Мембранные фильтры для очистки воды: конструктивные особенности и принцип работы

Нынешняя система водоснабжения значительно прогрессировала и усовершенствовалась, у человека имеется возможность создавать совершенно автоматизированный комплекс, не затрачивая на это огромной суммы. Качество воды, к сожалению, не улучшилось, и даже стало хуже. Это обусловливает потребность в использовании специальных фильтров, которые должны присутствовать в каждом доме. Наибольшей популярностью пользуются мембранные фильтры, отличающиеся высокой эффективностью, они позволяют провести очистку воды на молекулярном уровне. Чтобы лучше разобраться в достоинствах данного механизма, необходимо познакомиться с ним поближе.

Отличительные черты

Считается, что данные фильтры осуществляют грубый способ очистки воды. Их задействуют, чтобы очистить жидкость, преимущественно воду, от различных вредоносных веществ.

Основным элементом, отвечающим за фильтрацию, является мембрана. Размеры ее пор могут быть разнообразными, что непосредственно сказывается на качестве проводимой очистки. Все загрязнения покидают воду, прошедшую фильтрацию, поскольку они не смогут пройти сквозь мембрану и задерживаются. В результате человек получает очищенную воду.

Очистительные системы, выполненные с задействованием мембранных фильтров, очень часто используются в бытовых условиях, а также с целью получения максимально чистой воды, используемой в промышленности либо медицине. Подобные системы нередко задействуются для выполнения опреснения морской воды либо очистки стоков. Представленная система может быть применена и в чрезвычайных ситуациях, при этом ее ресурс функционирования позволяет пользоваться трековыми мембранами многоразово.

Очистительная система подсоединяется к трубопроводу, через который в дом либо квартиру поступает вода.

Состоит подобная система из нескольких элементов:

• Фильтра, осуществляющего первичную очистку.
• Двух элементов, имеющих специальные очищающие картриджы. В первом находится гранулированный уголь, а во втором блочный.
• Мембраны, сечение пор которой может быть различным, о чем более подробно будет указано ниже.
• Емкости для скапливания очищенной воды.
• Автоматического клапана, который требуется для перекрытия подачи воды тогда, когда накопительный бак наполнен очищенной жидкостью.
• Картриджа, обеспечивающего дополнительную минерализацию воды.

Фильтрование происходит по определенной технологии. Важно отметить, что конструкция и наполнение может отличаться у каждого производителя и в зависимости от потребности приобретения, что непосредственно влияет на его стоимость.

Что обуславливает высокий спрос?

Рассматриваемые системы характеризуются высокой эффективностью. Благодаря небольшому сечению пор, вода, прошедшая через картридж, становится совершенно чистой. Мембранные фильтры, применяемые для очистки воды, отличаются высокой стоимостью, что является их основным недостатком, однако, они имеют множество достоинств, среди которых:

• пользование и обслуживание характеризуются легкостью и не требует особых усилий;
• очищенная вода отличается превосходным качеством. Ее можно пить непосредственно после фильтрации без кипячения;
• позволяет добиться требуемой минерализации и сохраняет необходимые для человека соли;
• существуют определенные модели рассматриваемых фильтров, которые можно использовать тогда, когда нет возможности подключить устройство к трубопроводу.

Системы, которые устанавливаются для очищения стоков, делают загрязненную жидкость безопасной для человека. Ее запросто можно затем сливать на грунт. Определенным минусом данного устройства считается потребность в довольно частой смене мембраны и некоторых элементов фильтра, которые обычно не служат более 3 месяцев. Это не столь значительный минус, поскольку в подобной частой замене нуждаются практически все виды фильтров, существующие сегодня.

Разновидности

Следует рассмотреть все существующие виды мембран по различным критериям.

По уровню осуществления очистки

Через мембрану спокойно может пройти вода либо газ, однако, иные частицы будут задержаны. Крупные включения убираются из воды посредством механических и иных разновидностей фильтров. Фильтрация с помощью мембран задействуется для выполнения очистки от маленьких частик.

По размерам пор можно выделить следующие виды (размеры пор представлены в мкм):

• микро- (0,1-1), ультра- (0,02-0,1), нанофильтрационные (0,001-0,02);
• с обратным осмосом (0,0001-0,001).

Мембраны микрофильтрационного вида способны убрать из воды значительное загрязнение. К этой категории относятся те частицы, из-за которых вода становится мутной. Вещества, которые были растворены в воде, данный фильтр не способен устранить. Второй вариант (ультрафильтрационная система) способен задерживать коллоиды, различные микроорганизмы и высокомолекулярные включения. Подобная очистка позволяет убрать из воды различные примеси, однако, солевой состав, необходимый человеку, в ней сохраняется.

Следовательно, чтобы смягчить жесткую воду, подобная система не подходит. Чтобы сделать воду более мягкой и устранить жесткость, требуется нанофильтрация. Последний вид мембран способен задерживать всевозможные загрязнения различных размеров.

По конструкции

В данном случае мембраны различаются между собой по своей форме:

• Дискообразная. Характеризуется низкой чувствительностью к давлению. Может применяться до давления 1000 мм водяного столба. Может быть выполнена в трех различных вариантах. Дискообразная мембрана способна быть выполнена из одного компонента, представлять собой пористую ткань либо иметь 2 слоя (пористый и рабочий).
• С трубчатыми элементами. Такие мембраны подразумевают под собой трубку, выполненную из пористого материала. Она может быть изготовлена из различных материалов, однако, самыми распространенными являются пластик и керамика. Диаметр данной трубки может равняться нескольким миллиметрам либо доходить до 2 см. Стенки трубки могут быть симметричными или нет. Первый способ предусматривает одинаковую толщину и пористость по всей длине, а второй подразумевает, что определенная часть стенок более плотная и имеет меньшее число пар, нежели другая. Вода попадает в данную пористую трубку с помощью насоса. Она проходит через поры и, соответственно, очищается. Отфильтрованная жидкость накапливается в баке, а грязная направляются в канализацию.

• Рулонная. Данная фильтрационная система подразумевает под собой дренажные трубки, которые обернуты в фильтрующий слой. Дренажные прокладки в данной ситуации с обеих сторон прикрывают мембрану, из-за чего получается пласт с тремя слоями, накручивающийся на трубку. Этот механизм подразумевает, что с одной стороны в систему подается загрязненная вода. Далее она проходит процесс очищения и направляется в бак. Поток жидкости делится на 2 части. Один проходит стадию очищения, а второй смывает загрязнения, которые через торцевую часть направляются в канализацию. Подобная конструкция характеризуется удобством, имеется тонкий рабочий слой, что повышает производительность данного фильтра. Засорение происходит крайне редко.
• Половолоконная, состоящая из множества трубочек с малым диаметром. Поскольку они имеют компактный размер, можно увеличивать количество данных трубочек в приборе, что позволяет повысить количество фильтруемой воды. В качестве недостатков подобной системы стоит выделить частые засорения и сравнительно сложную очистку. Во избежание подобных ситуаций, необходимо предварительно провести качественную очистку, которая сможет убрать крупные загрязнения.

Функционирование

Очистительная система с мембраной является одной из лучших, поскольку качество фильтрации находится на высоком уровне. Она способна удалять из жидкости различные загрязнения и вирусы, но при этом сохранять полезные свойства и необходимые микроэлементы.

На выходе человек получает природную и совершенно очищенную воду, которая является биологически полноценной. Она насыщена минералами, которые требуются для человеческого организма. Система имеет один вход, через который вода попадает в фильтр для очищения, и 2 выхода, что обуславливается тем, что один выход предназначен для чистой и очищенной воды, которая направляется в накопительную емкость, а второй выход требуется для вывода загрязнений в канализацию.

Рассматриваемое устройство является лучшим и доступным средством для домашнего пользования, однако, представленные системы находят применение и в промышленной отрасли. Подобная вода не нуждается в дополнительной обработке, ее можно пить сразу после фильтрации, поскольку из нее мембрана убрала все вирусы, микроорганизмы и бактерии, а требуемые для человека соли сохранились.

Процесс очистки осуществляется в 5 этапов:

1. Происходит предварительная очистка, при которой происходит механическое очищение воды. На этом этапе устраняется большая часть хлора, используемого для дезинфекции.
2. Осуществляется фильтрация воды через обратноосматические мембраны, благодаря чему можно очистить ее от различных загрязнений.
3. Отфильтрованная вода накапливается в специальном баке.
4. Далее жидкость подается через специальный кран, подсоединенный к накопительной емкости.
5. В процессе раздачи воды можно выполнять дополнительную минерализацию. Для этого требуется установить специальный картридж для минерализации, через который будет проходить вода непосредственно перед подачей.

Повысить производительность мембраны можно, если:

• увеличить площадь обрабатываемой поверхности;
• повысить давление;
• уменьшить ее толщину;
• повысить температуру воды, которая проходит фильтрацию. Один градус по Цельсию способен увеличить поток до 3%.

Сегодня производители предлагают мембранные фильтры, которые функционируют по другой схеме. Они устанавливаются в емкость с загрязненной водой и через трубочку в другую емкость поступает чистая вода. Подобный вариант замечательно подходит для походов и тогда, когда отсутствует возможность подключения системы к водопроводу.

Удалить осадок неорганического типа с мембраны можно благодаря кислотным средствам. Биомассы и органические осадки вымываются посредством использования щелочных составов. Не стоит задействовать серную либо азотную кислоту, поскольку они способны навредить фильтру рассматриваемого вида.

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.