Устройство и работа мембранного фильтра для очистки воды

Устройство и работа мембранного фильтра для очистки воды. Мембранный фильтр для очистки воды

Устройство и работа мембранного фильтра для очистки воды

ГлавнаяФильтрМембранный фильтр для очистки воды

≡  23 Январь 2017   ·  Рубрика: Очистка воды   

А А А Размер текста

Содержание статьи:

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

Особенности мембранных фильтров

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.

Советуем почитать: Обратный осмос что это такое

Поделиться с друзьями: Поделиться с друзьями:

oburenie.ru

Бытовые мембранные фильтры – плюсы и минусы

Проблема очистки воды стоит остро в большинстве регионов России. Установка очистительных устройств производится и в квартирах, и в загородных домах, и в офисах. Производители предлагают большой выбор конструкций с разным принципом действия.

Достаточно эффективными являются мембранные фильтры, действующие на молекулярном уровне. Их относят к системам глубокой очистки, которые часто используются в качестве одной из составляющих системы водоподготовки. Производством таких устройств занимаются как известные российские компании «Аквафор» и «Гейзер», так и зарубежные «Atoll» и «Nerox».

Принцип работы фильтров для мембранной фильтрации

Основной компонент мембранных фильтров – это синтетическая мембрана. Через ее поры проходит вода, при этом мембрана не пропускает загрязнения.

С помощью метода мембранных фильтров удается получать жидкость, как для питья, так и для бытового применения, а также для технического назначения, выполняется очистка сточных вод, соленая вода становится пресной, а значит, подходящей для питья.

  • Среди преимуществ таких устройств важно отметить высокий уровень очистки, удаление накипи, получение воды для питья без необходимости предварительного кипячения.
  • Недостаток устройств – порою чрезмерная деминерализация, так как такие фильтры могут задерживать не только опасные, но и важные для человека вещества.

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.

Керамические мембранные фильтры

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.

Мембранные фильтры не подключаемые к водопроводу

Обзор фирм производителей

  1. 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».

  2. 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.

  3. Компания «Аквафор» — российский производитель мембранных и других видов фильтров, хорошо зарекомендовавших себя на отечественном рынке.
  4. 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.

Источник: https://rinnipool.ru/filtr/membrannyj-filtr-dlya-ochistki-vody.html

Как работает фильтр

Вверх страницы

 
        1. ФильтрацияИсходная вода поступает внутрь фильтра через верхний распределитель. Затем проходит через фильтрующую среду и очищенная через нижний распределитель и водоподъёмную трубку поступает потребителю.Уровень солевого раствора в баке для его хранения, находится на максимуме. Для достижения необходимой концентрации солевого раствора внизу бака, необходимо следить, что бы сверху солевого раствора всегда находилась нерастворённая гранулированная соль. Продолжительность зависит от качества исходной воды, типа фильтрующей  среды и  объёма очищенной воды. Обычно это 5-10 дней.
Во время этого режима удаляются вредные примеси, накопившиеся в фильтрующей среде. Этот режим называется регенерация или обратная промывка. Исходная неочищенная вода по водоподъёмной трубке через нижний распределитель подаётся снизу слоя фильтрующей среды и направлении противоположном току воды при фильтрации. При этом вода взрыхляет фильтрующую среду и вымывает из неё накопленные загрязнения. Загрязнённая вода сливается в дренаж. Решающее значение имеет количество и давление воды. Уровень концентрированного солевого раствора в баке для его хранения находится на максимальной отметке. Продолжительность режима обратной промывки 5-20 минут.(вода потребителю не поступает)
3. Подача солевого раствораКонцентрированный солевой раствор через трубку засасывается в управляющий клапан, где разбавляется исходной водой в нужной пропорции. Полученный солевой раствор подаётся в слой фильтрующей среды, проходит через неё и химически восстанавливает её фильтрующие свойства. Отработанный солевой раствор, в который перешли загрязнения через нижний распределитель и водоподъёмную трубку поступает в дренаж.Уровень концентрированного солевого раствора снижается до момента срабатывания отсечного клапана в баке для хранения солевого раствора.Продолжительность примерно 10-30 минут.(вода потребителю не поступает)
После срабатывания отсечного клапана в баке, поступление концентрированного солевого раствора прекращается. Исходная вода медленно поступает в фильтр. Происходит постепенное выдавливание (смещение) солевого раствора из фильтра через  нижний распределитель и водоподъёмную трубку в дренаж.Уровень концентрированного солевого раствора в баке не меняется и находится на минимальной отметке.Продолжительность примерно 30 минут.(вода потребителю не поступает)
 5. Прямая промывкаПромывка происходит в том же направлении что и фильтрация воды, но вода подаётся не потребителю, а сбрасывается в дренаж. Задача данной промывки – удаление остаточных загрязнений из фильтрующей среды. Прямая промывка так же уплотняет слой фильтрующей среды и подготавливает её для фильтрации. Продолжительность примерно 5-15 минут.(вода потребителю не поступает)
 6. Наполнения бака Осуществляется заполнение исходной водой бака для хранения солевого раствора. Уровень воды повышается до максимальной отметки после чего, срабатывает запирающий поплавковый клапан (в некоторых моделях управляющих клапанов фильтра объём воды устанавливается автоматически). Гранулированная соль постепенно растворяется в воде. Через некоторое время в баке образуется концентрированный солевой раствор.Продолжительность примерно 5-15 минут.

Устройство фильтра засыпного типа

Устройство бака для хранения и приготовления солевого раствора

Источник: http://voda.kr-company.ru/oborudovanie/obezzhelezivateli_vody1/obezzhelezivatel_fbi_7716_t10/

Мембрана: устройство и принцип действия

Существует несколько типов мембран для фильтров обратного осмоса. Подразделяются они на виды по качеству и производительности. В быту используют в основном RO 50, RO 60, RO75 и RO100 , но есть и другие.

Мембраны Обратного Осмоса делятся на 4 основных категории для бытового применения

  • Мембрана Обратного Осмоса RO50 = 189,27 литров в сутки
  • Мембрана Обратного Осмоса RO60 = 227,13 литров в сутки
  • Мембрана Обратного Осмоса RO75 = 283,91 литров в сутки
  • Мембрана Обратного Осмоса RO100 = 378, 54 литров в сутки

Цифрами обозначается количество очищенной воды в сутки в галлонах.

1 галлон = 3,78543 дм3, то есть литра

Значит, 50 галлонов в сутки = 189,27, а 75 галлонов в сутки = 283,91 литров максимальная производительность мембраны.

Производительности добиваются двумя путями: полезной площадью обратно осмотической мембраны или ее проницаемостью. Чтобы увеличить  производительность в два раза, мембрана тоже должна увеличится в два раза.

Но если какой-либо производитель говорит, что максимальное количество очищенной воды в сутки превышает 190 литров, а размер мембраны такой же, как и у мембраны RO 50, это значит, что размер ячеек мембраны больше, а значит, и качество очистки снижается.

Это следует учитывать тем, кому требуется очистка воды в больших объемах.

Мембранный элемент представляет из себя пакет, три кромки которого герметизированы, а четвертая крепится к перфорированной трубке для отвода фильтрата. Пакет совместно с сеткой-сепаратором накручивается на эту трубку.

Разделяемая смесь движется в продольном направлении по межмембранным каналам, фильтрат по дренажному материалу поступает в отводимую трубку. Мембранные аппараты подобного типа имеют высокую плотность упаковки мембран (300 — 800 ) м3/м2.

Чтобы увеличить срок службы мембраны, воде необходимо пройти предварительную очистку от механических примесей, окислителей, кислот и щелочей.

  • 1. ступень. Устанавливается механический префильтр, который очищает воду от взвешенных примесей. Картридж с засыпкой ДАМФЕР требуется в случае повышенной кислотности и для очистки от избыточного железа и марганца.
  • 2. ступень. Используется фильтрующий элемент на основе гранулированного активированного угля для очистки от активного хлора, органики.  В случае повышенной жесткости комплектуют фильтрующими элементами с добавлением ионообменной смолы или кристаллов гексаметафосфата.
  • 3. ступень. Используется механический фильтр или фильтр с прессованным активированным углем.

В зависимости от качества воды фильтры первых трех ступеней подлежат замене через 6-12 месяцев, их стандартная производительность — до 200 л/сутки.

Для компенсации малой производительности обратноосмотической мембраны фильтр укомплектован накопительной емкостью на 8 — 12 литров .

Если вы хотите увеличить содержание микроэлементов в очищенной воде, то можно воспользоваться установкой обратного осмоса с минерализатором. Благодаря растворенным минералам вода приобретает более  привычный вкус.

Источник: http://www.voda-luxe.ru/membrana-ustrojstvo-i-princzip-dejstviya

Для чего нужен бак в фильтре обратного осмоса и как он устроен?

При бытовой очистке питьевой воды фильтром обратного осмоса важно в любой момент иметь доступ к чистой фильтрованной воде, отбирать её в нужном объеме без лишних хлопот и ожиданий.

Однако тонкая фильтрация воды осуществляется не столь быстро и напор на выходе получается достаточно слабый, возникает необходимость постепенного отбора, хранения и регулярного восполнения запаса чистой воды.

Для этого вместе с основной конструкцией фильтра устанавливается накопительный бак – емкость для хранения очищенной воды. Металлический или пластиковый, не имеет значения из какого материала изготовлен внешний корпус бака, внутри он устроен по одному принципу типичного гидроаккумулятора.

Принцип работы и устройство накопительного бака обратного осмоса

Внешне накопитель представляет собой цилиндрический боченок из эмалированной стали или пластика с отверстием для подключения к системе фильтрации (для заполнения), и к крану чистой воды на мойке (для отбора воды). Соединение осуществляется с помощью специального крана, что позволяет в любой момент перекрыть подачу на бак и отбирать воду напрямую из фильтра.

Рассмотрим накопительный бак обратного осмоса в разрезе, чтобы понять каким образом происходит его наполнение, как из него отбирается очищенная вода, с какими неисправностями в его работе можно столкнуться и что необходимо для их устранения.

Внутри накопительного бака для обратноосмотических систем находится упругая резиновая мембрана (диафрагма), которая разделяет его на две отдельные емкости:

  • верхняя часть заполняется чистой водой из фильтра
  • в нижней емкости находится сжатый воздух, в пустом баке его давление примерно 0,5 атм (закачивается на производстве)

Чистая вода постепенно заполняет верхнюю камеру, под ее весом прогибается диафрагма, увеличивая тем самым давление воздуха в нижней части бака.

Повышенное сжатие воздуха необходимо для «выталкивания» воды при открытии крана на мойке. Таким образом можно быстро получить необходимое количество воды из бака, а также отобрать ее в полном объеме, без какого-либо внешнего воздействия.

После этого работа системы будет направлена на восполнение запаса воды в баке до максимально возможного значения. Как только достигается 100% заполнение емкости, процесс очистки приостанавливается, фильтр находится в состоянии покоя, сброс в канализацию не осуществляется.

Важно отметить, что в верхней части находится специальная пластиковая емкость – вставка для хранения воды, которая позволяет избежать контакта с металлическим каркасом. Это необходимо для повышения износостойкости изделия и гигиенической безопасности.

Признаки неисправностей работы накопительного бака фильтра обратного осмоса

Проблема:

Снижение производительности фильтра: при открытии крана чистой воды на мойке напор очень слабый, невозможно отобрать необходимый объем воды.

Диагностика и устранение:
В первую очередь необходимо проверить наполняется ли бак водой – это легко определить по его весу.

Если емкость имеет большой вес, ее с трудом можно поднять, а вода из нее не поступает на кран, это означает, что давления воздуха в нижней камере недостаточно для воздействия на мембрану.

Требуется корректировка давления в воздушной камере, для этого на лицевой стороне бака встроен ниппель, через него необходимо подкачать насосом воздух до номинального значения (0,5 бар).

Проблема:
При попытке закачать воздух в нижний отсек бака из ниппеля поступает вода.

Диагностика и устранение:
Если из нижней части бака через ниппель выходит вода, это означает, что разделяющая диафрагма повреждена.

В таком случае потребуется полная замена накопительной емкости в системе, для этого необходимо купить новый накопительный бак для фильтра обратного осмоса соответствующей модели и подключить к системе очистки с помощью крана.

После этого следует промыть новую емкость 1-2 раза:

  • открыть кран на баке для накопления чистой воды
  • дождаться его 100% заполнения (завершится очистка, остановится слив воды в канализацию)
  • открыть кран чистой воды на мойке до полного опустошения емкости

после чего можно использовать систему в привычном режиме.

Следует также помнить, что замена накопительного бака в системе фильтрации обратного осмоса по рекомендациям производителей осуществляется через 3-4 года работы. Такой срок эксплуатации рекомендован в целях гигиенической безопасности, однако зависит от условий работы фильтра, соблюдения графика обслуживания, применения дезинфекции и качества воды на входе.

Подготовлено www.nemofilter.kiev.ua (частичное или полное копирование разрешено только с согласия администрации сайта nemofilter.kiev.ua и с ссылкой на первоисточник)

Используются только сертифицированные и допущенные к контакту с пищевыми продуктами фильтрующие и иные компоненты, контактирующие с водой.

 * Цвет или оттенок изделия на фотографии может отличаться от реального. Характеристики и комплектация товара могут изменятся производителем без уведомления. Магазин не несет ответственности за изменения внесенные производителем.

Источник: http://nemofilter.kiev.ua/quest/id_100/

Мембранные фильтры для очистки воды: промывка

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.

Установка с мембранными фильтрами обратного осмоса, от компании Исток

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

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 обратного осмоса, 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, очистке сточных вод.

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

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).

Внутреннее устройство стандартного мембранного фильтра

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 очистка воды 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.

Схема конструкции картриджных фильтров

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 проточного фильтра. 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.

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 угольного сорбционного фильтра, 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 обратного осмоса с накопительным баком и краном для подачи очищенной воды

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.

Фильтры для питьевой воды с обратным осмосом обычно поставляются, как единая система из нескольких очистных узлов, у каждого из которых отдельный промаркированный корпус.

Таким образом, возникает и третий фактор – стоимость. Чем комплексная или технологичная фильтрация производится – тем больших затрат потребует установка такого фильтра.

Также, при работе с осмотическим фильтром может потребоваться покупка дополнительного бака для отфильтрованной воды (поскольку невысокое давление в системе снижает быстродействие фильтра). Но, это может выйти и в плюс – всегда будет доступ к некоторому запасу питьевой воды.

Из негативных свойств мембранных фильтров, у которых мембраны имеют поры сверхмалого размера можно отметить большой расход воды. Дело в том, что необходим достаточно мощный напор воды для работы фильтра, в том числе – и чтобы смыть не прошедшие мембрану примеси.

Таким образом часть воды уходит в дренажную систему для слива сточных вод. Подобная ситуация допустима в случае применения фильтра для промышленных нужд (к примеру – мембранные фильтры используются для опреснения морской воды), но в быту это может быть не так необходимо.

Также, негативным качеством фильтрационных систем на основе обратного осмоса отмечается то, что из-за отложений на самой мембране (к примеру – в силу недостаточного давления в системе подаче воды), её эффективность падает уже через полгода применения. В результате объём воды, которая уходит в слив сточных вод увеличивается.

Схематический принцип действия систем мембранной фильтрации и обратного осмоса

Срок, по истечении которого будет падать производительность — может варьироваться, ресурс работы для разных мембран может быть различным, как и общий срок службы системы фильтров. Но со временем мембране может потребоваться промывка или замена.

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 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.

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).

2.2 Обзор принципа действия и конструкции мембранного фильтра (видео)

Источник: http://vizada.ru/2018/04/09/membrannye-filtry-dlya-ochistki-vody-promyvka/

Мембранный фильтр: керамический для очистки воды, принцип работы, уход

Среди всех бытовых проблем, являющихся острыми для большинства наших сограждан, загрязнение воды – одна из наиболее наболевших. Причин, обусловливающих ее, немало – тут и изношенность магистралей центрального водоснабжения, и несовершенство оборудования первичной очистки, и многое другое.

Так или иначе, мириться с этим крайне не рекомендуется – прежде всего, во избежание причинения вреда собственному здоровью.

И здесь весьма кстати могут оказаться мембранные фильтры для воды – устройства, ежедневно доказывающие собственную состоятельность на практике.

Их использование позволяет сделать живительную влагу полностью пригодной для употребления, то есть очищенной от абсолютного большинства нежелательных включений.

Мембранный фильтр эффективно очищает воду от микроскопических частиц

Многочисленные лабораторные исследования подтверждают, что в воде могут содержаться миллионы видов вредных примесей – как органического, так и неорганического происхождения.

Многие из них может отсеять и обычный бытовой фильтр, но только при условии их относительно больших размеров.

Что же касается микроскопической угрозы, рассмотреть которую можно только под мощным увеличением, то с ней лучше всего борется именно мембранный фильтр, о чем мы и расскажем вам ниже.

Принцип работы и основные разновидности

Первые устройства рассматриваемой категории впервые появились еще в позапрошлом веке, а прототип мембраны современного образца увидел свет полсотни лет назад.

Функционирует же данный фильтрующий элемент за счет особенностей своего строения: представляя собой полунепроницаемую среду, он беспрепятственно пропускает молекулы воды и кислорода, задерживая нежелательные частицы на поверхности.

Здесь стоит добавить, что мембранная фильтрация не является одинаковой во всех ситуациях. Сейчас выпускается большое количество подобных устройств, способных защитить потребителя от самых разных включений, а категории систем мембранной очистки воды определяются размерами их пор – чем последние меньше, тем тщательнее будет осуществляться фильтрование.

К основным разновидностям мембран в соответствии с диаметром их пор относятся некоторые типы.

  1. Микрофильтрационные (от 0.1 до 1 микрометра). Используются для снижения мутности воды и представляют собой решения для относительно грубой очистки.
  2. Ультрафильтрационные (от 0.02 до 0.1 микрометра). Такие мембраны способны задерживать коллоидные включения и органические примеси, но свободно пропускают растворенные в живительной влаге соли.
  3. Нанофильтрационные (от 0.001 до 0.02 микрометра). Применяются для удаления из воды хлорорганических соединений и тяжелых металлов. Кроме того, они смягчают живительную влагу с повышенной жесткостью, сохраняя основную массу растворенных в ней солей.
  4. Обратноосмотические (от 0.0001 до 0.001 микрометра). Мембранный фильтр этой категории в состоянии очистить воду предельно тщательно, сделав ее практически дистиллированной. Солей он пропускает совсем немного, а то, что с легкостью проходит через его поры – это молекулы H2O и растворенных газов. Так, посредством обратноосмотического фильтра можно уменьшить соленость морской или океанической воды в 30 раз, сделав ее почти пресной.

Принципиальная схема мембранного фильтра

Также, фильтры для очистки воды мембранного типа различаются в зависимости от специфики своей конструкции. На основании этого определяются многие параметры их работы – прежде всего, производительность.

Используемые в них мембраны бывают:

  • плоскими дискообразными, изготавливаемыми в виде пленок;
  • трубчатыми, выполняемыми из материала с большим количеством пор (характерные представители данной категории – пластиковые и керамические мембраны);
  • рулонными, наматываемыми вместе с дренажными прокладками на водоотводную трубку;
  • половолоконными, производимыми в форме миниатюрных трубочек, отличительная черта которых – малая площадь сечения (это позволяет разместить большое их количество в корпусе очистителя).

Наиболее популярные решения

Как уже упоминалось выше, данная технология обладает рядом неоспоримых преимуществ, а потому ее применение в быту оправдано полностью. Если же выделить самые востребованные из подобных решений, то таковых два:

  • обратноосмотические, поры, в которых имеют наименьший диаметр;
  • все остальные (микро-, ультра- и нано-, производимые из различных материалов, наибольшим спросом среди которых пользуются фильтры с керамической мембраной).

Особенность первого способа очистки живительной влаги – его «тотальность». Он делает химический состав воды приближенным к ледниковому – то есть почти полностью лишенным примесей, в том числе и полезных для здоровья человека.

Это таит в себе определенную опасность, так как множество солей, находящихся в живительной влаге, являются жизненно важными.

По этой причине, немало моделей обратноосмотических фильтров комплектуется минерализатором – картриджем, содержащим сбалансированный набор микроэлементов, добавляемых в очищенную воду.

Керамический мембранный фильтр устойчив к агрессивным воздействиям

Теперь пришло время рассказать о том, чем примечательны керамические мембранные фильтры. В отличие от предыдущего варианта, они не приводят к нарушению баланса солей, свободно пропуская большинство этих важных соединений.

Наименьшим размером пор обладает нанофильтрация с мембранами из керамики, не препятствующие прохождению указанных выше веществ.

Помимо этого, они в состоянии «похвалиться» следующими плюсами:

  • устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ (в первую очередь, кислот и щелочей);
  • минимальная восприимчивость к воздействию абразивных частиц;
  • высокая производительность;
  • способность корректно функционировать в широком диапазоне температур и давления;
  • надежность и прочность;
  • простота эксплуатации (в частности, чистки);
  • большой рабочий ресурс.

Касательно последнего пункта можно добавить, что керамические фильтры для очистки воды, выполненный в соответствии действующим качественным стандартам, функционирует в разы дольше полимерных аналогов. В среднем, керамический фильтр для воды имеет срок безотказной эксплуатации до десяти лет, благодаря чему его по праву можно считать одним из лучших решений в деле полноценной очистки живительной влаги.

Особенности ухода

Напоследок остается перечислить несколько значимых моментов, касающихся правильной эксплуатации устройств, использующих в своей работе мембранный метод очистки воды. К таковым относятся:

  • своевременная замена фильтра предварительной очистки, производить которую рекомендуется раз в 6 месяцев;
  • удаление скопившихся на мембране загрязнений, которое лучше осуществлять под большим давлением и при температуре 35-45°C;
  • замена мембраны на новую, в случае заметного снижения производительности установки или ухудшения качества воды.

Также стоит отметить, что конкретный вариант обслуживания в первую очередь определяется разновидностью приобретенного вами фильтра. Так, керамические вариации мембран служат многократно дольше, чем полимерные, а износ используемого оборудования во многом определяется интенсивностью эксплуатации и качеством сборки устройства.

Можно уверенно утверждать, что покупка мембранного фильтра – это всецело рациональное решение, с лихвой оправдывающее потраченные на него средства. Только не экономьте на качестве, делая выбор в пользу сомнительных производителей: их продукция нередко разочаровывает – как с точки зрения тщательности фильтрации, так и в плане срока службы выпускаемых ими устройств.

Источник: https://vodospec.ru/filtry/membrannyj-filtr.html

Мембранный фильтр

Пролистав каталог Центра Уникальных Товаров (ЦУТ), который регулярно появляется в почтовых ящиках, мы заинтересовались мембранным фильтром ФиТреМ1 для сверхтонкой очистки воды.

Наши прежние исследования были посвящены фильтрам проточного типа – насадкам на кран (СПРОС 2004/09) и фильтрам-кувшинам. Поэтому мы хотели понять, чем же отличается от них мембранный “собрат”.

И действительно ли он очищает воду из открытых водоемов “до состояния кристально родниковой”, как утверждается в рекламе.

Дешево и сердито

Рекламное предложение было чрезвычайно заманчивым. В объявлении говорилось, что фильтр очень легкий, компактный, доступный по цене и простой в применении. Его можно использовать в походе или в поездке.

Достаточно погрузить его в емкость с водой, опустить конец трубочки в другую емкость, стоящую ниже на 70 см, как начинает капать очищенная вода.

Производитель обещал, что за час можно получить от 0,5 до 1,5 литров чистой воды в зависимости от степени ее загрязнения.

Если вода капает медленно, значит, фильтр засорился и его достаточно прополоскать или промыть под струей воды. При сильном загрязнении рекомендуется применять раствор лимонной кислоты. Однако под лозунгом “Простота использования” производитель напоминал, что исходную воду лучше все-таки предварительно отфильтровать, иначе фильтр будет быстро загрязняться.

Микрометр (мкм) – единица длины, равная 10-6 м, или 10-3 мм. Прежнее название – микрон.

Трековые мембраны

Мембранный фильтр состоит из нескольких слоев.

Верхний слой – ламинированная трековая мембрана с порами размером 0,4 мкм (для сравнения: толщина человеческого волоса – 50 мкм). Внутри находятся полимерные слои с порами размером 1 мкм.

Трековые мембраны делают из тонких полимерных пленок путем облучения потоком тяжелых ионов. Каждый ион вдоль своей траектории повреждает полимерные молекулы, оставляя скрытый след – трек (отсюда и название – “трековые”). В результате такой бомбардировки все поры получаются одинаковыми по размеру. На фотографии ниже показана поверхность трековой мембраны.

Фильтрация воды происходит по принципу “сита”, потому что через поры проходят только те частицы, которые меньше размера поры.

В чем же отличие?

Чем же мембранные фильтры отличаются от проточных?

Во-первых, они чистят любую воду вне зависимости от химического состава, т.к. через “сито” мелких пор не проходят крупные загрязняющие частицы. А фильтры проточного типа очищают воду только по тем химическим показателям, которые заявлены в технических условиях (например, от бензола, фенола и т.д.). Но это только часть параметров, определенных в Санитарных правилах и нормах на питьевую воду.

Во-вторых, в фильтрах проточного типа периодически приходится менять картридж, иначе по окончании его ресурса все вредные вещества, которые он вобрал в себя, поступят в очищенную воду. Мембрану же достаточно промыть, и можно пользоваться ей дальше.

Но тогда возникает вопрос: “Раз мембранные фильтры так хороши, то зачем же нужны все остальные?” Как оказалось, высокое качество очистки воды с помощью мембран имеет обратную сторону: низкую скорость фильтрации (производительность) и высокие трудозатраты в обслуживании.

Общие данные и технические характеристики ФиТреМ1

  • Производитель: ООО “ИННИТ”
  • Цена, руб: 690
  • Размер измеренный (Д х Ш х В), мм: 200x68x4
  • Вес без футляра, г: 80
  • Место покупки ООО “Центр Уникальных Товаров”
  • Ресурс, л: 2500 (при фильтрации питьевой воды)
  • Производительность заявленная, л/час: 0,5-1,5
  • Допустимая температура воды, 0С: 0-40
  • Время заполнения фильтра водой, мин: 5-10
  • Разница высот между двумя емкостями, см: не менее 70
  • Срок службы: 2 года
  • Режим работы: капельный

В час по чайной ложке

(так на Руси писали аптекари на бутылочках с микстурами)

Чтобы проверить способности мембранного фильтра, мы решили смоделировать “походную” ситуацию и выяснить, как он справляется с тяжелыми металлами (железо, никель, хром), с микроорганизмами (в том числе, группы кишечной палочки) и другими неблагоприятными факторами.

Для этого в течение месяца сотрудники лаборатории ежедневно брали воду из реки в одном из областных центров средней полосы России, добавляли загрязняющие компоненты, пропускали через фильтр и делали анализ очищенной воды.

Результаты порадовали: ФиТреМ1 успешно справился со всеми вредными веществами. Правда, при 60oС отфильтрованная вода приобретала неприятный запах, так что ее лучше не нагревать.

Промывать фильтр нужно очень аккуратно, чтобы не поцарапать и не порвать его.

А вот с производительностью очистки дела обстояли плохо. Все три протестированных образца работали крайне медленно: в среднем – кружка воды в час.

При этом специалисты лаборатории ежедневно промывали фильтры, иногда устраивали для них “банный день” с использованием лимонной кислоты и в обязательном порядке предварительно фильтровали речную воду.

К тому же нужно было постоянно следить, чтобы фильтр полностью находился под водой, и время от времени “притапливать” его.

Существует понятие эффективности водоочистного устройства, оно регламентируется ГОСТ 51871-2002, и рассчитывается строго исходя из заявленной производительности. Но, так как в случае с ФиТреМ1 производительность оказалась ниже заявленной, следовательно этот фильтр не эффективен, как водоочистное устройство (подчеркнем, что это заявление для речной воды).

Наш совет
  • Мембранный фильтр необходимо постоянно “притапливать”, чтобы он все время находился под водой. Дело в том, что при контакте с воздухом внутри фильтра образуются пузырьки. Они прилипают к внутренней поверхности трубки, и скорость работы устройства заметно снижается.
  • Нужно постоянно подливать воду в емкость, где находится фильтр.
  • Простое полоскание или промывка фильтра под струей воды не всегда эффективны, поэтому можно дополнительно протереть его кусочком ваты.
  • Воду из открытых водоемов желательно предварительно отфильтровать через вату или марлю.
  • Температура воды влияет на скорость фильтрации: чем она ниже, тем вода условно чище и скорость очистки выше.

Думайте сами, решайте сами, иметь или не иметь…

Теперь давайте рассудим трезво. Когда люди идут в поход, они хотят отдохнуть, а не бегать все время вокруг фильтра, занимаясь его обслуживанием. Дальше. Кружка воды в час – это очень мало, чтобы “добывать” ее столь сложным образом. Такие трудозатраты, на наш взгляд, оправданы только в чрезвычайных ситуациях, когда от глотка воды зависит жизнь человека.

В ходе переписки с производителем выяснилось, что на самом деле ФиТреМ1 предназначен для тонкой очистки питьевой воды (т.е. доочистки), и производительность фильтра указана именно для нее. Тогда при чем тут фраза “…на даче, в походе…”?

К тому же оказалось, что есть одно серьезное ограничение, о котором производитель скромно умолчал. Если мембрану покроет пленка нефтепродуктов, то удалить ее не всегда возможно, так что фильтр придется просто-напросто выбросить.

В общем, все оказалось не так просто и легко, как это представлено в рекламе.

Получается, что производитель фильтра ФиТреМ1 вводит покупателей в заблуждение или чего-то не договаривает… Что в принципе одно и то же.

Выводы теста

  • Мембранный фильтр ФиТреМ1 очистил речную воду в соответствии с гигиеническими нормативами на питьевую воду.
  • Из-за низкой скорости очистки фильтр не соответствует ГОСТ 51871-2002.
  • Трудозатраты, связанные с эксплуатацией фильтра, довольно велики.
  • Нефтепродукты могут вывести мембранный фильтр “из строя”, о чем производитель предпочитает не говорить.
  • При очистке воды из открытых водоемов ФиТреМ1 может помочь в чрезвычайных ситуациях (при авариях, эпидемиях и т.д.), но в походе или на отдыхе, он малоэффективен из-за низкой скорости очистки.

Источник: http://www.ripi-test.ru/testy/731-membrannyj-filtr

Ссылка на основную публикацию