Мембранные системы очистки воды для дома. Мембранная система очистки воды – самый современный способ фильтрации воды. Условия эксплуатации мембранного фильтра

В воде может содержаться около 13 миллионов вредных веществ, употребление которых наносит вред здоровью человека. Часть людей просто кипятят воду, забывая о том, что не все микроорганизмы и примеси устраняются при этом.

Проблему решает мембранный фильтр для тонкой очистки воды, удаляющий с нее грязь, различные примеси, бактерии, вирусы, и при этом сохраняющий ее природный вкус и свойства.

Появились мембраны в XIX веке из обработанной клетчатки, но они не имели практического применения. Прототип современной мембраны был изобретен только в 1960 году.

Мембрана представляет собой полупроницаемую среду, которая пропускает воду и кислород, но задерживает примеси на своей поверхности.

Обычные фильтры устраняют крупный мусор, а мембранные фильтры для тонкой очистки воды способны удалить даже мелкие коллоидные соединения и частицы.

Чем меньше уловимое вещество, тем меньше должны быть поры мембраны для его задержания.

Виды мембран по размеру пор:

• мембрана микрофильтрации – 0,1-1,0 мкм;
• мембрана ультрафильтрации – 0,02-0,1 мкм;
• мембрана нанофильтрации – 0,001-0,02 мкм;
• обратноосмотическая мембрана – 0,0001-0,001 мкм.

С уменьшением размера пор растет рабочее давление воды для фильтрации. Мембрана для микрофильтрации задерживает коллоидные частицы и тонкодисперсные примеси.

Они довольно крупны (0,1 мкм) и способствуют помутнению воды. Эта мембрана используется для и подготавливает ее к дальнейшей фильтрации.

Мембрана ультрафильтрации устраняет коллоидные примеси и высокомолекулярные загрязнения, макромолекулы, бактерии, водоросли и т.д.

Но пропускает растворимые в воде соли. Ее применяют в фильтрах для воды, которую нужно очистить от механических примесей, сохранив солевой состав.

Важно! Мембрану нанофильтрации применяют для умягчения воды, имеющей повышенную жесткость, удаления хлорорганических веществ и ионов тяжелых металлов.

Одновалентные ионы задерживаются на 10-30 %. Преимуществом мембраны является пропускание до 90% солей, растворенных в воде, которые обеспечивают сохранение и пополнение жизненно необходимых элементов и солей в организме.

Обратноосмотическая мембрана устраняет практически все загрязнения и растворимые вещества, пропуская только воду, растворенные газы и немного солей.

Мембраной осуществляется глубокое обессоливание, способное опреснить даже морскую воду до 97 %. Так же отфильтровываются все вирусы, бактерии, нефтепродукты, пестициды, красители и т.д.

Видео: ультрафильтрационный мембранный фильтр

Разделение по конструктивному типу

Мембранные фильтры для тонкой очистки воды могут иметь разную форму мембран и площадь рабочей поверхности, и бывают таких типов: плоские дисковые, трубчатые, рулонные и половолоконные.

Фото: мембранные фильтры для тонкой очистки воды

Фильтры с плоскими дисковыми мембранами

Дисковые мембраны производят в виде пленок таких видов:

• бесподложечные – из однородного вещества;
• армированные – тканевая основа с нанесенным пористым материалом;
• подложечные – с подложкой из крупнопористого материала и рабочего слоя.

Чаще всего обратноосмотические плоские дисковые мембраны бывают композитными тонкопленочными и состоят из нескольких слоев, выполненных из разных соединений.

Фото: плоская дисковая мембрана в разрезе

За основу (1) в мембране применяют полотно из полистирола.

Слой полисульфона с микропорами (2) наносится на основу. Он должен хорошо проводить воду, но не сжиматься и деформироваться под давлением. Третий слой (3) выступает, как барьер, и изготовлен из ароматического полиамида.

С плоскими дисковыми мембранами производят аппараты по типу «фильтр-пресс». Они легко монтируются и удобны в эксплуатации.

Мембраны в аппарате заменяются довольно просто. Состоит фильтр из мембран (1), пористых пластин (2), крышек (4,5), шпилек (6) и коллектора (7).

Фото: аппарат по типу фильтр-пресс

С трубчатыми мембранами

Трубчатая мембрана – трубка из пористого материала (пластмассы, керамики, металлической ткани, металлокерамики и т.д.) с диаметром от нескольких миллиметров до пары сантиметров.

При этом она бывает симметричной и ассиметричной. У симметричной мембраны пористость по всему объему одинаковая. При изготовлении ассиметричной трубчатой мембраны формируют слой более плотного материала на одной из ее поверхностей.

Именно он определяет способность мембраны задерживать загрязнители и есть рабочим слоем в мембране. А крупнопористый материал исполняет функцию подложки-носителя и имеет дренажные свойства.

Фото: фильтр с трубчатыми мембранами для очистки воды представлен

Через пористую трубу (1) с полупроницаемой мембраной попадает вода, которая фильтруется, проходя по трубе, и собирается в сборник (2), а концентрированное загрязнение выходит с отдельной трубки. Насос (3) увеличивает давление на исходный раствор, а дроссель (4) сбрасывает его на выходе.

В состав трубчатого мембранного элемента входят полупроницаемая мембрана (1), дренажный каркас (2) и прокладка (3), которая не дает вдавливаться мембране в каналы трубки и рваться под давлением.

Фото: трубчатый мембранный элемент

Мембраны рулонного типа

В рулонном фильтроэлементе мембрана (2) и дренажные прокладки (3,4) накручиваются на дренажную трубку.

Фото: рулонный фильтроэлемент

При попадании воды с торца, она течет по спирали и накапливается в дренажной трубке, а с противоположного торца выходит концентрат. Они обладают удобной формой и имеют тонкий рабочий слой, что обеспечивает мембране высокую производительность и небольшую склонность к засорению.

Преимуществом фильтров со спиральными мембранными элементами выступает высокая плотность упаковки мембран, механизированная сборка и низкая металлоемкость.

Фото: спиральный мембранный элемент

Половолоконные мембраны

Половолоконные мембраны выполнены в форме трубочек небольшого диаметра. Это позволяет поместить их большое количество в аппарат для фильтрования.

Тогда суммарная рабочая поверхность увеличивается во много раз в сравнении с мембранами большого диаметра, что обеспечивает высокую производительность фильтра.

Но контролировать поток жидкости вдоль каждого волокна довольно трудно, потому половолоконная мембрана может засорятся довольно часто и иметь проблемы при очистке.

Важно! Из-за этого фильтры требуют дополнительной очистки жидкости перед подачей на обработку. Волокна упакованы с высокой плотностью и составляют толстый рабочий слой мембраны, потому обладают небольшой пропускной способностью.

Фото: фильтр с половолоконными мембранами

Принцип действия

Тонкая полимерная пленка, насыщенная порами – это и есть мембранный фильтр для тонкой очистки воды. Это лучшая в своем роде система, гарантирующая наивысший уровень фильтрации, удаляющая все загрязнения и вирусы, но сохраняющая полезные свойства воды и нужные микроэлементы.

Вода после фильтрации выходит:

• природная и полностью очищенная;
• биологически полноценная;
• насыщена природными минералами, нужными каждому человеку.

Примеси, задержанные мембраной, находятся на ее фильтрующей поверхности. Потому в фильтрах предусмотрена «тангенциальная» схема движения воды, при которой она собирается по обе стороны от мембраны.

Одна часть воды фильтруется через мембрану и очищается, а другая смывает загрязнение с поверхности и выводит его из зоны фильтрации в дренаж или другое место. Потому в узле мембранной фильтрации находится один вход и два выхода.

Фото: узел мембранной фильтрации

Мембранные фильтры для воды – лучшее доступное очищение воды в домашних и промышленных условиях. Отфильтрованную воду сразу можно пить без кипячения, так как с нее удаляются все вирусы, бактерии и микроорганизмы, а нужные организму соли остаются.

При этом вода фильтруется быстрее, чем в системе обратного осмоса, потому отпадает необходимость в накопительном баке.

Производительность мембраны становится больше при условиях:

• повышения площади мембраны;
• повышения давления в системе;
• уменьшения толщины мембраны;
• повышения температуры фильтруемой воды. 1°С — увеличение потока до 3%;
• небольшой концентрации примесей.

Сейчас существуют мембранные фильтры, работающие по немного другой схеме. Фильтр помещается в емкость с загрязненной водой и по трубочке выводится чистая вода в другую емкость. Это удобный способ фильтрации в походных условиях или тогда, когда нет возможности подключить систему к водопроводу.

Фото: фильтрация в походных условиях

В этом случае нужно время от времени очищать мембрану фильтра от загрязнения вручную. Чем грязнее вода, тем чаще это необходимо делать.

Можно промыть мембрану под проточной водой с губкой, но желательно применять для этого специальные растворы. Их выбирают исходя из стойкости мембраны и преобладающего вида загрязнений.

Кислотные растворы используют для удаления неорганических осадков (соли жесткости, гидроксиды). Щелочными смесями удаляют органические и биологические пленки, соединения кремния.

Важно! Серная и азотная кислоты не используются, так как могут повредить мембрану. Нужная концентрация зависит от кислоты: HCl — 0,2-0,5%, более слабые органические кислоты 1-2%.

Промывать мембрану лучше при температуре +40°С и большом давлении воды.

Видео: NEROX

Цены

Определяет цену на фильтр его производительность и степень загрязненности воды.

Фильтр	Описание	Цена
NEROX-03	Очищает воду, сохраняя ее природную структуру и солевой состав. Компактен, легок и удобен в применении как в бытовых, так и в полевых условиях. Моется под проточной водой.	1350 руб.
АКВА ЭКСПЕРТ	Очищают воду любой загрязненности, восстанавливает структуру воды после вредных воздействий. Легко моются.	1500 грн.
Honeywell FF 06 — 1/2″ AAM	Фильтр тонкой очистки проточной горячей воды.	2690 руб.
Atoll A-460 E	Обратноосмотический мембранный фильтр с 4-мя ступенями очистки.	6600 руб.
Atoll A-560 E	Обратноосмотический мембранный фильтр. Имеет 5 ступеней очистки. Удаляет хлор, железо и другие примеси, смягчает воду.	7200 – 14520 руб.
GE Merlin	Проточный фильтр обратного осмоса.	24930 руб.
AquaPro ARO-1500GPD	Система фильтров обратного осмоса для воды, применяемая в коммерческих целях.	104780 руб.

Вода из крана содержит множество вредных примесей и микроорганизмов. По отзывам специалистов, обычное кипячение не способно полностью избавить воду от вредных примесей. А цена вопроса довольно высока. Попадание этих веществ и бактерий в организм может нанести непоправимый вред здоровью.

Для решения проблемы многие прибегают к установке фильтров высокой степени очистки с мембранами. Также широко распространена практика покупки бутилированной воды. Однако в последнем случае есть вопросы по качеству очистки воды. К тому же удовлетворить все нужды несколькими бутылками сложно, а цена на такую воду не маленькая. Что касается мембранных фильтров — они производят очистку воды от взвеси, примесей, бактериальных клеток и вирусных частиц и сохранять структуру и свойства воды.

Виды мембранных фильтров

История появления мембран берет свое начало еще в 19 в. Тогда они изготавливались из клетчатки, но не получили широкого распространения. Только в 60-х гг была сделана мембрана-прообраз современных устройств.

Мембрана – это ультратонкая синтетическая пленка с порами, которая способна пропускать воду и кислород, задерживая примеси. Производится мембрана из полипропилена, лавсана, ацетата целлюлозы и т.д.

Главное свойство фильтров очистки воды – задержка мелких коллоидных частиц и соединений.

Мембранные фильтры для очистки воды различаются по величине пор и конструкции мембраны. Уменьшение размера микроотверстий в мембране приводит к увеличению давления воды в фильтре. Количество ступеней очистки фильтра повышает качество воды и цену оборудования.

По размеру пор выделяют мембраны:

1. Мембраны для микрофильтрации. Величина микроотверстий мембраны составляет 0,1 – 1,0 мкм. Мембраны предназначены для первичной очистки воды от частиц и примесей, которые вызывают помутнение. Фактически данный тип мембран является подготовительным этапом перед последующей фильтрацией воды. Мембрана часто применяется для очистки сточных вод.
2. Ультрафильтрационные мембранные фильтры – 0,02 – 0,1 мкм. Эти мембраны позволяют отфильтровывать коллоидные частицы и высокомолекулярные соединения, бактериальные клетки. Мембраны не способны останавливать растворенные в воде соли. В основном ультрафильтрационные мембраны ставят в промышленных и бытовых фильтрах для очистки воды от нерастворимых примесей с сохранением солевого состава.
3. Нанофильтрационные мембранные фильтры – 0,001 – 0,02 мкм. Мембраны с такой величиной пор предназначены для умягчения воды с высокими показателями жесткости. Мембраны задерживают хлорорганические вещества и ионы тяжелых металлов. Степень очистки воды от последних доходит до 30 %. В тоже время мембрана пропускает 90 % растворенных в воде солей.
4. Обратноосматические мембранные фильтры. Данные мембраны имеют наиболее мелкие отверстия – 0,0001 – 0,001 мкм, поэтому характеризуются селективными свойствами очистки воды. Мембраны разработаны для удаления большей части примесей и растворенных веществ. Мембраны в фильтре пропускают воду, газы и некоторые соли. При фильтрации морской воды таким способом она опресняется на 97 %. Очистка на таких мембранах приводит к глубокому обессоливанию, удалению вирусных частиц, бактериальных клеток, нефтепродуктов и т.д. В фильтре получают воду высокого качества, которая применяется для розлива в бутылки, производства напитков, в фармацевтической, пищевой и электронной промышленности, для микробиологических целей. Цена таких фильтров с мембраной обратного осмоса довольно высока. Рекомендуют после фильтра провести минерализацию.

Цену на любой тип фильтра можно уточнить на сайте производителя и ознакомиться с подробным описанием.

Принцип работы

Мембранный фильтр представляет собой ультратонкую мембрану с большим количеством пор. Мембрана в фильтре обеспечивает наибольшую степень очистки воды. Также после фильтра с мембраной практически полностью сохраняется состав солей и микроэлементов.

В результате фильтрации воды через мембрану она характеризуется высоким уровнем очистки, биологической полноценностью и насыщенностью минералами.

В мембранных фильтрах действует «тангенциальная» система движения воды возле мембраны и присутствует один вход и два выхода. Это значит, что вода собирается с двух сторон мембраны. Одна часть воды проходит очистку через мембрану и сбрасывается в емкость. Другая – предназначена для смыва осадка с поверхности мембраны и вывода его в дренажную зону фильтра.

Производительность мембранного фильтра зависит от:

1. Площади мембраны.
2. Уровня давления в фильтре.
3. Толщины мембраны.
4. Температуры воды.
5. Количества примесей.

Также в походных условиях распространены мембраны для очистки воды, например, Nerox, которые работают по совершенно иному принципу. В сосуд с грязной водой кладется мембранный фильтр. При этом чистая вода по специальному шлангу выводится в другой сосуд. Недостатком способа является необходимость периодической очистки мембраны от загрязнения. Делается это вручную с применением специальных средств. Мембраны фильтров Nerox можно промывать обычной водой.

Неорганический осадок с мембраны в фильтре удаляется кислотными средствами. Органические соединения и биомасса с мембраны в фильтре вымываются щелочными составами.

Достоинства и недостатки

Плюсы мембранных фильтров для очистки воды:

1. Удобство использования и обслуживания мембран.
2. Высокий уровень очистки воды в фильтрах с мембраной.
3. Сохранение после фильтра солевого состава воды.
4. Мембраны удаляют самые мелкие примеси.
5. Многие фильтры с мембранами имеют компактные размеры (Nerox).
6. Некоторые фильтры с мембранами можно использовать в полевых условиях и для очистки сточных вод.
7. В некоторых фильтрах, например, Nerox, не требуются сменные мембраны.

К недостаткам мембранных фильтров можно отнести высокую стоимость. Также в некоторых фильтрах низкая скорость фильтрации воды, что требует установки накопительных баков.

Ультрафильтрационный мембранный фильтр: видео

В представленном на сайте ролике можно наглядно увидеть и изучить отзывы, как работает ультьрафильтрационный мембранный фильтр для очистки воды. Также в нем рассказывается о достоинствах.

Разделение по конструктивному типу

По конструкции мембранного фильтра выделяют:

1. Плоские дисковые мембраны выпускаются:

• из одного вещества (бесподложечные мембраны),
• на тканевой основе и пористого сырья (армированные мембраны),
• из крупнопористого сырья и рабочего пласта (подложечные мембраны).

Дисковые обратноосмотические мембранные фильтры чаще всего — это композитные тонкие мембраны, каждый слой которых выполнен из различных соединений.

1. Трубчатые мембраны — это трубки из пористого сырья (пластмассовые, керамические, металлические, металлокерамические и т.д.). Диаметр мембраны достигает нескольких сантиметров.

Выделяют симметричные и ассиметричные трубчатые мембраны. В первом случае густота пор мембраны по всему объему одинаковая. В ассиметричных мембранах на одной поверхности предусмотрен более плотный материал. Он является рабочим и показывает степень очистки воды. Роль крупнопористой мембраны в фильтре сводится к пропуску отфильтрованной воды.

1. Рулонные мембранные фильтры для очистки воды представляют систему, в которой на дренажный шланг накручивается мембрана. При подаче воды, она проходит по спирали. Затем она собирается в дренажном шланге и выходит с другого конца в виде концентрата.

Удобная форма и ультратонкий рабочий слой гарантируют мембранному фильтру большую производительность и низкую предрасположенность к засорению. Мембрану можно использовать для очистки сточных вод.

Среди достоинств мембранного фильтра можно назвать повышенную частоту упаковки и небольшую степень металлоемкости мембраны.

1. Половолоконные мембраны, которые изготавливаются в виде трубочек. Некоторое количество мембран помещается в устройство для фильтрования воды. В результате получается фильтр с увеличенной рабочей поверхностью и производительностью.

Недостаток мембран — сложность контроля потока воды вдоль волокон. Поэтому такие мембранные фильтры склонны к засорению. Мембраны не рекомендуется использовать для очистки сточных вод. Также, судя по отзывам, мембраны сложно чистить. И цена на фильтры высокая.

В связи с этим перед подачей воды на половолоконные мембранные фильтры ее предварительно нужно обработать.

Цены

Стоимость на мембранный фильтр зависит от производительности фильтра и степени загрязнения воды. В таблице ниже приведены ориентировочные цены на наиболее популярные фильтры.

Наименование фильтра	Основные характеристики	Цена, руб.
Nerox-03	Мембранные фильтры предназначены для очистки воды. Сохраняется солевой состав. Фильтр компактный, легкий. Фильтр может быть использован для очистки воды дома и на природе. Фильтр требует периодической чистки мембраны под струей проточной воды.	1350
Аква эксперт	Мембранный фильтр предназначен для очистки воды любого качества, сточных вод. Вода после мембраны имеет восстановленную структуру. Фильтр прост в использовании и очистке.	1450
Honeywell FF 06 - 3/4″ AAM	Фильтр предназначен для очистки горячей воды проточного типа.	5110
Atoll A-460 E	Фильтр имеет 4 ступени очистки воды. Обратноосмотическая мембрана	10000
Atoll A-575 E	5 степеней очистки воды. Мембрана обратного осмоса. Очищает воду, смягчает ее. Фильтр подходит для сточных вод.	12280
GE Merlin обратный осмос	Мембранный фильтр предназначен для очистки проточной воды.	44450
AquaPro ARO-3000GPD	Фильтр с мембраной обратного осмоса. Применяется для очистки больших объемов воды для коммерции и микробиологических целей.	470300

Более подробная информация о каждом типе фильтров, мембран и цене можно узнать на сайте производителя.

Один из самых популярных современных методов фильтрации. Окружающая природная среда в настоящие время находится в таком состоянии, что никто не уверен, что на самом деле он пьет или использует в пищу.

Водопользование во всем мире достигло такого уровня, при котором восстанавливаться самостоятельно водные источники попросту не успевают. Уровень загрязненности природных и сточных вод постоянно растет.

Традиционные технологии не могут обеспечить необходимую эффективную очистку воды. Освобождение от всех существующих видов загрязнения требует применения фильтрующих технологий, которые сами были бы экологически чистыми. Это заставляет постоянно усовершенствовать новые технологии, которые позволят быстро, эффективно и экономически выгодно очистить природные и сточные воды.

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. 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 атмосфер чаще всего применяют для очистки пресной воды от всякого рода примесей. Системы среднего давления до 40 атмосфер служат для деминерализации воды. С высоким — более 40 атмосфер - для деминерализации солевых растворов или очистки сточных вод.

Принцип работы традиционных 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 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.

Мембранные системы очистки активно применяются в производстве продуктов питания, лекарственных средств, электронике и т. д. Современные разработки позволяют значительно уменьшать их стоимость, благодаря этому появилась возможность употреблять их в быту для фильтрации питьевой воды. Построил особняк с баней и бассейном - не жалей денег на очистку воды для них. Голубая вода для собственной бани не окажет вредного влияния на кожу, а огромный бассейн будет выглядеть притягательно.

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 , в итоге это обойдется дешевле, чем частая замена картриджей.

Как понятно из названия, в мембранных фильтрах для очистки воды применяется мембрана. Что же это такое?
В дословном переводе с латыни «membrana » – это кожица, перепонка. Конечно же,
для ее получения никто не обдирает шкуру с бедных животных или лапки гусей,
мембраны – это тонкие пористые пленки, которые изготавливают из синтетических
материалов: полипропилена, лавсана, фторопласта, полисульфона, ацетата
целлюлозы, полисульфона и даже керамики .
Различные виды мембран имеют следующие размеры пор (микроотверстий):

1. Микрофильтрационные
   – 0,02-4,0 мкм.
2. Ультрафильтрационные
   – 0,02-0,2 мкм.
3. Нанофильтрационные
   – 0,001-0,01 мкм.
4. Обратноосмотические
   – 0,0001-0,001 мкм.

Все мембраны используются в фильтрах для воды проточного типа:
первые два вида применяются в воды; третий вид используется в фильтрах умягчения воды, для
уменьшения концентрации солей жесткости, вызывающих накипь; и последний вид в
фильтрах обратного осмоса.

Промышленные и бытовые мембранные фильтры для очистки воды подразделяются по конструктивному типу применяемых мембран:

• фильтры с
  плоскими дисковыми мембранами;
• фильтры с
  трубчатыми мембранами;
• фильтры с мембранами
  рулонного типа;
• фильтры с
  половолоконными мембранами.

Все мембранные фильтрующие
устройства могут использовать как уплотняющиеся полимерные мембраны, так и керамические
мембраны с жесткой структурой. В бытовых фильтрах чаще всего применяются
мембраны рулонного типа и половолоконные.

Чем меньше размер пор мембран,
тем частицы меньшего размера они в состоянии задержать. При этом, с уменьшением
пор, возрастает сопротивление потоку воды и требуется большее давление для поддержания
процесса фильтрации.

Микрофильтрационная мембрана с размером пор 0,1-1,0 мкм задерживает мелкодисперсионные взвеси и коллоидные
частицы, вызывающие мутность воды. В основном, она используются при необходимости
грубой очистки воды или для ее предварительной подготовки перед более тонкой фильтрацией.

Ультрафильтрационная мембрана с размером пор от 0,01 до 0,1 мкм задерживает крупные органические молекулы, бактерии
и вирусы, коллоидные частицы, пропуская при этом растворенные соли. Данная
мембрана применяются в промышленных и бытовых мембранных
фильтрах для воды и обеспечивает высокое качество фильтрации вредных
примесей, при этом оставляя неизменным минеральный состав воды.

Нанофильтрационная мембрана ,
имеющая поры размером от 0,001 до 0,01 мкм, отфильтровывает крупные органические
соединения и пропускает до 90 % растворенных солей, в зависимости от их
структуры.

Мембрана обратного осмоса имеет
самые мелкие отверстия и потому обладает самыми селективными свойствами. Она отфильтровывает
все бактерии и вирусы, основную часть растворенных солей, органические соединения,
железо и тяжелые металлы, органические красители, придающие воде цвет,
пестициды, гербициды и инсектициды, смытые с полей и огородов.

Мембрана обратного осмоса задерживает
подавляющее большинство всех растворенных примесей, пропуская лишь молекулы чистой
воды, растворенные газы и небольшой процент минеральных солей. Данный тип мембран
применяется в промышленности, для получения воды высокого качества (разлив питьевой
воды, производство различных напитков,
фармацевтика, электронная и пищевая промышленность и т. д.).

Давайте внимательно
рассмотрим бытовой мембранный фильтр для воды . Поры мембраны обратного осмоса, из-за малых размеров, подвержены засорению
крупными примесями, поэтому для эффективной ее работы обязательна
предварительная подготовка водопроводной воды: грубая фильтрация, затем тонкая
очистка и умягчение слишком жесткой воды. Подготовленная вода должна подаваться
на мембрану с давлением не менее 3 Бар, иначе фильтрация будет проходить
слишком медленно. При недостаточном давлении воды в трубах применяются водяные
помпы, повышающие его до необходимого уровня.

Примеси вместе с водой, не
прошедшей через отверстия мембраны, смываются в дренаж, тем самым продлевая
срок службы этого фильтрующего элемента. Оставшиеся в отфильтрованной воде
растворенные газы (хлор, фтор) адсорбируются в финальной ступени очистки – угольном
фильтре. Промышленностью выпускаются обратноосмотические фильтры с
накопительным баком: через автоматический клапан в фильтр подается вода, пока
бак не наполнится. После его заполнения срабатывает автоматика, и фильтр
отключается до тех пор, пока не начнется разбор чистой воды. Это удобно тем,
что, несмотря на невысокую скорость фильтрации (малое давление на верхних
этажах старых домов), всегда есть оперативный запас питьевой воды.

Мембранный
фильтр для воды позволяет Вам не зависеть от поставщиков очищенной бутилированной
воды, получая ее в домашних условиях и к тому же, по более выгодной цене. Пейте
чистую воду и будьте здоровыми!

В воде, которую каждый день пьют миллионы людей, содержится огромное количество самых разных вредных примесей, веществ и бактерий. Многие люди уверены, что все эти вещества можно нейтрализовать при помощи кипячения. Это мнение ошибочно. Специалисты небезосновательно утверждают, что при помощи кипячения от всего воду не очистить. Ставки высоки - все то, что находится в воде, может спровоцировать серьезные заболевания и нанести непоправимый ущерб здоровью.

Для того чтобы сберечь свой организм, многие люди устанавливают мембранные фильтры для воды, которые, по заявлениям производителей, способны максимально очистить воду любого качества.

Так, эти системы могут убрать из нее самые разные бактерии, вредные взвеси, примеси и даже при этом сохранив структуру и ее солевой баланс без изменений.

Что такое мембрана?

Одно из основных свойств практически всех для воды - удерживание различных вредных веществ, примесей и их соединений.

Мембранные фильтры выполняют эти задачи при помощи тонкой пленки из синтетических материалов. Она имеет специальные поры, через которые проходит только кислород и вода. Все остальное, а это масса самых различных органических и неорганических веществ, остается на поверхности. Для производства таких мембран применяют полиуретан, целлюлозу, ацетат и лавсан, но существуют и другие материалы, которые обладают похожими свойствами.

Разновидности систем очистки

Фильтры мембранного типа - это далеко не новая технология. История их начинается еще в 19 веке. Тогда первые фильтры делали на основе клетчатки, однако, по каким-то причинам данная система так и не смогла тогда получить должного распространения. И лишь в 60-х годах прошлого века инженеры разработали новую мембрану. Это прообраз того, чем пользуются сегодня.

Различия между подобными мембранами заключаются в размерах пор, а также в конструкции.

Например, при небольших размерах отверстий внутри фильтра будет более высокое давление. Несколько ступеней, каждая из которых будет очищать воду от различных загрязнителей, позволят значительно улучшить качество питьевой воды. Однако вырастает цена.

Мембрана для микрофильтрации

В системах этого типа размеры микроскопических отверстий могут варьироваться от 0,1 до 1,0 мкм. Эти изделия используются в устройствах очистки первого уровня. Они от тех соединений, которые делают воду мутной. Данный вид фильтровальных мембран - не что иное, как подготовительный уровень. Только после этого можно переходить к более тонкой очистке. Часто это решение используют, когда необходимо обработать сточные воды.

Ультрафильтрационные

Ультрафильтрационная мембрана может иметь поры, размер которых колеблется от 0,02 до 0,1 мкм.

На этом этапе из воды убираются все и различные высокомолекулярные вещества. Кроме того, данный фильтр отлично справляется с бактериальными загрязнениями. Единственный нюанс - данное изделие не в силах убрать соли. Зачастую эти решения используются на очистных сооружениях промышленных масштабов. Также их можно найти и в бытовых фильтрах, где допускается содержание в воде солей.

Нанофильтрация

Нанофильтрационные мембраны имеют поры от 0,001 до 0,02 мкм. Эти элементы отвечают за смягчение очень жесткой воды. Данная мембрана может удерживать в своих порах хлороорганику и частицы тяжелых металлов. Если говорить об уровне очистки от тяжелых металлов в процентном отношении, то система способна удерживать их лишь 30%. Но при этом данная нанофильтрацинная деталь почти полностью пропускает растворенные соли.

Обратноосмотическая мембрана

В ней поры имеют самые мелкие размеры - они могут колебаться от 0,0001 до 0,001 мкм.

Изделие имеет высокие селективные свойства и создано таким образом, чтобы удалять практически все загрязнения, примеси, вредные вещества, которые люди употребляют вместе с водой.

Эта мембрана способна пропускать газы и небольшое количество солей. Если необходимо отфильтровать морскую, то система фильтрации воды с этими элементами позволяет опреснить ее на 97%. Процесс очистки с помощью данных мембран ведет к тому, что практически полностью нейтрализуются соли, вирусы, различные бактерии, нефтепродукты и многое другое.

Фильтры делают из настоящую качественную и безвредную воду, которая затем разливается в бутылки, используется для приготовления самых разных напитков, применяется в фармацевтической и других отраслях. Также она широко применяется в электронике, микробиологии. Эта технология очень эффективна. Однако цены на такие элементы довольны высокие.

Принцип действия

Итак, данные фильтры - это очень тонкая мембрана с огромным количеством пор различных размеров. Эти элементы способны обеспечивать максимальный уровень очистки. Кроме этого, после того как вода прошла через мембранные фильтры, она не меняет свой состав. В ней остаются и соли, и важные для человека микроэлементы.

В процессе фильтрации с мембранами вода имеет высокий уровень очистки, а также является полноценной, насыщенной всеми необходимыми минералами.

В этих и подобных системах с применением мембран работает тангенциальный принцип движения жидкости около мембраны. Вода попадает в фильтр через один канал, а уходит через два. Из этого следует, что вода скапливается на двух сторонах мембраны.

Эффективность работы данных фильтров в целом зависит от того, какую площадь и толщину имеет та или иная мембрана. Также существенно влияет на производительность давление воды и ее температура.

Походные фильтры: принцип работы

Для любителей походов существуют популярные элементы Nerox, принцип работы которых существенно отличается от стационарных установок. Так, в емкость, где содержится грязная вода, укладывают мембранные фильтры. Чистая вода будет выводиться в другую емкость посредством специального канала.

Эти фильтры достаточно эффективные и позволяют максимально очистить жидкость. Но у них есть один серьезный недостаток. Необходимо периодически очищать мембрану от осадка. Производители утверждают, что очищать систему следует вручную.

Как и чем обрабатывать мембрану

Если осадок неорганический, то его проще удалить средствами, в составе которых есть кислота. Органические вещества, их соединения, биомасса легко вымывается растворами на основе щелочей. Не стоит для очистки использовать азотную и серную кислоту.

С их помощью можно легко вывести из строя дорогостоящий мембранный элемент.

Преимущества и недостатки

Среди достоинств, которыми обладает данная система фильтрации воды, выделяют простоту, удобство эксплуатации и обслуживания мембраны. Кроме того, жидкость после всех ступеней очистки очень чистая, но при этом в ней сохраняется солевой состав. Мембрана способна удалить даже мельчайшие примеси. Большинство систем имеют достаточно компактные размеры. Некоторые модели могут успешно использоваться в полевых условиях, а также в качестве систем очистки для сточных вод. Недостатки - высокая цена. Кроме того, отмечают, что при всей эффективности работы, скорость этого процесса невероятна низкая. Потребуется монтаж накопительных баков.

Виды систем по конструкции

Итак, если говорить о конструкции, то различают несколько типов мембранных фильтров. Это модели, в основе которых лежит единственное вещество, без подложек. Также существуют мембраны на тканевой основе или из различных пористых материалов. Это элементы армированного типа. Еще производят изделия из сырья с крупными порами.

Фильтры обратного осмоса

Обратноосмотическая мембрана дискового типа в большинстве случаев представляет собой тонкие элементы на основе композитных материалов. Каждый слой такого фильтра выполнен из самых разных соединений.

Трубчатые

Системы данного типа изготовлены из пористых материалов. Это может быть пластик, керамика, металл либо металлокерамика. Что касается размеров, то по диаметру такая мембрана в разных моделях может быть до нескольких сантиметров.

Кроме этого, можно выделить асимметричную и симметричную трубчатую мембрану. У первых густота пор на всем объеме одинаковая. Во втором случае одна из поверхностей может быть изготовлена из более плотного материала. Это рабочий слой, который сообщает о степени очистки. Крупнопористые мембраны только пропускают очищенную воду.

Рулонные фильтры

Это такая система, где мембрана устанавливается на дренажный шланг. Когда начинается подача воды, жидкость движется спирально. После этого весь объем ее скапливается в специальном шланге и выводится со второго его конца.

Конструкция отличается удобной формой, а рабочая часть - ультратонкая. Это гарантия высокой производительности. Также в данном случае значительно снижен риск загрязнения. Эти решения можно использовать для самых разных целей, в том числе и для фильтрации сточных вод.

Половолоконные

Также можно выделить половолоконные мембранные фильтры. Они имеют форму трубочек. Некоторое количество умещается в фильтровальном устройстве. В итоге - решение, где рабочая поверхность существенно увеличена, что самым лучшим образом отражается на производительности.

Недостаток - практически отсутствующий контроль потоков вдоль волокон фильтра.

Эти модели часто засоряются. Из-за этой особенности их не стоит использовать для очистки сточных вод.

Цены

Производители устанавливают различные цены на оборудование. В большинстве случаев стоимость зависит от производительности и степени очистки. Рассмотрим наиболее популярные модели от разных производителей и их цену.

Nerox - 1350 рублей

Эти изделия подойдут для фильтрации сточных вод. Фильтр осмос позволяет сохранить солевой баланс. Изделие отличается легкостью и компактностью. Данная модель может использоваться как стационарно, так и на природе. Для того чтобы система работала исправно, необходимо периодически очищать мембрану.

"Аква-эксперт" - 1450 рублей

Данная модель предназначена для работы с водой любого качества. Также можно применять фильтр к сточным водам. Как заявляет производитель, мембрана позволяет восстановить структуру жидкости. Систему очень просто использовать и очищать при необходимости.

Решения от комании «Аквафор»

Обратный осмос «Аквафор» - это производительные, компактные домашние системы для очистки питьевой воды. Серия этих фильтров отличалась от привычных систем тем, что имеет приятный дизайн.

Система имеет особенную конструкцию. Так, модель состоит из коллектора и сменного картриджа. В отличие от традиционных систем очистки на обратном осмосе, данный фильтр гораздо проще в обслуживании и эксплуатации.

Производитель заявляет о высоком ресурсе сменных картриджей. Также эти модели отличаются легкостью замены фильтров. Для этого достаточно только нажать на кнопку, снять картридж и вставить новый. Обратный осмос «Аквафор» не требует постоянной дезинфекции: при замене картриджа практически все поверхности, на которых могли бы поселиться бактерии, будут идеально чистыми. Очищенная вода после этих фильтров будет содержать в себе только кислород. Все остальные примеси будут отсеяны. Качество фильтрации очень высокое.

Фильтры от компании «Экософт»

Украинский производитель "Экософт" производит бытовые системы под брендом «Наша вода». Среди линеек продукции - кувшинные, проточные, обратноосмотические системы. Сегодня эта компания довольно успешна, а продукция пользуется спросом и получает положительные отзывы.

Уникальные технологии, которые разработали ученые с Украины, позволяют эффективно очищать воду от практически всех известных на сегодня примесей. Фильтр осмос способен справиться с железом, марганцем, органическими соединениями, тяжелыми металлами. Готовые решения компании пользуются большим спросом. Эти системы действительно делают воду качественной и чистой.

Стоимость решений «Наша вода» довольно высока. Однако, это не просто фильтр. Это целый комплекс оборудования, который призван сделать жизнь большинства людей лучше. В комплекте все необходимое оборудование. Также компания производит сменные фильтры ко всей линейке продукции. Всем тем, кто заботится о здоровье, обязательно стоит приобрети такие системы. Вода - это жизнь, а чистая вода - это здоровая и счастливая жизнь.