) . Включения с таким размером имеет мутная вода и сточные серые стоки, подобные фильтры также используются для очистки воды от крупных коллоидных частиц и крупнодисперсных органических примесей. Фильтры подобной очистки относят к разряду механических, в бытовых системах предварительной водоочистки аналогичные функции выполняет полипропиленовый картридж.
• Ультрафильтрационные (0,1-0,01 мкм) . Отсеивают мелкие коллоидные примеси и высокомолекулярные соединения, водоросли, бактерии, трехвалентные нерастворимые оксиды металлов.
• Нанофильтрационные (0,01-0,001 мкм). Используются в системах для умягчения воды, способны очищать жидкость от растворимых двухвалентных оксидов железа, калия, марганца, хлора, различного вида красителей.
• Обратноосмотические (0,001-0,0001 мкм) . Фильтры глубокой очистки эффективностью до 99%, получили широкое распространение в промышленном опреснении морской воды. Удаляют из жидкости все соли и оксиды металлов, бактерии, нефтепродукты, красители, пестициды. Системы обратного осмоса широко используются в медицине, пищевой и химической промышленности для получения стерилизованной воды.

При выборе водоочистной установки важным критерием является давление в системе, для больших размеров пор в мембранах достаточно 1 — 2 атмосфер, наивысший напор требуется для фильтров обратного осмоса — минимум 3 атмосферы.

Типы мембранных фильтров по конструктивному исполнению

Помимо размерных параметров, мембранные фильтры в зависимости от конструктивного исполнения делят на следующие виды:

Дисковые . Данный вид фильтров нечасто используют в бытовом хозяйстве, микропористые мембраны чаще применяют в промышленной сфере для водоочистки больших объемов воды в крупногабаритных установках. Материалом их изготовления является капрон, полиамид, полиэфирсульфон, фторопласт, полиэтилентерефталат (лавсан), ацетилцеллюлоза. В процессе производства очистительные элементы с мембранами располагают в фильтрах следующими способами:

• бесподложечным, фильтратор выполнен из однородного материала;
• армированным с тканевой или полимерной сетчатой основой;
• подложечным — с основой из прочного крупнопористого материала.

На рынке водоочистного оборудования можно приобрести дисковые Гейзер из полимерных материалов со встроенными канавками, пропускающие частицы размером от 100 мкм.

Трубчатые. Имеют простую конструкцию в виде трубки из пористого материала, в которую фильтруемая жидкость поступает через торцевую крышку с отверстиями и затем выдавливается наружу под давлением, проходя через поры мембранного очистителя. Материалами изготовления корпуса мелкопористой мембраны могут быть керамика, металлокерамика, пластик, сплавы различных металлов.

Рулонные . Устройство подобных фильтров было рассмотрено выше, они представляют собой намотанный на дренажную трубку сэндвич из пленки обратного осмоса, полиэстеровой подложки, полиэтиленовой пленки и сетки. При их работе вода из торцевой части попадает на мембрану и стекает по спирали в дренажные отверстия, а концентрат с примесями утилизируется или используется для хозяйственных нужд.

Половолоконные. Данный тип мембран рассчитан для промышленного применения, представляют собой очень мелкие фильтрационные трубочки, сложенные в пучок. Очищаемая жидкость проходит сквозь капилляры в их стенках, диаметр которых препятствует прохождению примесей более крупных размеров. Подобную конструкцию имеют ультрафильтрационные мембраны, отсеивающие частицы диаметром от 0,1 мкм.

Треково-мембранные . Подобного вида мембраны изготавливают из тонких пленочных полимеров толщиной 12 — 23 мкм методом бомбардировки поверхности ионами криптона, в результате появляются сквозные каналы с фиксированным диаметром до 0,05 мкм (для полиэтилентерефталатной пленки). Одно из простейших приспособлений на их основе, используемое для водоочистки в бытовом хозяйстве, представляет собой пленочную мембрану с диаметром отверстий 0,2 — 0,4 мкм, помещенную в закрытый пластиковый футляр.

Для работы устройства его корпус погружают в емкость с водой и подключают сливную трубку, опуская ее ниже уровня жидкости в резервуар (банку) для сбора отфильтрованной воды. Перед фильтрованием воду подсасывают и после того, как струйный режим перейдет в капельный (мембранный фильтратор включается в работу), начинают собирать фильтрат.

Трековые мембранные фильтры тонкой очистки воды, средняя цена которых порядка 700 руб., не требуют электроэнергии, приспособление можно брать с собой на дачу, в отпуск с условиями дикого проживания, туристический поход. Преимуществом трековой системы является простота в обслуживании — после забивания пор походный мембранный фильтр для очистки воды разбирают, снимают очиститель, протирают его чистой губкой от налета под струей воды и погружают в раствор 5% лимонной кислоты для восстановления.

На рынке водоочистительного оборудования реализуется широкий ряд трековых фильтраторов, популярные бренды — Нерокс, Капель, Снежинка.

Плюсы и минусы мембранных фильтров

Среди всех разновидностей мембранных фильтров в бытовом хозяйстве нашли применение установки обратного осмоса с начальной стоимостью около 6000 руб., обладающие высочайшей эффективностью водоочистки. К их положительным качествам относят:

• Высокую чистоту отфильтрованной воды, в которой отсутствуют все виды бактерий, микробов, вирусов, оксиды металлов, вызывающие накипь.
• Система фильтрации имеет простую конструкцию и может самостоятельно обслуживаться потребителем.
• В отличие от популярных бытовых альтернативных методов очистки с аэрационными установками и ионообменными смолами, система обратного осмоса занимает небольшое пространство под мойкой.
• Срок эксплуатации мембранного фильтра благодаря технологии с постоянной прочисткой его поверхности проточной водой, превышает время использования картриджей в системах кувшинного типа и может доходить до 2-х лет. Системы, где предусмотрена автоматическая очистка мембраны, работают без смены фильтра 5 и более лет.

Несмотря на высочайшее качество очистки, мембранный фильтр с обратным осмосом имеет ряд недостатков, ограничивающих его широкое применение в быту:

• При эксплуатации установок с данным методом фильтрации эффективно очищается лишь 1/4 часть поступающей воды, остальную придется сливать в канализацию или искать ей применение в хозяйственных целях.
• Высокое качество очистки требует сильного давления в системе до 10 атмосфер для продавливания воды через мелкоячеистую мембрану, такой напор можно достичь только с использованием электронасоса, для работы которого требуется электроэнергия — это существенно повышает эксплуатационные расходы.
• Для корректной работы мембраны обратного осмоса вода перед фильтрацией должна проходить предварительную очистку — в результате дополнительно используют три фильтра (стандартный комплект Аквафор трио, Роса). В двух из них угольные картриджи подлежат обязательной периодической замене, что приводит к дополнительным расходам.

• Проходя через систему обратного осмоса, вода теряет полезные для здоровья человека минералы и становится безвкусной, поэтому для улучшения вкусовых качеств используют дополнительный узел минерализации с расходными компонентами.
• По сравнению с другими системами, фильтр обратного осмоса имеет довольно низкую производительность (максимум 0,12 л/мин у популярной модели Гейзер Престиж) и используется только для получения питьевой воды.
• Многие пользователи жалуются на шумную работу автоматической системы, включающей нагнетающий воду электронасос после опустошения накопительного бака, иногда электроника путается в работе и постоянно включает и отключает помпу.
• Средняя стоимость обратноосмотического фильтратора около 7500 руб. без нагнетательной помпы — такие расходы не каждому по карману.

Как чистить фильтр обратного осмоса

Необходимость и периодичность очистки обратноосмотической установки зависит от качества воды, объемов фильтрации и давления в системе, при наличии автоматики со встроенной функцией водоочистки срок использования картриджа может доходить до 6 лет.

Если в конструкции установки не предусмотрена возможность автоматического обслуживание фильтра, его можно промыть самостоятельно одним из следующих методов:

• Достать картридж и направить в него струю воды в обратном направлении, из-за небольшого давления она будет проходить фильтрующие слои насквозь, вымывая отложения. После промывки фильтр можно положить в воду с лимонной кислотой на несколько часов.
• Современные конструкции бытовых фильтров отличаются невысокой прочностью корпуса, состоящего из нескольких слоев полимерной пленки. Ее довольно просто размотать, затем выпрямить 2 спиральных рукава, в которых легко отделить фильтр, сетку и подложку друг от друга. Можно опустить всю систему в емкость с водой и тщательно промыть ее составляющие с дальнейшим отстаиванием в растворе 5% лимонной кислоты. После высыхания картридж легко собрать обратно, скрепив корпус скотчем или изолентой.

В бытовом хозяйстве для получения питьевой воды высокого качества отлично зарекомендовал себя мембранный очиститель воды с обратным осмосом, производящий 95 — 98% фильтрование всех вредных и полезных для организма человека компонентов. Несмотря на массу недостатков (низкая производительность с утилизацией 3/4 водного объема, высокие эксплуатационные расходы, отсутствие полезных минералов) система не имеет конкурентов по качеству фильтрования и является лучшей для получения сверхчистой питьевой воды из коммунальных магистралей и индивидуальных водных источников.

Видео

Принцип работы системы обратного осмоса

Как рулонная мембрана фильтрует воду и ее устройство

Фильтр с трековой мембраной – как использовать

Как понятно из названия, в мембранных фильтрах для очистки воды применяется мембрана. Что же это такое?
В дословном переводе с латыни «membrana » – это кожица, перепонка. Конечно же,
для ее получения никто не обдирает шкуру с бедных животных или лапки гусей,
мембраны – это тонкие пористые пленки, которые изготавливают из синтетических
материалов: полипропилена, лавсана, фторопласта, полисульфона, ацетата
целлюлозы, полисульфона и даже керамики .
Различные виды мембран имеют следующие размеры пор (микроотверстий):

1. Микрофильтрационные
   – 0,02-4,0 мкм.
2. Ультрафильтрационные
   – 0,02-0,2 мкм.
3. Нанофильтрационные
   – 0,001-0,01 мкм.
4. Обратноосмотические
   – 0,0001-0,001 мкм.

Все мембраны используются в фильтрах для воды проточного типа:
первые два вида применяются в воды; третий вид используется в фильтрах умягчения воды, для
уменьшения концентрации солей жесткости, вызывающих накипь; и последний вид в
фильтрах обратного осмоса.

Промышленные и бытовые мембранные фильтры для очистки воды подразделяются по конструктивному типу применяемых мембран:

• фильтры с
  плоскими дисковыми мембранами;
• фильтры с
  трубчатыми мембранами;
• фильтры с мембранами
  рулонного типа;
• фильтры с
  половолоконными мембранами.

Все мембранные фильтрующие
устройства могут использовать как уплотняющиеся полимерные мембраны, так и керамические
мембраны с жесткой структурой. В бытовых фильтрах чаще всего применяются
мембраны рулонного типа и половолоконные.

Чем меньше размер пор мембран,
тем частицы меньшего размера они в состоянии задержать. При этом, с уменьшением
пор, возрастает сопротивление потоку воды и требуется большее давление для поддержания
процесса фильтрации.

Микрофильтрационная мембрана с размером пор 0,1-1,0 мкм задерживает мелкодисперсионные взвеси и коллоидные
частицы, вызывающие мутность воды. В основном, она используются при необходимости
грубой очистки воды или для ее предварительной подготовки перед более тонкой фильтрацией.

Ультрафильтрационная мембрана с размером пор от 0,01 до 0,1 мкм задерживает крупные органические молекулы, бактерии
и вирусы, коллоидные частицы, пропуская при этом растворенные соли. Данная
мембрана применяются в промышленных и бытовых мембранных
фильтрах для воды и обеспечивает высокое качество фильтрации вредных
примесей, при этом оставляя неизменным минеральный состав воды.

Нанофильтрационная мембрана ,
имеющая поры размером от 0,001 до 0,01 мкм, отфильтровывает крупные органические
соединения и пропускает до 90 % растворенных солей, в зависимости от их
структуры.

Мембрана обратного осмоса имеет
самые мелкие отверстия и потому обладает самыми селективными свойствами. Она отфильтровывает
все бактерии и вирусы, основную часть растворенных солей, органические соединения,
железо и тяжелые металлы, органические красители, придающие воде цвет,
пестициды, гербициды и инсектициды, смытые с полей и огородов.

Мембрана обратного осмоса задерживает
подавляющее большинство всех растворенных примесей, пропуская лишь молекулы чистой
воды, растворенные газы и небольшой процент минеральных солей. Данный тип мембран
применяется в промышленности, для получения воды высокого качества (разлив питьевой
воды, производство различных напитков,
фармацевтика, электронная и пищевая промышленность и т. д.).

Давайте внимательно
рассмотрим бытовой мембранный фильтр для воды . Поры мембраны обратного осмоса, из-за малых размеров, подвержены засорению
крупными примесями, поэтому для эффективной ее работы обязательна
предварительная подготовка водопроводной воды: грубая фильтрация, затем тонкая
очистка и умягчение слишком жесткой воды. Подготовленная вода должна подаваться
на мембрану с давлением не менее 3 Бар, иначе фильтрация будет проходить
слишком медленно. При недостаточном давлении воды в трубах применяются водяные
помпы, повышающие его до необходимого уровня.

Примеси вместе с водой, не
прошедшей через отверстия мембраны, смываются в дренаж, тем самым продлевая
срок службы этого фильтрующего элемента. Оставшиеся в отфильтрованной воде
растворенные газы (хлор, фтор) адсорбируются в финальной ступени очистки – угольном
фильтре. Промышленностью выпускаются обратноосмотические фильтры с
накопительным баком: через автоматический клапан в фильтр подается вода, пока
бак не наполнится. После его заполнения срабатывает автоматика, и фильтр
отключается до тех пор, пока не начнется разбор чистой воды. Это удобно тем,
что, несмотря на невысокую скорость фильтрации (малое давление на верхних
этажах старых домов), всегда есть оперативный запас питьевой воды.

Мембранный
фильтр для воды позволяет Вам не зависеть от поставщиков очищенной бутилированной
воды, получая ее в домашних условиях и к тому же, по более выгодной цене. Пейте
чистую воду и будьте здоровыми!

Вода из крана содержит множество вредных примесей и микроорганизмов. По отзывам специалистов, обычное кипячение не способно полностью избавить воду от вредных примесей. А цена вопроса довольно высока. Попадание этих веществ и бактерий в организм может нанести непоправимый вред здоровью.

Для решения проблемы многие прибегают к установке фильтров высокой степени очистки с мембранами. Также широко распространена практика покупки бутилированной воды. Однако в последнем случае есть вопросы по качеству очистки воды. К тому же удовлетворить все нужды несколькими бутылками сложно, а цена на такую воду не маленькая. Что касается мембранных фильтров — они производят очистку воды от взвеси, примесей, бактериальных клеток и вирусных частиц и сохранять структуру и свойства воды.

Виды мембранных фильтров

История появления мембран берет свое начало еще в 19 в. Тогда они изготавливались из клетчатки, но не получили широкого распространения. Только в 60-х гг была сделана мембрана-прообраз современных устройств.

Мембрана – это ультратонкая синтетическая пленка с порами, которая способна пропускать воду и кислород, задерживая примеси. Производится мембрана из полипропилена, лавсана, ацетата целлюлозы и т.д.

Главное свойство фильтров очистки воды – задержка мелких коллоидных частиц и соединений.

Мембранные фильтры для очистки воды различаются по величине пор и конструкции мембраны. Уменьшение размера микроотверстий в мембране приводит к увеличению давления воды в фильтре. Количество ступеней очистки фильтра повышает качество воды и цену оборудования.

По размеру пор выделяют мембраны:

1. Мембраны для микрофильтрации. Величина микроотверстий мембраны составляет 0,1 – 1,0 мкм. Мембраны предназначены для первичной очистки воды от частиц и примесей, которые вызывают помутнение. Фактически данный тип мембран является подготовительным этапом перед последующей фильтрацией воды. Мембрана часто применяется для очистки сточных вод.
2. Ультрафильтрационные мембранные фильтры – 0,02 – 0,1 мкм. Эти мембраны позволяют отфильтровывать коллоидные частицы и высокомолекулярные соединения, бактериальные клетки. Мембраны не способны останавливать растворенные в воде соли. В основном ультрафильтрационные мембраны ставят в промышленных и бытовых фильтрах для очистки воды от нерастворимых примесей с сохранением солевого состава.
3. Нанофильтрационные мембранные фильтры – 0,001 – 0,02 мкм. Мембраны с такой величиной пор предназначены для умягчения воды с высокими показателями жесткости. Мембраны задерживают хлорорганические вещества и ионы тяжелых металлов. Степень очистки воды от последних доходит до 30 %. В тоже время мембрана пропускает 90 % растворенных в воде солей.
4. Обратноосматические мембранные фильтры. Данные мембраны имеют наиболее мелкие отверстия – 0,0001 – 0,001 мкм, поэтому характеризуются селективными свойствами очистки воды. Мембраны разработаны для удаления большей части примесей и растворенных веществ. Мембраны в фильтре пропускают воду, газы и некоторые соли. При фильтрации морской воды таким способом она опресняется на 97 %. Очистка на таких мембранах приводит к глубокому обессоливанию, удалению вирусных частиц, бактериальных клеток, нефтепродуктов и т.д. В фильтре получают воду высокого качества, которая применяется для розлива в бутылки, производства напитков, в фармацевтической, пищевой и электронной промышленности, для микробиологических целей. Цена таких фильтров с мембраной обратного осмоса довольно высока. Рекомендуют после фильтра провести минерализацию.

Цену на любой тип фильтра можно уточнить на сайте производителя и ознакомиться с подробным описанием.

Принцип работы

Мембранный фильтр представляет собой ультратонкую мембрану с большим количеством пор. Мембрана в фильтре обеспечивает наибольшую степень очистки воды. Также после фильтра с мембраной практически полностью сохраняется состав солей и микроэлементов.

В результате фильтрации воды через мембрану она характеризуется высоким уровнем очистки, биологической полноценностью и насыщенностью минералами.

В мембранных фильтрах действует «тангенциальная» система движения воды возле мембраны и присутствует один вход и два выхода. Это значит, что вода собирается с двух сторон мембраны. Одна часть воды проходит очистку через мембрану и сбрасывается в емкость. Другая – предназначена для смыва осадка с поверхности мембраны и вывода его в дренажную зону фильтра.

Производительность мембранного фильтра зависит от:

1. Площади мембраны.
2. Уровня давления в фильтре.
3. Толщины мембраны.
4. Температуры воды.
5. Количества примесей.

Также в походных условиях распространены мембраны для очистки воды, например, Nerox, которые работают по совершенно иному принципу. В сосуд с грязной водой кладется мембранный фильтр. При этом чистая вода по специальному шлангу выводится в другой сосуд. Недостатком способа является необходимость периодической очистки мембраны от загрязнения. Делается это вручную с применением специальных средств. Мембраны фильтров Nerox можно промывать обычной водой.

Неорганический осадок с мембраны в фильтре удаляется кислотными средствами. Органические соединения и биомасса с мембраны в фильтре вымываются щелочными составами.

Достоинства и недостатки

Плюсы мембранных фильтров для очистки воды:

1. Удобство использования и обслуживания мембран.
2. Высокий уровень очистки воды в фильтрах с мембраной.
3. Сохранение после фильтра солевого состава воды.
4. Мембраны удаляют самые мелкие примеси.
5. Многие фильтры с мембранами имеют компактные размеры (Nerox).
6. Некоторые фильтры с мембранами можно использовать в полевых условиях и для очистки сточных вод.
7. В некоторых фильтрах, например, Nerox, не требуются сменные мембраны.

К недостаткам мембранных фильтров можно отнести высокую стоимость. Также в некоторых фильтрах низкая скорость фильтрации воды, что требует установки накопительных баков.

Ультрафильтрационный мембранный фильтр: видео

В представленном на сайте ролике можно наглядно увидеть и изучить отзывы, как работает ультьрафильтрационный мембранный фильтр для очистки воды. Также в нем рассказывается о достоинствах.

Разделение по конструктивному типу

По конструкции мембранного фильтра выделяют:

1. Плоские дисковые мембраны выпускаются:

• из одного вещества (бесподложечные мембраны),
• на тканевой основе и пористого сырья (армированные мембраны),
• из крупнопористого сырья и рабочего пласта (подложечные мембраны).

Дисковые обратноосмотические мембранные фильтры чаще всего — это композитные тонкие мембраны, каждый слой которых выполнен из различных соединений.

1. Трубчатые мембраны — это трубки из пористого сырья (пластмассовые, керамические, металлические, металлокерамические и т.д.). Диаметр мембраны достигает нескольких сантиметров.

Выделяют симметричные и ассиметричные трубчатые мембраны. В первом случае густота пор мембраны по всему объему одинаковая. В ассиметричных мембранах на одной поверхности предусмотрен более плотный материал. Он является рабочим и показывает степень очистки воды. Роль крупнопористой мембраны в фильтре сводится к пропуску отфильтрованной воды.

1. Рулонные мембранные фильтры для очистки воды представляют систему, в которой на дренажный шланг накручивается мембрана. При подаче воды, она проходит по спирали. Затем она собирается в дренажном шланге и выходит с другого конца в виде концентрата.

Удобная форма и ультратонкий рабочий слой гарантируют мембранному фильтру большую производительность и низкую предрасположенность к засорению. Мембрану можно использовать для очистки сточных вод.

Среди достоинств мембранного фильтра можно назвать повышенную частоту упаковки и небольшую степень металлоемкости мембраны.

1. Половолоконные мембраны, которые изготавливаются в виде трубочек. Некоторое количество мембран помещается в устройство для фильтрования воды. В результате получается фильтр с увеличенной рабочей поверхностью и производительностью.

Недостаток мембран — сложность контроля потока воды вдоль волокон. Поэтому такие мембранные фильтры склонны к засорению. Мембраны не рекомендуется использовать для очистки сточных вод. Также, судя по отзывам, мембраны сложно чистить. И цена на фильтры высокая.

В связи с этим перед подачей воды на половолоконные мембранные фильтры ее предварительно нужно обработать.

Цены

Стоимость на мембранный фильтр зависит от производительности фильтра и степени загрязнения воды. В таблице ниже приведены ориентировочные цены на наиболее популярные фильтры.

Более подробная информация о каждом типе фильтров, мембран и цене можно узнать на сайте производителя.

Подготовленная на водозаборах вода поступает в стальные трубопроводы, в которых происходит ее вторичное загрязнение железом. В большинстве населенных пунктов нашей страны концентрация примеси данного типа превышает предельно допустимую в десятки раз. Инновационный мембранный фильтр для очистки воды успешно решает эту проблему, благодаря способности задерживать частицы размером более 0,0001 мкм. Фактически обратноосмотическая мембрана пропускает только чистую пригодную для питья жидкость.

Отличные селективные свойства мембранного фильтра для очистки воды обеспечиваются за счет особой его структуры. Величина пор рабочего элемента настолько мала, что сквозь устройство проходит небольшое количество минеральных солей и газов. При этом можно с уверенностью утверждать, что в очищенной при помощи мембраны воде абсолютно нет никаких микроорганизмов: бактерий и даже вирусов.

Особенности конструкции и принцип работы фильтра мембранного

Очистительная установка подключается к трубопроводу, через который в квартиру или дом осуществляется подача холодной воды. В мембранном фильтре для воды обратноосмотического типа процесс очистки происходит в пять этапов:

• Предварительная очистка. Из жидкости удаляются механические примеси и частично хлор, который применяется для дезинфекции.
• Фильтрация воды через мембрану обратного осмоса позволяет очистить ее от большинства химических и биологических загрязнений.
• Накопление очищенной воды в специальном баке.
• После фильтра для воды с мембраной жидкость раздается через отдельный кран, установленный рядом с мойкой.
• В ходе раздачи можно осуществить дополнительную минерализацию воды, пропуская ее через специальный картридж.

В мембранном очистителе воды для квартиры или для промышленного использования концентрированный раствор солей и иных загрязнений сливается в канализацию. Для реализации данной технологии фильтрации воды в состав устройства входят следующие элементы:

• Фильтр первичной очистки.
• Два элемента с картриджами, которые наполнены активированным углем: первый – гранулированным, второй – блочный.
• Мембрана обратноосмотическая с сечением пор не более 0,01-0,0001 мкм.
• Емкость накопительная.
• Клапан автоматический отсечной функция его состоит в том, чтобы перекрывать подачу воды после заполнения бака.
• Проточный элемент с минерализующим картриджем.

Состав элементов в очистительной установке может несколько различаться, что сказывается на ее цене.

Очистка рабочего элемента фильтра

Процесс предварительной подготовки воды исключительно важен и позволяет значительно увеличить ресурс системы. Обратноосмотический мембранный фильтр будет быстро забиваться, если через картридж с порами размером 0,0001 мкм пропускать поток воды без его постоянной промывки. Жидкость поступает в торец картриджа и просачивается через полупроницаемый материал. В рабочем элементе фильтры для очистки воды мембранного типа только часть ее попадает в расположенную по центру перфорированную трубку, через которую освобожденная от загрязнений поступает в накопитель.

Основной поток воды с высокой концентрацией примесей и солей сливается в канализацию через ограничительный клапан. Таким способом можно существенно повысить ресурс мембраны для очистки воды и увеличить объем фильтрации воды. Проходящий между слоями полупроницаемого материала поток уносит большую часть механических, химических и бактериологических загрязнений. Повышение длительности использования обратноосмотического фильтра положительно сказывается на цене его эксплуатации.

Виды мембранных фильтров

Промышленность предлагает большой выбор очистительных установок воды, различающихся между собой по ряду признаков. Классификация фильтров для воды мембранного типа осуществляется:

1. По уровню очистки воды от примесей: макро-, микро-, ультра- и нанофильтрация. Наивысшая степень удаления загрязнений приходится на обратноосмотические мембраны.
2. По назначению очистительных устройств: бытовые и промышленные.
3. По особенностям конструкции мембранных очистителей воды: рулонные, дисковые (плоские) и трубчатые.
4. По используемым материалам мембранный фильтр может быть бесподложечным, подложечным и армированным.

Дисковые мембраны имеют минимальную площадь, а значит их производительность невысокая. Применение трубчатых картриджей для фильтрации воды сопряжено с рядом сложностей, состоящих в том, что необходимо обеспечить постоянную плотность. В рулонных элементах вода проходит по спирали через полупроницаемые слои с порами, размер которых порядка 0,001 мкм. Такая конструкция позволяет добиться высокой производительности картриджа и максимального удаления примесей из воды.

Технология мембранной очистки воды с применением рулонного картриджа получила широкое распространение. Фильтры данного типа используются не только в бытовых устройствах, но и в обеззараживании канализационных стоков и опреснительных установках. Одно из основных преимуществ данного вида мембран состоит с том, что она менее склона к загрязнению, нежели иные конструкции.

Достоинства и недостатки фильтров мембранного фильтра

Описываемые системы отличаются высокой эффективностью – малое сечение пор делает прошедшую сквозь картридж воду абсолютно чистой. Мембранные фильтры для очистки воды, цена достаточно высокая (это их главный недостаток) имеют массу плюсов:

• Простота эксплуатации и обслуживания.
• Превосходное качество очищенной при помощи мембраны воды, ее можно пить без дополнительного кипячения.
• Применение постфильтра позволяет добиться нужного уровня минерализации воды с нужной концентрацией солей.
• Специальные модели мембранных фильтров допускается использовать в условиях полевых выходов.

Установки для обеззараживания сточных вод делают ее полностью безопасной для человека, ее можно просто сливать на грунт. К числу недостатков описываемых устройств можно отнести необходимость регулярной замены мембраны и фильтрующих элементов ресурс, которых не превышает обычно трех месяцев.

Заключение

Качественный мембранный фильтр для воды в Москве можно приобрести через интернет-магазин или в специализированных торговых точках. Цена системы в зависимости от модели и производителя может составлять от 7 800 до 18 419 рублей. Высокопроизводительный мембранный фильтр для очистки воды купить можно непосредственно на сайте нашей компании. Консультанты готовы проинформировать каждого из клиентов о размере пора и видах примесей, задерживаемых установкой.

Рекомендуем почитать

Кафель

Выращивание виктории: посадка и уход, способы размножения Когда и как правильно пересаживать викторию

Интерьер

Какая кислотность почвы должна быть для перца

Чистка и уход

Соседские вишневые взаимоотношения С какими соседями лучше посадить вишню

Популярная

Как и когда пересаживать фиалку в домашних условиях Как правильно пересадить фиалки комнатные

Сантехника

Когда сажать семена помидоров на рассаду Время для посева семян помидор

Чистка и уход

Виды, устройство котельных