Cosa sono i filtri a membrana per la purificazione dell'acqua e come si differenziano per tipologia

Il sistema di approvvigionamento idrico autonomo utilizza l'acqua di pozzi e pozzi. La sua qualità non sempre soddisfa gli standard di sicurezza. In esso sono disciolte sostanze organiche e minerali. La loro alta concentrazione può essere dannosa per la salute e lasciare incrostazioni sulla superficie degli elementi riscaldanti. La tecnologia a membrana per la purificazione dell'acqua è un metodo moderno ed efficace. Si basa sulla filtrazione multistadio. L'installazione della membrana garantisce la purificazione del liquido a livello molecolare.

Il dispositivo e il principio di funzionamento dei filtri per l'acqua a membrana

L'elemento filtrante principale è una membrana. È realizzato con materiali sintetici (lavsan, propilene, cellulosa). Il film poroso consente il passaggio delle molecole di acqua e ossigeno, intrappolando le impurità. I parametri di pulizia dipendono dalla dimensione dei fori. Sulla superficie del filtro rimangono sostanze organiche e minerali, il cui diametro è maggiore dei pori. Le prestazioni del dispositivo dipendono da diversi fattori:

• il grado di contaminazione del liquido;
• pressione del sistema;
• temperatura dell'acqua;
• zona della membrana.

Quando passa attraverso il filtro, l'acqua viene divisa in due flussi. Uno è diretto attraverso i pori della membrana. Passando attraverso diversi strati di materiale sintetico, viene eliminato dalle impurità nocive. Il secondo flusso viene utilizzato per rimuovere i depositi.

Il liquido che è stato liberato dalla contaminazione è chiamato permeato. Viene immesso nel sistema idraulico. L'acqua di lavaggio delle impurità intrappolate (concentrato) viene inviata alla fognatura o utilizzata per le necessità domestiche. L'alto livello di purificazione consente di consumare il liquido da bere senza bollire.

Tipi e design delle membrane

Gli elementi della membrana differiscono per le dimensioni dei pori e il grado di purificazione del fluido:

• Microfiltrazione - dimensione del foro 0,1-1 micron. Il materiale viene utilizzato per la prefiltrazione, che separa le sostanze fini in sospensione e le impurità colloidali. Il liquido diventa trasparente.
• Ultrafiltrazione: vengono rimossi i parametri 0,1-0,02 micron, alghe, microrganismi, ossidi metallici, piccoli colloidi.
• Nanofiltrazione - diametro dei pori 0,02-0,001 micron. Il filtro è in grado di rimuovere dall'acqua metalli pesanti e composti di cloro. Il liquido esce ammorbidito, la composizione del sale cambia leggermente.
• Osmosi inversa: le aperture più piccole nella membrana sono 0,001-0,0001 micron. Il materiale trattiene tutte le impurità disciolte in acqua. I sistemi ad osmosi inversa rimuovono batteri, sali, pesticidi, prodotti petroliferi. Sono utilizzati in farmacologia, impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare.

I filtri a membrana sono classificati in base alla forma dell'elemento di pulizia.

Disco piatto

I film filtranti di tipo a disco vengono solitamente installati per purificare grandi volumi di acqua. Gli elementi di lavoro sono di tre tipi:

• rinforzato: un film poroso polimerico viene applicato su una base di tessuto;
• substrato: il design prevede l'uso di uno strato aggiuntivo di materiale con grandi fori;
• non supportato - realizzato con un materiale omogeneo (poliammide, nylon, fluoroplastico).

Gli elementi del diaframma a disco sono i meno richiesti.

Rotolo

La soluzione progettuale di maggior successo, questa opzione viene utilizzata per gli impianti di osmosi inversa. È un elemento a membrana avvolto in un rotolo su un tubo perforato.L'acqua esce dall'estremità del modulo e si muove a spirale verso il centro. Passando diversi strati della membrana principale e dei substrati in poliestere, elimina le impurità. Le reti di separazione impediscono che il materiale di lavoro si attacchi tra loro. Il concentrato viene scaricato nella fogna.

Tubolare

Il modulo filtrante è riempito con tubi in materiale poroso (ceramica, cermet o plastica). La disposizione dei fori in essi è simmetrica e asimmetrica. Il fluido in pressione passa attraverso lo strato di lavoro, sul quale rimane la contaminazione. L'acqua depurata viene raccolta in un serbatoio di stoccaggio, il concentrato viene scaricato attraverso un foro separato nello scarico. I moduli ceramici tubolari sono l'opzione migliore per l'installazione in una rete di approvvigionamento idrico centralizzato. Trattengono particelle di ferro, sali e non sono sensibili alle particelle abrasive.

Fibra cava

I moduli sono costituiti da un gran numero di tubi sottili (circa 1 mm di diametro). Le loro pareti sono ricoperte di fori microscopici. I filtri intrappolano impurità di ferro, microrganismi, batteri, cisti di lamblia. L'uso di più elementi aumenta la superficie complessiva del filtro. Le membrane a fibra cava sono soggette a intasamento precoce. Prima di loro, si consiglia di eseguire la pulizia meccanica del liquido.

I filtri a membrana Track sono offerti per l'uso in condizioni di campo o nel paese. La struttura è immersa in un contenitore con acqua, il liquido purificato viene rimosso da un tubo di scarico.

Criteri di scelta

Prima di acquistare una struttura filtrante, l'acqua utilizzata viene data per l'esame. La conclusione sulla sua composizione ti dirà quale tipo di membrana installare. Elevati requisiti per la qualità del trattamento dell'acqua richiedono l'installazione di un sistema di osmosi inversa. Quando si sceglie una membrana, viene presa in considerazione la pressione nella rete di approvvigionamento idrico della casa.

Per il funzionamento di un ultra o nanofiltro, sono sufficienti 1-2 atmosfere, l'osmosi inversa richiederà un aumento della pressione a 3-3,5 atmosfere. Il costo di una struttura di filtraggio dipende direttamente dalle sue capacità. Il sistema più efficiente è costoso. La capacità dell'impianto è selezionata in base al parametro medio del consumo di acqua della famiglia.

Caratteristiche di installazione e funzionamento

Il filtro a membrana è installato sul tubo dell'acqua fredda. L'opzione di installazione razionale è sotto il lavello della cucina. Il dispositivo si trova in prossimità di un rubinetto di consumo e di uno scarico. La procedura di installazione è indicata nelle istruzioni. Prima di iniziare il lavoro, il movimento dell'acqua nel sistema viene interrotto. I residui vengono scaricati aprendo il rubinetto. L'uscita del mixer gira.

Sulla linea sono installati un raccordo a T e una valvola a sfera. Un rubinetto separato è installato sul lavandino per il flusso di acqua purificata. L'unità filtro è assemblata secondo le istruzioni. Prima di installare il sistema ad osmosi inversa, è necessario installare diversi moduli di pretrattamento (meccanico, carbone).

La membrana necessita di un lavaggio regolare. Viene posto sotto la pressione di acqua calda (40°). In caso di grave contaminazione, il blocco viene immerso in una soluzione di acido citrico per 20-30 minuti. Quindi la parte viene accuratamente sciacquata sotto un flusso fresco. La durata del modulo a membrana è di 1-3 anni, è indicata dal produttore. Una diminuzione della pressione del fluido e l'aspetto di un gusto è un segnale della necessità di sostituzione.

Vantaggi e svantaggi

Vantaggi dei filtri per l'acqua a membrana:

• alto grado di purificazione;
• operazione conveniente e semplice;
• utilizzo a lungo termine e possibilità di self-service;
• dimensioni compatte.

Svantaggi:

• notevole consumo di acqua;
• alto grado di rimozione di minerali dai liquidi durante l'osmosi inversa;
• la necessità di installare una presa nella fogna.

I metodi di trattamento dell'acqua a membrana sono utilizzati per scopi domestici, medici e tecnici. Quando si installa il sistema in un appartamento, è necessario monitorare periodicamente il livello di sale nel liquido utilizzando un tester TDS.