Мембранная фильтрация

Уже два века мир насыщен природными катаклизмами и хочется быть уверенными в том, что ничего не будет влиять на то, что из крана бежит Вкусная, чистая водичка, которую без опасения за свое здоровье можно употреблять в пищу. Но как быть уверенным в этом? Насколько эффективны фильтры и так ли они необходимы? Хочется остановиться на мембранных фильтрах, которые используются в бытовом назначении, и их работа основана на при обратном осмосе или на мембранной фильтрации.

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.

Фильтрационный процесс и что на него влияет

Главным фактором, влияющим на процесс, является давление, в паспорте к каждому устройству указывается величина допустимого давления. Показатель давления имеет средние пределы 3.5-6 атм. Благодаря этой величине обеспечивается работа установки. Если параметр меньше положенного, то потребуется специальный насос, повышающий его. Если приобретать комплект, то там имеется автоматика, датчик и различного рода соединители. Когда насоса нет, то придется долго ждать, пока пройдет фильтрация. При повышении давления выше положенного произойдет разрушение мембраны.

Вторым не менее важным фактором является температура, при ее увеличении понижается вязкость и плотность раствора, а значит, мембрана начинает эффективнее работать. С температурой увеличивается и давление, поэтому в этом параметре есть тоже свои ограничения в пределах 10-40 градусов.

Мембрана задерживает самые разные примеси

Степень очищения различного рода мембранами составляет свыше 85%, что достаточно эффективно. Органика с молекулярным весом 100 и выше полностью удаляется, маленькие частички могут, проходит через мембрану, но только в ограниченном количестве. Вирусы и бактерии в больших объемах не проникнут в истую воду, это гарантировано. Мембрана очень сильно отличается от очистительных сорбентов, она преграждает дорогу и борется с ними до последнего. При забитости мембраны не проникнет точно ни один миллиграмм примесей. Установки мембранного типа можно назвать фильтрами на любой случай жизни.

Мембранная установка работает из расчета 1.5 литра за минуту, но для удобства рекомендуется устанавливать накопительный бачок, вода из системы будет набираться из отдельного крана. Обратноосмотические устройства имеют и минусы, они задерживают не только вредные примеси, но и полезные вещества. При пропускании газов мембрана пропустившая сероводород несет только вред, а не пользу.

Конструкционные особенности систем мембранной фильтрации

Существуют различного рода конструкции, простые и технически сложные, в которых стоят нежнейшие мембраны из полимера. Эти устройства боятся хлора грязи и крупных грязей, поэтому ставятся только после нескольких ступеней грубой очистки. Предварительная очистка, чем мощнее, тем лучше, каждая ступень отвечает за определенные действия. Механическая очистка, сорбция, общая очистка. Благодаря системе быстрой сборки все колбы соединяются в общую очистительную систему.

На производстве фильтрация мембраной помогает снизить производственные расходы и повысить качество продукции. Технология позволяет удалять ионы, твердые взвеси, органику и различного рода микроорганизмы.

Основные преимущества:

— не нужно обращаться с системой особым образом;

— установить можно в любом месте от дома до производства;

— благодаря высокой пористости скорость потока высокая;

— задерживается не только грязь, но и примеси с размер бактерии.

Мембранная фильтрация делится на четыре типа: нанофильтрация, обратный осмос, микрофильтрация и ультрафильтрация. Технология мембранной фильтрации экономная, щадящая, выгодная в экономическом плане и экологически чистая. Для многих производств фильтрация с помощью мембраны просто необходима, например молочные заводы.