Что такое ультрафильтрация воды и зачем она проводится

Ультрафильтрация – определение и область применения

Мембрана задерживает частицы до 0,01 микрона

Всем требованиям предварительной подготовки воды отвечают только мембранные технологии – нанофильтрация, системы обратного осмоса, УФ фильтр для воды. По сравнению со старыми методами – электрокоагуляцией, установкой ультрафиолетового обеззараживания питьевой воды, хлорированием – они наиболее прогрессивные и с каждым годом дают прирост количества качественной чистой питьевой воды.

Ультрафильтрация – это удаление взвешенных частиц с помощью фильтров со сверхонкими порами. К примеру, размер вируса 0,02 микрона, а поры – 0,01 микрона.

Перед финальной очисткой жидкость не должна содержать в себе вещества, которые влияют на показатель мутности – органические и неорганические загрязнители. Поэтому на начальной стадии процесса применяются установки ультрафильтрации, которые очищают воду от 99,99% веществ. Это позволяет сохранить последующие фильтры и увеличить срок эксплуатации.

Размер пор варьируется в зависимости от исходного качества жидкости. Если водозабор происходит из поверхностных источников, требуется более качественный фильтр. При поставке воды из подземных скважин можно обойтись фильтрами с увеличенной пористостью.

Пилотные испытания ультрафильтрации

Пилотная установка (рис. 4) рассчитана на максимальную производительность 5 м3/ч.

В состав установки входит программируемый логический контроллер, позволяющий эксплуатировать установку круглосуточно в автоматическом режиме и обеспечить общий контроль за параметрами системы. Контроллер позволяет предварительно запрограммировать режимы работы установки. Монитор позволит визуально контролировать все основные параметры процесса.

Рис. 4. Внешний вид и компоновка пилотной установки ультрафильтрации производства АО «Ионообменные технологии»

Установка укомплектована ультрафильтрационными модулями из различных материалов, различных производителей

Состав пилотной установки:

Механизм работы мембранных фильтров

Модель работы мембранных фильтров не отличается в зависимости от выбранного метода. Вода под давлением подается на полупроницаемую мембрану. Молекулы воды ее легко проходят, а сторонние примеси остаются по ту сторону мембраны в виде концентрата, который потом просто сливается в дренаж. Микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос (именно в таком порядке) имеют разные размеры пор, и обеспечивают степень фильтрации, требуемую под определенную задачу.

Микрофильтрация

Мембранный фильтр в установке микрофильтрации имеет средний размер пор 0,1 мкм. Диапазон размеров, в зависимости от вида фильтра и целей фильтрации может варьироваться от 0,05 мкм, до 5 мкм. Микрофильтрация эффективна для удаления из воды микрочастиц и некоторых макромолекул. Способна отфильтровать простейшие живые организмы, бактерии и вирусы. По сути, микрофильтрация – просто очень тонкая механическая фильтрация.

Чаще всего ее используют на водозаборных сооружениях в качестве ступени механической очистки (для удаления взвешенных примесей). Микрофильтрация также эффективна в качестве дополнительной ступени очистки после засыпных и сорбционных фильтров.

Ультрафильтрация

Средний размер пор мембраны ультрафильтрации в 10 раз меньше, чем у микрофильтрации и составляет 0,01 мкм. Может варьироваться от 0,001 мкм, до 0,05 мкм. Ультрафильтрация применяется для полного удаления из воды макромолекул сторонних примесей. Очень эффективна против простейших живых организмов, бактерий и большинства вирусов.

Установки ультрафильтрации могут выступать в качестве основного фильтрующего элемента на производствах без особых требований к качеству воды. Ее часто применяют для очистки поверхностных и сточных вод, а также как предварительную ступень очистки перед обратным осмосом.

Нанофильтрация

Нанофильтрация по степени селективности мембран и тонкости очистки воды уступает только обратному осмосу. Поры фильтрационной мембраны, в среднем, имеют размер около 0,001 мкм. Может варьироваться от 0,0008 мкм, до 0,01 мкм. Нанофильтрация способна убрать все примеси из воды, кроме ионов металлов и некоторых растворимых солей. Против всех остальных примесей показывает очень высокую эффективность, включая бактерии, вирусы, кислоты, растворенные пестициды и гербициды.

Нанофильтрация используется в тех областях производства, которым нужна тонкая очистка воды, но при этом допускается (или необходимо) сохранение определенного содержания солей. К примеру, ультрафильтрация часто используется в нефтяной и пищевой промышленности.

Обратный осмос

Самый эффективный метод мембранной очистки. Поры обратноосмотической полупроницаемой мембраны имеют размер 0,0001 мкм. Через исправную мембрану обратного осмоса могут пройти только молекулы воды (с погрешностью в 1%). На выходе получается вода очень близкая к дистиллированной по своим свойствам.

Обратный осмос – отличное решение для производственных линий, которым требуется максимальная очистка воды: фармацевтическое производство, парфюмерия, ТЭС и т.д.

Выбор вида мембранной фильтрации сводится к трем ключевым показателям:

• Качеству исходной воды;
• Требуемым показателям очищенной воды;
• Нужной производительности системы.

Рейтинг и какая из моделей лучше

Хорошо зарекомендовали себя торговые марки «Барьер», «Аквафор», «Новая вода», Atoll, Aqualine. Они изготавливают комплектующие самостоятельно или используют мембраны Filmtec, Pentair и Osmonics из США, TFC из Южной Кореи. Эти полупроницаемые среды служат 2,5-5 лет.

Системы работоспособны 5-7 лет, если они периодически обслуживаются. Ниже в виде своеобразного рейтинга, описаны модели, которые стали лидерами продаж.

Atoll

Российский производитель в своих системах использует картриджи и колбы торговой марки PENTEK (продукты корпорации Pentair). Все элементы крепятся по стандарту John Guest – они быстро разбираются без использования специальных инструментов.

В модулях установлены картриджи стандартов Big Blue, Slim Line и Inline, которые продаются во всем мире. Производитель заявляет, что каждая деталь проходит проверку на герметичность.

Среди покупателей популярна модель Atoll A-575m STD.

Техническое описание:

Цена	14300 р.
Количество ступеней очистки	5
Производительность	11,4 л/час
Объем бака	18 л (12 л – полезный объем)
Дополнительные функции	Минерализация

Плюсы:

• Компактные размеры, небольшой вес (5 кг);
• Долгий срок эксплуатации;
• Легкость обслуживания;
• Объемный бак;
• Удаляет 99,9% загрязнений и патогенов, а затем насыщает жидкость полезными минеральными соединениями.

Минусы:

Стоимость системы и сменных элементов выше, чем у конкурентов.

Аквафор

Компания работает с 1992 года. В фильтрах используется сорбирующее волокно Аквален, гранулированные и волокнистые сорбенты. В дорогих моделях мембраны половолоконные. Компания самостоятельно производит все комплектующие. Специализируется на бытовых фильтрах.

Лидер продаж – модель Аквафор ОСМО 50 исп. 5.

Техническое описание:

Цена	7300 р.
Количество ступеней очистки	5
Производительность	7,8 л/час
Объем бака	10 л
Дополнительные функции	нет

Плюсы:

• Доступная цена;
• Удаление частиц, размером больше 0,0005 микрон;
• Легкая замена картриджей.

Минусы:

• Большой вес – 10 кг;
• Работает при давлении не меньше 3,5 бар, насоса в комплекте нет.

Новая вода

Компания существует больше 12 лет. Производитель «Новая вода» вступил в Международную ассоциацию качества воды (Water Quality Association). В России всего две компании получили такое приглашение. Продукция «Новой воды» соответствует сертификату качества ISO 9001:2008 и сертификату системы экологического менеджмента ISO14001:2004.

Доверие покупателей завоевала модель Econic Osmos Stream OD310. Эта система создана по новейшим технологиям.

Справка. С предочисткой справляется один мощный фильтр, а не три, как в стандартных системах.

Econic Osmos Stream OD310

Техническое описание:

Цена	12780 р.
Количество ступеней очистки	3
Производительность	90 л/час
Бак	отсутствует
Дополнительные функции	возможна установка пост-минерализатора

Плюсы:

• Высокопроизводительная мембрана Toray (Япония);
• Компактность – системе не нужен бак, она быстро очищает воду в реальном времени;
• Малый слив жидкости в канализацию;
• Мембрана служит минимум 3 года, пред- и постфильтр нужно менять 1 раз в 6-12 месяцев;
• Система легкая – весит 2,1 кг;
• Фильтр работоспособный при давлении от 2 атмосфер, выдерживает нагрузку до 52 атм.;
• Сменные элементы легко отсоединяются;
• Гарантия 3 года.

Минусы:

Высокая цена.

TO300 с возможностью установки минерализатора

Еще одна популярная модель от компании «Новая вода» – ТО300. Это бюджетный вариант от производителя. Прямоточная система с обратным осмосом удовлетворяет нужды в питьевой воде 2-3 человек.

Техническое описание:

Цена	4940 р.
Количество ступеней очистки	3
Производительность	11,4 л/час
Бак	отсутствует
Дополнительные функции	возможна установка пост-минерализатора

Плюсы:

• Картриджи и мембрана Toray задерживают 99,9% загрязнений;
• Фильтр хорошо смягчает воду;
• Систему можно расширить, установив бак для воды, дополнительный фильтр или минерализатор;
• Очень легкая и компактная конструкция – 1,2 кг;
• Простая установка;
• Элементы быстросъемные.

Минусы:

Дивертор, через который фильтр подключается к водопроводу, не выдерживает гарантийный срок.

Барьер

Российская компания делает фильтры больше 15 лет. Системы водоочистки производят из прочного пластика BASF, сорбентом служит кокосовый уголь Norit.

Интересно. Для каждого региона России специалисты рекомендуют конкретный фильтр.

Покупатели оценили модель Барьер ПРОФИ Осмо 100.

Техническое описание:

Цена	7500 р.
Количество ступеней очистки	5
Производительность	12 л/час
Объем бака	12 л
Дополнительные функции	нет

Плюсы:

• Надежная система за среднюю цену;
• Быстрая очистка воды;
• Высокое качество сборки.

Минусы:

• Частая замена фильтров;
• Занимает много места под мойкой.

Типы мембран

Фильтрующие элементы представляют собой плоские листы или волокна с капиллярами. Через первые производится преимущественно ультрафильтрация сточных вод, а последние предназначены для водоподготовки.

Волокна в основном выполняются одноканальными, с внутренним диаметром около 0,8 мм. Они подвергаются частым нагрузкам и могут разрушиться при обратной промывке. Многоканальные волокна содержат несколько капилляров и обладают значительно большей прочностью.

Мембраны изготавливаются из полимеров, например, из полиэстерсульфона. Его параметры могут изменяться за счет добавления других синтетических материалов. Широкий диапазон рН обрабатываемых жидкостей дает возможность эффективно очищать фильтрующие элементы.

Полимерные мембраны должны периодически обеззараживаться, поскольку микробы любят поедать органику и образовывать на ней колонии.

Долго служит керамическая мембрана, которая хорошо отмывается моющими средствами. Цена ее выше, но срок эксплуатации достигает 10 лет.

Разработка модели падения производительности ультрафильтрационных аппаратов с течением времени

В процессе удаления загрязнений при обратной промывке происходят следующие процессы: разрушение осадка на поверхности и внутри пор мембраны; раскупоривание пор в результате механической деформации селективного слоя под воздействием обратного давления; смыв осадка с турбулизаторной сетки и вынос его из напорного тракта мембранного аппарата. Все эти процессы протекают одновременно; при этом раскупорка пор, вероятно, происходит наиболее быстро в первые моменты промывки, так как наблюдаемый расход промывной воды сразу стабилизируется и в дальнейшем практически не изменяется.

Наиболее важным процессом является удаление осадка с поверхности мембраны. Эффективность промывки зависит от следующих факторов: количества осадка на мембране, скорости потока промывной воды через мембрану, свойств осадка, соотношения сопротивления осадка и мембраны. Более рыхлые осадки легко разрушаются тангенциальным потоком воды, однако вследствие низкого удельного сопротивления они практически не создают существенного препятствия потоку воды при обратной промывке. Как показывает практика, при прямой промывке рулонных элементов (тангенциальным потоком жидкости) из них удаляется значительное количество загрязнений, оставшееся после обратных промывок.

Поток через мембрану зависит от приложенного давления и сопротивления мембраны и должен возрастать по мере освобождения мембраны от загрязнений. Однако на практике это зафиксировать не удалось. Поэтому решено было исходить из допущения, что поток промывной воды зависит только от давления и сопротивления чистой мембраны, то есть остается неизменным во времени.

Неполное открытие пор при обратной промывке можно выразить через изменение сопротивления R3, которое при полном раскрытии всех пор должно равняться нулю. Степень раскрытия пор будет зависеть от соотношения давления промывки и фильтрования , поэтому можно записать: где кзак — коэффициент, учитывающий влияние давления обратной промывки на степень раскупоривания пор и определяемый экспериментально.

В зависимости от плотности осадка регенерация мембраны может происходить следующим образом: 1) При образовании на мембране рыхлых осадков с малым удельным сопротивлением (сопротивление слоя осадка меньше сопротивления мембраны), происходит фильтрация промывной воды через слой осадка, сопровождающаяся интенсивным выносом отдельных частиц и целых агрегатов. По мере удаления загрязнений скорость выноса осадка будет снижаться, так как в конце промывки останется та часть загрязнений, силы сцепления которой с мембраной и турбулизатором наибольшие; 2) В случае образования плотных осадков, например глинистых, сопротивление которых сравнимо с сопротивлением мембраны, в слое осадка при промывке возникает значительный перепад давления. Поэтому здесь более вероятен отрыв отдельных пластов осадка от поверхности мембраны и их вынос потоком воды. По мере отмывки мембраны происходит распределение потоков промывной воды: основные потоки воды будут устремляться через размытые области (то есть области с меньшим сопротивлением), свободные от осадка. Поток через загрязненные участки пропорционально уменьшается, скорость удаления осадка замедляется.

При большой удельной производительности мембран в распределительной дренажной системе рулонных элементов будут возникать значительные потери напора, которые будут влиять на распределение промывной воды по длине «пакетов». Это приводит к тому, что разные участки мембраны в «пакетах» будут находиться в неравных условиях, — наиболее удаленные от трубки сбора фильтрата участки будут промываться хуже. При последующих промывках эти участки, вследствие оставшихся на них загрязнений, уже изначально будут находиться в еще более худших условиях, и в этих областях будет наблюдаться постепенное накопление осадка. Это вызовет уменьшение эффективной площади фильтрования и, как следствие, падение производительности мембранного элемента. Для предотвращения описанного явления при изготовлении рулонных элементов, предназначенных для работы с обратной промывкой, длину мембранных «пакетов» уменьшают, а их общее число в рулонном элементе увеличивают, добиваясь более равномерного распределения потоков воды при обратной промывке.

Из каких блоков состоит установка ультрафильтрации воды

В отличие от воды, которая поступает в частные дома, в квартире она «делится» на холодную и горячую. Установка ультрафильтрации воды на холодную воду не доставит лишних хлопот. То же и с холодной водой, которая нагревается бойлером без использования горячего водопровода. Ниже дана схема фильтрации холодной воды с последующим нагреванием в домашних условиях:

На рисунке видно, что система ультрафильтрации воды имеет 3 степени очистки:

1. Механическую очистку, которая включает в себя промывной фильтр со стальной сеткой. Уровень фильтрации жидкости на этой стадии – около 100 микрон.

2. Аппарат ультрафильтрации воды.

3. Электронный умягчитель.

В конечном счёте вода полностью очищается от вредных бактерий и вирусов плюс снижается уровень мутности. При этом нет лишних расходов на реагенты, поскольку обеззараживание и осветление в системе ультрафильтрации воды составляет один этап.

Безусловно, степень очистки будет выше, если в дополнение установить фильтр с активированным углём, чтобы обеспечить безопасность от хлора. Но на по-настоящему эффективный фильтр с активированным углём вам может попросту не хватить места.

Что касается фильтрации горячей воды, то она происходит аналогичным способом, но с иной системой дезинфекции и осветления

Прежде чем устанавливать аппарат ультрафильтрации воды, обратите внимание на то, что он эффективен для жидкости не выше 40°С. Известно, что температура горячей воды, поступающей в наши квартиры, составляет 70°С

Соответственно, простая система ультрафильтрации воды здесь бессильна. Вам помогут керамические мембраны микрофильтрации. Хоть они и менее эффективно очищают воду от загрязнений, однако, устойчивы к высоким температурам жидкости. Как и система ультрафильтрации воды холодной, керамические мембраны микрофильтрации избавляют горячую воду от вредных бактерий и вирусов и эффективно осветляют её.

Читайте материал по теме: Фильтр для воды в частный дом: какой подойдет именно вам

Фильтры для воды: осмос или ультрафильтрация – как выбрать?

      

   В этой статье я попробую описать основные критерии выбора систем очистки, и на их основании приведу несколько достоинств или недостатков обсуждаемых фильтров:

   1.    Пространство. Обе системы устанавливаются под мойку. При этом чистая вода выводится с помощью дополнительного крана возле основного смесителя. В этом отношении система ультрафильтрации на порядок компактнее. Она не комплектуется накопительной емкостью, за счет чего не занимается лишнее пространство.

   1/0 в пользу ультрафильтрации

   2.    Если места под мойкой достаточно много, то переходим к следующему пункту – качество очистки.

   Система обратного осмоса, на сегодняшний день, самая универсальная и доскональная система очистки воды. Она устраняет до 99% всех видов загрязнений: от крупных до микроскопических.  На выходе вода получится близкая по составу к талой, только в намного большем объеме и с меньшими временными и энергетическими затратами.

   Что касается ультрафильтрации – эта система извлекает из воды только самые распространенные загрязнители. А вцелом, минеральный состав воды практически не меняется. Фильтры системы позволяют убрать крупные примеси, хлорорганические соединения, соли жесткости, тяжелые металлы, бактерии и вирусы.

   Таким образом, система обратного осмоса чистит воду намного лучше. Однако, система ультрафильтрации – оптимальный фильтр для получения полезной и вкусной воды.

   1/1 – равный счет

   3.    Экономическая целесообразность. Система ультрафильтрации – дешевле при покупке. Но по обслуживанию ее смело можно приравнивать к системам обратного осмоса. Поэтому здесь силы обеих систем уравнены. И при отсутствии экономической разницы, в качестве очистки преимущества обратного осмоса очевидны (см. п.2).

   2/2 – равный счет

   4.    Новизна технологий. Обратный осмос – передовые технологии. И самое главное – глубокая комплексная очистка от самых сложных примесей – радионуклиды, микроорганизмы, их споры, частицы антибиотиков и т.д.

   3/2 в пользу осмоса

   5.    Резервирование воды. Фильтры для воды (осмос) оснащены резервной емкостью, в которой всегда будет доступна вода в объеме 10-12 л. Объем бака регламентируется производителем. Система ультрафильтрации проточного типа. И отсутствие воды в водопроводных сетях

   4/2 в пользу осмоса

   По итогам сравнения, лучшие фильтры для воды на сегодняшний день – системы обратного осмоса. Они имеют массу преимуществ перед другими системами очистки, что делает их несомненными лидерами на рынке водоподготовки.

Принцип работы мембраны обратного осмоса

1.    В зависимости от способа изготовления различают следующие мембраны для фильтров обратного осмоса:

• Полимерные сплавы сухой, мокрой и сухо-мокрой формовки.

• Полиэлектролитные комплексы.

• Изготовленные по принципу выщелачивания полимеров.

• Мембраны, поры которых образованы с использованием ядерных частиц.

2.    В зависимости от принципа действия и особенностей материала мембраны бывают:

• монолитными;

• пористыми.

В отдельную группу выделяют мембраны, изготовленные по принципу асимметрии. У таких изделий поверхностные слои имеют более высокую плотность по сравнению с общей массой. Качественные параметры мембран обратного осмоса классифицируются по следующим критериям:

• показатель проницаемости – объем водного раствора, который пропускает мембрана в определенный промежуток времени;

• разделяющие характеристики;

• удельный показатель производительности;

• устойчивость к воздействию кислот и щелочей (определяет срок службы при опреснении воды по принципу обратного осмоса).

В разрезе устойчивости мембраны к кислой и щелочной средам следует отметить, что к работе в таких условиях совершенно не пригодны образцы из ацетатной целлюлозы. Наиболее надежными являются изделия, выполненные на основе полисульфата и полиамида.

При выборе мембран для фильтров, работающих по принципу обратного осмоса, особое внимание уделяется стабильности их характеристик, которая и определяет надежность работы фильтрационного оборудования.

Изменение характеристик мембран может происходить в результате скачков давления, температурных перепадов либо при критичной закупорке пор компонентами очищаемой воды. Засорение мембраны сопровождается образованием солевого слоя, замедляющего прохождение водного раствора. Кроме того, закупорка мембран может быть вызвана коррозионными процессами. Снижение качественных характеристик мембраны в конечном итоге приводит к выходу из строя фильтра обратного осмоса.

Системы обратного осмоса

• Ecosoft ROBUST (300GPD)

  41 800 руб.

• Биокит, Бустерный насос P’URE Ecosoft PRO

  3 989 руб.

• Обратноосмотическая система водоочистки Ecosoft

  5 476 руб.

• Система обратного осмоса Ecosoft PURE

  12 999 руб.

На ионообменные характеристики мембран полупроницаемого вида влияет показатель pH. Он меняет размерные параметры коллоидных частиц, из которых состоит мембрана, путем их растворения или коагуляции. В конечном итоге это замедляет прохождение воды через фильтр, так как высокий уровень pH провоцирует формирование отложений (сульфатно-карбонатных) на поверхности мембраны. По этой причине оборудование, работающее на основе принципа обратного осмоса, редко используется для опреснения морской воды. Оно эффективно для растворов с меньшим содержанием солей. Оборудование обратного осмоса используется только для начальной обработки морской воды, а ее окончательная очистка выполняется фильтрами другого типа.

Читайте материал по теме: Мембранный фильтр – область применения и советы по выбору

Как еще может использоваться технология ультрафильтрации воды

Ультрафильтрация воды может применяться и во множестве технологических сфер. Поэтапность фильтрации воды складывается, исходя из уровня загрязнения жидкости. Отсюда несколько вариантов:

Вариант №1:

• Фильтры грубой очистки.

• Установка системы ультрафильтрации воды.

Этот вариант отлично подойдёт для фильтрации воды из скважины. Жидкость из скважины имеет большинство характеристик, которые находятся в норме, за исключением повышенного уровня нахождения взвешенных частиц.

Вариант №2:

• Фильтры грубой очистки воды.

• Механические засыпные фильтры.

• Установка системы ультрафильтрации воды.

• Сорбционные фильтры.

Если жидкость содержит повышенное количество железа и иных взвешенных частиц, а также имеет высокий уровень помутнения, то данный вариант очистки воды поможет эффективно справиться с проблемой загрязнения. В основном это касается жидкости из открытых водоёмов.

Вариант №3:

• Фильтры грубой очистки воды.

• Установка системы ультрафильтрации воды.

• Сорбционные фильтры.

• Умягчительные фильтры.

Если в воде содержится огромное количество растворённых солей магния и кальция, то данный вариант фильтрации подойдёт идеально.

Вариант №4:

• Фильтры грубой очистки воды.

• Установка системы ультрафильтрации воды.

• Сорбционные фильтры.

• Система обратного осмоса.

Если в воде повышенное содержание тяжёлых металлов, и выявлены нарушения норм органолептических характеристик, то следует воспользоваться этим вариантом. Также лучше провести дополнительную очистку жидкости от растворённых солей и иных взвешенных частиц.

Важно понимать, что это далеко не все варианты применения системы ультрафильтрации воды, а лишь небольшая их часть. Читайте материал по теме: Обеззараживание питьевой воды

Читайте материал по теме: Обеззараживание питьевой воды

Принцип действия

Принцип работы ультрафильтра

Основная задача ультрафильтра – обеззараживание и осветление жидкости. Происходит это при прохождении воды через мембрану. Есть два способа – напорный и безнапорный. В первом случае жидкость проходит через слой мембраны под давлением, создаваемым насосом, во втором – с внутренней стороны создается разреженное пространство, и вода всасывается мембраной.

Фильтрующие модули обычно расположены вертикально, чтобы жидкость распределялась равномерно. Элементы системы располагаются в такой последовательности:

1. Водозабор или питающий трубопровод.
2. Насос для регулирования давления.
3. Фильтр с мембраной.
4. Резервуар или труба для чистой воды.
5. Труба для сброса отходов и жидкости после промывки системы.

Мембрана часто засоряется, поэтому при отладке оборудования специалист устанавливает оптимальное давление и частоту промывания системы. Промывка происходит двумя способами – встречным потоком из уже очищенной жидкости или дренажом из водозаборной трубы. Отходы сбрасываются в отдельную емкость и утилизируются.

Материалы изготовления мембран

Основной материал, который используется для изготовления мелкопористой мембраны – полисульфон. Это вещество устойчиво к кислотам, щелочам, спиртам. Полисульфон нового поколения выдерживает температуру до 200 градусов, дает малую усадку и расширение при изменениях температурного режима, поэтому его используют для изготовления деталей, которые должны держать форму в любых условиях. Волокна по своей структуре полые, поэтому материал применяют для изготовления фильтров обратного осмоса и в системах ультрафильтрации. Слабое место полиэстерсульфона – соединения хлора, поэтому производители в качестве основного критерия срока службы выделяют работу с хлорированной жидкостью, исчисляемую в часах.

Преимущества и недостатки метода

Метод ультрафильтрации позволяет:

• поддерживать качество питьевой воды на высоком уровне, избегая колебаний в сторону ухудшения показателей,
• удешевить стоимость воды для населения благодаря простому механизму очистки,
• снизить уровень опасных соединений, которые образуются при использовании хлора,
• установить малогабаритные установки в квартире или применить большие системы для многоэтажек или отдельных районов города,
• подобрать установку по величине давления в трубопроводе,
• экономить электроэнергию.

Вода после фильтрации содержит все полезные соли, поэтому минерализация не требуется. В очищенной жидкости нет тяжелых металлов.

Из недостатков самым существенным является неспособность фильтра задерживать растворенные неорганические соединения – натрий, кальций. Жидкости на предприятиях могут содержать и другие опасные вещества, молекулы которых по размерам не превышают диаметр пор мембраны. Смягчить воду с помощью этого метода нельзя, поэтому применяют другие фильтры.

Что такое ультрафильтрация воды

С помощью системы ультрафильтрации воды можно легко избавить жидкость от вредных микробов посредством ее продавливания через специальную мембрану, на которой имеются поры размером до 0,1 мкм. Довольно популярными на сегодняшний день являются капиллярные ультрафильтрационные мембраны, позволяющие сэкономить ресурсы. Такие мембраны ультрафильтрации воды имеют следующие характеристики:

• качественная очистка под давлением до 6 атм;

• наименьшие затраты реагентов;

• упрощённая автоматизация;

• гарантированное удаление взвешенных частиц;

• дезинфекция воды до 99,99%;

• осветление жидкости;

• устранение железа и марганца;

• фильтрация воды от органики;

• повышенная степень очистки до 0,01 микрон;

• сохранение природного солевого состава жидкости.

Ультрафильтрация воды известна ещё с конца XX века, когда в промышленности стали использовать специальное ультрафильтрационное оборудование. В современном мире станций по ультрафильтрации воды более сотни. Возросла и их производительность – до 4105 м3/сут. Таким образом, каждый год растёт объём воды, прошедший систему ультрафильтрации (в общей сложности – 25%). Ультрафильтрация воды не просто очищает жидкость из различных источников от вредных микроорганизмов, но и позволяет провести эту процедуру с наименьшими затратами ресурсов.

Читайте материал по теме: Система ультрафильтрации воды

Установки ультрафильтрации воды “Вагнер”

Ультрафильтрация – мембранный процесс, занимающий по своим селективным характеристикам промежуточное положение между нанофильтрацией и микрофильтрацией. Ультрафильтрационные мембраны имеют размер пор от 0,005 до 0,1 мкм и эффективно извлекают из воды тонкодисперсные и коллоидные примеси, высокомолекулярные вещества, водоросли, одноклеточные микроорганизмы, цисты, бактерии и вирусы. Но при этом они практически не задерживают растворенные в воде соли, что позволяет сохранить естественный солевой состав природной воды. Особенность мембранной технологии ультрафильтрации заключается в том, что задержанные на поверхности мембраны загрязнения удаляются с помощью гид-равлических промывок «обратным током» – очищенная вода проходит через мембрану «снизу вверх», размывает осадок и уносит загрязнения. Высокий уровень очистки, достигаемый с помощью ультрафильтрации, позволяет рассматривать этот метод как альтернативу традиционным процессам осветления, фильтрования и обеззараживания.

Область применения ультрафильтрацииПервое направление использования ультрафильтрации – в качестве альтернативы традиционным методам обеззараживания:обычные ультрафильтрационные мембраны с размером пор 0,01-0,05 мкм служат надежным барьером для патогенных микроорганизмов и вирусов. Они позволяют достичь 99,99%-ного удаления вирусов и цист патогенных микроорганизмов, в том числе Гардии и Криптоспоридиум, и практически 100%-ного задержания бактерий и простейших.Такие системы ультрафильтрационной очистки главным образом служат для обработки воды из подземных источников неглубокого залегания, их задачей является безреагентное обеззараживание и осветление воды при периодических повышениях мутности и микробиологической загрязненности воды, происходящих после дождей весеннего снеготаяния.Второе направление связано с предочисткой перед обратным осмосом в схемах умягчения, опреснения и обессоливании поверхностных вод для нужд питьевого водоснабжения, промышленностий энергетики

Преимущества Установок ультрафильтрации “Вагнер”Экономия электроэнергии. Ультрафильтрация является одним из наиболее энергоэффективных способов очистки воды. Это не влечет за собой каких-либо требований к высокому давлению, поскольку оно может работать при нормальном давлении.Удаление различных микроорганизмов. Система ультрафильтрации “Вагнер” очищает большинство частиц, которые загрязняют мембраны ультрафильтрации, а также коллоиды, вредные бактерии, большинство вирусов и паразитов. Мембраны ультрафильтрации удаляют оставшиеся бактерии и вирусы, взвешенные частицы, растворенные органические вещества.

Уважаемые клиенты!!!Дополнительно к системам водоподготовки «Вагнер»: системам обратного осмоса, дистилляторным установкам, опреснителям, комплексным системам водоочистки и другому оборудованию Вы всегда можете дополнительно заказать системы удаленного управления, диспетчеризации с дистанционной передачей сигнала посредством мобильной связи, дополнительные функции по контролю интересующих Вас параметров: солесодержания, давления, аварийного отключения и т.д. Таблица дополнительных функций удаленного управления и диспетчеризации систем водоподготовки «Вагнер» (систем обратного осмоса, дистилляторных установок, опреснителей, комплексных систем водоочистки, насосных станций).

Таблица с характеристиками установок Ультрафильтрации “Вагнер”

Для более точного подбора оборудования просим вас заполнить опросный лист.

Проконсультироваться по всем вопросам заказать  и купить установку ультрафильтрации воды вы можете в нашем головном офисе по адресу в городе Екатеринбург, ул. Энтузиастов 15.

Телефон для справок бесплатный номер по России 8-800-505-50-39 или г. Екатеринбург +7 (343) 300-12-92, а также по почте vagner-ural@bk.ru, или отправить заявку через «Форму обратной связи».

Ультрафильтация воды видео

Промышленные фильтры для очистки воды: виды, отличия, цены

Выше мы много сказали про методы промышленной водоподготовки и очистки сточных вод. Попытаемся классифицировать их в зависимости от вида загрязнения.

1. Удаление механических примесей – механические и сорбционные фильтры, микрофильтрация.
2. Обеззараживание – все мембранные методы, кроме микрофильтрации (обратный осмос, нанофильтрация, ультрафильтрация), озонирование.
3. Обезжелезивание – хлорирование, озонирование, материал Greensand
4. Очистка от сероводорода – напорная и безнапорная аэрация, хлорирование, озонирование, адсорбация.
5. Удаление органики, хлора, озона – адсорбация, коагуляция
6. Выведение нефтепродуктов – флотационные установки.
7. Умягчение – ионный обмен, обратный осмос.

Стоимость промышленных фильтров зависит от сложности установки и используемых материалов, поэтому цену в каждом конкретном случае нужно уточнять индивидуально.

Параметры ультрафильтрации

Основными параметрами ультрафильтрации являются:

1. Селективность – соотношение концентраций примесей в загрязненной воде (С_вх.) и в фильтрате (С_вых.): R = (1 – С_вых./ С_вх.) ∙ 100 %. Для процесса ультрафильтрации она велика, что позволяет задерживать мельчайшие частицы, в том числе бактерии и вирусы.
2. Расход фильтрата – количество очищенной воды в единицу времени.
3. Удельный расход фильтрата – количество продукта, проходящего через 1 м2 площади мембраны. Зависит от характеристик фильтрующего элемента и чистоты исходной воды.
4. Перепад давления на мембране – разность между давлением со стороны питания и со стороны фильтрата.
5. Проницаемость – отношение между удельным расходом фильтрата и перепадом давления на мембране.
6. Гидравлический КПД – отношение между расходами фильтрата и подаваемой исходной воды.