Нанофильтрация по размеру фильтрующих отверстий в мембране занимает промежуточное положение между ультрафильтрацией и обратным осмосом.
Нанофильтрация – это способ очистки и подготовки воды, основанный на принципе мембранной очистки жидкости. Приставка «нано» означает, что размер фильтрующих отверстий менее 0,010 мкм. В сравнении с обратно-осмотической, нанофильтрационная мембрана имеет более крупные и проницаемые поры и менее плотный селективный слой. Нанофильтрация занимает промежуточное положение между ультрафильтрацией и обратным осмосом, при этом по принципу работы ближе к обратному осмосу.
Принцип действия
Технология нанофильтрации является родственной системе обратного осмоса. Принцип работы установки нанофильтрации очень похож на принцип работы обратного осмоса, однако имеет свои особенности. Вода под средним давлением, от 5 до 7 атмосфер, нагнетается в специальный напорный корпус, в котором расположена мембрана. Вода проходит через мембрану, а загрязнения сбрасываются в канализацию. Чистая вода под давлением проникает через поры мембран и подаётся в накопительную ёмкость готовой воды.
Существуют мембраны с разной селективность. 60/40; 70/30; 80/20 – это соотношение минерализации. Первое число – объем сбрасываемого минерального остатка, второе – пропускаемый объем минерального остатка в чистую воду.
В среднем размер пор в мембранах составляет от 0,002 до 0,001 мкм. Это примерно в 30 раз больше, чем в мембранах ульрафильтрации. При различных задачах и технических условиях рабочее давление в установке нанофильтрации находится в диапазоне от 5 до 10 атмосфер.
Такие характеристики позволяют не только превосходно очищать воду, но и сохранять небольшую часть растворенных минералов, содержащихся в воде и полезных для человека.
Очистка мембран от напившихся загрязнений производится путем гидравлической и химической промывки. Крайне важно проводить промывку и другие профилактические работы регулярно и четко следовать указаниям производителя нанофильтрационной установки.
Нанофильтрационные мембраны
В установках нанофильтрации применяются полимерные мембраны с высокой химической и механической стойкостью. Строение мембран в виде тонких листов с армированием. Листовые мембраны оборачивают вокруг трубки, через которую происходит отвод фильтрата. Такие фильтрующие элементы называют рулонными. При регулярной промывке, сервисном обслуживании и соблюдении правил эксплуатации мембраны могут прослужить от 3 до 5 лет.
Особенности и преимущества нанофильтрации
Важнейшее преимущество технологии нанофильтрации – это высококачественная очистка воды от загрязнений, среди которых: пестициды, тяжелые металлы, соли жесткости. Мембраны имеют заданную селективность: 60/40; 70/30; 80/20.
Важнейшее достоинство технологии, выгодно отличающее её от обратного осмоса – частичное сохранение жизненно важных микроэлементов. Именно поэтому система нанофильтрации является ключевым узлом водоподготовки на предприятиях по розливу минеральной и артезианской воды, а также напитков.
Еще одно важное преимущество нанофильтрации – это автоматизация. Все нанофильтрационные установки работают в непрерывном режиме. Управление такими сложными узлами организовано при помощи специального управляющего контролера с множеством цифровых датчиков. Данную систему очистки возможно включить в качестве модуля предварительной очистки воды в более глобальную систему водоподготовки.
Какое применяется оборудование
Промышленная установка нанофильтрации по своему строению похожа на систему обратного осмоса аналогичного класса. Большая часть оборудования в данных системах схожа. Силовой основой установки является пространственная рама из нержавеющий или окрашенной стали. На раме устанавливаются заранее спроектированные крепежные узлы. Некоторые из них точечно приварены к каркасу. Внутри силового каркаса компактно располагаются все элементы системы: напорные корпусы с мембранами, насос (насосы) высокого давления, трубопроводы, вспомогательные модули, управляющая автоматика, датчики.
Ключевой особенностью высококачественной сборки является расположение всего оборудования внутри силового каркаса таким образом, чтобы за него не выпирали важные узлы и агрегаты.
Сферы применения
Очищенная методом нанофильтрации вода применяется в множестве промышленных сфер:
- частичная деминерализация;
- удаление высокомолекулярных загрязнителей(гуматы);
- водоподготовка для нефтехимических и производственных предприятий;
- водоподготовка для медицинских учреждений;
- водоподготовка для технологических процессов в промышленности.
Чаще всего установки нанофильтрации можно встретить именно в пищевой промышленности.
В бытовом применения нанофильтрация применяется не часто. Это связано с тем, что на потребительском рынке отсутствуют такие массовые потребительские установки под раковину, как модули обратного осмоса. Однако ситуация имеет тенденцию к постепенному расширению рынка компактных маломощных нанофильтрационных установок.
Заключение
Системы нанофильтрации способны подготавливать экологически чистую питьевую воду с высоким уровнем очистки, при этом частично сохранять полезные минеральные вещества. Вода после нанофильтрации не требует дальнейшего применения химических веществ или реагентов.
Так как мембрана нанофильтрации в первую очередь удаляет соли кальция и магния, а общую минерализацию уменьшает в процентном соотношении выбранной мембраны (60/40, 70/30, 80/20), установка нанофильтрации способна заменить систему обратного осмоса в тех случаях, где не нужная сильно деминерализованная вода.
