Мембранная система очистки воды является на сегодняшний день самой передовой технологией. В основе таких систем лежат полупроницаемые пористые мембраны, через которые проходит водный поток и очищает его от примесей.
Принцип работы
Мембранные системы задерживают загрязнения и действуют как тончайшие сита. Ненужные удержанные вещества концентрируются в потоке (концентрат), который не накапливается, а выводится из системы. Очищенная вода проходит через мембрану в виде фильтрата (пермеата). Чем меньше поры мембран, тем выше степень очистки, но и тем большее давление необходимо применить для фильтрации. Мембранные системы очистки воды в зависимости от создаваемого внутри них давления делятся на системы низкого, среднего и высокого давления. Фильтры, работающие с давлением до 6 атмсфер чаще всего применяют для очистки пресной воды от всякого рода примесей. Системы среднего давления до 40 атм служат для деминерализации воды. С высоким — более 40 атм – для деминерализации солевых растворов или очистки сточных вод.
Принцип работы традиционных систем очистки воды основан на прохождении воды через фильтрующую среду, в которой, в конечном итоге, накапливаются загрязнения. Это приводит к необходимости регенерации и дезинфекции среды особыми растворами или вообще к ее замене. Еще в 18 веке было открыто явление самопроизвольного прохождения растворителя через пленку.
Если взять два раствора — менее концентрированный и более концентрированный, и разделить их пленкой, то растворитель из менее концентрированного раствора будет переходить в более концентрированный. Явление назвали осмосом, а пленку мембраной. В шестидесятые годы ученые открыли, что при увеличении давления в концентрированном растворе (выше осмотического), будет протекать обратный процесс – молекулы растворителя начинают переходить из концентрированного раствора в разбавленный. Таким образом, явление обратного осмоса стали применять для очистки и опреснения воды в подводных лодках. Степень очистки можно регулировать, применяя мембранные фильтры с порами разного диаметра. Ультрафильтрационные мембраны убирают микроорганизмы, органические соединения и коллоидные частицы, обратноосмотические - до 97-99% всех примесей, пропуская, теоретически, только молекулы воды.
Рисунок 1 Обратноосмотическая мембрана
Мембранная система очистки воды имеет ряд преимуществ: загрязнения не скапливаются, экологическая чистота, простота эксплуатации и малогабаритность и высокая степень автоматизации. Такая система позволяет получать особо чистую воду без примесей. А срок службы зависит от состава исходной воды. Пагубное воздействие на них оказывают соли жесткости, растворенное железо, органические соединения. Фильтр будет служить дольше, если будет произведена водоподготовка, в итоге это обойдется дешевле, чем частая замена картриджей.
Мембранные установки
Помимо данного широко известного метода по водообработке пользуются достаточно часто еще и ультрафильтрацию и электродиализ.
Для обессоливания и опреснения природных вод применяют обратноосмотические установки. Вода, подаваемая на установки, должна характеризоваться следующими показателями: мутность - менее 1,5 мг/л; общее содержание гуминовых веществ (по перманганатной окисляемости) не более 5 мгО2/л; железо - не более 0,3 мг/л. В случае превышения этих показателей, перед системой обратного осмоса предусматривается установка предочистки воды.
Условно мембранные установки очистки воды можно разбить на три класса: нанофильтрационные - с селективностью 80-90% для удаления соединений железа, микроэлементов и органических соединений с целью получения питьевой воды. Обратноосмотические - с селективностью 99,6 % для получения воды используемой в пищевой промышленности (производство алкогольных и безалкогольных напитков), в медицинской промышленности, приготовление дистиллированной воды. Комбинированные - (обратный осмос + ионный обмен) для получения высокоомной воды, применяемой в электронной промышленности.
В определенных случаях могут понадобиться мембраны с определенными критериями, которые будут какие-то вещества пропускать и задерживать, а может случиться другая ситуация и с другими уже запросами. Вполне может оказаться, что вместо замены какой-то определенной мембраны понадобится многоэтапная установка очистка воды, которая располагается перед мембранной установкой. Поэтому лучше обратиться к нашим специалистам, которые проведут необходимую диагностику и устранят неполадки оборудования.
