Продолжаем подраздел " " статьёй . Которая вообще-то должна была бы появиться раньше, чем статья "Ультрафильтрация для обеззараживания воды ", потому что ультрафильтрация — это подраздел большой группы мембранных систем очистки воды. И, если вы заметили, мы в разделе "Вода " стараемся двигаться от общего к частям. Однако, ультрафильтрация — это частный случай . И поэтому, чтобы не нарушать последовательность, мы забежали несколько вперёд. Но мы вернулись.
Мембранные системы очистки воды — это практически самые современные технологии очистки воды (и не только воды), которые широко используются в промышленности. Конечно, существуют и более современные технологии, не связанные с водой — но до их серийного производства пройдёт ещё очень много времени.
Почему мембранные системы очистки воды называются мембранными? Потому что в качестве рабочего элемента используется мембрана. Что такое мембрана? Мембрана — это полупроницаемый барьер из самых разнообразных материалов (металл, пластик, керамика), который что-то пропускает, а что-то нет. Иными словами, этот барьер позволяет разделять смеси на составляющие их компоненты.
Простой пример: мы имеем обычную воду. Это не что иное, как раствор (или смесь) воды и разнообразных вредных и ненужных примесей. И при применении мембранных систем очистки воды примеси отсеиваются, а вода остаётся. Чистая 🙂
Обратите внимание, мы не зря использовали слово "отсеиваются", потому что ближайший работающий по похожей технологии бытовой прибор — это сито для муки . Так, когда мы пользуемся ситом, то просеиваем муку (которая проходит через полупроницаемый барьер, сито), и выкидываем
- грязь,
- комки,
- тараканов и т.д.
— которые из-за своих размеров не проходят через полупроницаемый барьер.
Именно потому, что мембранные системы очистки воды используют принцип сита, отсеивая молекулы, их иногда называют "молекулярным ситом ". Конечно, строго говоря, самые маленькие молекулы отсеивают не все мембранные системы, а только система обратного осмоса, но это ведь уже нюансы. Тем более что молекулярное сито — это звучит гордо 🙂
Вы можете сказать: "Но, позвольте, ведь воды — это тоже, получается, мембранный процесс? Ведь там есть
- с одной стороны грязная вода — та самая смесь,
- есть полупроницаемый барьер — картридж (на котором задержаны примеси),
- и есть очищенная вода…"
На самом деле, в обще-теоретическом смысле, это именно так и есть. Но мембрана и картридж отличаются как день и ночь. В частности, по своему строению, благодаря чему картриджи механической фильтрации могут удалять лишь крупные примеси (типа песка или ржавчины), а мембраны — все намного более мелкие вещества.
Так, картридж — это просто куча чего-то, что мешает проходить грязи, грязь забивает картридж. По своей сути, первые мембраны выглядели и работали так же, как и картриджи для механической очистки — и забивались, как и обычные картриджи. Но постепенно технология создания мембран совершенствовалась, и современные мембраны вообще не похожи на картриджи. Как минимум, они очень тонкие (примерно как лист бумаги или чуть толще, если учитывать подложку). Ну и как максимум — они намного лучшеразделяют смеси.
Вернёмся к нашим ситам. Точно так же, как сито бывает
- крупным,
- мелким и
- сверхмелким,
мембраны в свою очередь делятся на различные категории по тому, что именно они пропускают, а что нет. Способность мембраны разделять зависит от двух важных вещей — от строения самой мембраны, и от того, за счёт чего происходит разделение.
Сначала разберёмся, за счёт чего происходит разделение на мембранах.
Разделение на мембранах происходит за счёт того, что с одной стороны у мембраны чего-то больше, а чего-то — нет. И с той стороны, где избыток, прилагается усилие в сторону недостатка. Например, с одной стороны больше содержания спирта, а с другой спирта нет. Мембрана пропускает спирт, и не пропускает всё остальное. Что происходит? Спирт постепенно просачивается на другую сторону в совершенно очищенном виде.
С помощью чего делается так, что с одной стороны у мембраны чего-то больше, а с другой — меньше? Разберём это на примере сита. Так, почему человек может просеять муку?
- Ну, для начала он положил сверху на сито муку (то есть, с одной стороны избыток муки).
- Во-вторых, он снизу оставил пустое пространство, чтобы муке было куда сыпаться (то есть, где муки нет).
- Ну и, наконец, самое главное. Человек использует потряхивание (+ силу тяжести), прикладывает силу для того, чтобы мука начала просеиваться.
Таким образом, выполняется главная задача сита — отделить муку от тараканов, мух и камешков. Которые больше, чем ячейки в сите и поэтому не могут пройти на ту сторону.
Точно так же и в мембранных технологиях. С одной стороны смесь веществ, среди которых есть нужные и ненужные. С другой стороны ничего подобного нет. В лучшем случае, там только нужные (или только ненужные — смотря что пропускает барьер) вещества. И, наконец, на смесь веществ действует та или иная сила. Это может быть
- давление,
- температура,
- концентрация,
- какие-нибудь ещё процессы.
Результат такой же, как и у сита — мухи отдельно, котлеты отдельно. То есть, ненужные вещества в одну сторону, нужные — в другую.
Наиболее распространены мембраны, действующая сила которых — давление. Попросту с одной стороны на смесь веществ действует давление. Эти процессы имеют своё научное название (кому интересно — баромембранные процессы). В их состав входит и уже упоминавшаяся ультрафильтрация. Кроме неё к подобным мембранным системам очистки воды относят:
- микрофильтрацию
- нанофильтрацию
- гиперфильтрацию (обратный осмос).
В целом мембранные системы очистки воды в зависимости от диаметра ячеек и размеров удаляемых веществ выглядят так:
Ну а подробнее про разновидности мембранных систем очистки воды мы поговорим в следующих статьях.
Но вы можете быть уверены — если вам предлагают фильтр на основе мембранных систем — это более глубокая очистка, чем если бы это был фильтр механической очистки воды.
По материалам http://voda.blox.ua/2008/06/Kak-vybrat-filtr-dlya-vody-21.html
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):
- Микрофильтрационные
– 0,02-4,0 мкм. - Ультрафильтрационные
– 0,02-0,2 мкм. - Нанофильтрационные
– 0,001-0,01 мкм. - 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!
В воде, которую каждый день пьют миллионы людей, содержится огромное количество самых разных вредных примесей, веществ и бактерий. Многие люди уверены, что все эти вещества можно нейтрализовать при помощи кипячения. Это мнение ошибочно. Специалисты небезосновательно утверждают, что при помощи кипячения от всего воду не очистить. Ставки высоки - все то, что находится в воде, может спровоцировать серьезные заболевания и нанести непоправимый ущерб здоровью.
Для того чтобы сберечь свой организм, многие люди устанавливают мембранные фильтры для воды, которые, по заявлениям производителей, способны максимально очистить воду любого качества.
Так, эти системы могут убрать из нее самые разные бактерии, вредные взвеси, примеси и даже при этом сохранив структуру и ее солевой баланс без изменений.
Что такое мембрана?
Одно из основных свойств практически всех для воды - удерживание различных вредных веществ, примесей и их соединений.
Мембранные фильтры выполняют эти задачи при помощи тонкой пленки из синтетических материалов. Она имеет специальные поры, через которые проходит только кислород и вода. Все остальное, а это масса самых различных органических и неорганических веществ, остается на поверхности. Для производства таких мембран применяют полиуретан, целлюлозу, ацетат и лавсан, но существуют и другие материалы, которые обладают похожими свойствами.
Разновидности систем очистки
Фильтры мембранного типа - это далеко не новая технология. История их начинается еще в 19 веке. Тогда первые фильтры делали на основе клетчатки, однако, по каким-то причинам данная система так и не смогла тогда получить должного распространения. И лишь в 60-х годах прошлого века инженеры разработали новую мембрану. Это прообраз того, чем пользуются сегодня.
Различия между подобными мембранами заключаются в размерах пор, а также в конструкции.
Например, при небольших размерах отверстий внутри фильтра будет более высокое давление. Несколько ступеней, каждая из которых будет очищать воду от различных загрязнителей, позволят значительно улучшить качество питьевой воды. Однако вырастает цена.
Мембрана для микрофильтрации
В системах этого типа размеры микроскопических отверстий могут варьироваться от 0,1 до 1,0 мкм. Эти изделия используются в устройствах очистки первого уровня. Они от тех соединений, которые делают воду мутной. Данный вид фильтровальных мембран - не что иное, как подготовительный уровень. Только после этого можно переходить к более тонкой очистке. Часто это решение используют, когда необходимо обработать сточные воды.
Ультрафильтрационные
Ультрафильтрационная мембрана может иметь поры, размер которых колеблется от 0,02 до 0,1 мкм.
На этом этапе из воды убираются все и различные высокомолекулярные вещества. Кроме того, данный фильтр отлично справляется с бактериальными загрязнениями. Единственный нюанс - данное изделие не в силах убрать соли. Зачастую эти решения используются на очистных сооружениях промышленных масштабов. Также их можно найти и в бытовых фильтрах, где допускается содержание в воде солей.
Нанофильтрация
Нанофильтрационные мембраны имеют поры от 0,001 до 0,02 мкм. Эти элементы отвечают за смягчение очень жесткой воды. Данная мембрана может удерживать в своих порах хлороорганику и частицы тяжелых металлов. Если говорить об уровне очистки от тяжелых металлов в процентном отношении, то система способна удерживать их лишь 30%. Но при этом данная нанофильтрацинная деталь почти полностью пропускает растворенные соли.
Обратноосмотическая мембрана
В ней поры имеют самые мелкие размеры - они могут колебаться от 0,0001 до 0,001 мкм.
Изделие имеет высокие селективные свойства и создано таким образом, чтобы удалять практически все загрязнения, примеси, вредные вещества, которые люди употребляют вместе с водой.
Эта мембрана способна пропускать газы и небольшое количество солей. Если необходимо отфильтровать морскую, то система фильтрации воды с этими элементами позволяет опреснить ее на 97%. Процесс очистки с помощью данных мембран ведет к тому, что практически полностью нейтрализуются соли, вирусы, различные бактерии, нефтепродукты и многое другое.
Фильтры делают из настоящую качественную и безвредную воду, которая затем разливается в бутылки, используется для приготовления самых разных напитков, применяется в фармацевтической и других отраслях. Также она широко применяется в электронике, микробиологии. Эта технология очень эффективна. Однако цены на такие элементы довольны высокие.
Принцип действия
Итак, данные фильтры - это очень тонкая мембрана с огромным количеством пор различных размеров. Эти элементы способны обеспечивать максимальный уровень очистки. Кроме этого, после того как вода прошла через мембранные фильтры, она не меняет свой состав. В ней остаются и соли, и важные для человека микроэлементы.
В процессе фильтрации с мембранами вода имеет высокий уровень очистки, а также является полноценной, насыщенной всеми необходимыми минералами.
В этих и подобных системах с применением мембран работает тангенциальный принцип движения жидкости около мембраны. Вода попадает в фильтр через один канал, а уходит через два. Из этого следует, что вода скапливается на двух сторонах мембраны.
Эффективность работы данных фильтров в целом зависит от того, какую площадь и толщину имеет та или иная мембрана. Также существенно влияет на производительность давление воды и ее температура.
Походные фильтры: принцип работы
Для любителей походов существуют популярные элементы Nerox, принцип работы которых существенно отличается от стационарных установок. Так, в емкость, где содержится грязная вода, укладывают мембранные фильтры. Чистая вода будет выводиться в другую емкость посредством специального канала.
Эти фильтры достаточно эффективные и позволяют максимально очистить жидкость. Но у них есть один серьезный недостаток. Необходимо периодически очищать мембрану от осадка. Производители утверждают, что очищать систему следует вручную.
Как и чем обрабатывать мембрану
Если осадок неорганический, то его проще удалить средствами, в составе которых есть кислота. Органические вещества, их соединения, биомасса легко вымывается растворами на основе щелочей. Не стоит для очистки использовать азотную и серную кислоту.
С их помощью можно легко вывести из строя дорогостоящий мембранный элемент.
Преимущества и недостатки
Среди достоинств, которыми обладает данная система фильтрации воды, выделяют простоту, удобство эксплуатации и обслуживания мембраны. Кроме того, жидкость после всех ступеней очистки очень чистая, но при этом в ней сохраняется солевой состав. Мембрана способна удалить даже мельчайшие примеси. Большинство систем имеют достаточно компактные размеры. Некоторые модели могут успешно использоваться в полевых условиях, а также в качестве систем очистки для сточных вод. Недостатки - высокая цена. Кроме того, отмечают, что при всей эффективности работы, скорость этого процесса невероятна низкая. Потребуется монтаж накопительных баков.
Виды систем по конструкции
Итак, если говорить о конструкции, то различают несколько типов мембранных фильтров. Это модели, в основе которых лежит единственное вещество, без подложек. Также существуют мембраны на тканевой основе или из различных пористых материалов. Это элементы армированного типа. Еще производят изделия из сырья с крупными порами.
Фильтры обратного осмоса
Обратноосмотическая мембрана дискового типа в большинстве случаев представляет собой тонкие элементы на основе композитных материалов. Каждый слой такого фильтра выполнен из самых разных соединений.
Трубчатые
Системы данного типа изготовлены из пористых материалов. Это может быть пластик, керамика, металл либо металлокерамика. Что касается размеров, то по диаметру такая мембрана в разных моделях может быть до нескольких сантиметров.
Кроме этого, можно выделить асимметричную и симметричную трубчатую мембрану. У первых густота пор на всем объеме одинаковая. Во втором случае одна из поверхностей может быть изготовлена из более плотного материала. Это рабочий слой, который сообщает о степени очистки. Крупнопористые мембраны только пропускают очищенную воду.
Рулонные фильтры
Это такая система, где мембрана устанавливается на дренажный шланг. Когда начинается подача воды, жидкость движется спирально. После этого весь объем ее скапливается в специальном шланге и выводится со второго его конца.
Конструкция отличается удобной формой, а рабочая часть - ультратонкая. Это гарантия высокой производительности. Также в данном случае значительно снижен риск загрязнения. Эти решения можно использовать для самых разных целей, в том числе и для фильтрации сточных вод.
Половолоконные
Также можно выделить половолоконные мембранные фильтры. Они имеют форму трубочек. Некоторое количество умещается в фильтровальном устройстве. В итоге - решение, где рабочая поверхность существенно увеличена, что самым лучшим образом отражается на производительности.
Недостаток - практически отсутствующий контроль потоков вдоль волокон фильтра.
Эти модели часто засоряются. Из-за этой особенности их не стоит использовать для очистки сточных вод.
Цены
Производители устанавливают различные цены на оборудование. В большинстве случаев стоимость зависит от производительности и степени очистки. Рассмотрим наиболее популярные модели от разных производителей и их цену.
Nerox - 1350 рублей
Эти изделия подойдут для фильтрации сточных вод. Фильтр осмос позволяет сохранить солевой баланс. Изделие отличается легкостью и компактностью. Данная модель может использоваться как стационарно, так и на природе. Для того чтобы система работала исправно, необходимо периодически очищать мембрану.
"Аква-эксперт" - 1450 рублей
Данная модель предназначена для работы с водой любого качества. Также можно применять фильтр к сточным водам. Как заявляет производитель, мембрана позволяет восстановить структуру жидкости. Систему очень просто использовать и очищать при необходимости.
Решения от комании «Аквафор»
Обратный осмос «Аквафор» - это производительные, компактные домашние системы для очистки питьевой воды. Серия этих фильтров отличалась от привычных систем тем, что имеет приятный дизайн.
Система имеет особенную конструкцию. Так, модель состоит из коллектора и сменного картриджа. В отличие от традиционных систем очистки на обратном осмосе, данный фильтр гораздо проще в обслуживании и эксплуатации.
Производитель заявляет о высоком ресурсе сменных картриджей. Также эти модели отличаются легкостью замены фильтров. Для этого достаточно только нажать на кнопку, снять картридж и вставить новый. Обратный осмос «Аквафор» не требует постоянной дезинфекции: при замене картриджа практически все поверхности, на которых могли бы поселиться бактерии, будут идеально чистыми. Очищенная вода после этих фильтров будет содержать в себе только кислород. Все остальные примеси будут отсеяны. Качество фильтрации очень высокое.
Фильтры от компании «Экософт»
Украинский производитель "Экософт" производит бытовые системы под брендом «Наша вода». Среди линеек продукции - кувшинные, проточные, обратноосмотические системы. Сегодня эта компания довольно успешна, а продукция пользуется спросом и получает положительные отзывы.
Уникальные технологии, которые разработали ученые с Украины, позволяют эффективно очищать воду от практически всех известных на сегодня примесей. Фильтр осмос способен справиться с железом, марганцем, органическими соединениями, тяжелыми металлами. Готовые решения компании пользуются большим спросом. Эти системы действительно делают воду качественной и чистой.
Стоимость решений «Наша вода» довольно высока. Однако, это не просто фильтр. Это целый комплекс оборудования, который призван сделать жизнь большинства людей лучше. В комплекте все необходимое оборудование. Также компания производит сменные фильтры ко всей линейке продукции. Всем тем, кто заботится о здоровье, обязательно стоит приобрети такие системы. Вода - это жизнь, а чистая вода - это здоровая и счастливая жизнь.
Сегодня обратноосмотическая мембрана по достоинству признана наиболее совершенной технологией очистки воды. Дело в том, что методика основана на использовании мембраны обратного осмоса, а этот элемент удаляет почти все известные в природе примеси.
Из этой статьи вы узнаете:
Что собой представляет обратноосмотическая мембрана
На какие характеристики обратноосмотической мембраны следует обращать внимание перед покупкой
Что такое обратноосмотическая мембрана
Как мы уже сказали, обратный осмос считается передовым вариантом освобождения воды от примесей. Принцип его действия: вода проходит сквозь обратноосмотическую мембрану, причем поры мембраны может преодолеть только вода, но не растворенные в ней примеси.
При помощи данной системы вода становится приближенной к дистиллированной. Посмотрим, что входит в качественную (полноценную) очистку воды фильтрами обратного осмоса. Жидкость очищается от магния, ртути, нитратов, нитритов, стронция, мышьяка, свинца, сульфатов, железа, хлора, большого количества бактерий и вирусов. Правда, отметим, что полностью удалить последние невозможно.
Как работает фильтр с обратноосмотической мембраной
Фильтры подсоединяются к системе водопровода. Из нее поступает исходная вода, которая должна подвергаться очистке, а удаленные примеси уходить в канализацию. Действие фильтра с установкой по принципу обратноосмотической мембраны состоит из таких шагов:
предочистка воды;
жидкость пропускается сквозь мембрану обратного осмоса;
вода попадает в накопитель;
финишная обработка воды;
очищенная вода разливается через отдельный кран.
Предочистка воды. Эта ступень обработки воды невероятно важна. Дело в том, что обратноосмотическая мембрана по цене значительно превышает остальные сменные составляющие фильтра. Длительность ее эксплуатации непосредственно связана с состоянием воды, используемой для очистки. Во время предочистки три фильтра должны пропустить воду, чтобы допустить ее к очистке обратноосмотической мембраной.
В первую очередь, жидкость попадает в механический пятимикронный полипропиленовый фильтр. Он освобождает ее от нерастворенных элементов размером от 0,5 микрон, устраняет ржавчину, песок, а также прочие виды механических примесей. Потом угольный фильтр удаляет химические и органические вещества. Основная цель этого этапа очистки – фильтрация хлора и его соединений, нефтепродуктов, пестицидов, растворенного железа, тяжелых металлов и иных веществ органического и неорганического происхождения. Последним, одномикронным механическим фильтром удаляются механические примеси до 1 микрона, что следует из названия.
Основная очистка воды. Это непосредственная очистка обратноосмотической мембраной. Подчеркнем, что технология обработки воды мембранами обратного осмоса с использованием разницы давлений активно используется по всему миру. Вода очищается, проходя сквозь одну/несколько пористых мембран. Данные элементы производят из синтетических материалов, поры в которых по размеру не превышают 0,0001 микрон, через мембрану могут пройти исключительно молекулы воды.
Далее весь поток водопроводной воды делится на два: чистая вода, идущая в накопительный резервуар, и раствор повышенной плотности – его система сливает в канализацию. Через обратноосмотическую мембрану свободно проходят влияющие на вкус растворенные в жидкости газы, в том числе и кислород. После системы обратного осмоса вода становится свежей, вкусной и настолько чистой, что даже не надо ее кипятить.
На высококачественную очистку необходимо некоторое время, из-за чего производительность обратноосмотических систем не так высока. Скорость, с которой молекулы проходят сквозь мембрану, зависит от нескольких факторов. К наиболее существенным можно причислить давление жидкости, содержание примесей, степень нагрева воды, уровень проницаемости обратноосмотической мембраны. Применяемые в быту варианты оснащаются мембранами производительностью от 150 до 300 л в сутки.
Обработанная вода попадает в накопительный бак объемом 4–12 л (вместительность зависит от модели и производительности фильтра), где и накапливается. В то время как эта вода используется, фильтр самостоятельно доливает новую очищенную порцию. Накопительные баки состоят из высококачественной листовой стали, покрыты с внешней стороны эмалью. Внутреннее пространство резервуара силиконовая мембрана разделяет на две камеры. В нижней под давлением находится воздух. Это позволяет поддерживать в баке давление для полного слива воды: по мере падения объема воды в баке, силиконовая мембрана деформируется и выталкивает оставшуюся жидкость. Со стороны нижней камеры ставят ниппель, который при необходимости повышает и снижает уровень давления воздуха в баке. Сверху на баке резьба – для присоединения крана для подачи/забора жидкости.
Постфильтр – это еще один уровень очистки, гарантирующий чистоту полученной питьевой воды, попадающей к потребителю из бака через отдельный кран.
Кран очищенной питьевой воды устанавливается в кухонной мойке, в столешнице и подает чистую питьевую воду вне зависимости от основного потока жидкости, расходуемой в быту.
Также для системы с обратноосмотической мембраной клиент может купить дополнительные картриджи, обогащающие уже обработанную воду минералами и восстанавливающие ее природную структуру.
Минерализатор добавляет в воду магний, натрий, а также кальций, который является основной составляющей зубов, костей, важен для бесперебойной работы сердечной, нервно-мышечной систем. Магний в нашем организме участвует более чем в 300 биохимических реакциях и минимизирует риск развития склероза, рака, образования камней в почках. Натрий нормализует кислотность и уровень pH крови.
Биокерамический картридж возвращает воде ее природную структуру. Наполнителем в корпусе этого элемента системы с обратноосмотической мембраной являются запеченные глиняные шарики с турмалином. Данный минерал излучает волны длинноволнового инфракрасного диапазона. Это излучение входит в спектры излучения Солнца, непосредственно соседствует с красной частью видимой области спектра, передает в окружающую среду энергию. Под воздействием последней молекулы воды выстраиваются в правильную природную структуру. Специалисты называют испускаемое турмалином излучение (Far Infrared Radiation) «лучом жизни». Вода, которая прошла через картридж с такими гранулами, положительно воздействует на людей, растения, животных, запускает соматические клетки, стимулирует обмен веществ, кровообращение. На что еще влияют лучи FIR? Они активируют частицы воды, находящиеся в человеческом организме, борются с жирами, химическими веществами, токсинами в системе кровообращения, помогают работе нервной системы, снижают уровень кислотности, повышают количество кислорода.
Виды обратноосмотической мембраны
Общепринятой классификации обратноосмотических мембран нет. Из-за этого создатели и фирмы-производители представляют свои системы обозначений. В целом обратноосмотические мембраны делят на группы:
по назначению – для обессоливания (задержки растворенных в воде электролитов, ПАВ), для опреснения морской воды, для разделения органических жидкостей и пр.;
по своей геометрической форме – пленки (листы) и полые волокна;
по способу получения обратноосмотические мембраны делятся на полученные посредством:
формования из растворов, расплавов полимеров;
создания полиэлектролитных комплексов в растворе/на подложке;
нанесения, напыления активной матрицы на подложку;
химической прививки активных групп к инертной матрице;
вымывания, травления растворенных компонентов;
осаждения на подложке продуктов гидролиза солей многовалентных металлов, суспензий алюмосиликатов, растворов полиэлектролитов и пр.;
по морфологии – пористые и непористые, симметричные и ассиметричные, с жестким каркасом и без, изотропные, анизотропные, композитные (композиционные), импрегнированные и пр.;
по величине , знаку заряда – сильно- и слабозаряженные, катионитовые (отрицательный заряд), анионитовые (положительный заряд).
На какие характеристики обратноосмотической мембраны следует обращать внимание
К ключевым характеристикам обратноосмотических мембран относятся:
Удельная производительность, то есть объем обработанной жидкости, проходящей за единицу времени через единицу площади мембраны. То есть это количество пермеата (жидкости), которое может произвести 1 м 2 мембраны за сутки или за час. Обозначение: G, J. Единицы измерения: м 3 /м 2 ×день, м 3 /м 2 ×час (метрическая система); галлон/кв. фут×день (GFD), галлон/кв. фут×час (GFH) (англо-американская система).
Селективность обратноосмотических мембран , иначе говоря, доля растворенного вещества, которую задерживает мембрана. При очистке обратноосмотической системой это описывается в терминах отражения NaCl в определенных рабочих условиях (давление, температура, pH, степень отбора концентрата, солесодержание).
Солепроницаемость – это процентное отношение доли солей, не задержанных мембраной и попавших при обработке в готовую жидкость, к доле солей в воде, пришедшей из водопровода.
Солезадержание, то есть процентное отношение объема растворенных солей, которые мембрана удержала, к объему солей в жидкости до обработки. Иными словами, это солепроницаемость (%), вычтенная из 100 %. Если мы говорим об однокомпонентном растворе, солезадержание соответствует селективности.
Степень отбора пермеата (выход пермеата) выражается в процентах, это отношение объемов прошедшей обработку и исходной воды. В некоторых ситуациях применяется величина степени отбора концентрата – отношение количества концентрата к объему попадающий в фильтр жидкости.
Как производится промывка обратноосмотической мембраны
Есть три базовых критерия, которые говорят о необходимости промывки и/или дезинфекции обратноосмотического модуля (установки):
снижение нормализованной селективности на 10 %;
снижение нормализованной производительности на 10 %;
повышение нормализованного гидравлического сопротивления на 10–15 %.
Под понятием «нормализованный» понимают приведение определенного показателя к стандартным условиям по рабочей температуре, давлению, расходным характеристикам потока исходной воды.
Для промывки фильтров с обратноосмотической мембраной используют обычную воду, а также раствор трилона Б (хелатообразующий реагент), гипохлорит натрия, лимонная кислота. При простой промывке такой тип фильтра полощут в нефильтрованной воде либо под струей воды (требуется достать картридж из пенала).
Если налицо сильное загрязнение фильтра, например, образование осадка сульфата кальция на обратноосмотических мембранах, его опускают, не вынимая из защитного корпуса, в 5%-ный раствор лимонной кислоты. Раствор делается таким образом: на стакан теплой (+40…+50 °С) воды кладут чайную ложку сухой лимонной кислоты. После чего фильтр оставляют в такой жидкости на 5–6 часов, далее промывают под струей воды и просушивают. Первые 0,5 литра воды, обработанной фильтром после промывки, не используют. Подобный уход за мембранным фильтром необходимо осуществлять раз в 3–4 месяца в зависимости от нагрузки.
Помимо этого, частота регенерации (промывки) фильтра с обратноосмотической мембраной зависит от загрязнения входящей в него воды. Если промывку приходится производить каждые 10–14 дней, требуется дополнительная предфильтрация.
Если вы собираетесь хранить фильтр, не используя в течение долгого времени, его требуется промыть с лимонной кислотой и дать высохнуть.
Чтобы качественнее удалить загрязнения с поверхности из пор мембраны, применяется технология обратных промывок. То есть чистая вода (фильтрат) подается сквозь мембрану в направлении обратном рабочему. Такого рода обработки осуществляются значительно чаще, чем регенерация обычных фильтров с зернистым наполнением – от 1 до 5 раз в час. Правда, они длятся всего 10–30 секунд, благодаря чему объем затрачиваемой жидкости равен 2–5 % от объема фильтрата.
Срок службы обратноосмотической мембраны
В первую очередь поговорим о картриджах предварительной очистки. Они устанавливаются перед обратноосмотической мембраной и необходимы для ее защиты и повышения продолжительности ее работы. Они удаляют из жидкости механические частицы, способные засорить полимерный материал, и хлор, также опасный для мембраны.
Очевидно, чем больше в водопроводной воде примесей, тем сильнее сокращается срок работы полимерного материала. Если картриджи для фильтров воды не отличаются высоким качеством и продуктивностью, мембрана быстро выйдет из строя.
По этой причине важно правильно выбрать фильтрующие элементы и в срок заменять их. Отметим, что если в кран поступает вода низкого качества с большим содержанием хлора или других примесей, требуется установить магистральный фильтр с подходящим именно для вашего типа воды картриджем. Он удержит большую часть примесей, упростив работу картриджей в обратном осмосе, защитит обратноосмотическую мембрану и увеличит срок службы этого дорогостоящего элемента. Это отличный выход для рачительных хозяев, поскольку магистральный фильтр увеличивает срок службы всех составляющих данной системы.
Итак, на срок работы мембраны влияют:
качество водопроводной воды;
качество картриджей, установленных перед мембраной;
соответствие картриджей, находящихся перед мембраной, качеству воды;
наличие магистрального фильтра;
своевременность установки свежих картриджей перед мембраной.
Данные условия способны повлиять на срок службы обратноосмотической мембраны. В среднем, элемент требуется менять каждые три года. Подчеркнем, что прочие картриджи в системе необходимо обновлять раз в полгода. Только при таких условиях система будет давать воду хорошего качества.
Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.
Специалисты нашей компании готовы помочь вам:
подключить систему фильтрации самостоятельно;
разобраться с процессом выбора фильтров для воды;
подобрать сменные материалы;
устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;
найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.
Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!
Проблема очистки воды стоит остро в большинстве регионов России. Установка очистительных устройств производится и в квартирах, и в загородных домах, и в офисах. Производители предлагают большой выбор конструкций с разным принципом действия.
Достаточно эффективными являются мембранные фильтры, действующие на молекулярном уровне. Их относят к системам глубокой очистки, которые часто используются в качестве одной из составляющих системы водоподготовки.
Производством таких устройств занимаются как известные российские компании «Аквафор» и «Гейзер», так и зарубежные «Atoll» и «Nerox».
Принцип работы фильтров для мембранной фильтрации
Основной компонент мембранных фильтров – это синтетическая мембрана. Через ее поры проходит вода, при этом мембрана не пропускает загрязнения.
С помощью метода мембранных фильтров удается получать жидкость, как для питья, так и для бытового применения, а также для технического назначения, выполняется очистка сточных вод, соленая вода становится пресной, а значит, подходящей для питья.
- Среди преимуществ таких устройств важно отметить высокий уровень очистки, удаление накипи, получение воды для питья без необходимости предварительного кипячения.
- Недостаток устройств – порою чрезмерная деминерализация, так как такие фильтры могут задерживать не только опасные, но и важные для человека вещества.
Мембраны, входящие в состав данного вида фильтров, классифицируются исходя из диаметра пор и их строения:
- до 4 мкм (микрофильтрационные),
- 0,2 — 0,02 мкм (ультрафильтрационные),
- 0,01 — 0,001 мкм (нанофильтрационные),
- 0,001 — 0,0001 мкм (обратноосмотические).
Диаметр пор определяет сферу использования устройства. Они используются для очистки воды от крупных загрязнений, от тяжелых металлов и даже деминерализации воды.
Устройства обратного осмоса — это отдельная категория, но перечисленные выше детали могут входить в состав одной очистительной системы. К тому же важно понимать, что небольшой размер пор предполагает установку системы предварительной очистки.
Мембраны различаются и по структуре волокон, и по форме. Эти показатели определяют производительность устройства.
Виды мембран:
- трубчатые,
- половолоконные,
- рулонного типа,
- плоские дискообразные.
Такие фильтры дают возможность получить воду с высокими показателями качества. По своим характеристикам ее можно сравнить с талой ледниковой водой.
Обмен веществ любых организмов схож с технологией осмоса, когда во все клетки попадают полезные вещества и выводятся токсины.
Действие осмос можно наблюдать, когда два соляных раствора разделяются мембраной. Она пропускает ионы и молекулы одного размера, но не дает проникнуть более крупного размера.
В итоге вода просачивается через мембрану, а молекулы растворенных солей остаются. Таким образом, по одну сторону скапливается очищенная вода, а загрязнения задерживаются по другую сторону.
Наиболее широко данный вид фильтров применяется в Америке и в Европе. Их используют для очистки морской и солоноватой воды, которая становится пригодной для питья. Устройства устраняют из воды ионы кальция, хлора, натрия, железа, тяжелые металлы, мышьяк, инсектициды.
Эти фильтры эффективно очищают от металлов, различных примесей, микроорганизмов. Очистка выполняется с помощью керамических мембран. Добавление в воду каких-либо реагентов не требуется.
Устройства с керамическими мембранами исключают повторное заражение воды, что часто случается с картриджными фильтрами.
Конструкция устройства включает в себя мембранный блок, который помещен в прочный корпус из нержавеющей стали. Он предохраняет мембрану от повреждений.
Сами мембраны не боятся ни кислот и щелочей, ни абразивных частиц, выдерживают высокое давление, могут прослужить до 10 лет без необходимости замены каких-либо деталей. Со временем на мембране появляется слой загрязнений. В некоторых моделях устройств налет можно удалять вручную мягкой губкой без чистящих средств, в ряде фильтров работает система обратной промывки.
Мембранные фильтры не подключаемые к водопроводу Обзор фирм производителей
- Самым известным производителем данного типа устройств в России является компания «Гейзер». В фильтр этого бренда входят три блока. Он предназначен для установки под раковину на кухне. Предочистка воды выполняется двумя картриджами – сорбентом и картриджем механической очистки. Далее вода поступает в дополнительные элементы очистки – активированный уголь и серебро, а затем очищается через мембрану. Наиболее востребована на рынке модель «Гейзер Престиж».
- Еще один популярный бренд – «Nerox». Он использует в своих устройствах трековые мембраны, задерживающие опасные примеси, но сохраняющие в воде полезные компоненты. Производительность устройства – до 15 литров в день. Также устройство оснащено системой оповещения об уровне загрязненности фильтра.
- Компания «Аквафор» — российский производитель мембранных и других видов фильтров, хорошо зарекомендовавших себя на отечественном рынке.
- Стоит обратить внимание на продукцию бренда «Atoll», которая появилась в России относительно недавно.
Приведенные выше производители выпускают бытовые устройства, которые могут использоваться как в квартирах и на дачах, так и в офисах, медицинских, образовательных учреждениях.
ВИДЕО ПО ТЕМЕ
Уход
Любой мембранный фильтр, независимо от фирмы-производителя, требует ухода. Дважды в год рекомендуется замена фильтра предочистки, саму мембрану заменяют один раз в три года, а также, если ухудшились вкусовые свойства воды или ее напор.
Промывка мембраны выполняется под проточной водой или с помощью специальной жидкости. Очистка выполняется под высоким давлением и при температуре +40С.