Мембранне очищення води. Мембранні фільтри Для чого потрібний мембранний фільтр

Один із найпопулярніших сучасних методів фільтрації. Навколишнє природне середовище в даний час перебуває в такому стані, що ніхто не впевнений, що насправді він п'є або використовує в їжу.

Водокористування у всьому світі досягло такого рівня, при якому відновлюватися самостійно водні джерела просто не встигають. Рівень забрудненості природних та стічних водпостійно росте.

Традиційні технології не можуть забезпечити необхідне ефективне очищення води. Звільнення від усіх існуючих видів забруднення вимагає застосування фільтруючих технологій, які були б екологічно чистими. Це змушує постійно вдосконалити нові технології, які дозволять швидко, ефективно та економічно вигідно очистити природні та стічні води.

Мембранна система очищення водиє на сьогоднішній день найпередовішою технологією. В основі таких систем лежать пористі напівпроникні мембрани, через які проходить водний потік і очищає його від домішок. Мембранні системи затримують забруднення та діють як найтонші сита. Непотрібні утримані речовини концентруються у потоці (концентрат), який накопичується, а виводиться із системи. Очищена вода проходить через мембрану у вигляді фільтрату (пермеату). Чим менше пори мембран, тим вищий ступінь очищення, але й тим більший тиск необхідно застосувати для фільтрації. Мембранні системи очищення води залежно від створюваного всередині них тиску поділяються на системи низького, середнього та високого тиску. Фільтри, що працюють з тиском до 6 атмосфер найчастіше застосовують для очищення прісної води від усіляких домішок. Системи середнього тиску до 40 атмосфер служать демінералізації води. З високим – понад 40 атмосфер – для демінералізації сольових розчинів чи очищення стічних вод.

Принцип роботи традиційних заснований на проходженні води через середовище, що фільтрує, в якій, зрештою, накопичуються забруднення. Це призводить до необхідності регенерації та дезінфекції середовища особливими розчинами або взагалі до її заміни. Ще у 18 столітті було відкрито явище мимовільного проходження розчинника через плівку. Якщо взяти два розчини — менш концентрований і більш концентрований, і розділити їх плівкою, то розчинник менш концентрованого розчину буде переходити в більш концентрований.

Явище назвали осмосом, а плівку мембраною. У шістдесяті роки відкрили, що при збільшенні тиску в концентрованому розчині (вище за осмотичний), протікатиме зворотний процес - молекули розчинника починають переходити з концентрованого розчину в розведений. Таким чином, явище зворотного осмосу стали застосовувати для очищення та опріснення води в підводних човнах. Ступінь очищення можна регулювати, застосовуючи мембранні фільтри з порами різного діаметра. Ультрафільтраційні мембрани прибирають мікроорганізми, органічні сполуки та колоїдні частинки, зворотноосмотичні – до 97-99% усіх домішок, пропускаючи, теоретично, лише молекули води.

Мембранні системи очищення активно застосовуються у виробництві продуктів харчування, лікарських засобів, електроніці і т. д. Сучасні розробки дозволяють значно зменшувати їхню вартість, завдяки цьому з'явилася можливість вживати їх у побуті для фільтрації питної води. Збудував особняк з лазнею та басейном – не шкодуй грошей на очищення води для них. Блакитна вода для власної лазні не вплине на шкіру, а величезний басейн буде виглядати привабливо.

Мембранна система очищення водимає ряд переваг: забруднення не накопичуються, екологічна чистота, простота експлуатації та малогабаритність та високий ступінь автоматизації. Така система дозволяє одержувати особливо чисту воду без домішок. А термін служби залежить від складу вихідної води. Згубна дія на них надають солі жорсткості, розчинене залізо, органічні сполуки. Фільтр служитиме довше, якщо буде зроблено, в результаті це обійдеться дешевше, ніж часта заміна картриджів.

Очищення води від шкідливих домішок актуальне не тільки при її використанні як питна, а й для технічних потреб, де висока мінералізація призводить до появи накипу, засмічення. сантехнічному устаткуванніта арматури, некоректній роботі побутової електротехніки. Один з ефективних способів боротьби зі шкідливими компонентами - мембранний фільтр для очищення води, що широко застосовується в промисловому виробництві та побутовому господарстві.

На ринку представлений ряд мембранних пристроїв для водоочищення різних виробниківПри їх виборі слід враховувати характер забруднень, цільове призначення очищеної води та обсяги її споживання. При самостійному монтажісистем з використанням мембранних фільтрів важливу роль відіграє ступінь забруднень - за їх великої інтенсивності потрібно використання фільтруючих пристроїв попереднього очищення та пом'якшення. Щоб правильно зібрати систему очищення води з використанням будь-якого типу фільтрів, необхідно провести її лабораторний аналіз хімічного складу, дана умова є обов'язковою при водозаборі зі свердловин та колодязів приватних будинків, заміських дач.

Мембранний фільтр для води відносять до пристроїв глибокої очистки, завдяки малим порам фільтраційного матеріалу він здатний відсіювати забруднення діаметром від 0,0001 мкм. Щоб зрозуміти, що є такий фільтр, розглянемо поетапну технологію його виробництва:

• Нарізують поліпропіленову сітку на прямокутники необхідної довжини та ширини, вона є прокладкою між шарами фільтруючого матеріалу.
• Відрізають шматки поліестеру рівного із сіткою розміру, в ньому є дрібні канали, через які проходить вода і затримуються шкідливі домішки, матеріал є елементом, що фільтрує мембрани.
• Поліестер укладають у стоси по 15 листів і скріплюють між собою високочастотними акустичними хвилями за технологією ультразвукового зварювання, отримуючи один із складальних елементів пристрою - фільтратор.
• Розмотують рулон із спеціального фільтрувального паперу і пропускають його через суміш рідкого пластику з розчинником, яким покриває одну із сторін, після застигання пластику та випаровування розчинника на паперовій стрічці формується унікальна дрібної структура мембрани.
• Мембрану розкладають на столі, накривають її зверху сіткою розміром в 2 рази менше, і загортають другу частину стрічки нагору - отримують своєрідний конверт з двох поверхонь, що фільтрують, між якими розташована ізолююча сітка.

• На краї пластикової трубки з круглими отворами по всій довжині наносять клей і прикладають до нього стопку з поліестерних ряду фільтраторів, закріплюючи на трубі скотчем.
• Укладають на перший лист поліестеру мембранний конверт з сіткою посередині і приклеюють його по краях, зверху накладають наступний лист фільтратора, мембрану і проклеюють.
• Операцію повторюють кілька разів (кількість фільтруючих мембранних шарів залежить від якості фільтра), отримуючи в результаті своєрідний мембранний сендвіч. У недорогих побутових пристроях кількість намотуваних на дренажну трубку рукавів не перевищує одного — двох, у високотехнологічних промислових установках, де потрібна висока якість очищення, число шарів, що фільтрують, досягає 15.
• Починають обертати трубку, намотуючи на неї всі зібрані в єдине ціле елементи фільтра, зверху стискають і закріплюють шари, що фільтрують, скотчем.
• По краях встановлюють торцеві пластикові наконечники та фіксують їх на клей.
• Намотують на циліндричну поверхню фільтра скловолоконну нитку проклеєну з необхідним натягом, надлишки клею прибирають. Після висихання клейового складу на поверхні фільтра утворюється міцна скловолоконна оболонка.

Побутові фільтратори в процесі виробництва збирають із чотирьох листів у наступній послідовності: мембрана, що підтримує поліестерний фільтратор, поліетиленова підкладка, сітка. Листи складають разом в один рукав і намотують на дренажну трубу, у фільтрі їх може бути кілька, укладених впритул один одному і скручених у спіраль.

За розглянутою вище технологією виготовляють найбільш популярні рулонні мембрани, також на ринку зустрічаються мембранні пом'якшувачі у вигляді дисків або виготовлені з інших матеріалів (кераміка).

Принцип роботи

Рулонні фільтри для води мембранного типу найчастіше використовують у системах побутового водоочищення, їх принцип роботи заснований на пропусканні рідини через спеціальну дрібнокомірчасту мембрану на просоченій. паперовій основіта відведення забруднень з частковим уловлюванням поліестерним фільтратором. Він необхідний коректної роботи системи — щоб фільтр діяв, вода подається на мембрану під тиском, у своїй шар поліестеру створює опір шляху водного потоку і перешкоджає його виходу через очищувач. За його відсутності вода під тиском безперешкодно проходить через фільтр у поздовжньому напрямку, не продавлюючись у мембрану і потім дренажну трубу.

Робота мембранного рулонного фільтра складається з наступної послідовності технологічних операцій:

• Вода, що очищається, надходить в торцеву частину фільтра і проходить вздовж мембрани, з цього кінця внутрішня пластикова трубка запаяна і не має дефрагментації.
• З іншого кінця корпус закриває кришка з вихідним штуцером малого діаметра, що обмежує тиск. В результаті всередині з'являється надлишковий напір і вода, що очищається, продавлюється крізь ряд мембранних фільтрів до круглих отворів на центральній трубі.
• У процесі продавлювання всі частинки, розмір яких перевищує діаметр осередків мембрани, збираються в поліестерному фільтраторі і між осередками сітки, а потім вимиваються потоком води, що проходить.

Важливо: За відсутності промивання фільтруючої системи проточною водоюдрібні осередки мембрани забиваються шкідливими домішками за короткий час і вона перестає виконувати свої функції.

• Таким чином, рідина, що фільтрується, рухається одночасно вздовж фільтра і в радіальному напрямку, просочуючись в мембрану, скручену в спіраль. Очищена вода (пермеат) через центральну дренажну трубу виводиться назовні, а забруднена рідина (концентрат) з високим вмістом шкідливих домішок збирається біля вихідного торця фільтра після поздовжнього проходження через сітку та поліестерову підкладку.
• Сольовий концентрат відводиться в накопичувальну ємність для подальшого використання у побутовому господарстві або утилізується шляхом зливу в каналізаційну систему.

Як видно з принципу дії даного фільтра, значна частина рідини, що очищається (близько 3/4) містить високу концентрацію шкідливих домішок і зливається, тому при побутовому використанні подібних систем слід продумувати питання про раціональне використання цих водних обсягів у господарських цілях.

Порада: Непоганий вихід із ситуації великої витрати води в квартирах з приладами обліку - врізання в трубопровід трійника з зворотним клапаномчерез який забруднений розчин направляють назад у водопровідну систему. Фільтр включають під час побутового використання води (миття посуду, прийняття ванн) і концентрат відразу витрачається з господарською метою.

Конструкція фільтруючої системи на основі мембран

У продажу є велика кількість побутових фільтруючих систем мембранного типу від вітчизняного виробника, які заслужили. позитивні відгукиспоживачів, до них відносять відомі бренди: Аквафор, Гейзер, Істок, Нова вода, Atoll, Роса. Типові моделі зі зворотним осмосом складаються з наступних елементів:

• Фільтр первинного очищення. З водного потоку видаляє великі механічні частинки розміром від 5 мкм, дрібні піщинки, зважений бруд, іржу. Картридж даного фільтра часто виготовляють із спіненого поліпропілену, за його допомогою проводиться механічне очищення води від завислих забруднень.
• Адсорбційний фільтр. Фільтруючим елементом очищувача є активоване вугілля, поверхневий шарякого вбирає у собі шкідливі речовини з води. Вугілля добре очищає воду від хлорних сполук, органічних домішок.
• Високоякісний фільтр доочищення. Наповнювачем картриджа є брикетоване активоване вугілля, що видаляє з рідини механічні частинки діаметром до 1 мкм і виробляє доочищення хлорних сполук та органіки.
• Зворотноосмотичний мембранний фільтр. Видаляє з води всі частки розміром від 0,001 до 0,0001 мкм або 96 - 98% всіх забруднень, до цієї категорії потрапляють нерозчинні двовалентні оксиди металів (марганець, калій, залізо), органічні домішки, бактерії та віруси.
• Мінералізатор.Очищена стерилізована дистильована вода не має у складі корисних для здоров'я людини мінералів та солей, які були видалені у процесі очищення разом із шкідливими домішками. При використанні в якості питної її пропускають через проточний мінералізатор з мінеральними солями, насичуючи воду, вони підвищують її смакові якості і роблять корисною для здоров'я.
• Накопичувальний бак. Питну воду відправляють у металевий накопичувальний бак з метою використання у будь-який час без очікування завершення процесу очищення.
• Електронний модуль керування (додатково потрібен при низькому тиску води у водопроводі). Запуск нагнітальної помпи при спустошенні накопичувального бака, здійснює очищення системи в автоматичному режимі.

Класифікація мембран за розмірами пор

Мембраною називають тонку еластичну плівку, закріплену на поверхні, що несе по периметру, дане визначення не надто підходить для систем водоочищення, де призначення мембранних гнучких пластин — фільтрація води.

Пори матеріалів, що використовуються у водоочищенні, здатні пропускати домішки різних діаметрів, враховуючи даний фактор, склалася система поділу мембран за розмірними параметрами пропускаються частинок на наступні групи:

• Мікрофільтраційні (1-0,1 мкм). Включення з таким розміром має каламутна вода і стічні сірі стоки, подібні фільтри також використовуються для очищення води від колоїдних великих частинок і крупнодисперсних органічних домішок. Фільтри подібного очищення відносять до розряду механічних, у побутових системах попереднього водоочищення аналогічні функції виконує поліпропіленовий картридж.
• Ультрафільтраційні (0,1-0,01 мкм). Відсівають дрібні колоїдні домішки та високомолекулярні сполуки, водорості, бактерії, тривалентні нерозчинні оксиди металів.
• Нанофільтраційні (0,01-0,001 мкм).Використовуються в системах для пом'якшення води, здатні очищати рідину від розчинних двовалентних оксидів заліза, калію, марганцю, хлору, різного видубарвників.
• Назад осмотичні (0,001-0,0001 мкм). Фільтри глибокого очищення ефективністю до 99%, набули широкого поширення в промисловому опрісненні морської води. Видаляють із рідини всі солі та оксиди металів, бактерії, нафтопродукти, барвники, пестициди. Системи зворотного осмосу широко використовуються в медицині, харчовій та хімічній промисловості для одержання стерилізованої води.

При виборі водоочисної установки важливим критерієм є тиск у системі, великих розмірівпір в мембранах достатньо 1 - 2 атмосфер, найвищий напір потрібно для фільтрів зворотного осмосу - мінімум 3 атмосфери.

Типи мембранних фільтрів з конструктивного виконання

Крім розмірних параметрів, мембранні фільтри в залежності від конструктивного виконання ділять на такі види:

Дискові. Даний вид фільтрів нечасто використовують у побутовому господарстві, мікропористі мембрани найчастіше застосовують у промисловій сфері для водоочищення великих обсягів води у великогабаритних установках. Матеріалом виготовлення є капрон, поліамід, поліефірсульфон, фторопласт, поліетилентерефталат (лавсан), ацетилцелюлоза. У процесі виробництва очисні елементи з мембранами розташовують у фільтрах такими способами:

• безпідкладковим, фільтратор виконаний з однорідного матеріалу;
• армованим з тканинною або полімерною сітчастою основою;
• подложечным - з основою з міцного крупнопористого матеріалу.

На ринку водоочисного обладнання можна придбати дискові гейзери. полімерних матеріалівіз вбудованими канавками, що пропускають частинки розміром від 100 мкм.

Трубчасті.мають просту конструкціюу вигляді трубки з пористого матеріалу, в яку рідина, що фільтрується надходить через торцеву кришку з отворами і потім видавлюється назовні під тиском, проходячи через пори мембранного очищувача. Матеріалами виготовлення корпусу дрібнопористої мембрани можуть бути кераміка, металокераміка, пластик, метали різних металів.

Рулонні. Пристрій подібних фільтрів було розглянуто вище, вони є намотаний на дренажну трубку сендвіч з плівки зворотного осмосу, поліестерової підкладки, поліетиленової плівки і сітки. При їх роботі вода з торцевої частини потрапляє на мембрану і стікає по спіралі дренажні отвори, а концентрат з домішками утилізується або використовується для господарських потреб.

Підлоговоконні.Даний тип мембран розрахований для промислового застосування, є дуже дрібні фільтраційні трубочки, складені в пучок. Рідина, що очищається, проходить крізь капіляри в їх стінках, діаметр яких перешкоджає проходженню домішок більших розмірів. Подібну конструкцію мають ультрафільтраційні мембрани, що відсівають частинки діаметром від 0,1 мкм.

Треково-мембранні. Подібного виду мембрани виготовляють із тонких плівкових полімерів завтовшки 12 - 23 мкм методом бомбардування поверхні іонами криптону, в результаті з'являються наскрізні канали з фіксованим діаметром до 0,05 мкм (для поліетилентерефталатної плівки). Одне з найпростіших пристроїв на їх основі, що використовується для водоочищення в побутовому господарстві, є плівковою мембраною з діаметром отворів 0,2 - 0,4 мкм, поміщену в закритий пластиковий футляр.

Для роботи пристрою його корпус занурюють у ємність з водою і підключають зливальну трубку, опускаючи її нижче за рівень рідини в резервуар (банку) для збору відфільтрованої води. Перед фільтруванням воду підсмоктують і після того, як струменевий режим перейде в краплинний (мембранний фільтратор входить у роботу), починають збирати фільтрат.

Трекові мембранні фільтри тонкого очищенняводи, Середня цінаяких близько 700 руб., не вимагають електроенергії, пристрій можна брати з собою на дачу, у відпустку з умовами дикого проживання, туристичний похід. Перевагою трекової системи є простота в обслуговуванні - після забивання пір похідний мембранний фільтр для очищення води розбирають, знімають очисник, протирають його чистою губкою від нальоту під струменем води та занурюють у розчин 5% лимонної кислоти для відновлення.

На ринку водоочисного обладнання реалізується низка трекових фільтраторів, популярні бренди — Нерокс, Капель, Сніжинка.

Плюси та мінуси мембранних фільтрів

Серед усіх різновидів мембранних фільтрів у побутовому господарстві знайшли застосування установки зворотного осмосу з початковою вартістю близько 6000 руб., що мають високу ефективність водоочищення. До їх позитивних якостей відносять:

• Високу чистоту відфільтрованої води, де відсутні всі види бактерій, мікробів, вірусів, оксиди металів, що викликають накип.
• Система фільтрації має просту конструкцію та може самостійно обслуговуватися споживачем.
• На відміну від популярних побутових альтернативних методів очищення з аераційними установками та іонообмінними смолами система зворотного осмосу займає невеликий простір під мийкою.
• Термін експлуатації мембранного фільтра завдяки технології з постійним прочищенням його поверхні проточною водою перевищує час використання картриджів у системах глекового типу і може доходити до 2-х років. Системи, де передбачено автоматичне очищення мембрани, працюють без зміни фільтра 5 і більше років.

Незважаючи на високу якість очищення, мембранний фільтр із зворотним осмосом має ряд недоліків, що обмежують його широке застосування в побуті:

• При експлуатації установок з цим методом фільтрації ефективно очищається лише 1/4 частина води, що надходить, решту доведеться зливати в каналізацію або шукати їй застосування в господарських цілях.
• Висока якість очищення вимагає сильного тиску в системі до 10 атмосфер для продавлювання води через дрібнокомірчасту мембрану, такий напір можна досягти тільки з використанням електронасоса, для роботи якого потрібна електроенергія - це суттєво підвищує експлуатаційні витрати.
• Для коректної роботи мембрани зворотного осмосу вода перед фільтрацією має проходити. попереднє очищення- в результаті додатково використовують три фільтри (стандартний комплект Аквафор тріо, Роса). У двох із них вугільні картриджі підлягають обов'язковій періодичній заміні, що призводить до додаткових витрат.

• Проходячи через систему зворотного осмосу, вода втрачає корисні для здоров'я людини мінерали і стає несмачною, тому для покращення смакових якостей використовують додатковий вузол мінералізації з витратними компонентами.
• Порівняно з іншими системами, фільтр зворотного осмосу має досить низьку продуктивність (максимум 0,12 л/хв у популярної моделі Гейзер Престиж) та використовується лише для отримання питної води.
• Багато користувачів скаржаться на гамірну роботу автоматичної системи, Що включає нагнітаючий воду електронасос після спустошення накопичувального бака, іноді електроніка плутається в роботі і постійно включає та відключає помпу.
• Середня вартість зворотньоосмотичного фільтратора близько 7500 руб. без нагнітальної помпи - такі витрати не кожному по кишені.

Як чистити фільтр зворотного осмосу

Необхідність та періодичність очищення зворотньоосмотичної установки залежить від якості води, обсягів фільтрації та тиску в системі, за наявності автоматики з вбудованою функцією водоочищення термін використання картриджа може сягати 6 років.

Якщо конструкції установки не передбачена можливість автоматичного обслуговування фільтра, його можна промити самостійно одним з наступних методів:

• Дістати картридж і направити в нього струмінь води у зворотному напрямку, через невеликий тиск вона проходитиме фільтруючі шари наскрізь, вимиваючи відкладення. Після промивання фільтр можна покласти у воду із лимонною кислотою на кілька годин.
• Сучасні конструкції побутових фільтріввідрізняються невисокою міцністю корпусу, що складається з кількох шарів полімерної плівки. Її досить просто розмотати, потім випрямити 2 спіральні рукави, в яких легко відокремити фільтр, сітку та підкладку один від одного. Можна опустити всю систему в ємність із водою та ретельно промити її складові з подальшим відстоюванням у розчині 5% лимонної кислоти. Після висихання картридж легко зібрати назад, скріпивши корпус скотчем чи ізолентою.

У побутовому господарстві для отримання питної води високої якості чудово зарекомендував себе мембранний очищувач води зі зворотним осмосом, що виробляє 95-98% фільтрування всіх шкідливих і корисних для організму людини компонентів. Незважаючи на масу недоліків (низька продуктивність з утилізацією 3/4 водного обсягу, високі експлуатаційні витрати, відсутність корисних мінералів) система не має конкурентів за якістю фільтрування і є найкращою для отримання надчистої питної води з комунальних магістралей та індивідуальних водних джерел.

Відео

Принцип роботи системи зворотного осмосу

Як рулонна мембрана фільтрує воду та її пристрій

Фільтр з трековою мембраною – як використовувати

Сучасні системи водопостачання серйозно просунулися у розвитку. Наразі людина може створити повністю автономний комплекс водопостачання без особливих витрат. Якість води ж, навпаки, згодом не покращується. Що призводить до необхідності використання спеціальних фільтрів для очищення рідини.

Одними з найпопулярніших і найефективніших фільтрів такого типу вважаються мембранні, які здатні очищати воду на молекулярному рівні. Про них зараз і йтиметься.

1 Особливості та Принцип роботи

Мембранні фільтри для очищення води відносяться до так званих "систем глибокого очищення" і застосовуються для позбавлення води від шкідливих складових, часто - у складі систем водопідготовки (кілька послідовних очисних пристроїв для води різного призначення).

Основним елементом такого фільтра, а також фільтра, що працює за технологією, є мембрана, яка виготовлена ​​із синтетичних матеріалів. У мембрані є отвори (пори) і коли через мембрану проходить потік води – вона затримує частинки, які більші за діаметр пор. Таким чином, на вихід надходить вода, позбавлена ​​домішок.

Очисні системи на основі фільтраційних мембран з різним діаметром пор застосовуються для побутових потреб, а також для отримання надчистої води медичного та технічного призначення, опріснення морської води,

Також, трекова мембрана у спеціальній комплектації може застосовуватися і для очищення води у надзвичайних ситуаціях, при цьому її ресурс дозволяє багаторазове використання.

1.1 Види мембранних фільтрів для води

Мембрани, якими оснащується фільтр, можуть відрізнятися за будовою та діаметром пор. Мембрана може бути:

• Мікрофільтраційний (пори - до 4 мкм);
• ультрафільтраційний (від 0.2 до 0.02 мкм);
• Нанофільтраційна (або трекова) (0.01 – 0.001 мкм);
• Назад осмотичної (0.001 - 0.0001 мкм).

Залежно від розміру пір змінюється і призначення фільтра: він може забезпечувати очищення води від колоїдних забруднень (найбільші за розмірами частинки), може зупиняти іони важких металів, або ж виробляти практично повну демінералізацію води (зворотний осмос).

Зазвичай мембранний фільтр, що працює за технологією зворотного осмосу, виділяють в окремий різновид, але зазначені вузли можуть входити до складу однієї системи очищення. Також, варто враховувати, що мембрана з меншим розміром часу вимагає, щоб попередня була проведена до проходження через нього - так що потрібна буде система передфільтрації.

Мембрани також відрізняються формою і структурою волокна, яке використовується для їх створення. У результаті той чи інший тип мембрани має різну робочу площу, що впливає на продуктивність фільтра (як він працює і з якою швидкістю).

Виділяють такі види мембран для фільтрів:

• Половолоконні мембрани;
• Трубчасті мембрани;
• Мембрани рулонного типу;
• Плоскі дископодібні мембрани.

Відповідно, фільтр мембранного типу може бути встановлений змінний корпус картриджа, сумісного з послідовною системою фільтрації.

1.2 Плюси та мінуси

Фільтри, в яких використовують ультрафільтраційну мембрану або фільтри, що працюють за технологією зворотного осмосу, підходять для фільтрації води для пиття. При цьому другий різновид також повністю видаляє накип. Варто зазначити, що водопровідна вода, який був пропущений через обидва різновиди – придатна для питися без кип'ятіння.

З мінусів використання мембранних фільтрів для води зазвичай вказують на те, що ступінь демінералізації води може бути зайвим, оскільки мембрана не пропускає також і корисні для організму людини речовини.

Існує залежність від розміру пір мембрани, робочою площею та тиском у системі подачі води – ці властивості слід враховувати при встановленні мембранного фільтра як складової комплексного очищення води. Фільтри цього типу вимагають доступу до дренажу стічних вод, що включає додаткові роботи при установці.

Мембрани з великими порами не потребують додаткового тиску для роботи. Зазвичай, що тонша мембрана, то вище її продуктивність, але що менше її пори – тим більше додатковий тиск слід прикладати, коли фільтр працює, щоб підтримувати напір води.

1.3 Як вибрати та що краще купити?

Крім мембранних фільтрів існують інші, що функціонують за іншим принципом. Тому першим визначальним фактором буде те, яких домішок чи шкідливих складових потрібно позбавити воду. Залежно від того, в чому саме вода відрізняється від санітарних норм, слід і підбирати очисну систему.

У фільтрах картриджного типу передбачена можливість встановлення кількох різних блоків (тобто це не один корпус). Цілком можливо, що в конкретному випадку, наприклад, буде достатньо, а фільтр на основі ультрафільтраційної мембрани або фільтр, що працює за технологією зворотного осмосу, не є необхідним.

Наприклад, така ситуація може виникати, коли вміст солей важких металів у воді не більше санітарної норми.

Установка фільтра, що працює за технологією зворотного осмосу, обов'язково вимагатиме проводити попередню фільтрацію води, що подається (тобто – встановлення додаткових фільтрів) і створювати тиск не нижче певного (як правило — не менше 3 бар).

Без такого тиску в системі функціонування технології зворотного осмосу просто неможливе, тому що вода не зможе з належною швидкістю проходити через дрібні мембрани. А це призведе або до уповільнення процесів очищення або до їх повної зупинки.

2 Як очистити фільтраційну мембрану?

Необхідність чищення або заміни фільтруючої мембрани та термін її служби багато в чому залежать від якості води, яка подається на фільтр, а також від її кількості. Тому визначити універсальний час, коли мембрану потрібно замінити чи очистити – досить складно (у середньому від півроку до чотирьох років).

У випадку, коли користувач не обмежений у засобах – мембрана у фільтрі може бути просто замінена (у фільтрі картриджного типу досить просто замінити один блок на інший). Одним з варіантів вирішення цієї проблеми може бути не заміна, а промивання фільтруючої мембрани.

У фільтрах деяких виробників також може бути передбачена промивка мембрани, режим якої передбачає подачу води на мембрану з боку, протилежного до звичайного потоку або різке скидання тиску.

Промивання мембрани таким способом може бути організовано і безпосередньо користувачем (якщо корпус і конструкція фільтра це дозволяють). Мембрана витягується і полощається просто у воді, воді з милом або у воді з лимонною кислотою. Крім того, мембрану можна промити, спрямувавши на неї струмінь води того ж складу.

Також можливий варіант, коли п'ятивідсотковий розчин лимонної кислоти і теплої води занурюється корпус фільтра повністю на час близько п'яти годин, після чого промивається чистою водою. Після цього, перші півгодини воду, яка надходитиме з фільтра використовувати не можна.

Періодичне проведення таких процедур суттєво збільшить термін служби мембрани. Не в побуті промивання (регенерація) мембрани проводиться за допомогою складніших лужних або кислотних реагентів, очистити мембрану в такий спосіб вдома неможливо.

Процедура очищення промислових мембран, які застосовуються для опріснення води або фільтрації стічних вод досить комплексна і проводиться за допомогою передбачених самими механізмами режимів роботи.

2.1 Установка мембранного фільтра – етапи та особливості процесу

У разі побутової та самостійної установкимембранного фільтра або фільтра, що працює за технологією зворотного осмосу (зазвичай ставляться «під миття», безпосередньо до крана, який планується використовувати як питний, і підключаються до коліна для зливу стічних вод) – потрібно виконати певну послідовність дій.

Потрібно очистити простір, де буде розміщено фільтр та перекрити воду. Далі слід розкрутити з'єднання, яке йде від магістралі на змішувач.

У лінію встановлюється трійник на різьблення та кульовий кран на нього, що дозволить подати на фільтр воду. Також проводиться установка крана для питної води в мийку і просвердлювання отвору в коліні для стічних вод. Якщо тиск в основній системі подачі води більше 6 бар – може знадобитись встановити редуктор тиску (перевіряти манометром).

Далі відбувається складання фільтра, що працює за технологією зворотного осмосу, згідно з інструкцією та з'єднання фільтра з системою подачі води та зливу стічних вод. При цьому потрібно стежити, щоб згідно зі схемою були правильно з'єднані висновки для стічних вод і шланг подачі на кран питної води.

Пити чисту воду хоче кожна людина. Ось ви, наприклад, напевно бажаєте забути про запах хлору, коричневий відтінок, іржу... У нашому рейтингу — найкращі (за відгуками покупців та експертів) популярні фільтри для води. Ви зможете вибрати саме той товар, який вам потрібен, живете у густонаселеному мегаполісі або в заміському будинку. Читаємо і стаємо володарями по-справжньому чистої води!

Види побутових фільтрів для води

Накопичувальні

• Фільтри-глечики. Один з найпопулярніших різновидів через свою мобільність, доступність і простоту обслуговування. Конструкція складається, власне, зі глека і верхньої лійки з кришкою і встановленим усередині картриджем очищення. Вода протікає крізь кілька шарів, що фільтрують, очищається і виявляється в накопичувачі. Картриджі можуть бути декількох видів - універсальні або з певними властивостями (наприклад, що зменшують жорсткість води, що видаляють залізо та ін);
• Диспенсери-очисники. Принцип дії також простий і невигадливий - вода заливається зверху і під власною вагою проходить через систему фільтрів у нижній бак. Головна відмінність від глеків - помітно більший об'єм та наявність зливного крана.

Проточні

• Насадки на кран. Недорогі та прості у монтажі фільтри з одно- або двоступінчастою системою очищення, що зводиться зазвичай до нейтралізації хлору та іржі. Касет вистачає ненадовго, зате вони доступні та недорогі;
• Настільні системи «поряд з миттям». Представники цієї категорії мають середню продуктивність, розрізняються за способом і ступенем фільтрації води, відповідно, і за ціною. Недолік – займають багато простору на кухні;
• Системи «під миттям». Найефективніші пристрої з багатоступеневою фільтрацією, що включає знезараження та пом'якшення води. Найбільш просунуті різновиди - моделі зі зворотним осмосом, ключовим компонентом яких є напівпроникна мембрана, яка крізь себе пропускає лише молекули води. А ось бактеріям, вірусам, важким металам та іншим шкідливим домішкам шансу «просочитися» не надається. Ступінь очищення настільки великий, що для надання воді питних якостейзастосовується додаткова мінералізація.
• Магістральні або передфільтри. Встановлюються безпосередньо в систему водопроводу та можуть бути задіяні як для окремих кранів, так і для всієї квартири чи будинку. Як фільтруючий елемент виступає спеціальний картридж, а в найпростіших екземплярах - звичайна металева сітка.

Проблема очищення води стоїть гостро у більшості регіонів Росії. Установка очисних пристроїв проводиться і в квартирах, і в заміських будинках, і офісах. Виробники пропонують великий вибір конструкцій із різним принципом дії.

Досить ефективними є мембранні фільтри, що діють молекулярному рівні. Їх відносять до систем глибокого очищення, які часто використовуються як одна зі складових системи водопідготовки.

Виробництвом таких пристроїв займаються як відомі російські компанії "Аквафор" та "Гейзер", так і зарубіжні "Atoll" і "Nerox".

Принцип роботи фільтрів для мембранної фільтрації

Основний компонент мембранних фільтрів – це синтетична мембрана. Через її пори проходить вода, у своїй мембрана не пропускає забруднення.

За допомогою методу мембранних фільтріввдається отримувати рідину, як для пиття, так і для побутового застосування, а також для технічного призначення, виконується очищення стічних вод, солона вода стає прісною, а отже, придатною для пиття.

• Серед переваг таких пристроїв важливо відзначити високий рівень очищення, видалення накипу, отримання води для пиття без попереднього кип'ятіння.
• Недолік пристроїв – часом надмірна демінералізація, оскільки такі фільтри можуть затримувати як небезпечні, а й важливі людини речовини.

Мембрани, що входять до складу даного виду фільтрів, класифікуються виходячи з діаметра пір та їх будови:

• до 4 мкм (мікрофільтраційні),
• 0,2 - 0,02 мкм (ультрафільтраційні),
• 0,01 - 0,001 мкм (нанофільтраційні),
• 0,001 - 0,0001 мкм (назад осмотичні).

Діаметр часу визначає сферу використання пристрою. Вони використовуються для очищення води від великих забруднень, важких металів і навіть демінералізації води.

Пристрої зворотного осмосу - це окрема категорія, але перелічені вище деталі можуть входити до складу однієї системи очисності. До того ж важливо розуміти, що невеликий розмір часу передбачає встановлення системи попереднього очищення.

Мембрани розрізняються і структурою волокон, і формою. Ці показники визначають продуктивність пристрою.

Види мембран:

• трубчасті,
• підлогові,
• рулонного типу,
• плоскі дископодібні.

Такі фільтри дозволяють отримати воду з високими показниками якості. За своїми характеристиками її можна порівняти з талою льодовиковою водою.

Обмін речовин будь-яких організмів схожий на технологію осмосу, коли у всі клітини потрапляють корисні речовинита виводяться токсини.

Дію осмос можна спостерігати, коли два соляні розчини поділяються мембраною. Вона пропускає іони та молекули одного розміру, але не дає проникнути більшого розміру.

У результаті вода проникає через мембрану, а молекули розчинених солей залишаються. Таким чином, з одного боку накопичується очищена вода, а забруднення затримуються з іншого боку.

Найбільш широко даний вид фільтрів застосовується в Америці та Європі. Їх використовують для очищення морської та солонуватої води, яка стає придатною для пиття. Пристрої усувають із води іони кальцію, хлору, натрію, заліза, важкі метали, миш'як, інсектициди.

Ці фільтри ефективно очищають від металів, різних домішок, мікроорганізмів. Очищення виконується за допомогою керамічних мембран. Додавання у воду будь-яких реагентів не потрібно.

Пристрої з керамічними мембранами унеможливлюють повторне зараження води, що часто трапляється з картриджними фільтрами.

Конструкція пристрою включає мембранний блок, який поміщений в міцний корпус з нержавіючої сталі. Він оберігає мембрану від пошкоджень.

Самі мембрани не бояться ні кислот і лугів, ні абразивних частинок, що витримують високий тиск, можуть прослужити до 10 років без необхідності заміни будь-яких деталей. Згодом на мембрані утворюється шар забруднень. У деяких моделях пристроїв наліт можна видаляти вручну м'якою губкою без засобів для чищення, в ряді фільтрів працює система зворотного промивання.

Огляд фірм виробників

1. Найвідомішим виробником цього типу пристроїв у Росії є компанія «Гейзер». У фільтр цього бренду входять три блоки. Він призначений для встановлення під раковину на кухні. Передочистка води виконується двома картриджами – сорбентом та картриджем механічного очищення. Далі вода надходить у додаткові елементиочищення – активоване вугілля та срібло, а потім очищається через мембрану. Найбільш популярна на ринку модель «Гейзер Престиж».
2. Ще один популярний бренд - "Nerox". Він використовує у своїх пристроях трекові мембрани, які затримують небезпечні домішки, але зберігають у воді корисні компоненти. Продуктивність пристрою – до 15 літрів на день. Також пристрій оснащений системою оповіщення про рівень забруднення фільтра.
3. Компанія «Аквафор» - російський виробник мембранних та інших видів фільтрів, які добре зарекомендували себе на вітчизняному ринку.
4. Варто звернути увагу на продукцію бренду Atoll, яка з'явилася в Росії відносно недавно.

Наведені вище виробники випускають побутові пристрої, які можуть використовуватися як у квартирах та на дачах, так і в офісах, медичних, освітніх закладах.

ВІДЕО ЗА ТЕМОЮ

Догляд

Будь-який мембранний фільтр, незалежно від фірми-виробника, потребує догляду. Двічі на рік рекомендується заміна фільтра очистки, саму мембрану замінюють один раз на три роки, а також, якщо погіршилися смакові властивості води або її натиск.

Промивання мембрани виконується під проточною водою або за допомогою спеціальної рідини. Очищення виконується під високим тискомта при температурі +40С.