Мембранные технологии

Коротко о мембранных технологиях очистки воды:

Ультрафильтрация позволяет удалять из воды взвешенные загрязнители, снижать мутность, отсекать органические загрязнения. В тоже время ультрафильтрация позволяет частично сохранить минеральных состав воды. Особенность ультрафильтрационных мембран в том, что они представляют из себя модули из нескольких тысяч тонких водопроницаемых трубок - капилляров, внутренним диаметром от 0,7 до 1 мм. При этом мембранная трубка изготовлена из специального гидрофильного материала, устойчивого к наслоение органического осадка – полиэфирсульфона. Поток исходной воды в капиллярах движется внутри, а фильтрат (чистая вода) сквозь поры в стенках выходит наружу. Размер пор может варьироваться от 0,01 до 0,1 мкм. Площадь фильтрации одного ультрафильтрационного модуля от 30 до 70 квадратных метров, в зависимости от размера. В отличии от обратного осмоса, в ультрафильтрации используется низкое давление – от 2 до 4 атмосфер. Капиллярные трубки имеют проницаемость в обе стороны, а направление движения жидкости зависит от разницы давлений. Режим противодавления обычно используется для режима промывки мембран. Наибольшее распространение ультрафильтрация получила в производстве напитков, на пивоварнях, винодельнях и розливе бутилированной воды, когда необходима регуляция минерального состава воды.

Нанофильтрация способна эффективно очищать воду от нерастворимых веществ, химических веществ, микробиологии и даже вирусов. Нанофильтрационные фильтры способны очищать воду гораздо лучше, чем ультрафильтрация, что делает эту технологию незаменимой при обработке сложных и загрязненных водных источников. Мембраны для станций нанофильтрации бывают двух разновидностей: трубчатые – диаметром от 0,5 до 1 мм, применяются для очистки воды от крупных загрязнений и микробиологии, работают на низком давлении около 2 атмосфер; плоские – тонкие армированные листы, обёрнутые рулоном вокруг трубки, отводящей фильтрат. Главная особенность нанофильтрации – это нано-поры размером от 0,001 до 0,01 мкм. Нанофильтрация способна не только очистить воду от более чем 95% различных загрязнителей, но также понизить минерализацию до 90%, удалить ионы железа, сульфаты, алюминий, фосфаты и силикаты. Системы нанофильтрации применяются в различных областях, таких как пищевая промышленность, фармацевтика, микроэлектроника, нефтехимическая промышленность и многие другие. Они широко используются в крупных промышленных системах водоочистки, а также в бытовых фильтрах для водоподготовки.

Обратный осмос – бескомпромиссный способ получения сверхчистой воды. Основное отличие обратного осмоса от других видов мембранных технологий – это сверхтонкие поры размером всего 0,0001 мкм. Это позволяет обратному осмосу удалять из воды растворённые соли, ионы металлов, любые другие вещества на атомарном уровне, кроме водорода и кислорода. Такая микроструктра пор подразумевает обязательную предварительную подготовку воды. Исходя из анализа, она должна быть очищена ото всех фактически имеющихся загрязнений и примесей в больших концентрациях. Если в воде содержится много солей жесткости, то необходимы специальные умягчители. Если сильно превышено содержание железа, то необходимо установить специальные фильтры-обезжелезиватели. Аналогично при наличии любых других загрязнений в большом объёме необходима предфильтрация. Система обратного осмоса используется как финальная ступень очистки для получения сверхчистой воды. Если пренебречь предварительной подготовкой воды мембраны обратного осмоса быстро забьются и выйдут из строя из-за так называемого «заштукатуривания».

Для ультрафильтрации и нанофильтрации тоже рекомендована предварительная фильтрация исходной воды, однако при незначительных превышениях показателей она не является строго обязательной.

Наиболее часто мембранные технологии очистки применятся при производстве больших объёмов воды для линий розлива, пищевых производств, для медицинских целей, а также для систем туманообразования и парообразования.