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:
- По уровню очистки воды от примесей: макро-, микро-, ультра- и нанофильтрация. Наивысшая степень удаления загрязнений приходится на обратноосмотические мембраны.
- По назначению очистительных устройств: бытовые и промышленные.
- По особенностям конструкции мембранных очистителей воды: рулонные, дисковые (плоские) и трубчатые.
- 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.
Вода может содержать огромное количество примесей. Часть из них задерживается при помощи механических и адсорбционных фильтров, но другие компоненты проходят через очищающие системы, не задерживаясь в них. Избавиться от таких загрязнений поможет мембранный фильтр для очистки воды.
Рис. 1 Вариант устройства с мембранным фильтром
Мембранные очистные устройства относят к системам глубокой очистки. Их используют, чтобы избавить воду от множества вредных компонентов.
Главным фильтрующим элементом мембранного фильтра является пористая мембрана, изготовленная из синтетических материалов. Размеры пор бывают самыми разными, от этого зависит степень очистки. Когда вода проходит через такую мембрану, то все загрязнения, размер которых больше размера пор, задерживаются. На выходе получают чистую воду.
Мембранный фильтр имеет определенные плюсы и минусы. К достоинствам относят высокую степень очистки. Воду, которая прошла через обратноосмотическую или ультрафильтрационную мембрану, можно пить без предварительной обработки. Эти мембраны имеют очень малый диаметр пор, поэтому через них проходят практически исключительно молекулы воды, а примеси остаются с другой стороны.
Отрицательные моменты включают зависимость работы фильтра от напора воды. Чем меньше размер пор мембраны, тем выше требуется напор, чтобы вода через них проходила. Мембранный фильтр потребляет значительное количество воды. Она требуется и для того, чтобы оставшиеся загрязнения смывать в канализацию.
Поскольку загрязнения смываются в канализацию, требуется сделать отвод. Это усложняет процесс монтажа.
В некоторых случаях к минусам относят и высокую степень деминерализации. Вода лишается всех солей, что негативно отражается на ее вкусовых характеристиках.
Разновидности мембран по степени очистки
Мембраной называют полупроницаемую поверхность, которая свободно пропускает молекулы воды и газов, но задерживает прочие вещества. Крупные включения из воды удаляются при помощи механических и других разновидностей фильтров. Мембранный фильтр используют для очищения от частиц небольшого размера, коллоидных включений.
По размерам пор выделяют мембраны:
- микрофильтрационные – 0,1-1 мкм;
- ультрафильтрационные – 0,02-0,1 мкм;
- нанофильтрационные – 0,001-0,02 мкм;
- обратноосмотические – 0,0001-0,001 мкм.
Микрофильтрационный мембранный элемент устраняет коллоидные и тонкодисперсные загрязнители. Они делают воду мутной и относятся к относительно крупным включениям. Растворенные вещества такая мембрана не задерживает.
Рис. 2 Уровень очистки мембранными устройствами
Ультрафильтрационная задерживает коллоиды, высокомолекулярные включения, микроорганизмов. Она помогает убрать из воды многочисленные примеси, но полностью сохраняет солевой состав, т.е. для смягчения воды она не подходит.
Для устранения жесткости, ионов тяжелых металлов и соединений хлора используют мембраны нанофильтрации.
Мембрана обратного осмоса задерживает все загрязнения, содержащиеся в воде.
Виды мембранных фильтров по характеру конструкции
Существующие мембранные фильтры разделяются на группы по особенностям конструкции. Они отличаются формой мембран и бывают следующих видов.
Устройства с дисковыми мембранами плоской формы
Дисковые мембраны представляют собой пленки трех вариантов. Они бывают бесподложечными, т.е. сделанными из однородного материала, армированными и подложечными. Армированные состоят из тканевой основы, на которую нанесен пористый фильтрующий состав. Подложечные – двухслойные. Рабочий слой располагается на подложке из материала с крупными порами.
Рис. 3 Работа дисковых фильтров
Обычно плоские дисковые мембранные элементы являются тонкопленочными и представляют собой композитный материал. Они включают несколько слоев, которые состоят из соединений разного характера.
Фильтры с трубчатыми элементами
Трубчатые фильтрующие мембраны представляют собой трубку, которая сделана из пористого материала. Это может быть керамика, пластик, металлокерамика и некоторые другие варианты. Диаметр трубки бывает от нескольких миллиметров до двух сантиметров.
Рис. 4 Трубчатые мембранные фильтры
По толщине стенок трубки бывают симметричными и асимметричными. У первого варианта стенки одинаковой толщины и пористости по всей длине трубки. У второго варианта – часть стенки плотнее, с меньшим количеством пор, чем другая.
Вода нагнетается в пористую трубку при помощи насоса, проходит через поры и фильтруется. Очищенная жидкость собирается в специальную емкость, а концентрированный раствор загрязнений сбрасывается в канализацию.
Фильтры с рулонными мембранами
Рулонный фильтрующий элемент состоит из дренажной трубки, на которую наворачиваются слои материала. Мембрана с двух сторон закрывается дренажными прокладками. Получается трехслойный пласт, который накручивают на трубку.
Вода попадает с торцевой части, проходит по спирали через материалы и выходит в дренажную трубку. Растворенные загрязнения выходят с другой торцевой части рулонного фильтра.
Рис. 5 Рулонные мембранные фильтры
Рулонные мембранные конструкции имеют удобную форму. Они отличаются рабочим слоем небольшой толщины, что делает данный вариант высокопроизводительным. Засоряется мембрана такого типа относительно редко.
Половолоконные варианты мембран
Такие мембраны состоят из трубочек, имеющих небольшой диаметр. Компактные размеры позволяют увеличивать их количество в приборе. В результате увеличивается площадь фильтрующей поверхности. Большая рабочая поверхность значительно повышает производительность фильтра.
Рис. 6 Половолоконный элемент
Поскольку контролировать потоки жидкости сложно из-за их большого количества, половолоконная мембрана относительно часто засоряется и сложно очищается. Чтобы этого избежать, обязательно требуется качественная предварительная очистка, устраняющая крупные загрязнения.
Что учесть при выборе?
Мембранные фильтры – только один из возможных вариантов фильтрующих устройств. Существуют и другие приборы, основанные на иных принципах работы. Прежде чем приобретать устройства, требуется оценить характер загрязнения воды. В ряде случаев использование ультратонких мембран или обратного осмоса не требуется, вполне достаточно бывает ионообменных или сорбционных фильтров.
Если же требуется именно мембранный фильтр, то его устанавливают в составе системы очистки. Чтобы небольшие поры не забивались крупными загрязнениями, требуется предварительная очистка. Обязательно устанавливают блок механической фильтрации. Следующим чаще всего используется сорбционный, устраняющий часть коллоидных и растворенных загрязнений. Уменьшение количества загрязнений сделает очистку более быстрой и сократит расход воды на промывку поверхности мембраны.
Приобретая мембранный фильтр, обязательно стоит учесть напор воды. Он указывается в эксплуатационных характеристиках устройства.
Цугунов Антон Валерьевич
Время на чтение: 5 минут
Невкусная вода из-под крана – это бич жителей больших городов. Даже после кипячения она оставляет неприятный привкус во рту. Кроме того, некоторые специалисты утверждают, что даже кипячение не может очистить ее от вредных примесей и микробов. Если вы живете в квартире и страдаете из-за плохой воды, то вам поможет мембранный фильтр для очистки воды.
Что такое мембранный фильтр?
Все фильтры выполняют функцию задержания вредных примесей. На выходе мы получаем вкусную воду, которую можно кипятить или пить сразу. Мембранная система, работающая по принципу обратного осмоса, не пропускает никакие вредные вещества, не накапливает их в себе, а благодаря своей конструкции смывает в дренаж. Она имеет поры, через которые могут пройти только вода и кислород. Существует несколько видов материалов для производства такого фильтра: лавсан, полиуретан и другие.
Первые подобные системы были изобретены еще в XIX веке, но прототип современной мембраны выпустили только в 1960-х годах. Считается, что это лучшие системы для очистки воды из всех существующих. Они задерживают не только крупный мусор, но и мелкие частицы, очищая воду на молекулярном уровне.
Все крупные российские и зарубежные компании по изготовлению фильтров для воды имеют в своем ассортименте мембранные конструкции. В первую очередь они востребованы среди жителей квартир в больших городах.
Внешне устройство представляет собой пластиковый цилиндрический короб, внутри которого находится мембрана и один или несколько предфильтров. Оно подключается к холодной воде и выводится на раковину отдельным краном. Каждый фильтр имеет свой срок службы, так как с течением времени он загрязняется и не может выполнять свои функции.
Существуют мембранные фильтры, которые работают по-другому. Они помещаются в емкость с водой, она проходит через мембрану и по принципу сообщающихся сосудов выходит наружу очищенной. Применение такого фильтра оправдано в походных условиях, когда рядом нет водопровода.
В походном фильтре необходимо время от времени чистить мембранные картриджи. Можно промывать их чистой водой или использовать специальные химические средства. Их выбирают в зависимости от типа загрязнений. Кислотные хорошо удаляют соли, а щелочные – органические и биологические соединения.
Разновидности по типу мембраны
Существует несколько типов мембранных фильтрующих систем. Они отличаются по виду конструкции и размеру пор. Лучшими считаются фильтры с маленькими отверстиями, так как они хорошо очищают воду.
Типы мембран:
- Микрофильтрационная. Обеспечивает грубую очистку воды, используется на подготовительном этапе. Такой фильтр справится с мутной сточной водой, но в дальнейшем ей потребуется более тонкая очистка.
- Ультрафильтрационная. Этот вид мембраны может очищать воду от высокомолекулярных соединений, бактерий. Обычно применяется на промышленных предприятиях, так как не убирает из воды соли.
- Нанофильтрационная. Хорошо подходит для жесткой домашней воды. Кроме бактерий, убирает из воды примеси хлора и тяжелых металлов.
- . Такая система имеет самые мелкие отверстия и задерживает все вредные для человека вещества и загрязнения. На 98 % нейтрализуются соли, бактерии, вирусы, продукты нефтепереработки. С помощью таких фильтров можно очищать и опреснять морскую воду, их применяют при производстве бутилированной воды, в фармакологии и микробиологии.
Виды по типу конструкции
По типу конструкции фильтры делят на:
- Трубчатые. Очищающий элемент представляет собой пористые трубки. Они могут быть изготовлены из металлокерамики, пластмассы, . Диаметр трубы может доходить до нескольких сантиметров. Существуют симметричные и асимметричные мембраны. У первых поры расположены равномерно, у вторых одна стенка имеет большую концентрацию отверстий, чем другая. Вода подается под давлением в эту трубу, и на выходе получается чистая жидкость, а в отдельной емкости – концентрат вредных веществ.
- Рулонные. Этот фильтр представляет собой мембрану, накрученную, как рулон, на основную трубу. Через специальное отверстие вода попадает на нее и течет по спирали, параллельно очищаясь. Чистая вода стекает по основной трубе, а вредные вещества выходят из другого отверстия. Такие системы дешевы в производстве, но в процессе эксплуатации быстро загрязняются.
- Половолоконные. Состоят из мембранных трубочек, которые помещены в аппарат для фильтрации. Это существенно увеличивает рабочую поверхность, но такие фильтры быстро засоряются, и их сложно чистить.
- Дисковые. Они имеют только лабораторное применение и не применяются для очистки воды в доме для питья. Фильтрующий элемент выполнен в виде плоского диска. Принцип работы такой конструкции состоит в том, что вода заливается в резервуар, в котором ходит поршень с мембраной. Ее можно сравнить с бытовым френч-прессом, Только фильтр имеет несколько поршней для увеличения количества фильтруемой воды. Чистая вода идет в кран к потребителю, а вредные вещества оседают в специальном резервуаре.
Не стоит беспокоиться, что все слои диска имеют химическое происхождение, применение такого фильтра абсолютно безопасно для здоровья.
Плюсы и минусы
По сравнению с другими типами фильтрующих систем, у мембранной конструкции есть следующие преимущества:
- Простота эксплуатации и обслуживания.
- Хорошая степень очистки.
- Небольшие размеры.
- Наличие походных разновидностей.
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.
Материал фильтра | Характеристика | Форма выпуска |
|
Ацетат целлюлозы | Гидрофильные, отличная термическая устойчивость, низкая адсорбирующая способность | Растворы биологических образцов Водные растворы Блоттинг | Мембранные фильтры Шприцевые фильтры |
Нитрат целлюлозы | Гидрофильные, очень хороший рост бактерий, высокая степень адсорбции | Микробиологический контроль водных растворов | Мембранные фильтры |
Регенерированная целлюлоза | Гидрофильные, высокая химическая устойчивость | ВЭЖХ, водно-органические смеси | Мембранные фильтры Шприцевые фильтры |
Гидрофильные, устойчивые к основаниям, высокая степень адсорбции | Щелочные растворы, ВЭЖХ, блоттинг | Мембранные фильтры |
|
Тефлон (тетрафторэтилен) | Гидрофобные, прекрасная химическая устойчивость | ВЭЖХ, растворители | Мембранные фильтры Шприцевые фильтры |
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