Приборы с мембраной для очистки воды. Мембранная система очистки воды – самый современный способ фильтрации воды. Плюсы и минусы мембранных фильтров

⁰

Вода может содержать огромное количество примесей. Часть из них задерживается при помощи механических и адсорбционных фильтров, но другие компоненты проходят через очищающие системы, не задерживаясь в них. Избавиться от таких загрязнений поможет мембранный фильтр для очистки воды.

Рис. 1 Вариант устройства с мембранным фильтром

Мембранные очистные устройства относят к системам глубокой очистки. Их используют, чтобы избавить воду от множества вредных компонентов.

Главным фильтрующим элементом мембранного фильтра является пористая мембрана, изготовленная из синтетических материалов. Размеры пор бывают самыми разными, от этого зависит степень очистки. Когда вода проходит через такую мембрану, то все загрязнения, размер которых больше размера пор, задерживаются. На выходе получают чистую воду.

Мембранный фильтр имеет определенные плюсы и минусы. К достоинствам относят высокую степень очистки. Воду, которая прошла через обратноосмотическую или ультрафильтрационную мембрану, можно пить без предварительной обработки. Эти мембраны имеют очень малый диаметр пор, поэтому через них проходят практически исключительно молекулы воды, а примеси остаются с другой стороны.

Отрицательные моменты включают зависимость работы фильтра от напора воды. Чем меньше размер пор мембраны, тем выше требуется напор, чтобы вода через них проходила. Мембранный фильтр потребляет значительное количество воды. Она требуется и для того, чтобы оставшиеся загрязнения смывать в канализацию.

Поскольку загрязнения смываются в канализацию, требуется сделать отвод. Это усложняет процесс монтажа.

В некоторых случаях к минусам относят и высокую степень деминерализации. Вода лишается всех солей, что негативно отражается на ее вкусовых характеристиках.

Разновидности мембран по степени очистки

Мембраной называют полупроницаемую поверхность, которая свободно пропускает молекулы воды и газов, но задерживает прочие вещества. Крупные включения из воды удаляются при помощи механических и других разновидностей фильтров. Мембранный фильтр используют для очищения от частиц небольшого размера, коллоидных включений.

По размерам пор выделяют мембраны:

микрофильтрационные – 0,1-1 мкм;
ультрафильтрационные – 0,02-0,1 мкм;
нанофильтрационные – 0,001-0,02 мкм;
обратноосмотические – 0,0001-0,001 мкм.

Микрофильтрационный мембранный элемент устраняет коллоидные и тонкодисперсные загрязнители. Они делают воду мутной и относятся к относительно крупным включениям. Растворенные вещества такая мембрана не задерживает.

Рис. 2 Уровень очистки мембранными устройствами

Ультрафильтрационная задерживает коллоиды, высокомолекулярные включения, микроорганизмов. Она помогает убрать из воды многочисленные примеси, но полностью сохраняет солевой состав, т.е. для смягчения воды она не подходит.

Для устранения жесткости, ионов тяжелых металлов и соединений хлора используют мембраны нанофильтрации.

Мембрана обратного осмоса задерживает все загрязнения, содержащиеся в воде.

Виды мембранных фильтров по характеру конструкции

Существующие мембранные фильтры разделяются на группы по особенностям конструкции. Они отличаются формой мембран и бывают следующих видов.

Устройства с дисковыми мембранами плоской формы

Дисковые мембраны представляют собой пленки трех вариантов. Они бывают бесподложечными, т.е. сделанными из однородного материала, армированными и подложечными. Армированные состоят из тканевой основы, на которую нанесен пористый фильтрующий состав. Подложечные – двухслойные. Рабочий слой располагается на подложке из материала с крупными порами.

Рис. 3 Работа дисковых фильтров

Обычно плоские дисковые мембранные элементы являются тонкопленочными и представляют собой композитный материал. Они включают несколько слоев, которые состоят из соединений разного характера.

Фильтры с трубчатыми элементами

Трубчатые фильтрующие мембраны представляют собой трубку, которая сделана из пористого материала. Это может быть керамика, пластик, металлокерамика и некоторые другие варианты. Диаметр трубки бывает от нескольких миллиметров до двух сантиметров.

Рис. 4 Трубчатые мембранные фильтры

По толщине стенок трубки бывают симметричными и асимметричными. У первого варианта стенки одинаковой толщины и пористости по всей длине трубки. У второго варианта – часть стенки плотнее, с меньшим количеством пор, чем другая.

Вода нагнетается в пористую трубку при помощи насоса, проходит через поры и фильтруется. Очищенная жидкость собирается в специальную емкость, а концентрированный раствор загрязнений сбрасывается в канализацию.

Фильтры с рулонными мембранами

Рулонный фильтрующий элемент состоит из дренажной трубки, на которую наворачиваются слои материала. Мембрана с двух сторон закрывается дренажными прокладками. Получается трехслойный пласт, который накручивают на трубку.

Вода попадает с торцевой части, проходит по спирали через материалы и выходит в дренажную трубку. Растворенные загрязнения выходят с другой торцевой части рулонного фильтра.

Рис. 5 Рулонные мембранные фильтры

Рулонные мембранные конструкции имеют удобную форму. Они отличаются рабочим слоем небольшой толщины, что делает данный вариант высокопроизводительным. Засоряется мембрана такого типа относительно редко.

Половолоконные варианты мембран

Такие мембраны состоят из трубочек, имеющих небольшой диаметр. Компактные размеры позволяют увеличивать их количество в приборе. В результате увеличивается площадь фильтрующей поверхности. Большая рабочая поверхность значительно повышает производительность фильтра.

Рис. 6 Половолоконный элемент

Поскольку контролировать потоки жидкости сложно из-за их большого количества, половолоконная мембрана относительно часто засоряется и сложно очищается. Чтобы этого избежать, обязательно требуется качественная предварительная очистка, устраняющая крупные загрязнения.

Что учесть при выборе?

Мембранные фильтры – только один из возможных вариантов фильтрующих устройств. Существуют и другие приборы, основанные на иных принципах работы. Прежде чем приобретать устройства, требуется оценить характер загрязнения воды. В ряде случаев использование ультратонких мембран или обратного осмоса не требуется, вполне достаточно бывает ионообменных или сорбционных фильтров.

Если же требуется именно мембранный фильтр, то его устанавливают в составе системы очистки. Чтобы небольшие поры не забивались крупными загрязнениями, требуется предварительная очистка. Обязательно устанавливают блок механической фильтрации. Следующим чаще всего используется сорбционный, устраняющий часть коллоидных и растворенных загрязнений. Уменьшение количества загрязнений сделает очистку более быстрой и сократит расход воды на промывку поверхности мембраны.

Приобретая мембранный фильтр, обязательно стоит учесть напор воды. Он указывается в эксплуатационных характеристиках устройства.

Поступающая в дома и квартиры питьевая вода содержит множество примесей, растворенных химических веществ и бактерий. Большинство элементов оказывает негативное воздействие на здоровье человека, особенно маленьких детей. Постоянное употребление воды ненадлежащего качества приводит к развитию опасных хронических заболеваний. Оптимальное решение проблемы – установить мембранный фильтр, способный максимально очистить воду, повысить ее питьевые качества.

Что такое мембрана и как это работает

Основным элементом мембранных фильтров для квартиры, загородного дома либо промышленного предприятия является мембрана – ультрапористая тончайшая пленка, пропускающая кислород и воду. Все органические и неорганические вещества, размер частиц которых больше диметра пор, остаются на поверхности этого элемента. Движение жидкости реализовано по тангенциальной схеме – вода собирается с обеих сторон мембраны. Больший объем подается на очистку через фильтр и попадает в накопительный бачок, а оставшаяся часть жидкости используется для очищения пленки от скопившейся грязи направленным потоком и отведения ее в канализационную систему.

Фильтрационные системы мембранной очистки предназначены не только для бытовых нужд, но и для получения сверхчистой воды технического и медицинского назначения, опреснения морской воды, нейтрализации стоков. Трековая мембрана в особой комплектации также применяется для очистки воды в чрезвычайных ситуациях, ресурс работы допускает ее многоразовое использование.

Мембрана для очистки воды изготавливается преимущественно из лавсана, полисульфона, полипропилена, ацетата, керамики, но также используются и другие материалы, обладающие схожими свойствами.

Фильтрационная система, установленная под мойкой

Прибор с мембраной для очистки воды бытового назначения монтируется под мойкой и подключается к трубе, подающей холодную воду в квартиру или дом. Процесс очистки включает в себя несколько этапов:

Грубая очистка – задержание твердых веществ, частичное удаление хлора, применяющегося для дезинфекции водопроводной воды;
Фильтрация сквозь мембрану – очистка от большинства микробиологических и химических загрязнителей;
Накопление очищенной воды в баке;
Дополнительная минерализация жидкости (при установке специального картриджа);
Улучшение органолептических качеств воды – фильтрование через так называемый постфильтр из прессованного активированного угля;
Подача очищенной воды через отдельный кран, дополнительно устанавливающийся рядом с мойкой.

Производятся также мембранные фильтрационные приборы, действие которых основано на совершенно другом принципе. В емкость с водой помещается рабочий элемент, в который поступает подлежащая очистке вода, загрязнители при этом остаются в корпусе устройства. Отфильтрованная жидкость через специальный шланг выводится в другую емкость. Такие мембранные фильтры незаменимы на даче или в походе, когда нет возможности подключиться к централизованному водоснабжению.

Фильтр Nerox для применения в походных условиях

Недостатками водоочистных приборов такого типа являются потребность в регулярной очистке мембран с помощью специальных средств, а также малый ресурс работы.

Производительность фильтров с мембраной зависит от нескольких факторов:

качества исходной воды;
типа очищающей мембранной пленки;
уровня давления, под которым поступает вода;
толщины и площади мембраны;
температуры воды.

Большая часть установок для водоочистки, например, марки «Гейзер », поставляются со всеми необходимыми для подключения деталями – шлангами, фитингами, краном. В Тюмени приобрести любые фильтры , в которых реализована мембранная технология очистки воды, можно в компании «КВАНТА+» по лучшим в городе ценам.

Фильтр Гейзер Нанотек с накопительным баком и краном для очищенной воды

Виды мембранных фильтров

По типу мембран

«микро»

Размеры пор в мембранах такого типа варьируются в пределах от 0,1 до 1,0 мкм . Пленка способна задерживать тонкодисперсные примеси и коллоидные частицы, ухудшающие прозрачность воды.

Микрофильтрационные мембраны используются для грубой очистки: подготовки к следующему этапу фильтрации либо для обработки сточных вод.

«ультра»

Ультрафильтрационные мембраны с порами диаметром 0,02-0,1 мкм задерживают высокомолекулярные соединения и коллоидные примеси, водоросли, бактерии, макромолекулы, но бессильны против растворенных солей.

Устанавливаются такие мембраны в бытовых и промышленных фильтрах, предназначенных для очистки воды от механических примесей с сохранением солевого состава.

«нано»

В нанофильтрационных мембранах размер пор составляет 0,001-0,02 мкм. Они применяются для очистки жесткой воды и ее умягчения, удаления порядка 90% хлорорганических веществ и ионов тяжелых металлов.
При использовании проточных фильтров с наномембраной солевой состав воды изменяется чуть меньше, чем при использовании обратнооосмотических мембран.

Очистка воды с применением мембранной технологии

обратноосмотические мембранные фильтры

Обратноосмотические мембраны, отличающиеся самыми мелкими порами (0,0001-0,001 мкм), способны фильтровать:

все вирусы и бактерии;
органические примеси, влияющие на цветность воды;
значительную часть растворенных солей;
тяжелые металлы и железо ;
пестициды, гербициды, инсектициды.

Мембранные элементы такого типа задерживают практически все имеющиеся в жидкости примеси, пропуская только молекулы чистой воды, растворенные в ней газы и небольшой процент минеральных солей.

Фильтры с мембраной обратного осмоса предназначены для получения высококачественной воды не только для бытовых целей, но и для производства напитков, в фармацевтической отрасли, в пищевой, медицинской и электронной промышленности .

Поры обратноосмотической мембраны по причине крайне малых размеров подвержены периодическому засорению крупными частицами. Для эффективной и продолжительной эксплуатации фильтра требуется предварительная подготовка очищаемой водопроводной воды, а именно:

грубая фильтрация;
тонкая очистка;
умягчение жесткой воды.

При этом подача предварительно подготовленный жидкости на мембрану должна производиться под давлением не ниже 3 бар, в противном случае фильтрация будет осуществляться слишком медленно. Если давление в системе слишком низкое, для его повышения до требуемого уровня применяются специальные насосы.

По конструктивному типу

Фильтры оснащаются мембранными элементами, имеющими различную форму:

плоскими (дисковыми);
трубчатыми;
рулонными;
половолоконными.

Мембранные фильтры различных типов имеют разную площадь рабочей поверхности.

Плоские

Плоские мембранные элементы изготавливаются в виде пленок следующих видов:

мембраны с подложкой, состоящие из рабочего слоя и подложки из крупнопористого материала;
мембраны без подложки, выполненные из однородного вещества;
армированные, в которых пористый материал нанесен на тканевую основу.

Плоские обратноосмотические мембраны чаще всего бывают тонкопленочными композитными и состоят из трех слоев

Плоская мембрана в разрезе

В качестве основы (1-й слой) используется полимерный материал (полистирол), на который наносится полисульфон с микропорами (2). Второй слой хорошо пропускает воду, но под давлением не сжимается и не деформируется. Третий слой, выполняющий функцию барьера, изготавливается из ароматического полиамида.

Дисковые мембраны используются для производства аппаратов типа «фильтр-пресс».

Фильтр-пресс

Фильтр состоит из мембранных элементов (1), пористых пластинок (2), двух крышек (4, 5), шпилек (6), коллектора (7).

Трубчатые

Мембрана такого типа представляет собой трубку, изготовленную из пористого материала (металлоткани, металлокерамики, керамики, пластика).

Мембранные трубчатые фильтры могут быть симметричными, у которых пористость одинакова по всему объему, и асимметричными – одну из поверхностей покрывает слой более плотного материала. Именно плотный слой является рабочим и задерживает загрязнители, материал с более крупными порами является подложкой и выполняет функции дренажа.

Мембранный трубчатый фильтр

Очистка жидкости выполняется следующим образом. Вода, проходя через трубку (1) с полупроницаемым мембранным элементом, фильтруется и собирается в емкость (2), концентрированный загрязнитель при этом выходит из отдельной трубки. Насос (3) повышает давление на поступающий раствор, после чего дроссель (4) сбрасывает загрязнитель на выходе.

Рулонные

Мембранный фильтрующий прибор состоит из дренажной трубки с накрученными вокруг нее тремя слоями материала: основного мембранного, и дренажных прокладок, в которые завернут с обеих сторон мембранный материал.

Вода подается с торца фильтра, проходит по спирали через мембрану и прокладки, а затем попадает в дренажную трубу. Растворенные в воде загрязнители отводятся из рулонного фильтра с другого торца.

Мембранные рулонные фильтры отличаются удобной конструкцией. Тонкий рабочий слой позволяет отнести данный тип фильтров к одним из наиболее производительных, к тому же поры его засоряются редко.

Мембранный рулонный фильтр

Половолоконные

Половолоконные мембраны представляют собой трубки диаметром порядка 1 мм с пористыми стенками. Размер микроотверстий, через которые выполняется фильтрация воды, не позволяет проникнуть сквозь них даже мельчайшим загрязнителям.

Фильтры с половолоконной мембраной способны:

Единственной маркой фильтров для воды в России, использующей мембраны данного типа, является «Аквафор». Технология применяется для финишной водоочистки в фильтрах серии «Кристалл», в которых половолоконный мембранный элемент совмещается с карбонблоком в одном модуле. Приобрести мембранные фильтры «Аквафор» и системы других популярных марок по лучшим в Тюмени ценам можно в компании «Кванта+».

Бытовые или керамические

Керамические фильтры предназначены для доочистки воды, подающейся из централизованной системы водоснабжения.

Популярность мембранный водоочистных устройств такого типа обусловлена несколькими причинами:

выполнение очистки воды с помощью керамических мембранных элементов без использования реагентов;
качественной нейтрализацией посторонних привкусов и запахов, примесей, бактериальной микрофлоры;
наличием защиты от пересыхания;
устойчивостью наружной поверхности к воздействию абразивных чистящих средств;
отсутствием необходимости в замене мембранных элементов.

Мембранный керамический фильтр

Мембранный блок помещен в корпус диаметром до 10 см и длиной до 35 см, изготовленный из нержавеющей пищевой стали. Мембрана представляет собой пучок мелкопористых керамических трубок, через которые под давлением подается жидкость.

Преимуществами очистки в мембранных керамических фильтрах считается получение качественной питьевой воды без примесей железа и солей жесткости. Системы не требовательны к качеству поступающей из скважины или магистрального водопровода воды, отличаются продолжительным сроком службы.

Керамические мембраны изготовлены из прочного, но хрупкого материала, потому основными условиями долговечности и надежности очистки являются правильная транспортировка фильтров и установка и очистка. Для очистки прибор следует промыть чистой проточной водой, используя мягкую губку или щетку. Чистящие средства не следует применять во избежание попадания их в питьевую воду. Водоочистные мембранные установки повышенной производительности очищаются обратной промывкой обессоленной водой.

Плюсы и минусы

Мембранные фильтры отличаются от водоочистных систем других типов высокой эффективностью – благодаря малым размерам пор прошедшая через установку вода становится абсолютно чистой и пригодной для любых нужд.

Существенным минусом мембранных приборов можно назвать относительно высокую стоимость, которая компенсируется массой плюсов:

высокое качество воды, очищенной с помощью мембранной технологии;
удобство эксплуатации и обслуживания;
частичное сохранение после очистки солевого состава жидкости;
удаление самых мелких взвешенных в воде частиц;
компактность размеров;

К недостаткам относятся:

относительно низкая скорость фильтрации воды, для ее корректировки требуется установка накопительных емкостей;
необходимость в регулярной замене или чистке мембранных блоков.

Условия эксплуатации мембранного фильтра

Срок службы любого мембранного фильтра, периодичность чистки и замены рабочих элементов обуславливаются условиями его эксплуатации:

качеством подлежащей очистке воды;
объемом пропускаемой жидкости;
давлением в водопроводной системе.

Точный срок очистки либо замены мембранного элемента заранее определить невозможно.

Если у владельца есть финансовая возможность, то менять мембранный блок в фильтрационных приборах рекомендуется каждый год либо при ухудшении вкусовых качеств воды, снижении ее напора. Если ежегодная замена обременительна, то мембрану следует хотя бы промывать. Конструкцией некоторых моделей предусмотрена возможность обратной промывки (включением обратного режима подачи воды) либо очистка путем изменения давления подающегося потока.

Мембранные элементы в домашних условиях промыть практически невозможно, но в случае временного отсутствия средств можно попытаться хотя бы немного улучшить качество фильтрованной воды.

Фильтрующая пленка тщательно прополаскивается под напором теплой проточной воды либо в мыльном растворе и ставится обратно. При сильном загрязнении мембранный блок погружается в теплую воду с добавлением лимонной кислоты, а после обратной установки в фильтр на протяжении получаса промывается для полного удаления «лимонки».

Промышленные мембраны, устанавливающиеся на производственных линиях, промываются специальным раствором кислоты и щелочи.

Промывка мембранного фильтра

Как выбрать мембранный фильтр

Кроме мембранных существует множество других фильтров, работающих по иному принципу. Основным фактором для подбора мембранного фильтра является то, от каких именно примесей необходимо избавить воду, а также требуемая производительность фильтров. Перед выбором очистной системы необходимо определить, какие именно вещества представлены в воде в наибольшем количестве и сравнить показатель с максимально допустимым значением по СанПин 2.1.4.1074-01. Желательно так же выполнить и бактериологический анализ воды.

Например, если содержание солей тяжелых металлов в воде находится в пределах норм, установленных СанПин, в установке фильтрующего мембранного прибора нет необходимости. В таком случае можно обойтись обычным угольным сорбционным фильтром.

При покупке мембранного фильтра обратного осмоса следует учесть, что для его работы требуется выполнение предварительной очистки поступающей воды, что приводит к затратам на приобретение и установку дополнительных фильтров. Функционирование технологии обратного осмоса невозможно при давлении в системе ниже 3 бар, так как вода не сможет с требуемой скоростью проходить сквозь поры мембранного материала. Низкое давление приведет либо к полной остановке подачи воды, либо к замедлению процесса очистки.

Фильтры с обратноосмотической мембраной продаются единой системой, состоящей из нескольких очистных узлов. Каждый узел располагается в отдельном корпусе, имеющем свою маркировку. Чем более комплексная или технологичная подразумевается очистка воды, тем выше стоимость прибора, сложнее монтаж.

При подборе фильтрационного устройства с мембраной необходимо:

определиться с его назначением – для очистки стоков, получения воды для хозяйственных нужд, питья и приготовления пищи, использования в лаборатории и т.д.;
учесть, что цена фильтра прямо пропорциональна его возможностям;
для снижения жесткости воды в фильтре достаточно нано- мембраны;
для фильтрующего прибора, работающего по принципу обратного осмоса, желательно дооснащение минерализатором;
при очистке сильно загрязненной воды требуется дополнительный ее пропуск через микрофильтрационные мембраны.

Мифы про мембранный фильтр

Мембранные фильтры делают воду «мёртвой»

Хорошо справляющаяся со своими функциями система фильтрации позволяет получить воду, которую можно использовать и в питьевых, и в технических целях. Для повышения качества уже очищенной воды применяются системы, работающие по принципу обратного осмоса. Вместе с очисткой от всех вредных примесей происходит полное или частичное обессоливание воды, удаление полезных веществ. Такая вода считается «мертвой», но не опасной.

На самом деле, вода после очистки вовсе не «мертвая», а обессоленная и все же содержит некоторое количество растворенных веществ. Такая вода сохраняет все вкусовые качества продуктов и отлично подойдет гурманам – для приготовления лучших сортов чая или кофе, других напитков, приготовления пищи. Так как человек получает основное количество микроэлементов и минералов из продуктов питания, на «мертвой» воде можно готовить пищу и напитки, а для питья ее желательно пропустить через минерализатор, добавляющий полезные вещества.

Очищенная фильтром вода как-то влияет на пищу

В процессе фильтрации из воды удаляются вещества, не лучшим образом влияющие на вкус приготовленных блюд. В полной мере изменение вкуса ощущается в приготовленном напитке, например, кофе. Пропущенная через мембранный фильтр вода считается оптимальной основой для приготовления соков и коктейлей.

Вода, очищенная по технологии обратного осмоса, не оставляет известковых отложений внутри чайников и другой посуды, в отличие от обыкновенной водопроводной.

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):

Микрофильтрационные
– 0,02-4,0 мкм.
Ультрафильтрационные
– 0,02-0,2 мкм.
Нанофильтрационные
– 0,001-0,01 мкм.
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!

Современные системы водоснабжения серьезно продвинулись в своем развитии. Теперь человек может создать полностью автономный комплекс водоснабжения без особых затрат. Качество воды же, наоборот, со временем не улучшается. Что приводит к необходимости использования специальных фильтров для очистки жидкости.

Одними из самых популярных и эффективных фильтров такого типа считаются мембранные, которые способны очищать воду на молекулярном уровне. О них сейчас и пойдет речь.

1 Особенности и Принцип работы

Мембранные фильтры для очистки воды относятся к так называемым «системам глубокой очистки» и применяются для избавления воды от вредных составляющих, часто — в составе систем водоподготовки (нескольких последовательных очистных устройств для воды различного назначения).

Основным элементом такого фильтра, а также фильтра, работающего по технологии , является мембрана, которая изготовлена из синтетических материалов. В мембране есть отверстия (поры) и когда через мембрану проходит поток воды – она задерживает частицы, которые больше диаметра пор. Таким образом, на выход поступает вода, избавленная от примесей.

Очистительные системы на основе фильтрационных мембран с различным диаметром пор применяются для бытовых нужд, а также – для получения сверхчистой воды медицинского и технического назначения, опреснения морской воды,

Также, трековая мембрана в специальной комплектации может применяться и для очистки воды в чрезвычайных ситуациях, при этом её ресурс работы позволяет многоразовое использование.

1.1 Виды мембранных фильтров для воды

Мембраны, которыми оснащается фильтр, могут отличаться по строению и диаметру пор. Мембрана может быть:

Микрофильтрационной (поры — до 4 мкм);
Ультрафильтрационной (от 0.2 до 0.02 мкм);
Нанофильтрационной (или трековая) (0.01 – 0.001 мкм);
Обратноосмотической (0.001 – 0.0001 мкм).

В зависимости от размера пор изменяется и назначение фильтра: он может обеспечивать очистку воды от коллоидных загрязнений (самые большие по размерам частицы), может останавливать ионы тяжёлых металлов, или же – производить практически полную деминерализацию воды (обратный осмос).

Обычно, мембранный фильтр, работающий по технологии обратного осмоса, выделяют в отдельную разновидность, но указанные узлы могут входить в состав одной системы очистки. Также, стоит учитывать, что мембрана з меньшим размером пор требует, чтобы предварительная была проведена до прохождения через него – так что нужна будет система пред-фильтрации.

Мембраны также отличаются по форме и структуре волокна, которое используется для их создания. В результате тот или иной тип мембраны имеет различную рабочую площадь, что напрямую влияет на производительность фильтра (как он работает и с какой скоростью).

Выделяют следующие виды мембран для фильтров:

Половолоконные мембраны;
Трубчатые мембраны;
Мембраны рулонного типа;
Плоские дискообразные мембраны.

Соответственно, фильтр мембранного типа может быть установлен в сменный корпус картриджа, совместимого с последовательной системой фильтрации.

1.2 Плюсы и минусы

Фильтры, в которых используется ультрафильтрационная мембрана или фильтры, работающие по технологии обратного осмоса, подходят для фильтрации воды для питья. При этом, вторая разновидность также полностью удаляет накипь. Следует отметить, что водопроводная вода, которая была пропущена через обе разновидности – пригодна для питься без кипячения.

Из минусов использования мембранных фильтров для воды обычно указывают то, что степень деминерализации воды может быть излишней, поскольку мембрана не пропускает также и полезные для организма человека вещества.

Существует зависимость от размера пор мембраны, рабочей площадью и давлением в системе подачи воды – эти свойства следует учитывать при установке мембранного фильтра, как составляющей комплексной очистки воды. Фильтры этого типа требуют доступа к дренажу сточных вод, а это включает дополнительные работы при установке.

Мембраны с крупными порами не требуют дополнительного давления для работы . Обычно, чем тоньше мембрана, тем выше её производительность, но чем меньше её поры – тем большее дополнительное давление следует прилагать, когда фильтр работает, чтобы поддерживать напор воды.

1.3 Как выбрать и что лучше купить?

Кроме мембранных фильтров существуют и другие, функционирующие по иному принципу. Поэтому, первым определяющим фактором будет то, от каких примесей или вредных составляющих нужно избавить воду. В зависимости от того, в чём именно вода отличается от санитарных норм следует и подбирать очистную систему.

В фильтрах картриджного типа предусмотрена возможность установки нескольких различных блоков (т.е. – это не один корпус). Вполне возможно, что в конкретном случае, к примеру, будет достаточно , а фильтр на основе ультрафильтрационной мембраны или фильтр, работающий по технологии обратного осмоса, не является необходимым.

К примеру, такая ситуация может возникать, когда содержание солей тяжёлых металлов в воде в пределах санитарной нормы.

Установка фильтра, работающего по технологии обратного осмоса, обязательно потребует производить предварительную фильтрацию подаваемой воды (то есть – установку дополнительных фильтров) и создавать давление не ниже определённого (как правило — не менее 3 бар).

Без такого давления в системе функционирование технологии обратного осмоса просто невозможно, так как вода не сможет с должной скоростью проходить через мелкие мембраны. А это приведет либо к замедлению процессов очистки, либо к их полной остановке.

2 Как очистить фильтрационную мембрану?

Необходимость чистки или замены фильтрующей мембраны и срок её службы, во многом зависят от качества воды, которая подаётся на фильтр, а также от её количества. Поэтому определить универсальное время, когда мембрану нужно заменить или очистить – достаточно сложно (в среднем от полугода до четырёх лет).

В случае, когда пользователь не стеснён в средствах – мембрана в фильтре может быть просто заменена (в фильтре картриджного типа достаточно просто заменить один блок на другой). Одним из вариантов решения данной проблемы может быть не замена, а промывка фильтрующей мембраны.

В фильтрах некоторых производителей также может быть предусмотрена промывка мембраны, режим которой предполагает подачу воды на мембрану со стороны, противоположной обычному потоку или резкий сброс давления.

Промывка мембраны таким способом может организована и непосредственно пользователем (если корпус и конструкция фильтра это позволяют). Мембрана извлекается и полощется просто в воде, воде с мылом или в воде с лимонной кислотой. Кроме того, мембрану можно промыть, направив на неё струю воды того же состава.

Также возможен вариант, когда в пятипроцентный раствор лимонной кислоты и тёплой воды погружается корпус фильтра полностью на время около пяти часов, после чего промывается чистой водой. Поле этого, первые полчаса воду, которая будет поступать из фильтра использовать нельзя.

Периодическое проведение таких процедур существенно увеличит срок службы мембраны. Не в быту промывка (регенерация) мембраны производится с помощью более сложных щелочных или кислотных реагентов, очистить мембрану таким способом на дому не представляется возможным.

Процедура очистки промышленных мембран, которые применяются для опреснения воды или для фильтрации сточных вод достаточно комплексная и производится с помощью предусмотренных самими механизмами режимов работы.

2.1 Установка мембранного фильтра – этапы и особенности процесса

В случае бытовой и самостоятельной установки мембранного фильтра или фильтра, работающего по технологии обратного осмоса (обычно ставятся «под мойку», непосредственно к крану, который планируется использовать как питьевой, и подключаются к колену для слива сточных вод) – нужно выполнить определённую последовательность действий.

Нужно очистить пространство, где будет размещён фильтр и перекрыть воду. Далее следует раскрутить соединение, которое идёт от магистрали на смеситель.

В линию устанавливается тройник на резьбу и шаровой кран на него, что позволит подать на фильтр воду. Также, производится установка крана для питьевой воды в мойку и просверливание отверстия в колене для сточных вод. Если давление в основной системе подачи воды больше 6 бар – может понадобиться установить редуктор давления (проверять манометром).

Далее происходит сборка фильтра, работающего по технологии обратного осмоса, согласно инструкции и соединение фильтра с системой подачи воды и слива сточных вод. При этом нужно следить, чтобы согласно схеме были правильно соединены также выводы для сточных вод и шланг подачи на кран питьевой воды.

Центральный водопровод на даче - редкость в нашей стране и настоящая роскошь. Чаще хозяевам и земельных участков приходится самостоятельно обустраивать скважину. Но делают это в основном те, для кого дача - место частого пребывания. Редкие посетители своих «имений» предпочитают походы за водой к колонке. Благо если последняя близко.

Если на даче отсутствует доступ к чистой воде, то необходимо иметь фильтр для ее очистки

Всегда на даче ложится на плечи дачника. Каждый владелец загородного участка сам ответственен за качество и чистоту получаемой им воды. Некоторые люди думают, что вода вдали от города по сути пригодна для питья. Якобы и машин почти нет, и заводы далеко. Но если вода прозрачна и лишена запаха, это еще не значит, что она чистая и безопасна для здоровья. В ней может содержаться более десяти миллионов небезопасных веществ! Кипячение спасает далеко не ото всех. Чистую воду можно привозить из города, но такой вариант подойдет только для кратковременных поездок на день-два максимум. Куда чаще дачники остаются загородом на неделю. воды в таком случае - единственный способ очистки жидкости от многочисленных вредных примесей и опасностей органического происхождения.

Система фильтрации воды из скважины бывает разной: сегодняшний рынок предлагает богатый ассортимент и неискушенный покупатель может запутаться в выборе. Но все не так сложно: установка из скважины делится на виды по методу фильтрации и по удаляемым примесям. По первому признаку они разделены на 2 группы: те, что работают под давлением воды (мембранные) и такие, которые функционируют под минимальным (кувшины).
По видам удаляемых примесей выделяют следующие фильтры:

универсальные, борющиеся со всевозможными включениями;
, удаляющие ржавчину, песок и другие твердые взвеси;
смягчающие, удаляющие известь и соли при помощи реакции ионного обмена (фильтр для известняковой воды или солевой фильтр для воды из скважины);
абсорбирующие, исключающие неприятный вкус и запах воды;
окислительные (очистка );
антибактериальные.

Если вам нужна мягкая вода, не вредящая бытовым приборам (), то используйте соляной фильтр для очистки воды. Кроме того, современные из скважины различаются по месту монтажа.

Но стоит учитывать, что фильтровать всю поступающую в дом воду, даже если вы живете на даче месяцами - не лучшая идея. Чистой должна быть питьевая вода и та, которая используется для приготовления пищи. Иначе можно разориться на расходниках.

Пара слов об электрогидролизе

Прежде чем выбрать, какая фильтрация воды из скважин вам подходит и приобрести соответствующую установку для очистки, нужно выяснить состав воды в данной местности. Дело в том, что примеси разные, в том числе можно «нарваться» и на вирусы с бактериями, для удаления которых необходимы специальные фильтры.

Кроме того, убирая из воды эти вещества, ее можно сделать хоть и чистой, но абсолютно бесполезной, то есть буквально «мертвой», очистив жидкость и от полезных компонентов. Необходим полноценный лабораторный анализ, которым пренебрегают владельцы дачных участков.
Продавцы фильтрующего оборудования проворачивают фокус с электрогидролизом - действием, «наглядно» демонстрирующим распад воды на H2O и примеси, которые выпадают в осадок. Интересное зрелище, но на самом деле о полноценном очищении воды речи нет.

Да, происходит разложение компонентов, но какие из этих примесей вредные, а какие необходимы человеческому организму, сказать нельзя. Маркетологи пользуются таким способом, чтобы показать, насколько вода грязная и что вам просто необходимо как можно скорее купить именно их дорогущий прибор для фильтрации.

Запомните, что ни при каких лабораторных анализах вода неспособна так радикально изменить цвет и запах. Электрический импульс, пропускаемый через воду при электрогидролизе расщепляет вещество на составляющие компоненты. Вода очищается полностью. Подобной эффективностью обладает мембранный фильтр для очистки воды системы обратного осмоса.

Технология отличается, но в плане качества фильтрации похожа, так как из воды может быть исключено абсолютно все - и вредное, и необходимое для нашего здоровья. По этой и некоторым другим причинам многие считают мембранные методы очистки воды не самым удачным решением для дачного использования, но отдельно о таких фильтрах стоит замолвить слово.

Особенности мембранных фильтров

Система обратного осмоса - это очистка растворителя (в нашем случае это вода для питья и готовки), при которой жидкость проходит сквозь полупроницаемую мембрану из более концентрированного раствора в менее концентрированный. Таким методом модно опреснять морскую воду и получать воду кристальной чистоты для медицинских нужд.

Внутреннее строение мембранного фильтра для очистки воды

В дачных условиях мембранный фильтр хорош только при наличии водопровода минимум 4 атмосферы. Значит нужна водопроводная система осмоса, то есть для повышения давления. Собрать такую систему и сделать обратный осмос нетрудно при должном количестве средств и времени. Но вот беда - для получения 5 л чистейшей питьевой воды понадобится обработать 40 л грязной. Нужен слив.

Много ли дачников могут построить подобное? Чаще на даче каждый сантиметр на счету и думать о том, чтобы устанавливать сложные станции очистки воды из скважины не приходится. А еще отверстия в мембране настолько маленькие что пропускают лишь молекулы водорода и кислорода - чистейшую воду, из которой удалены вещества, необходимые организму ежесуточно.

Пить такую воду на протяжении недель и месяцев - тоже своеобразный вред организму. Хотя с этим можно спорить, ведь пусть в такой воде и нет кальция, но в 1 стакане молока его столько же, сколько почти в 300 стаканах очищенной методом обратного осмоса воды! Поэтому устанавливать мембранный фильтр для воды на даче или нет, решать всецело вам. Вода с таким фильтром будет чистой по максимуму.

Но мембранный фильтр для очистки воды - это не только обратный осмос. Обратноосмотическая мембрана - вариант с самыми маленькими порами (от 0,0001 до 0,001 мкм). На выбор потребителя производители мембранных фильтров предлагают также:

мембраны для микрофильтрации с порами от 0,1 до 1,0 мкм;
ультрафильтрации - 0,02 — 0,1 мкм
и нанофильтрации - 0,001 — 0,02 мкм.

Рабочее давление воды напрямую зависит от диаметра пор мембраны: чем он меньше, тем выше давление. Мембранная фильтрация микро уровня подходит только для слабой фильтрации с целью дальнейшей более тщательной очистки. Мембрана ультрафильтрации очищает жидкость от большинства примесей кроме солей. Нанофильтрация - это фильтр для смягчения воды из скважины. В продаже есть удобнейшие мобильные мембранные фильтры, которые подходят для дачи. Они созданы специально для работы в полевых условиях. Такой компактный фильтр помещается в бутылку или ведро с неочищенной водой, а чистая жидкость выводится в другую емкость по трубке. Водопровод не нужен, но и объемы отфильтрованной жидкости малы.

Проточная фильтрация для дачных нужд

Более удобное и компактное решение для очистки воды на дачном участке - проточный фильтр. Бывает в , подсоединяемой к водопроводному крану, или в виде полноценного стационарного устройства, монтируемого прямо в трубопровод под раковиной.

Как и в случае с мембранными собратьями проточные фильтры для воды выполняют свои функции под напором, следовательно, необходимо наличие трубопровода на даче. В зависимости от выбранного типа фильтра вы получите два уровня фильтрации (насадка на кран) или три (установка . Двухуровневая фильтрация обычно включает механическое очищение и поглощение вредных примесей активированным углем.

Если ваш колодец ухожен и вода в нем чистая, но непригодная для безопасного питья в свежем виде, то достаточно двухэтапной обработки. Но если водопроводная система работает от насоса, то насадка на кран замедлит движение воды, вплоть до 1 стакана в минуту. Сам же насос будет включаться и выключаться слишком часто, испытывая перегрузки и быстрее изнашиваться.

Куда лучшим решением оказываются проточные фильтры для дачи под раковиной. Угрозы ускоренному изнашиванию насоса они не несут, а сам процесс фильтрации быстрее. Но и тут есть минус для тех, у кого колодезная вода включает разнообразные взвеси. Активированный уголь быстро забивается и становится хорошей средой для размножения бактерий. Следовательно, сменные картриджи нужно чаще менять, а разбирать стационарную систему сложнее, чем насадку на кран. Вот такая дилемма, которая, тем не менее, уравнивает два вида проточных фильтров в плюсах и минусах.

Фильтры-кувшины

Фильтры-кувшины - простой и дешевый способ очистки воды. Преимущества видны невооруженным глазом даже для тех, кто слабо разбирается в фильтрации воды. Фильтры-кувшины:

Компактны и независимы (особенно сильно им в этом проигрывает мембранная очистка воды).
Просты в эксплуатации даже для маленьких детей.
Удобны для использования на даче и не занимают много места.
Обладают большим выбором фильтрующих компонентов, решающих различные задачи.

На последнем пункте стоит остановиться отдельно. Дело в том, что большинство именитых производителей фильтров-кувшинов предлагают потребителям сменные картриджи, которые могут просто очищать воду от вредных для здоровья примесей или такие, которые кроме фильтрации еще и насыщают воду полезными микроэлементами (фторируют). Некоторые фирмы заверяют, что их картриджи не только уменьшают количество солей жесткости в воде, но и борются с присутствием кишечной палочки.

Минусы у фильтров-кувшинов? Только два. Такой прибор для очистки воды подходит для фильтрации малого объема жидкости - только для питья: одного кувшина хватит для использования одной семьей. При этом сменные картриджи имеют свой ресурс. А он колеблеся в среднем значении от 150 до 500 литров. Таким образом, фильтр-кувшин подходит для домашнего использования или же для периодических поездок на дачу. В этой сфере он выполняет возложенные на него функции на ура.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Вывод

Таким образом, нетрудно догадаться, что лучшее решение - фильтр-кувшин: простое и действенное средство для очистки воды в дачных условиях. Дешевый, компактный и мобильный фильтр для дачи, но совсем не подходящий для постоянного пребывания. Лучше, если вода в колодце отвечает санитарным нормам. В этом случае хватит предфильтра, врезанного в трубу. Он не повлияет на работу насоса и защитит воду от песка во время дождей и паводков.