Что из себя представляют мембранные фильтры для очистки воды и как они различаются по типам

Советы по выбору от экспертов

Осуществляя выбор мембранного фильтра, вам необходимо обратить внимание на следующие моменты:

• Изначально вам нужно определиться с тем, для какой цели приобретается устройство.
• Рекомендуется перед приобретением мембранного фильтра осуществить анализ воды, что позволит выявить ее недостатки и подобрать соответствующий фильтр.
• Цена мембраны прямо пропорциональна ее функциям.
• С целью смягчения жесткой воды, стоит устанавливать мембрану нанофильтрационного типа.
• Большая часть предлагаемых сегодня фильтров, например, керамический, рассматриваемого типа не нуждаются в наличии дополнительного бака для сбора отфильтрованной воды.

• Чтобы регулярно получать очищенную воду, которую можно пить непосредственно после фильтрации, требуется контролировать чистоту фильтра, который периодически должен очищаться.
• Если вы остановили свой выбор на обратноосматической мембране, то следует проводить дополнительную минерализацию воды, поскольку данный способ фильтрации лишает воду необходимых микроэлементов и полезных для человека свойств.
• Чтобы осуществить предварительную очистку воды, которая сильно загрязнена, дополнительно требуется обзавестись микрофильтрационными мембранными.

Помните, что качество употребляемой питьевой воды, имеет огромное влияние на здоровье нашего организма, поэтому крайне важно ответственно подойти к выбору фильтра. Очистители должны иметь хорошие характеристики, качественный блок, положительные отзывы и несложный принцип работы

О том, как очистить мембрану фильтра обратного осмоса, смотрите в следующем видео.

Как выбирать мембранный фильтр

Представлен большой ассортимент фильтров, что заставит задуматься при выборе. Подробнее читайте на сайте WooTehnik. Ориентируйтесь на цели использования фильтра. В воде могут содержаться разные вещества и мембранный фильтр должен очищать от них. Мембранный очиститель воды с обратным осмосом подойдет для очистки от тяжелых металлов, солей.

Понадобится апаратура для пердварительной очистки. Учтите эту дополнительную статью затрат, делая выбор. В системе уровень давления должен быть не ниже 3 бар. Без наличия необходимого давления работа фильтра невозможна. Очистка воды будет очень медленной или вообще остановится.

Представленная информация дает полное представление об особенностях мембранных фильтров. Нужно рассмотреть, какой фильтр лучше выбирать. Для бытового использования большим спросом пользуются керамические фильтры. Они подходят для бытового использования и пользуются большим спросом.

Очистка производится без применения дополнительных реагентов, вода очищается от посторонних запахов и вредоносных бактерий. Достоинствами является высокая прочность и гарантии многолетней работы фильтра. Этот вариант подходит для очистки питьевой воды для бытового использования.

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.

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.

Для правильного выбора определитесь с целями использования прибора, сориентироваться в цене и принять прямую зависимость качества и стоимости, учесть необходимость покупки дополнительного оборудования для доочистки. Фильтр имеет достоинства и недостатки, но пока не удалось превзойти его по качеству очистки.

Керамические мембранные фильтры для микро- и ультрафильтрации НПО НПО «Керамикфильтр»

Состав керамических мембран:

Селективные слоисетчатой структуры изсупертонких (< 0,1мкм) керамических волокон,связанных с керамической подложкой керамической связкой (на основе ZrO₂).

Микроструктура мембраны(x10000)

Мембрана:волокнистый SiC Подложка:порошковый Al ₂ O 3

Эксплуатационные характеристики керамических мембран:

• температура эксплуатации до 900°С;
• стойкость в агрессивных средах с рН 0÷13;
• стойкость в эрозионных потоках со скоростями 5÷10 м/сек;
• эксплуатация при высоких (10÷15 атм) прямом и обратном давлении;
• высокая (90÷95%) пористостость и трещиностойкость мембран.

МОДУЛЬНАЯ ТЕХНИКА ФИРМЫ РОКЕМ СЕРВИС СAНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Основным и важным звеном установки является мембранный фильтр (диск-шаровой модуль). Эта модульная техника состоит из оттестованных и надежных направляющих пластин, между которыми находятся сваренные ультразвуком мембранные «подушки». Фильтрующая емкость состоит из двух сфер с фланцами для монтажа. Гидравлические или направляющие пластины имеют открытый и короткий канал движения исходной воды над мембранами. Благодаря этому, снижается образование налетов на мембранах и гарантируется получение воды высокого качества при эффективном отборе фильтрата. К преимуществам особенностей конструкции фильтра, можно отнести также эффективную очистку мембран, что приводит к длительному времени эксплуатации фильтра без их замены. Обслуживание фильтра и замена мембран являются очень простыми за счет простоты сборки фильтра.

ГИДРОДИСКИМежду гидравлическими дисками расположены мембраны, торцы которых загерметизированы ульразвуковой сваркой. Направляющие пластины обеспечивают эффективный проток исходной воды над фильтрующей поверхностью мембран. Расположеный в центре общий фильтросборник позволяет направлять отфильтрованую чистую воду из фильтра в танк-накопитель чистой воды.

МЕМБРАНЫФильтромодуль снабжен мембранными фильтрационными «подушками», торцы которых загерметизированы ультразвуковой сваркой. Мембраны по геометрической форме могут быть восьмиугольные или круглые в зави симости от материала и серии изготовления.

Фирма Рокем Сервис проводит сервисное обслуживание оборудования: очистку, промывку мембранных фильтров. Практика фильтрации водопроводной воды в г. Санкт-Петербурге показала, что за 12 лет с начала первой продажи этих фильтров (более 700 штук), только через 7 — 10 лет первые пользователи этих приборов нуждались с помощи фирмы, заключающейся в очистке мембран. Фирма проводит в течении суток восстановление мембран в фильтре, после чего они снова могут работать с полной отдачей. По аналогичному принципу с аналогичными мембранами работает установка подготовки воды для ликеро-водочных изделий на ликеро-водочном заводе «Ливиз» с 1992 г. Только в 2003 году фирма провела первую замену мембран в фильтрующих модулях на новые. Это еще раз свидетельствует о надежности работы мембран на питерской водопроводной воде.

Фильтрационный прибор удобно располагается под кухонной мойкой, где всегда есть место для накопителя чистой воды, подключения экологического крана на верхней плате стола, подсоединения подводов и отводов водопроводной воды, стока в канализацию концентрата. Простота и надежность монтажа оборудования позволяет потребителю всегда иметь запас чистой питьевой воды для приготовления пищи, для того, чтобы сварить вкусный чай или кофе (а они получаются особенно вкусными на чистой воды). Фирма предлагает как комплектный набор для очистки воды, включающий все необходимые части для постоянного запаса питьеовй воды, так и отдельный прибор для прерывной работы фильтра, состоящий из фильтромодуля без соотвествующей обвязки. Вам не придется, как это происходит в основных случаях постоянно покупать какие-то части и расходный материал для систем водоподготовки (например, спустя 700-1000 часов работы новые мембранные модули и пр.). Наши фильтры, а их только в г.С-Петербурге более 700 штук, работают долго и надежно. Мембраны без их замены служат 7 — 10 лет, фильтры требуют минимального ухода, удобны в работе и приносят радость и здоровье в каждый дом.

Что такое мембранный фильтр

Мембранный фильтр для воды относят к устройствам глубокой очистки, благодаря малым порам фильтрационного материала он способен отсеивать загрязнения диаметром от 0,0001 мкм. Чтобы понять, что представляет собой такой фильтр, рассмотрим поэтапную технологию его производства:

• Нарезают полипропиленовую сетку на прямоугольники необходимой длины и ширины, она служит прокладкой между слоями фильтрующего материала.
• Отрезают куски полиэстера равного с сеткой размера, в нем имеются мельчайшие каналы, через которые проходит вода и задерживаются вредные примеси, материал является фильтрующим элементом мембраны.
• Полиэстер укладывают в стопки по 15 листов и скрепляют между собой высокочастотными акустическими волнами по технологии ультразвуковой сварки, получая один из сборочных элементов устройства — фильтратор.
• Разматывают рулон из специальной фильтровальной бумаги и пропускают ее через смесь жидкого пластика с растворителем, которым покрывает одну из сторон, после застывания пластика и испарения растворителя на бумажной ленте формируется уникальная мелкоячеистая структура мембраны.
• Мембрану раскладывают на столе, накрывают ее сверху сеткой размером в 2 раза меньше, и заворачивают вторую часть ленты наверх — получают своеобразный конверт из двух фильтрующих поверхностей, между которыми расположена изолирующая сетка.

Основные этапы производства обратноосмотических фильтраторов

• На края пластиковой трубки с круглыми отверстиями по всей длине наносят клей и прикладывают к нему стопку из ряда полиэстерных фильтраторов, закрепляя на трубе скотчем.
• Укладывают на первый лист полиэстера мембранный конверт с сеткой посередине и приклеивают его по краям, сверху накладывают следующий лист фильтратора, мембрану и снова проклеивают.
• Операцию повторяют несколько раз (число фильтрующих мембранных слоев зависит от качества фильтра), получая в итоге своеобразный мембранный сэндвич. В недорогих бытовых устройствах количество наматываемых на дренажную трубку рукавов не превышает одного — двух, в высокотехнологичных промышленных установках, где требуется высокое качество очистки, число фильтрующих слоев достигает 15.
• Начинают вращать трубку, наматывая на нее все собранные в единое целое элементы фильтра, сверху сжимают и закрепляют фильтрующие слои скотчем.
• По краям устанавливают торцевые пластиковые наконечники и фиксируют их на клей.
• Наматывают на цилиндрическую поверхность фильтра стекловолоконную проклеенную нить с необходимым натяжением, излишки клея убирают. После высыхания клеевого состава на поверхности фильтра образуется прочная стекловолоконная оболочка.

Бытовые фильтраторы в процессе производства собирают из четырех листов в следующей последовательности: мембрана, поддерживающий полиэстерный фильтратор, полиэтиленовая подложка, сетка. Листы складывают вместе в один рукав и наматывают на дренажную трубу, в фильтре их может быть несколько, уложенных вплотную друг другу и скрученных в спираль.

По рассмотренной выше технологии изготавливают наиболее популярные рулонные мембраны, также на рынке встречаются мембранные умягчители в виде дисков или изготовленные из других материалов (керамика).

Устройство рулонного фильтра

Производители мембранных фильтров

Мембранные фильтры тонкой очистки воды компании “ГЕЙЗЕР”

Одной из самых известных российских фирм, производящих мембранные фильтры является фирма “Гейзер”. Она производит эффективные мембранные фильтры, состоящие из трех корпусов и устанавливаемые в шкафчик под мойкой. Большой ресурс используемого фильтрующего материала позволяет проводить глубокую очистку от наиболее часто встречающихся загрязнений — хлора, железа, солей жесткости, тяжелых металлов и др., а также бактерий и вирусов. На первой стадии вода проходит через картридж механической очистки, удаляющий нерастворимые взвеси — песок, ржавчину, ил, осадок. Размер задерживаемых частиц зависит от величины пор картриджа. Картридж второй ступени, синтезированный по уникальной методике, — сильнопористый полимер комбинированного действия: благодаря ионному обмену вода очищается от растворенного железа и тяжелых металлов, а присутствие серебра в материале полимера предотвращает размножение отфильтрованных бактерий. Для этого «ноу-хау» компании характерны повышенная скорость фильтрации и возможность регенерации в домашних условиях, многократно увеличивающей его ресурс. И на заключительной стадии вода проходит через гранулированный активированный уголь из скорлупы кокосов.

Следует помнить, что по эффективности очистки мембранные системы не имеют себе равных: она достигает практически 100% по любому из видов загрязнений. Достаточно сказать, что только перечень удаляемых примесей занимает не одну страницу. Через мельчайшие поры полупроницаемой тонкопленочной мембраны, имеющие размер порядка 0,0001 микрона, способны просочиться под давлением только молекулы воды и кислорода, а все примеси, остающиеся по другую сторону мембраны, сливаются в дренаж.

Проводить глубокую очистку на мембране можно только с водой, прошедшей предварительную комплексную очистку. Такой начальный этап обязательно присутствует во всех мембранных системах, но в системе «Гейзер-6» схема предварительной очистки разработана специально для российских условий. Удаление песка, ржавчины и прочих нерастворимых взвесей производится механическим картриджем с ячейками до 5 микрон, а картридж на основе высококачественного кокосового угля и специального фильтрующего материала сорбирует растворенные в воде соединения железа, алюминия, тяжелых и радиоактивных металлов, свободный хлор и микроорганизмы. Для увеличения ресурса второй картридж может быть заменен фирменным ионообменным фильтропатроном «Гейзер», возможность многократной регенерации которого в несколько раз увеличивает длительность его использования. Очень важна последняя стадия предварительного этапа, где на картридже из прессованного кокосового угля происходит окончательная очистка от мельчайших доз хлора и хлорорганических соединений, разрушительно воздействующих на материал мембраны. Затем вода подается на мембрану, после прохождения которой получается питьевая вода самого высокого класса очистки. А чтобы убрать из нее растворенные газы, воду на заключительном этапе пропускают через высококачественный прессованный активированный уголь с добавкой серебра.

Для обогащения чистой воды минеральным составом фирма «Гейзер» разработала специальный минерализатор «Вита». Система «Гейзер-6» единственная среди мембранных фильтров оснащена минерализатором. Для примера, цена всей такой системы — 7300 руб.; сменных картриджей: механического — 80 руб. (ресурс 3500 л), картриджа из гранулированного угля либо ионообменного патрона — 280/ 460 руб.(ресурс 6000/ 25000 л), угольного постфильтра — 260 руб.(ресурс 6000 л), минерализатора — 620 руб. (ресурс 6000 л), мембраны — 1300 руб. (ресурс 2—3 года). Себестоимость очистки — 645 руб. за 1000 л. На сегодняшнее время мембранные фильтры марки “Гейзер” среди наиболее эффективных мембранных установок и пользуются большой популярностью.

Типы мембранных фильтров для очистки воды

Мембраны, входящие в состав данного вида фильтров, классифицируются исходя из диаметра пор и их строения:

• до 4 мкм (микрофильтрационные),
• 0,2 — 0,02 мкм (ультрафильтрационные),
• 0,01 — 0,001 мкм (нанофильтрационные),
• 0,001 — 0,0001 мкм (обратноосмотические).

Диаметр пор определяет сферу использования устройства. Они используются для очистки воды от крупных загрязнений, от тяжелых металлов и даже деминерализации воды.

Устройства обратного осмоса — это отдельная категория, но перечисленные выше детали могут входить в состав одной очистительной системы

К тому же важно понимать, что небольшой размер пор предполагает установку системы предварительной очистки

Мембраны различаются и по структуре волокон, и по форме. Эти показатели определяют производительность устройства.

Виды мембран:

• трубчатые,
• половолоконные,
• рулонного типа,
• плоские дискообразные.

Мембранные фильтры обратного осмоса

Такие фильтры дают возможность получить воду с высокими показателями качества. По своим характеристикам ее можно сравнить с талой ледниковой водой.

Обмен веществ любых организмов схож с технологией осмоса, когда во все клетки попадают полезные вещества и выводятся токсины.

Действие осмос можно наблюдать, когда два соляных раствора разделяются мембраной. Она пропускает ионы и молекулы одного размера, но не дает проникнуть более крупного размера.

В итоге вода просачивается через мембрану, а молекулы растворенных солей остаются. Таким образом, по одну сторону скапливается очищенная вода, а загрязнения задерживаются по другую сторону.

Наиболее широко данный вид фильтров применяется в Америке и в Европе. Их используют для очистки морской и солоноватой воды, которая становится пригодной для питья. Устройства устраняют из воды ионы кальция, хлора, натрия, железа, тяжелые металлы, мышьяк, инсектициды.

Эти фильтры эффективно очищают от металлов, различных примесей, микроорганизмов. Очистка выполняется с помощью керамических мембран. Добавление в воду каких-либо реагентов не требуется.

Устройства с керамическими мембранами исключают повторное заражение воды, что часто случается с картриджными фильтрами.

Конструкция устройства включает в себя мембранный блок, который помещен в прочный корпус из нержавеющей стали. Он предохраняет мембрану от повреждений.

Сами мембраны не боятся ни кислот и щелочей, ни абразивных частиц, выдерживают высокое давление, могут прослужить до 10 лет без необходимости замены каких-либо деталей. Со временем на мембране появляется слой загрязнений. В некоторых моделях устройств налет можно удалять вручную мягкой губкой без чистящих средств, в ряде фильтров работает система обратной промывки.

Обзор фирм производителей

Самым известным производителем данного типа устройств в России является компания «Гейзер». В фильтр этого бренда входят три блока. Он предназначен для установки под раковину на кухне. Предочистка воды выполняется двумя картриджами – сорбентом и картриджем механической очистки. Далее вода поступает в дополнительные элементы очистки – активированный уголь и серебро, а затем очищается через мембрану. Наиболее востребована на рынке модель «Гейзер Престиж». Еще один популярный бренд – «Nerox». Он использует в своих устройствах трековые мембраны, задерживающие опасные примеси, но сохраняющие в воде полезные компоненты. Производительность устройства – до 15 литров в день

Также устройство оснащено системой оповещения об уровне загрязненности фильтра. Компания «Аквафор» — российский производитель мембранных и других видов фильтров, хорошо зарекомендовавших себя на отечественном рынке

Стоит обратить внимание на продукцию бренда «Atoll», которая появилась в России относительно недавно

Приведенные выше производители выпускают бытовые устройства, которые могут использоваться как в квартирах и на дачах, так и в офисах, медицинских, образовательных учреждениях.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ

Уход

Любой мембранный фильтр, независимо от фирмы-производителя, требует ухода. Дважды в год рекомендуется замена фильтра предочистки, саму мембрану заменяют один раз в три года, а также, если ухудшились вкусовые свойства воды или ее напор.

Промывка мембраны выполняется под проточной водой или с помощью специальной жидкости. Очистка выполняется под высоким давлением и при температуре +40С.

Вступление

Техника мембранного разделения известна уже давно, но ее разработка еще не началась. С 1970-х годов эти методы использовались в основном в молочной промышленности, производстве напитков, яичных продуктов, фруктовых соков или обработки воды. Эти процессы потребляют относительно мало энергии и являются избирательными.

При проведении мембранной фильтрации получаем:

• Ретентат (молекулы и / или частицы, удерживаемые мембраной)
• Пермеат или фильтрат (молекулы, которые проходят через мембрану)

Этот метод позволяет, например, отделить жидкость путем фильтрации от содержащихся в ней микроорганизмов , чтобы иметь возможность их подсчитать. Этот метод применяется к жидкостям без твердых частиц.

Мембраны обычно характеризуются:

• Размер пор
• Порог отсечки (критическая молярная масса, при которой 90% растворенных веществ удерживается мембраной)
• Их избирательность
• Их проницаемость

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.

Промышленные установки обратного осмоса

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 Как установить мембранный фильтр?

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.

Поскольку в состав системы обратного осмоса обычно входят фильтры для предварительной фильтрации и пост-фильтр – система прогоняется около десяти минут без мембраны, затем – перекрывается. На данном этапе она уже собрана и подключена к линии водоснабжения и сливу сточных вод.

В систему устанавливается мембрана и также подаётся вода на 10 минут. Производится тестирование результатов с помощь TDS-тестера (измеряет содержание солей в воде).

Установка мембранного фильтра другой системы производится аналогично приведённым этапам (обычно, это отдельный корпус, или несколько сменных картриджей на общей основе).

Мембранная фильтрация обратного осмоса

Главным фильтрующим устройством считается мембрана, где происходит мембранная фильтрация. Через мембрану проходят только ионы и молекулы определенного размера, лимит прохождения ограничивается отверстиями, пористостью мембраны. Пора является барьером и не пропускает крупные частицы. Если посмотреть работу мембранной фильтрации, то она напоминает сито, такие мембраны считают полупроницаемыми. В водоочистителях используются мембраны с порами  до 1 нм. Примесям в таких поверхностях не проникнуть вовнутрь. Рассмотрим процесс осмотической очистки или мембранной фильтрации на примере. Возьмем емкость и мысленно разделим ее на две части полупроницаемой мембраной, в каждую часть нальем раствор солевой жидкости, представленной в разной концентрации.

Если внешнее давление на обе части одинаковое, то жидкостная концентрация будет выравнена в обеих емкостях. Молекулы будут проникать через мембрану в сторону менее концентрированного раствора. Если две части жидкостей будут находиться под одинаковым давлением извне, то концентрация выровняется. Осмотическое давление – это сила, которая заставляет молекулы жидкости перемещаться. Все живые организмы работают по системе осмоса, так происходит обмен веществ в организме.

Грязь и примеси остаются со стороны подачи воды, концентрация минералов не возрастает бесконечно. Мембрана сильно засоряется и при повышении концентрации повышается осмотическое давление. Процесс мембранной фильтрации прекращается при уравненных величинах. Полученные грязи потом смываются в установленный дренаж. Чтобы в дренаж не выходил весь поток воды стоит специальный ограничитель, которые при максимальном заполнении делает выброс.

Водный поток проходит фильтрацию и просачивается сквозь мембрану, если взять 10 литров чистой воды, то получится, что в дренаж уйдет в три раза больше, тем самым мембранная фильтрация достаточно дорогой метод очистки по расходам. Платить по счетчику достаточно дороговато. Если в частном доне дренажная система, то откачка тоже будет производиться чаще, чем обычно. Если у вас большой огород, то дренажную часть лучше вывести  в емкость, откуда будет поливаться огород.