Czym są filtry membranowe do oczyszczania wody i czym różnią się rodzajem

Autonomiczny system zaopatrzenia w wodę wykorzystuje wodę ze studni i studni. Jego jakość nie zawsze spełnia normy bezpieczeństwa. Rozpuszczają się w nim substancje organiczne i mineralne. Ich wysokie stężenie może być szkodliwe dla zdrowia i pozostawiać kamień na powierzchni elementów grzejnych. Technologia membranowa do oczyszczania wody to nowoczesna i skuteczna metoda. Opiera się na filtracji wielostopniowej. Instalacja membrany zapewnia oczyszczenie cieczy na poziomie molekularnym

Urządzenie i zasada działania membranowych filtrów do wody

Głównym elementem filtrującym jest membrana. Wykonany jest z materiałów syntetycznych (lavsan, propylen, celuloza). Porowata powłoka przepuszcza cząsteczki wody i tlenu, zatrzymując zanieczyszczenia. Parametry czyszczenia zależą od wielkości otworów. Na powierzchni filtra pozostają substancje organiczne i mineralne większe niż pory. Wydajność urządzenia zależy od kilku czynników:

• stopień zanieczyszczenia cieczy;
• ciśnienie w systemie;
• temperatura wody;
• obszar błony.

Przechodząc przez filtr, woda dzieli się na dwa strumienie. Jeden jest kierowany przez pory membrany. Przechodząc przez kilka warstw materiału syntetycznego, jest oczyszczany ze szkodliwych zanieczyszczeń. Drugi strumień służy do usuwania osadów.

Ciecz, która została uwolniona od zanieczyszczeń, nazywana jest permeatem. Jest podawany do systemu wodno-kanalizacyjnego. Woda wypłukująca zatrzymane zanieczyszczenia (koncentrat) jest odprowadzana do kanalizacji lub wykorzystywana na potrzeby gospodarstwa domowego. Wysoki stopień oczyszczenia pozwala na spożywanie płynu do picia bez gotowania.

Rodzaje i konstrukcja membran

Elementy membranowe różnią się wielkością porów i stopniem oczyszczenia cieczy:

• Mikrofiltracja - wielkość otworu 0,1-1 mikrona. Materiał służy do filtracji wstępnej, która oddziela drobną zawiesinę i zanieczyszczenia koloidalne. Ciecz staje się przezroczysta.
• Ultrafiltracja - parametry 0,1-0,02 mikrona usuwane są glony, mikroorganizmy, tlenki metali, drobne koloidy.
• Nanofiltracja - średnica porów 0,02-0,001 mikronów. Filtr jest w stanie usunąć z wody metale ciężkie i związki chloru. Płyn wychodzi zmiękczony, nieznacznie zmienia się skład soli.
• Odwrócona osmoza - najmniejsze otwory w membranie to 0,001-0,0001 mikrona. Materiał zatrzymuje wszelkie zanieczyszczenia rozpuszczone w wodzie. Systemy odwróconej osmozy usuwają bakterie, sole, pestycydy, produkty naftowe. Stosowane są w farmakologii, zakładach odsalania wody morskiej.

Filtry membranowe są klasyfikowane według kształtu elementu czyszczącego.

Płaski dysk

Folie filtracyjne typu dyskowego są zwykle instalowane w celu oczyszczania dużych ilości wody. Elementy pracy są trzech typów:

• wzmocniony - polimerową porowatą folię nakłada się na podstawę tkaniny;
• podłoże - konstrukcja przewiduje zastosowanie dodatkowej warstwy materiału z dużymi otworami;
• samonośny - wykonany z jednorodnego materiału (poliamid, nylon, fluoroplastik).

Najmniej poszukiwane są elementy membran dyskowych.

Rolka

Najbardziej udane rozwiązanie projektowe, ta opcja jest stosowana w instalacjach odwróconej osmozy. Jest to element membranowy nawinięty na rolkę na perforowanej tubie.Woda wypływa z końca modułu i porusza się spiralnie do środka. Przechodząc kilka warstw membrany głównej i podłoży poliestrowych, pozbywa się zanieczyszczeń. Siatki separujące zapobiegają sklejaniu się materiału roboczego. Koncentrat odprowadzany jest do kanalizacji.

Rurowy

Moduł filtrujący wypełniony jest rurkami wykonanymi z materiału porowatego (ceramika, cermetal lub tworzywo sztuczne). Układ otworów w nich jest symetryczny i asymetryczny. Płyn pod ciśnieniem przechodzi przez warstwę roboczą, na której pozostają zanieczyszczenia. Oczyszczona woda jest gromadzona w zbiorniku magazynowym, koncentrat odprowadzany jest oddzielnym otworem do kanalizacji. Ceramiczne moduły rurowe to najlepsza opcja do instalacji w scentralizowanej sieci wodociągowej. Zatrzymują cząstki żelaza, sole i nie są wrażliwe na cząstki ścierne.

Puste włókno

Moduły składają się z dużej liczby cienkich rurek (około 1 mm średnicy). Ich ściany pokryte są mikroskopijnymi otworami. Filtry wychwytują zanieczyszczenia żelazowe, mikroorganizmy, bakterie, cysty lamblii. Zastosowanie wielu elementów zwiększa całkowitą powierzchnię filtra. Membrany z włókien kapilarnych są podatne na wczesne zatykanie. Przed nimi zaleca się mechaniczne czyszczenie płynu.

Filtry membranowe torowe oferowane są do użytku w warunkach polowych lub w kraju. Konstrukcję zanurza się w pojemniku z wodą, oczyszczoną ciecz usuwa się rurką spustową.

Kryteria wyboru

Przed zakupem struktury filtrującej, zużytą wodę podaje się do badania. Wniosek dotyczący jego składu powie Ci, jaki rodzaj membrany zainstalować. Wysokie wymagania dotyczące jakości uzdatniania wody wymagają instalacji systemu odwróconej osmozy. Przy wyborze membrany bierze się pod uwagę ciśnienie w sieci wodociągowej domu.

Do działania ultra- lub nanofiltra wystarczą 1-2 atmosfery, odwrócona osmoza będzie wymagała zwiększenia ciśnienia do 3-3,5 atmosfery. Koszt struktury filtrującej zależy bezpośrednio od jej możliwości. Najbardziej wydajny system jest drogi. Wydajność instalacji dobierana jest w zależności od średniego parametru zużycia wody w gospodarstwie domowym.

Cechy instalacji i obsługi

Filtr membranowy montowany jest na rurze zimnej wody. Racjonalna opcja instalacji znajduje się pod zlewem kuchennym. Urządzenie znajduje się w sąsiedztwie kranu i odpływu. Procedura instalacji jest wskazana w instrukcji. Przed rozpoczęciem pracy ruch wody w układzie jest odcięty. Pozostałości są odprowadzane przez otwarcie kranu. Wylot miksera obraca się.

Na linii zainstalowany jest trójnik i zawór kulowy. Przy zlewie zainstalowany jest oddzielny kran do przepływu oczyszczonej wody. Jednostka filtrująca jest montowana zgodnie z instrukcją. Przed zainstalowaniem systemu odwróconej osmozy konieczne jest zainstalowanie kilku modułów podczyszczania (mechaniczny, węglowy).

Membrana wymaga regularnego płukania. Umieszcza się go pod ciśnieniem gorącej (40 °) wody. W przypadku silnego zanieczyszczenia blok zanurza się w roztworze kwasu cytrynowego na 20-30 minut. Następnie część jest dokładnie płukana pod chłodnym strumieniem. Żywotność modułu membranowego wynosi 1-3 lata, jest to wskazane przez producenta. Spadek ciśnienia płynu i pojawienie się smaku sygnalizuje konieczność wymiany.

Zalety i wady

Zalety membranowych filtrów do wody:

• wysoki stopień oczyszczenia;
• wygodna i prosta obsługa;
• długi okres użytkowania oraz możliwość samoobsługi;
• kompaktowy rozmiar.

Niedogodności:

• znaczne zużycie wody;
• wysoki stopień usuwania minerałów z cieczy podczas odwróconej osmozy;
• konieczność zainstalowania odpływu do kanalizacji.

Metody uzdatniania wody membranowej są wykorzystywane do celów domowych, medycznych i technicznych. Podczas instalowania systemu w mieszkaniu konieczne jest okresowe monitorowanie poziomu soli w cieczy za pomocą testera TDS.