Ultrafiltrazione e luce ultravioletta sono cose diverse. L'irradiazione, cioè la purificazione dell'acqua con luce ultravioletta, è l'effetto di un certo spettro di luce su batteri e parassiti, in cui vengono distrutti. Questo dovrebbe essere fatto nella fase finale della purificazione del liquido. L'ultrafiltrazione o superfiltrazione è l'uso di un filtro con pori molto piccoli, attraverso i quali nemmeno i virus possono passare. Dovresti considerare questo metodo in modo più dettagliato.
Ultrafiltrazione - definizione e ambito
Tutti i requisiti per il trattamento preliminare dell'acqua sono soddisfatti solo dalle tecnologie a membrana: nanofiltrazione, sistemi ad osmosi inversa, filtro UV per l'acqua. Rispetto ai vecchi metodi - elettrocoagulazione, installazione di disinfezione a raggi ultravioletti dell'acqua potabile, clorazione - sono i più progressivi e ogni anno aumentano la quantità di acqua potabile pulita di alta qualità.
L'ultrafiltrazione è la rimozione delle particelle sospese mediante filtri a pori ultrasottili. Ad esempio, la dimensione del virus è 0,02 micron e i pori sono 0,01 micron.
Prima della pulizia finale, il liquido non deve contenere sostanze che influiscono sull'indice di torbidità: contaminanti organici e inorganici. Pertanto, nella fase iniziale del processo, vengono utilizzate unità di ultrafiltrazione, che purificano l'acqua dal 99,99% delle sostanze. Ciò consente di risparmiare filtri successivi e prolunga la durata.
La dimensione dei pori varia a seconda della qualità del fluido originale. Se l'acqua viene prelevata da fonti superficiali, è necessario un filtro migliore. Quando si fornisce acqua da pozzi sotterranei, è possibile fare a meno di filtri con maggiore porosità.
I filtri UV industriali sono utilizzati nella produzione di vino, prodotti a base di cognac e prodotti alimentari liquidi: latte, succhi. Nelle raffinerie di petrolio, vengono installati per purificare le acque reflue da prodotti petroliferi e oli. In grandi quantità - a cassetta oa cascata - i filtri vengono utilizzati negli stabilimenti per la produzione di acqua potabile.
Principio operativo
Il compito principale dell'ultrafiltro è disinfettare e chiarire il liquido. Questo accade quando l'acqua passa attraverso la membrana. Ci sono due modi: pressione e non pressione. Nel primo caso il liquido passa attraverso lo strato di membrana sotto pressione creata dalla pompa, nel secondo si crea uno spazio rarefatto dall'interno e l'acqua viene aspirata dalla membrana.
I moduli filtranti sono solitamente disposti verticalmente per distribuire uniformemente il liquido. Gli elementi del sistema sono disposti nella seguente sequenza:
- Presa d'acqua o conduttura di alimentazione.
- Pompa di regolazione della pressione.
- Filtro a membrana.
- Serbatoio o tubo dell'acqua pulita.
- Tubo per lo scarico di rifiuti e liquidi dopo il lavaggio dell'impianto.
Il diaframma è spesso intasato, quindi, durante il debug dell'apparecchiatura, lo specialista imposta la pressione e la frequenza ottimali per il lavaggio del sistema. Il lavaggio avviene in due modi: con un controflusso da un liquido già purificato o mediante drenaggio da un tubo di aspirazione dell'acqua. I rifiuti vengono scaricati in un contenitore separato e smaltiti.
Materiali della membrana
Il materiale principale utilizzato per la fabbricazione di una membrana a pori fini è il polisulfone.Questa sostanza è resistente ad acidi, alcali, alcoli. Il polisulfone di nuova generazione resiste a temperature fino a 200 gradi, dà poco ritiro ed espansione al variare delle condizioni di temperatura, quindi viene utilizzato per la fabbricazione di parti che devono mantenere la loro forma in qualsiasi condizione. Le fibre hanno una struttura cava, quindi il materiale viene utilizzato per la fabbricazione di filtri ad osmosi inversa e nei sistemi di ultrafiltrazione. Il punto debole del poliesteresulfone sono i composti del cloro, pertanto i produttori distinguono il lavoro con un liquido clorurato, calcolato in ore, come criterio principale per la durata.
La membrana ceramica è considerata più resistente. Può durare per decenni poiché i batteri non possono danneggiarlo. Lo puliscono con normali detergenti: aceto, soda o persino senape in polvere. Nella manutenzione, la ceramica è più economica, poiché non vi è alcuna spesa per la disinfezione delle sostanze con cui viene trattato il resto delle membrane in modo che non si formino colonie di microrganismi su di esse.
Dispositivo per il sistema di ultrafiltrazione dell'acqua
Lo schema generale del sistema, che include l'ultrafiltro, contiene un filtro meccanico grossolano che trattiene sabbia, limo, sedimenti di fondo e materia organica grossolana. Quindi il liquido in pressione attraverso il tubo di ingresso va direttamente al filtro UV, inizia il processo di pulizia principale. L'acqua filtra attraverso la membrana porosa ed entra nell'uscita. Esistono sistemi in cui è possibile un flusso inverso di permeato (filtrato o acqua pura) al fine di lavare via gli strati di materia organica accumulata dalla membrana. Questo processo è configurato e funziona automaticamente. A seconda del grado di contaminazione del liquido sorgente, il risciacquo viene effettuato più o meno spesso.
Inoltre, il filtrato entra nel sistema di osmosi inversa e subisce un ulteriore post-trattamento. Le lampade UV per il trattamento dell'acqua di solito non sono necessarie, poiché in questa fase tutti i batteri e i virus pericolosi vengono rimossi dal liquido.
Vantaggi e svantaggi del metodo
Il metodo di ultrafiltrazione consente:
- mantenere la qualità dell'acqua potabile ad un livello elevato, evitando fluttuazioni nella direzione del deterioramento degli indicatori;
- ridurre il costo dell'acqua per la popolazione grazie a un semplice meccanismo di pulizia;
- ridurre il livello di composti pericolosi che si formano quando si utilizza il cloro;
- installare installazioni di piccole dimensioni in un appartamento o applicare sistemi di grandi dimensioni per grattacieli o aree separate della città;
- selezionare l'installazione in base alla pressione nella tubazione;
- risparmiare energia.
L'acqua filtrata contiene tutti i sali utili, quindi non è richiesta alcuna mineralizzazione. Non ci sono metalli pesanti nel liquido purificato.
Lo svantaggio più significativo è l'incapacità del filtro di trattenere i composti inorganici disciolti: sodio, calcio. I fluidi industriali possono contenere anche altre sostanze pericolose, le cui molecole non superano il diametro dei pori della membrana. È impossibile addolcire l'acqua con questo metodo, quindi vengono utilizzati altri filtri.
L'uso di un filtro UV è preferibile per l'acqua non clorata, poiché il cloro danneggia le fibre e rende il materiale inutilizzabile. Per neutralizzare il cloro, vengono utilizzati altri metodi di pulizia, ad esempio il metodo a scambio ionico.
Criteri di scelta
In vendita puoi trovare modelli compatti domestici e più grandi, destinati a imprese, grattacieli.
Per scegliere l'ultrafiltro giusto, devi considerare:
- il bisogno della famiglia di acqua pulita - quanti litri vengono consumati al giorno - il costo dipenderà da questo indicatore;
- quale materiale viene utilizzato nella fabbricazione della membrana: la durata e la capacità di autoriparazione del meccanismo di pulizia dipendono da questo;
- quanto il prodotto può resistere all'acqua calda;
- pressione nella rete idrica cittadina;
- dimensione dei pori, che determinerà quanto bene l'acqua viene purificata.
Poiché i filtri di questo tipo non sono economici, è importante prendere in considerazione tutti gli indicatori per non pagare più del dovuto. Forse la qualità dell'acqua nel sistema cittadino consente di utilizzarla per il bagno e il lavaggio, nonché per lavare i piatti, ma per il consumo all'interno è necessario installare un filtro aggiuntivo. In questo caso, è adatta l'opzione più piccola, che viene installata in un appartamento o in un ufficio.
Installazione e collegamento
Se il filtro è installato solo per la produzione di acqua potabile, è necessario acquistare un rubinetto aggiuntivo, che verrà installato accanto a quello principale. A volte i proprietari vogliono avere una fornitura, quindi un serbatoio idraulico è montato tra il rubinetto e il filtro, nel quale entra il filtrato.
Prezzo unitario del filtro
Il costo degli ultrafiltri di varie capacità può essere considerato sull'esempio di prodotti fabbricati sulla base della D.P. Mendeleev Russian University of Chemical Technology. L'opzione appartamento costa circa 19 mila rubli ed è adattata ai sistemi di approvvigionamento idrico urbano. Installazioni più efficienti per condomini, cottage privati costano da 23 a 47 mila rubli. I filtri industriali sono i più produttivi, il loro costo è di circa 80 mila rubli.
Per le grandi imprese specializzate nella purificazione dei liquidi, vengono acquistati diversi filtri, che vengono combinati in cassette. Per l'assicurazione, utilizzare blocchi di ricambio nel caso in cui i filtri funzionanti siano in riparazione o manutenzione programmata.
