Ultrafiltracja i światło ultrafioletowe to dwie różne rzeczy. Napromieniowanie, czyli oczyszczanie wody światłem ultrafioletowym, to wpływ pewnego spektrum światła na bakterie i pasożyty, w których ulegają zniszczeniu. Należy to zrobić na ostatnim etapie oczyszczania cieczy. Ultrafiltracja lub superfiltracja to zastosowanie filtra o bardzo małych porach, przez które nie mogą przejść nawet wirusy. Powinieneś rozważyć tę metodę bardziej szczegółowo.
Ultrafiltracja – definicja i zakres
Wszystkie wymagania dotyczące wstępnego uzdatniania wody spełniają tylko technologie membranowe – nanofiltracja, systemy odwróconej osmozy, filtr UV do wody. W porównaniu ze starymi metodami - elektrokoagulacją, instalacją dezynfekcji ultrafioletowej wody pitnej, chlorowaniem - są one najbardziej postępowe i co roku zwiększają ilość czystej wody pitnej wysokiej jakości.
Ultrafiltracja to usuwanie zawieszonych cząstek za pomocą filtrów o ultradrobnych porach. Na przykład wielkość wirusa wynosi 0,02 mikrona, a pory 0,01 mikrona.
Przed ostatecznym czyszczeniem płyn nie powinien zawierać substancji wpływających na wskaźnik zmętnienia - zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych. Dlatego na początkowym etapie procesu stosowane są jednostki ultrafiltracyjne, które oczyszczają wodę z 99,99% substancji. Oszczędza to kolejne filtry i wydłuża żywotność.
Wielkość porów będzie się różnić w zależności od oryginalnej jakości płynu. Jeśli woda jest pobierana ze źródeł powierzchniowych, wymagany jest lepszy filtr. Doprowadzając wodę ze studni podziemnych można zrezygnować z filtrów o zwiększonej porowatości.
Przemysłowe filtry UV znajdują zastosowanie w produkcji wina, wyrobów koniakowych, a także płynnych produktów spożywczych – mleka, soków. W rafineriach ropy naftowej instaluje się je do oczyszczania ścieków z produktów naftowych i olejów. W dużych ilościach - kasetowe lub kaskadowe - filtry są wykorzystywane w fabrykach do produkcji wody pitnej.
Zasada działania
Głównym zadaniem ultrafiltra jest dezynfekcja i klarowanie cieczy. Dzieje się tak, gdy woda przechodzi przez membranę. Istnieją dwa sposoby - presja i brak presji. W pierwszym przypadku ciecz przepływa przez warstwę membrany pod ciśnieniem wytworzonym przez pompę, w drugim powstaje rozrzedzona przestrzeń od wewnątrz, a woda jest zasysana przez membranę.
Moduły filtrujące są zwykle ustawione pionowo, aby równomiernie rozprowadzać ciecz. Elementy systemu są ułożone w następującej kolejności:
- Rurociąg poboru lub dostawy wody.
- Pompa regulująca ciśnienie.
- Filtr membranowy.
- Zbiornik lub rura na czystą wodę.
- Rura do odprowadzania ścieków i cieczy po przepłukaniu systemu.
Membrana jest często zatkana, dlatego podczas debugowania sprzętu specjalista ustawia optymalne ciśnienie i częstotliwość płukania układu. Płukanie odbywa się na dwa sposoby - przeciwprądem z już oczyszczonej cieczy lub drenażem z rury poboru wody. Odpady są wyładowywane do oddzielnego pojemnika i usuwane.
Materiały membranowe
Głównym materiałem używanym do produkcji membrany o drobnych porach jest polisulfon.Substancja ta jest odporna na kwasy, zasady, alkohole. Polisulfon nowej generacji wytrzymuje temperatury do 200 stopni, daje niewielki skurcz i rozszerzalność przy zmianach warunków temperaturowych, dlatego stosuje się go do produkcji części, które muszą zachować swój kształt w każdych warunkach. Włókna są puste w strukturze, dzięki czemu materiał jest używany do produkcji filtrów odwróconej osmozy oraz w systemach ultrafiltracji. Słabym punktem poliestrosulfonu są związki chloru, dlatego producenci wyróżniają pracę z cieczą chlorowaną, liczoną w godzinach, jako głównym kryterium żywotności.
Membrana ceramiczna jest uważana za trwalszą. Może trwać przez dziesięciolecia, ponieważ bakterie nie mogą go uszkodzić. Czyszczą go zwykłymi detergentami - octem, sodą, a nawet proszkiem musztardowym. W konserwacji ceramika jest tańsza, ponieważ nie ma kosztów dezynfekcji substancji, którymi traktuje się resztę membran, aby nie tworzyły się na nich kolonie mikroorganizmów.
Urządzenie do ultrafiltracji wody
Ogólny schemat systemu, który obejmuje ultrafiltr, zawiera gruby filtr mechaniczny, który zatrzymuje piasek, muł, osady denne i grubą materię organiczną. Następnie ciecz pod ciśnieniem przez rurę wlotową trafia bezpośrednio do filtra UV, rozpoczyna się główny proces czyszczenia. Woda przesącza się przez porowatą membranę i dostaje się do wylotu. Istnieją systemy, w których możliwy jest odwrotny przepływ permeatu (filtratu lub czystej wody) w celu wypłukania z membrany warstw nagromadzonej materii organicznej. Ten proces jest skonfigurowany i działa automatycznie. W zależności od stopnia zanieczyszczenia cieczy źródłowej płukanie odbywa się częściej lub rzadziej.
Następnie filtrat trafia do systemu odwróconej osmozy i jest poddawany dalszej obróbce. Lampy UV do uzdatniania wody zwykle nie są wymagane, ponieważ na tym etapie z cieczy usuwane są wszystkie niebezpieczne bakterie i wirusy.
Zalety i wady metody
Metoda ultrafiltracji umożliwia:
- utrzymywać jakość wody pitnej na wysokim poziomie, unikając wahań w kierunku pogorszenia wskaźników;
- obniżyć koszty wody dla ludności dzięki prostemu mechanizmowi czyszczenia;
- zmniejszyć poziom niebezpiecznych związków powstających podczas używania chloru;
- instalować małe instalacje w mieszkaniu lub stosować duże systemy dla wysokich budynków lub wydzielonych obszarów miasta;
- wybierz instalację zgodnie z ciśnieniem w rurociągu;
- oszczędzać energię.
Przefiltrowana woda zawiera wszystkie przydatne sole, więc nie jest wymagana mineralizacja. W oczyszczonej cieczy nie ma metali ciężkich.
Najważniejszą wadą jest niezdolność filtra do zatrzymywania rozpuszczonych związków nieorganicznych – sodu, wapnia. Płyny przemysłowe mogą również zawierać inne niebezpieczne substancje, których cząsteczki nie przekraczają średnicy porów membrany. Za pomocą tej metody nie można zmiękczyć wody, dlatego stosuje się inne filtry.
Stosowanie filtra UV jest preferowane w przypadku wody niechlorowanej, ponieważ chlor uszkadza włókna i sprawia, że materiał nie nadaje się do użytku. Do neutralizacji chloru stosuje się inne metody czyszczenia, na przykład metodę wymiany jonowej.
Kryteria wyboru
W sprzedaży można znaleźć kompaktowe modele domowe i większe, przeznaczone dla przedsiębiorstw, wieżowców.
Aby wybrać odpowiedni ultrafiltr, musisz wziąć pod uwagę:
- zapotrzebowanie rodziny na czystą wodę - ile litrów dziennie zużywa się - koszt będzie zależał od tego wskaźnika;
- jaki materiał jest używany do produkcji membrany - od tego zależy żywotność i zdolność samoleczenia mechanizmu czyszczącego;
- ile produkt może wytrzymać gorącą wodę;
- ciśnienie w miejskiej sieci wodociągowej;
- wielkość porów, która określi, jak dobrze woda jest oczyszczana.
Ponieważ filtry tego typu nie są tanie, ważne jest, aby wziąć pod uwagę wszystkie wskaźniki, aby nie przepłacać. Być może jakość wody w systemie miejskim pozwala na wykorzystanie jej do kąpieli i mycia, a także zmywania naczyń, ale do konsumpcji w środku należy zainstalować dodatkowy filtr. W takim przypadku odpowiednia jest najmniejsza opcja, która jest instalowana w mieszkaniu lub biurze.
Instalacja i podłączenie
Jeśli filtr montowany jest tylko do produkcji wody pitnej, konieczne jest dokupienie dodatkowego kranu, który zostanie zainstalowany obok głównego. Czasami właściciele chcą mieć zaopatrzenie, dlatego między kranem a filtrem montuje się zbiornik hydrauliczny, do którego wpływa filtrat.
Cena jednostkowa filtra
Koszt ultrafiltrów o różnych pojemnościach można rozważyć na przykładzie produktów wytwarzanych na podstawie Rosyjskiego Uniwersytetu Technologii Chemicznej im. D.P. Mendelejewa. Opcja mieszkania kosztuje około 19 tysięcy rubli i jest dostosowana do miejskich systemów zaopatrzenia w wodę. Wydajniejsze instalacje dla budynków mieszkalnych, prywatne domki kosztują od 23 do 47 tysięcy rubli. Filtry przemysłowe są najbardziej wydajne, ich koszt to około 80 tysięcy rubli.
W przypadku dużych przedsiębiorstw specjalizujących się w oczyszczaniu cieczy kupowanych jest kilka filtrów, które są łączone w kasety. W celu ubezpieczenia należy użyć zapasowych bloków w przypadku, gdy działające filtry są w trakcie naprawy lub planowej konserwacji.
