Фільтр для води проточний із мембраною. Мембранні фільтри: переваги та недоліки. Система фільтрації води. Види зворотноосмотичної мембрани

Вода може містити величезну кількість домішок. Частина з них затримується за допомогою механічних і адсорбційних фільтрів, але інші компоненти проходять через системи, що очищають, не затримуючись в них. Позбутися таких забруднень допоможе мембранний фільтр для очищення води.

Рис. 1 Варіант пристрою з мембранним фільтром

Мембранні очисні пристрої відносять до систем глибокого очищення. Їх використовують, щоб позбавити воду безлічі шкідливих компонентів.

Головним фільтруючим елементом мембранного фільтра є пориста мембрана, виготовлена ​​з синтетичних матеріалів. Розміри пір бувають різними, від цього залежить ступінь очищення. Коли вода проходить через таку мембрану, то всі забруднення, розмір яких більший за розмір пір, затримуються. На виході одержують чисту воду.

Мембранний фільтр має певні плюси та мінуси. До переваг відносять високий ступінь очищення. Воду, яка пройшла через зворотноосмотичну або ультрафільтраційну мембрану, можна пити без попередньої обробки. Ці мембрани мають дуже малий діаметр часу, тому через них проходять практично виключно молекули води, а домішки залишаються з іншого боку.

Негативні моменти включають залежність роботи фільтра від напору води. Чим менший розмірпір мембрани, тим вище потрібен напір, щоб вода через них проходила. Мембранний фільтр споживає значну кількість води. Вона потрібна і для того, щоб забруднення, що залишилися, змивати в каналізацію.

Оскільки забруднення змиваються у каналізацію, потрібно зробити відведення. Це ускладнює процес монтажу.

У деяких випадках до мінусів відносять і високий рівень демінералізації. Вода позбавляється всіх солей, що негативно відбивається на її смакових характеристиках.

Різновиди мембран за ступенем очищення

Мембраною називають напівпроникну поверхню, яка вільно пропускає молекули води та газів, але затримує інші речовини. Великі включення з води видаляються за допомогою механічних та інших різновидів фільтрів. Мембранний фільтр використовують для очищення частинок невеликого розміру, колоїдних включень.

За розмірами доби виділяють мембрани:

• мікрофільтраційні – 0,1-1 мкм;
• ультрафільтраційні – 0,02-0,1 мкм;
• нанофільтраційні – 0,001-0,02 мкм;
• зворотньоосмотичні - 0,0001-0,001 мкм.

Мікрофільтраційний мембранний елемент усуває колоїдні та тонкодисперсні забруднювачі. Вони роблять воду каламутною і відносяться до відносно великих включень. Розчинені речовини така мембрана не затримує.

Рис. 2 Рівень очищення мембранними пристроями

Ультрафільтраційна затримує колоїди, високомолекулярні включення, мікроорганізми. Вона допомагає прибрати з води численні домішки, але зберігає сольовий склад, тобто. для пом'якшення води вона підходить.

Для усунення жорсткості, іонів важких металів та сполук хлору використовують мембрани нанофільтрації.

Мембрана зворотного осмосу затримує всі забруднення, що у воді.

Види мембранних фільтрів за характером конструкції

Існуючі мембранні фільтри поділяються на групи з особливостей конструкції. Вони відрізняються формою мембран та бувають наступних видів.

Пристрої з дисковими мембранами плоскої форми

Дискові мембрани є плівками трьох варіантів. Вони бувають безпідкладковими, тобто. зробленими з однорідного матеріалу, армованими та надчеревними. Армовані складаються з основи тканини, на яку нанесений пористий фільтруючий склад. Подложечные – двошарові. Робочий шар розташовується на підкладці з матеріалу з великими порами.

Рис. 3 Робота дискових фільтрів

Зазвичай плоскі дискові мембранні елементи є тонкоплівковими і є композитним матеріалом. Вони включають кілька шарів, які складаються з сполук різного характеру.

Фільтри з трубчастими елементами

Трубчасті фільтруючі мембрани є трубкою, яка зроблена з пористого матеріалу. Це може бути кераміка, пластик, металокераміка та деякі інші варіанти. Діаметр трубки буває від кількох міліметрів до двох сантиметрів.

Рис. 4 Трубчасті мембранні фільтри

По товщині стінок трубки бувають симетричними та асиметричними. У першого варіанта стінки однакової товщини та пористості по всій довжині трубки. У другого варіанта - частина стінки щільніше, з меншою кількістю пір, ніж інша.

Вода нагнітається в трубку пористу за допомогою насоса, проходить через пори і фільтрується. Очищена рідина збирається у спеціальну ємність, а концентрований розчин забруднень скидається у каналізацію.

Фільтри з рулонними мембранами

Рулонний елемент, що фільтрує, складається з дренажної трубки, на яку навертаються шари матеріалу. Мембрана із двох сторін закривається дренажними прокладками. Виходить тришаровий пласт, який накручують на трубку.

Вода потрапляє з торцевої частини, проходить спіралью через матеріали і виходить у дренажну трубку. Розчинені забруднення виходять із іншої торцевої частини рулонного фільтра.

Рис. 5 Рулонні мембранні фільтри

Рулонні мембранні конструкції мають зручну форму. Вони відрізняються робочим шаром невеликої товщини, що робить цей варіант високопродуктивним. Засмічується мембрана такого типу відносно рідко.

Напівволоконні варіанти мембран

Такі мембрани складаються із трубочок, що мають невеликий діаметр. Компактні розміри дозволяють збільшувати їх кількість у приладі. В результаті збільшується площа поверхні, що фільтрує. Велика робоча поверхнязначно підвищує продуктивність фільтру.

Рис. 6 Половолоконний елемент

Оскільки контролювати потоки рідини складно через їхню велику кількість, половолоконна мембрана відносно часто засмічується і складно очищається. Щоб цього уникнути, обов'язково потрібно якісне попереднє очищення, що усуває великі забруднення.

Що врахувати під час виборів?

Мембранні фільтри – лише один з можливих варіантівфільтруючих пристроїв. Існують інші прилади, засновані на інших принципах роботи. Перш ніж купувати пристрої, потрібно оцінити характер забруднення води. У ряді випадків використання ультратонких мембран або зворотного осмосу не потрібне, цілком буває іонообмінних або сорбційних фільтрів.

Якщо ж потрібен саме мембранний фільтр, його встановлюють у складі системи очищення. Щоб невеликі пори не забивалися великими забрудненнями, потрібне попереднє очищення. Обов'язково встановлюють блок механічної фільтрації. Наступним найчастіше використовується сорбційний, що усуває частину колоїдних та розчинених забруднень. Зменшення кількості забруднень зробить очищення швидше і скоротить витрату води на промивання поверхні мембрани.

Купуючи мембранний фільтр, обов'язково варто врахувати тиск води. Він вказується в експлуатаційних характеристиках пристрою.

Вода з крана містить безліч шкідливих домішок та мікроорганізмів. За відгуками фахівців, звичайне кип'ятіння не здатне повністю позбавити воду шкідливих домішок. А ціна питання досить висока. Попадання цих речовин і бактерій в організм може завдати непоправної шкоди здоров'ю.

Для вирішення проблеми багато хто вдається до встановлення фільтрів високого ступеня очищення з мембранами. Також поширена практика купівлі бутильованої води. Однак у останньому випадку є питання щодо якості очищення води. До того ж, задовольнити всі потреби кількома пляшками складно, а ціна на таку воду не маленька. Що стосується мембранних фільтрів - вони проводять очищення води від суспензії, домішок, бактеріальних клітині вірусних частинок і зберігати структуру та властивості води.

Види мембранних фільтрів

Історія появи мембран бере свій початок ще 19 ст. Тоді вони виготовлялися з клітковини, але не набули широкого поширення. Лише у 60-х рр. було зроблено мембрану-прообраз сучасних пристроїв.

Мембрана – це ультратонка синтетична плівка з порами, яка здатна пропускати воду та кисень, затримуючи домішки. Виготовляється мембрана з поліпропілену, лавсану, целюлози ацетату і т.д.

Головна властивість фільтрів очищення води – затримка дрібних колоїдних частинок та сполук.

Мембранні фільтри для очищення води розрізняються за величиною пор та конструкції мембрани. Зменшення розміру мікроотворів у мембрані призводить до збільшення тиску води у фільтрі. Кількість щаблів очищення фільтра підвищує якість води та ціну обладнання.

За розміром пір виділяють мембрани:

1. Мембрани для мікрофільтрації. Розмір мікроотворів мембрани становить 0,1 – 1,0 мкм. Мембрани призначені для первинного очищення води від частинок та домішок, які викликають помутніння. Фактично даний тип мембран є підготовчим етапомперед наступною фільтрацією води. Мембрана часто використовується для очищення стічних вод.
2. Ультрафільтраційні мембранні фільтри – 0,02 – 0,1 мкм. Ці мембрани дозволяють відфільтровувати колоїдні частинки та високомолекулярні сполуки, бактеріальні клітини. Мембрани не здатні зупиняти розчинені у воді солі. В основному ультрафільтраційні мембрани ставлять у промислових та побутові фільтридля очищення води від нерозчинних домішок із збереженням сольового складу.
3. Нанофільтраційні мембранні фільтри – 0,001 – 0,02 мкм. Мембрани з такою величиною доби призначені для пом'якшення води з високими показниками жорсткості. Мембрани затримують хлорорганічні речовини та іони важких металів. Ступінь очищення води від останніх сягає 30 %. У той же час мембрана пропускає 90% розчинених у воді солей.
4. Назад осмотичні мембранні фільтри. Дані мембрани мають найменші отвори – 0,0001 – 0,001 мкм, тому характеризуються селективними властивостями очищення води. Мембрани розроблені для видалення більшої частини домішок та розчинених речовин. Мембрани у фільтрі пропускають воду, гази та деякі солі. При фільтрації морської води у такий спосіб вона опріснюється на 97%. Очищення таких мембранах призводить до глибокого знесолення, видалення вірусних частинок, бактеріальних клітин, нафтопродуктів тощо. У фільтрі одержують воду високої якостіяка застосовується для розливу в пляшки, виробництва напоїв, у фармацевтичній, харчовій та електронній промисловості, для мікробіологічних цілей. Ціна таких фільтрів із мембраною зворотного осмосу досить висока. Рекомендують після фільтру провести мінералізацію.

Ціну на будь-який тип фільтра можна уточнити на сайті виробника та ознайомитись з докладним описом.

Принцип роботи

Мембранний фільтр є ультратонкою мембраною з великою кількістю пір. Мембрана у фільтрі забезпечує найбільший ступінь очищення води. Також після фільтра з мембраною практично повністю зберігається склад солей та мікроелементів.

В результаті фільтрації води через мембрану вона характеризується високим рівнем очищення, біологічною повноцінністю та насиченістю мінералами.

У мембранних фільтрах діє «тангенціальна» система руху води біля мембрани і є один вхід і два виходи. Це означає, що вода збирається з обох боків мембрани. Одна частина води проходить очищення через мембрану та скидається в ємність. Інша – призначена для змиву осаду з поверхні мембрани та виведення його в дренажну зону фільтра.

Продуктивність мембранного фільтра залежить від:

1. Площі мембрани.
2. Рівень тиску у фільтрі.
3. Товщина мембрани.
4. Температура води.
5. Кількості домішок.

Також у похідних умовах поширені мембрани для очищення води, наприклад, Nerox, які працюють за зовсім іншим принципом. У посудину з брудною водоюкладеться мембранний фільтр. При цьому чиста вода за спеціальним шлангом виводиться в іншу посудину. Недоліком способу є необхідність періодичного очищення мембрани від забруднення. Робиться це вручну із застосуванням спеціальних засобів. Мембрани фільтрів Nerox можна промивати звичайною водою.

Неорганічний осад з мембрани у фільтрі видаляється кислотними засобами. Органічні сполуки та біомаса з мембрани у фільтрі вимиваються лужними складами.

Достоїнства і недоліки

Плюси мембранних фільтрів для очищення води:

1. Зручність використання та обслуговування мембран.
2. Високий рівень очищення води у фільтрах з мембраною.
3. Збереження після фільтру сольового складу води.
4. Мембрани видаляють найдрібніші домішки.
5. Багато фільтрів з мембранами мають компактні розміри (Nerox).
6. Деякі фільтри з мембранами можна використовувати в польових умовахта для очищення стічних вод.
7. У деяких фільтрах, наприклад Nerox, не потрібні змінні мембрани.

До недоліків мембранних фільтрів можна віднести високу вартість. Також у деяких фільтрах низька швидкість фільтрації води, що потребує встановлення накопичувальних баків.

Ультрафільтраційний мембранний фільтр: відео

У представленому на сайті ролику можна наочно побачити та вивчити відгуки, як працює ультьрафільтраційний мембранний фільтр для очищення води. Також у ньому розповідається про переваги.

Поділ за конструктивним типом

За конструкцією мембранного фільтра виділяють:

1. Плоскі дискові мембрани випускаються:

• з однієї речовини (безпідкладкові мембрани),
• на тканинній основі та пористої сировини (армовані мембрани),
• з великопористої сировини та робочого пласта (черевні мембрани).

Дискові зворотньоосмотичні мембранні фільтри найчастіше — це тонкі композитні мембрани, кожен шар яких виконаний з різних сполук.

1. Трубчасті мембрани – це трубки з пористої сировини (пластмасові, керамічні, металеві, металокерамічні тощо). Діаметр мембрани сягає кількох сантиметрів.

Виділяють симетричні та асиметричні трубчасті мембрани. У першому випадку густота доби мембрани по всьому об'єму однакова. В асиметричних мембранах на одній поверхні передбачений щільніший матеріал. Він є робітником і показує ступінь очищення води. Роль великопористої мембрани у фільтрі зводиться до пропуску відфільтрованої води.

1. Рулонні мембранні фільтри для очищення води є системою, в якій на дренажний шланг накручується мембрана. При подачі води вона проходить по спіралі. Потім вона збирається у дренажному шлангу і виходить з іншого кінця у вигляді концентрату.

Зручна форма та ультратонкий робочий шар гарантують мембранному фільтру більшу продуктивність та низьку схильність до засмічення. Мембрану можна використовувати для чищення стічних вод.

Серед переваг мембранного фільтра можна назвати підвищену частоту упаковки і невеликий ступінь металомісткості мембрани.

1. Половолоконні мембрани, які виготовляються у вигляді трубочок. Деяка кількість мембран поміщається у пристрій для фільтрування води. В результаті виходить фільтр зі збільшеною робочою поверхнею та продуктивністю.

Недолік мембран – складність контролю потоку води вздовж волокон. Тому такі мембранні фільтри схильні до засмічення. Мембрани не рекомендується використовувати для очищення стічних вод. Також, судячи з відгуків, мембрани складно чистити. І ціна на фільтри висока.

У зв'язку з цим перед подачею води на половолоконні мембранні фільтри її потрібно попередньо обробити.

Ціни

Ціна на мембранний фільтр залежить від продуктивності фільтра та ступеня забруднення води. У таблиці нижче наведено орієнтовні цінина найпопулярніші фільтри.

Найменування фільтра	Основні характеристики	Ціна, руб.
Nerox-03	Мембранні фільтри призначені для очищення води. Зберігається сольовий склад. Фільтр компактний, легкий. Фільтр може бути використаний для очищення води вдома та на природі. Фільтр вимагає періодичного чищення мембрани під струменем проточної води.	1350
Аква експерт	Мембранний фільтр призначений для очищення води будь-якої якості, стічних вод. Вода після мембрани має відновлену структуру. Фільтр простий у використанні та очищенні.	1450
Honeywell FF 06 - 3/4″ AAM	Фільтр призначений для очищення гарячої водипроточного типу	5110
Atoll A-460 E	Фільтр має 4 щаблі очищення води. Зворотноосмотична мембрана	10000
Atoll A-575 E	5 ступенів очищення води. Мембрана зворотного осмосу. Очищає воду, пом'якшує її. Фільтр підходить для стічних вод.	12280
GE Merlin зворотний осмос	Мембранний фільтр призначений для чищення проточної води.	44450
AquaPro ARO-3000GPD	Фільтр із мембраною зворотного осмосу. Застосовується для очищення великих обсягів води для комерції та мікробіологічних цілей.	470300

Більше Детальна інформаціяпро кожен тип фільтрів, мембран і ціну можна дізнатися на сайті виробника.

У воді, яку щодня п'ють мільйони людей, міститься величезна кількість різних шкідливих домішок, речовин і бактерій. Багато людей впевнені, що ці речовини можна нейтралізувати з допомогою кип'ятіння. Ця думка помилкова. Фахівці небезпідставно стверджують, що за допомогою кип'ятіння від усього воду не очистити. Ставки високі – все те, що знаходиться у воді, може спровокувати серйозні захворюванняі завдати непоправної шкоди здоров'ю.

Для того щоб зберегти свій організм, багато людей встановлюють мембранні фільтри для води, які, за заявами виробників, здатні максимально очистити воду будь-якої якості.

Так, ці системи можуть прибрати з неї різні бактерії, шкідливі суспензії, домішки і навіть при цьому зберігши структуру і її сольовий баланс без змін.

Що таке мембрана?

Одна з основних властивостей практично всіх для води – утримання різних шкідливих речовин, домішок та їх сполук.

Мембранні фільтри виконують ці завдання за допомогою тонкої плівки із синтетичних матеріалів. Вона має спеціальні пори, через які проходить лише кисень та вода. Все інше, а це маса різних органічних і неорганічних речовинзалишається на поверхні. Для виробництва таких мембран застосовують поліуретан, целюлозу, ацетат і лавсан, але існують і інші матеріали, які мають схожі властивості.

Різновиди систем очищення

Фільтри мембранного типу – це далеко не нова технологія. Історія їх починається ще у 19 столітті. Тоді перші фільтри робили на основі клітковини, однак, з якихось причин дана система так і не змогла отримати належного поширення. І лише у 60-х роках минулого століття інженери розробили нову мембрану. Це прообраз того, що користуються сьогодні.

Відмінності між подібними мембранами полягають у розмірах пір, а також у конструкції.

Наприклад, при невеликих розмірах отворів усередині фільтра буде більше високий тиск. Декілька ступенів, кожна з яких очищатиме воду від різних забруднювачів, дозволять значно покращити якість питної води. Проте зростає ціна.

Мембрана для мікрофільтрації

У системах цього типу розміри мікроскопічних отворів можуть змінюватись від 0,1 до 1,0 мкм. Ці вироби використовуються у пристроях очищення першого рівня. Вони від тих сполук, які роблять воду каламутною. Цей вид фільтрувальних мембран - не що інше, як попередній рівень. Тільки після цього можна переходити до більш тонкого очищення. Часто це рішення використовують, коли необхідно обробити стічні води.

Ультрафільтраційні

Ультрафільтраційна мембрана може мати пори розмір яких коливається від 0,02 до 0,1 мкм.

На цьому етапі з води забираються всі різні високомолекулярні речовини. Крім того, цей фільтр чудово справляється з бактеріальними забрудненнями. Єдиний нюанс - цей виріб не в змозі прибрати солі. Найчастіше ці рішення використовуються на очисних спорудахпромислових масштабів. Також їх можна знайти і в побутових фільтрах, де допускається утримання у воді солей.

Нанофільтрація

Нанофільтраційні мембрани мають пори від 0,001 до 0,02 мкм. Ці елементи відповідають за пом'якшення дуже твердої води. Дана мембрана може утримувати у своїх порах хлороорганіку та частки важких металів. Якщо говорити про рівень очищення від важких металів у відсотковому відношенні, система здатна утримувати їх лише 30%. Але при цьому дана нанофільтраційна деталь майже повністю пропускає розчинені солі.

Зворотноосмотична мембрана

У ній пори мають найменші розміри - вони можуть коливатися від 0,0001 до 0,001 мкм.

Виріб має високі селективні властивості і створений таким чином, щоб видаляти практично всі забруднення, домішки, шкідливі речовини, які люди вживають разом із водою.

Ця мембрана здатна пропускати гази і не велика кількістьсолей. Якщо необхідно відфільтрувати морську, система фільтрації води з цими елементами дозволяє опріснити її на 97%. Процес очищення за допомогою даних мембран веде до того, що практично повністю нейтралізуються солі, віруси, різні бактерії, нафтопродукти та багато іншого.

Фільтри роблять із справжню якісну та нешкідливу воду, яка потім розливається у пляшки, використовується для приготування самих різних напоїв, застосовується у фармацевтичній та інших галузях. Також вона широко застосовується в електроніці, мікробіології. Ця технологія дуже ефективна. Проте, ціни на такі елементи задоволені високі.

Принцип дії

Отже, дані фільтри - це дуже тонка мембрана з величезною кількістю пір різних розмірів. Ці елементи можуть забезпечувати максимальний рівень очищення. Крім цього, після того, як вода пройшла через мембранні фільтри, вона не змінює свій склад. У ній залишаються і солі, і важливі людини мікроелементи.

У процесі фільтрації з мембранами вода має високий рівеньочищення, а також є повноцінним, насиченим усіма необхідними мінералами.

У цих та подібних системах із застосуванням мембран працює тангенціальний принцип руху рідини біля мембрани. Вода потрапляє у фільтр через один канал, а йде через два. З цього випливає, що вода накопичується на двох сторонах мембрани.

Ефективність роботи даних фільтрів у цілому залежить від того, яку площу та товщину має та чи інша мембрана. Також суттєво впливає на продуктивність тиск води та її температура.

Похідні фільтри: принцип роботи

Для любителів походів є популярні елементи Nerox, принцип роботи яких суттєво відрізняється від стаціонарних установок. Так, у ємність, де міститься брудна вода, укладають мембранні фільтри. Чиста вода виводитиметься в іншу ємність за допомогою спеціального каналу.

Ці фільтри досить ефективні та дозволяють максимально очистити рідину. Але вони мають один серйозний недолік. Необхідно періодично очищати мембрану від осаду. Виробники стверджують, що очищати систему слід вручну.

Як і чим обробляти мембрану

Якщо осад неорганічний, його простіше видалити засобами, у складі яких є кислота. Органічні речовини, їх з'єднання, біомаса легко вимивається розчинами на основі лугів Не варто для очищення використовувати азотну та сірчану кислоту.

З їхньою допомогою можна легко вивести з ладу дорогий мембранний елемент.

Переваги і недоліки

Серед переваг, які має дана система фільтрації води, виділяють простоту, зручність експлуатації та обслуговування мембрани. Крім того, рідина після всіх щаблів очищення дуже чиста, але при цьому в ній зберігається сольовий склад. Мембрана здатна видалити навіть найдрібніші домішки. Більшість систем мають досить компактні розміри. Деякі моделі можуть успішно використовуватися в польових умовах, а також як системи очищення стічних вод. Недоліки – висока ціна. Крім того, зазначають, що при всій ефективності роботи швидкість цього процесу неймовірна низька. Потрібно монтаж накопичувальних баків.

Види систем по конструкції

Отже, якщо говорити про конструкцію, то розрізняють декілька типів мембранних фільтрів. Це моделі, в основі яких лежить єдина речовина без підкладок. Також є мембрани на тканинній основі або з різних пористих матеріалів. Це елементи армованого типу. Ще виробляють вироби із сировини з великими порами.

Фільтри зворотного осмосу

Зворотноосмотична мембрана дискового типу в більшості випадків є тонкими елементами на основі композитних матеріалів. Кожен шар такого фільтра виконаний з різних сполук.

Трубчасті

Системи цього типу виготовлені з пористих матеріалів. Це може бути пластик, кераміка, метал або металокераміка. Що стосується розмірів, то по діаметру така мембрана в різних моделяхможе бути за кілька сантиметрів.

Крім цього, можна виділити асиметричну та симетричну трубчасту мембрану. У перших густота часу на всьому обсязі однакова. У другому випадку одна з поверхонь може бути виготовлена ​​більш щільного матеріалу. Це робочий шар, який повідомляє про ступінь очищення. Великопористі мембрани тільки пропускають очищену воду.

Рулонні фільтри

Це система, де мембрана встановлюється на дренажний шланг. Коли починається подача води, рідина рухається спірально. Після цього весь обсяг її накопичується в спеціальному шланзі і виводиться з другого кінця.

Конструкція відрізняється зручною формою, а робоча частина – ультратонка. Це гарантія високої продуктивності. також в даному випадкузначно знижено ризик забруднення. Ці рішення можна використовувати для різних цілей, у тому числі і для фільтрації стічних вод.

Підлоговонні

Також можна виділити половолоконні мембранні фільтри. Вони мають форму трубочок. Деяка кількість міститься у фільтрувальному пристрої. У результаті - рішення, де робоча поверхня суттєво збільшена, що найбільше найкращим чиномвідбивається на продуктивності.

Недолік – практично відсутній контроль потоків вздовж волокон фільтра.

Ці моделі часто засмічуються. Через цю особливість їх не варто використовувати для очищення стічних вод.

Ціни

Виробники встановлюють різні цінина обладнання. У більшості випадків вартість залежить від продуктивності та ступеня очищення. Розглянемо найпопулярніші моделі від різних виробниківта їхню ціну.

Nerox - 1350 рублів

Ці вироби підійдуть для фільтрації стічних вод. Фільтр осмос дозволяє зберегти сольовий баланс. Виріб відрізняється легкістю та компактністю. Ця модельможе використовуватися як стаціонарно, і на природі. Щоб система працювала справно, необхідно періодично очищати мембрану.

"Аква-експерт" – 1450 рублів

Ця модель призначена для роботи з водою будь-якої якості. Також можна застосовувати фільтр до стічних вод. Як заявляє виробник, мембрана дає змогу відновити структуру рідини. Систему дуже просто використовувати та очищати при необхідності.

Рішення від компанії «Аквафор»

Зворотний осмос "Аквафор" - це продуктивні, компактні домашні системи для очищення питної води. Серія цих фільтрів відрізнялася від звичних систем, що має приємний дизайн.

Система має особливу конструкцію. Так, модель складається з колектора та змінного картриджа. На відміну від традиційних систем очищення на зворотному осмосі, цей фільтр набагато простіше в обслуговуванні та експлуатації.

Виробник заявляє про високий ресурс змінних картриджів. Також ці моделі відрізняються легкістю заміни фільтрів. Для цього достатньо лише натиснути кнопку, зняти картридж і вставити новий. Зворотний осмос "Аквафор" не вимагає постійної дезінфекції: при заміні картриджа практично всі поверхні, на яких могли б оселитися бактерії, будуть ідеально чистими. Очищена вода після цих фільтрів міститиме лише кисень. Всі інші домішки будуть відсіяні. Якість фільтрації дуже висока.

Фільтри від компанії «Екософт»

Український виробник "Екософт" виготовляє побутові системи під брендом «Наша вода». Серед лінійок продукції - глечики, проточні, зворотньоосмотичні системи. Сьогодні ця компанія досить успішна, а продукція має попит і отримує позитивні відгуки.

Унікальні технології, які розробили вчені з України, дають змогу ефективно очищати воду від практично всіх відомих на сьогодні домішок. Фільтр осмос здатний впоратися із залізом, марганцем, органічними сполуками, важких металів. Готові рішенняПідприємства мають великий попит. Ці системи справді роблять воду якісною та чистою.

Вартість рішень "Наша вода" досить висока. Однак це не просто фільтр. Це цілий комплекс обладнання, який покликаний зробити життя більшості людей кращим. У комплекті все потрібне обладнання. Також компанія виробляє змінні фільтри до всієї лінійки продукції. Всім тим, хто піклується про здоров'я, обов'язково варто придбати такі системи. Вода – це життя, а чиста вода – це здорове та щасливе життя.

Деякі галузі промисловості висувають підвищені вимоги до якості води. Наприклад, для приготування ліків, мікросхем вона має бути дистильованою. Таку якість можна отримати за допомогою мембранних методів очищення води.

До них відносяться мікрофільтрація, ультрафільтрація, зворотний осмос, нанофільтрація, електродіаліз. Принцип дії мембранних систем очищення води ґрунтується на здатності спеціально розроблених мембран пропускати молекули води та затримувати молекули та іони солей та інших речовин, розчинених у воді. Вода, що пройшла через мембрану називається фільтратом, а решта - концентратом.

На світлині: Мембранний елемент – Filmtec BW

Теорія напівпроникних мембран

Існує кілька теорій, що пояснюють принцип дії напівпроникних мембран:

1) Молекули води менше за розмірами, ніж молекули розчинених у ній речовин, тому вони просочуються крізь пори мембрани, а домішки немає;

2) Вода дифузує через перегородку швидше за рахунок вищого коефіцієнта дифузії;

3) Вода, що знаходиться в товщі мембрани в капілярному або зв'язаному стані, постійно утворює нові водневі зв'язки з молекулами води, що знаходяться в концентраті і таким чином витягує тільки чисту воду, тому що солі не можуть утворювати водневі зв'язки.

Матеріал та класифікація мембран

Напівпроникні мембрани – це головний елементв системі. Від їх якості і типу залежить результат пом'якшення (видалення солей). Вони мають бути досить міцними, селективними (здатними пропускати деякі речовини та затримувати інші), хімічно стійкими до розчинів солей, довговічними. Основні матеріали для виробництва мембран: полімери синтетичні та рослинного походження, смоли, силікатне скло, метали, керамічні матеріали, стінки внутрішніх органіві т.д. Розмір пор мембран коливається від 0,1 до 10 мкм.

Вважається, що поділ мембранної очистки на окремі методи заснований на розмірі пор мембран (за зростанням):

1) Зворотний осмос;

2) Нанофільтрація;

3) ультрафільтрація;

4) Мікрофільтрація.

Відповідно, методи дають різна якістьочищення та мають різні сфери застосування.

Зворотний осмос та ультрафільтрація – у фармакології, медицині, харчовій промисловості;

мікрофільтрація та нанофільтрація – знезалізнення води. В деяких літературних джерелахзворотний осмос та ультрафільтрація викладаються як синонімами. Втім, схема у них у всіх однакова: насоси подають очищувану воду під необхідним тиском в ємність, де вона проходить через мембрану. Відмінність електродіалізу полягає у використанні електричного струму, як рушійної силизамість тиску. В цьому випадку в ємність опускаються електроди (катод та анод), які викликають гідроліз солей та спрямований рух іонів. Зазвичай електродіалізні установки мають не одну, а кілька напівпроникних мембран.

Мембранні технології відрізняються від простого фільтрування тим, що забруднення не накопичуються в мембрані, а залишається біля її поверхні в рідині. Вони видаляються такими способами: поперечним потоком, зворотним промиванням, ультразвуком.

Очищення води від шкідливих домішок актуальне не тільки при її використанні як питна, а й для технічних потреб, де висока мінералізація призводить до появи накипу, засмічень у сантехнічному обладнанні та арматурі, некоректній роботі побутової електротехніки. Один з ефективних способівборотьби зі шкідливими компонентами - мембранний фільтр для очищення води, що широко застосовується в промислове виробництвота побутове господарство.

На ринку представлений ряд мембранних пристроїв для водоочищення від різних виробників, при їх виборі слід враховувати характер забруднень, цільове призначення очищеної води та її споживання. При самостійному монтажісистем з використанням мембранних фільтрів важливу рольграє ступінь забруднень - при їхній великій інтенсивності потрібно використання фільтруючих пристроїв попереднього очищення та пом'якшення. Щоб правильно зібрати систему очищення води з використанням будь-якого типу фільтрів, необхідно провести її лабораторний аналіз хімічного складу, дана умова є обов'язковою при водозаборі зі свердловин та колодязів приватних будинків, заміських дач.

Мембранний фільтр для води відносять до пристроїв глибокої очистки, завдяки малим порам фільтраційного матеріалу він здатний відсіювати забруднення діаметром від 0,0001 мкм. Щоб зрозуміти, що являє собою такий фільтр, розглянемо поетапну технологіюйого виробництва:

• Нарізують поліпропіленову сітку на прямокутники необхідної довжиниі ширини, вона служить прокладкою між шарами матеріалу, що фільтрує.
• Відрізають шматки поліестеру рівного із сіткою розміру, в ньому є дрібні канали, через які проходить вода і затримуються шкідливі домішки, матеріал є елементом, що фільтрує мембрани.
• Поліестер укладають у стоси по 15 листів і скріплюють між собою високочастотними акустичними хвилями за технологією ультразвукового зварювання, отримуючи один із складальних елементів пристрою - фільтратор.
• Розмотують рулон із спеціального фільтрувального паперу і пропускають його через суміш рідкого пластику з розчинником, яким покриває одну зі сторін, після застигання пластику та випаровування розчинника на паперовій стрічціформується унікальна дрібної структури мембрани.
• Мембрану розкладають на столі, накривають її зверху сіткою розміром в 2 рази менше, і загортають другу частину стрічки нагору - отримують своєрідний конверт з двох поверхонь, що фільтрують, між якими розташована ізолююча сітка.

• На краї пластикової трубки з круглими отворами по всій довжині наносять клей і прикладають до нього стопку з поліестерних ряду фільтраторів, закріплюючи на трубі скотчем.
• Укладають на перший лист поліестеру мембранний конверт з сіткою посередині і приклеюють його по краях, зверху накладають наступний лист фільтратора, мембрану і проклеюють.
• Операцію повторюють кілька разів (кількість фільтруючих мембранних шарів залежить від якості фільтра), отримуючи в результаті своєрідний мембранний сендвіч. У недорогих побутових пристроях кількість намотуваних на дренажну трубку рукавів не перевищує одного — двох, у високотехнологічних промислових установках, де потрібна висока якість очищення, число шарів, що фільтрують, досягає 15.
• Починають обертати трубку, намотуючи на неї всі зібрані в єдине ціле елементи фільтра, зверху стискають і закріплюють шари, що фільтрують, скотчем.
• По краях встановлюють торцеві пластикові наконечники та фіксують їх на клей.
• Намотують на циліндричну поверхню фільтра скловолоконну нитку проклеєну з необхідним натягом, надлишки клею прибирають. Після висихання клейового складуна поверхні фільтра утворюється міцна скловолоконна оболонка.

Побутові фільтратори в процесі виробництва збирають із чотирьох листів у наступній послідовності: мембрана, що підтримує поліестерний фільтратор, поліетиленова підкладка, сітка. Листи складають разом в один рукав і намотують на дренажну трубу, У фільтрі їх може бути кілька, покладених впритул один одному і скручених у спіраль.

За розглянутою вище технологією виготовляють найбільш популярні рулонні мембрани, також на ринку зустрічаються мембранні пом'якшувачі у вигляді дисків або виготовлені з інших матеріалів (кераміка).

Принцип роботи

Рулонні фільтри для води мембранного типу найчастіше використовують у системах побутового водоочищення, їх принцип роботи заснований на пропусканні рідини через спеціальну дрібнокомірчасту мембрану на просоченій. паперовій основіта відведення забруднень з частковим уловлюванням поліестерним фільтратором. Він необхідний коректної роботи системи — щоб фільтр діяв, вода подається на мембрану під тиском, у своїй шар поліестеру створює опір шляху водного потоку і перешкоджає його виходу через очищувач. За його відсутності вода під тиском безперешкодно проходить через фільтр у поздовжньому напрямку, не продавлюючись у мембрану і потім дренажну трубу.

Робота мембранного рулонного фільтра складається з наступної послідовності технологічних операцій:

• Вода, що очищається, надходить в торцеву частину фільтра і проходить вздовж мембрани, з цього кінця внутрішня пластикова трубка запаяна і не має дефрагментації.
• З іншого кінця корпус закриває кришка з вихідним штуцером малого діаметра, що обмежує тиск. В результаті всередині з'являється надлишковий напір і вода, що очищається, продавлюється крізь ряд мембранних фільтрів до круглих отворів на центральній трубі.
• У процесі продавлювання всі частинки, розмір яких перевищує діаметр осередків мембрани, збираються в поліестерному фільтраторі і між осередками сітки, а потім вимиваються потоком води, що проходить.

Важливо: За відсутності промивання фільтруючої системи проточною водою дрібні осередки мембрани забиваються шкідливими домішкамив короткий часі вона перестає виконувати свої функції.

• Таким чином, рідина, що фільтрується, рухається одночасно вздовж фільтра і в радіальному напрямку, просочуючись в мембрану, скручену в спіраль. Очищена вода (пермеат) через центральну дренажну трубу виводиться назовні, а забруднена рідина (концентрат) з високим вмістом шкідливих домішок збирається біля вихідного торця фільтра після поздовжнього проходження через сітку та поліестерову підкладку.
• Сольовий концентрат відводиться в накопичувальну ємність для подальшого використання у побутовому господарстві або утилізується шляхом зливу в каналізаційну систему.

Як видно з принципу дії даного фільтра, значна частина рідини, що очищається (близько 3/4) містить високу концентрацію шкідливих домішок і зливається, тому при побутовому використанні подібних систем слід продумувати питання про раціональному використанніцих водних обсягів у господарських цілях.

Порада: Непоганий вихід із ситуації великої витрати води в квартирах з приладами обліку - врізання в трубопровід трійника з зворотним клапаномчерез який забруднений розчин направляють назад у водопровідну систему. Фільтр включають під час побутового використання води (миття посуду, прийняття ванн) і концентрат відразу витрачається з господарською метою.

Конструкція фільтруючої системи на основі мембран

У продажу є велика кількість побутових фільтруючих систем мембранного типу. вітчизняного виробника, що заслужили позитивні відгуки споживачів, до них відносять відомі бренди: Аквафор, Гейзер, Істок, Нова вода, Atoll, Роса. Типові моделі з зворотним осмосомскладаються з наступних елементів:

• Фільтр первинного очищення. З водного потоку видаляє великі механічні частинки розміром від 5 мкм, дрібні піщинки, зважений бруд, іржу. Картридж даного фільтра часто виготовляють із спіненого поліпропілену, за його допомогою проводиться механічне очищення води від завислих забруднень.
• Адсорбційний фільтр. Фільтруючим елементом очищувача є активоване вугілля, поверхневий шар якого вбирає шкідливі речовини з води. Вугілля добре очищає воду від хлорних сполук, органічних домішок.
• Високоякісний фільтр доочищення. Наповнювачем картриджа є брикетоване активоване вугілля, що видаляє з рідини механічні частинки діаметром до 1 мкм і виробляє доочищення хлорних сполук та органіки.
• Зворотноосмотичний мембранний фільтр. Видаляє з води всі частки розміром від 0,001 до 0,0001 мкм або 96 - 98% всіх забруднень, до цієї категорії потрапляють нерозчинні двовалентні оксиди металів (марганець, калій, залізо), органічні домішки, бактерії та віруси.
• Мінералізатор.Очищена стерилізована дистильована вода не має у складі корисних для здоров'я людини мінералів та солей, які були видалені у процесі очищення разом із шкідливими домішками. При використанні в якості питної її пропускають через проточний мінералізатор з мінеральними солями, насичуючи воду, вони підвищують її смакові якості і роблять корисною для здоров'я.
• Накопичувальний бак. Питну воду відправляють у металевий накопичувальний бак з метою використання у будь-який час без очікування завершення процесу очищення.
• Електронний модуль керування (додатково потрібен при низькому тиску води у водопроводі). Запуск нагнітальної помпи при спустошенні накопичувального бака, здійснює очищення системи в автоматичному режимі.

Класифікація мембран за розмірами пор

Мембраною називають тонку еластичну плівку, закріплену на поверхні, що несе по периметру, дане визначення не надто підходить для систем водоочищення, де призначення мембранних гнучких пластин — фільтрація води.

Пори матеріалів, що використовуються у водоочищенні, здатні пропускати домішки різних діаметрів, враховуючи даний фактор, склалася система поділу мембран за розмірними параметрами пропускаються частинок на наступні групи:

• Мікрофільтраційні (1-0,1 мкм). Включення з таким розміром має каламутна вода і стічні сірі стоки, подібні фільтри також використовуються для очищення води від колоїдних великих частинок і крупнодисперсних органічних домішок. Фільтри подібного очищення відносять до розряду механічних, у побутових системах попереднього водоочищення аналогічні функції виконує поліпропіленовий картридж.
• Ультрафільтраційні (0,1-0,01 мкм). Відсівають дрібні колоїдні домішки та високомолекулярні сполуки, водорості, бактерії, тривалентні нерозчинні оксиди металів.
• Нанофільтраційні (0,01-0,001 мкм).Використовуються в системах пом'якшення води, здатні очищати рідину від розчинних двовалентних оксидів заліза, калію, марганцю, хлору, різного виду барвників.
• Назад осмотичні (0,001-0,0001 мкм). Фільтри глибокого очищення ефективністю до 99%, набули широкого поширення в промисловому опрісненні морської води. Видаляють із рідини всі солі та оксиди металів, бактерії, нафтопродукти, барвники, пестициди. Системи зворотного осмосу широко використовуються в медицині, харчовій та хімічної промисловостідля одержання стерилізованої води.

При виборі водоочисної установки важливим критеріємє тиск у системі, для великих розмірівпір в мембранах достатньо 1 - 2 атмосфер, найвищий напір потрібно для фільтрів зворотного осмосу - мінімум 3 атмосфери.

Типи мембранних фільтрів з конструктивного виконання

Крім розмірних параметрів, мембранні фільтри в залежності від конструктивного виконанняділять на такі види:

Дискові. Даний вид фільтрів нечасто використовують у побутовому господарстві, мікропористі мембрани найчастіше застосовують у промисловій сфері для водоочищення великих обсягів води у великогабаритних установках. Матеріалом виготовлення є капрон, поліамід, поліефірсульфон, фторопласт, поліетилентерефталат (лавсан), ацетилцелюлоза. У процесі виробництва очисні елементи з мембранами розташовують у фільтрах такими способами:

• безпідкладковим, фільтратор виконаний з однорідного матеріалу;
• армованим з тканинною або полімерною сітчастою основою;
• подложечным - з основою з міцного крупнопористого матеріалу.

На ринку водоочисного обладнання можна придбати дискові гейзери. полімерних матеріалівіз вбудованими канавками, що пропускають частинки розміром від 100 мкм.

Трубчасті.мають просту конструкціюу вигляді трубки з пористого матеріалу, в яку рідина, що фільтрується надходить через торцеву кришку з отворами і потім видавлюється назовні під тиском, проходячи через пори мембранного очищувача. Матеріалами виготовлення корпусу дрібнопористої мембрани можуть бути кераміка, металокераміка, пластик, метали різних металів.

Рулонні. Пристрій подібних фільтрів було розглянуто вище, вони є намотаний на дренажну трубку сендвіч з плівки зворотного осмосу, поліестерової підкладки, поліетиленової плівкита сітки. При їх роботі вода з торцевої частини потрапляє на мембрану і стікає по спіралі дренажні отвори, а концентрат з домішками утилізується або використовується для господарських потреб.

Підлоговоконні. Цей типмембран розрахований для промислового застосування, є дуже дрібні фільтраційні трубочки, складені в пучок. Рідина, що очищається, проходить крізь капіляри в їх стінках, діаметр яких перешкоджає проходженню домішок більших розмірів. Подібну конструкцію мають ультрафільтраційні мембрани, що відсівають частинки діаметром від 0,1 мкм.

Треково-мембранні. Подібного виду мембрани виготовляють із тонких плівкових полімерів завтовшки 12 - 23 мкм методом бомбардування поверхні іонами криптону, в результаті з'являються наскрізні канали з фіксованим діаметром до 0,05 мкм (для поліетилентерефталатної плівки). Одне з найпростіших пристроїв на їх основі, що використовується для водоочищення в побутовому господарстві, є плівковою мембраною з діаметром отворів 0,2 - 0,4 мкм, поміщену в закритий пластиковий футляр.

Для роботи пристрою його корпус занурюють у ємність із водою та підключають зливну трубку, опускаючи її нижче за рівень рідини в резервуар (банку) для збору відфільтрованої води. Перед фільтруванням воду підсмоктують і після того, як струменевий режим перейде в краплинний (мембранний фільтратор входить у роботу), починають збирати фільтрат.

Трекові мембранні фільтри тонкого очищенняводи, Середня цінаяких близько 700 руб., не вимагають електроенергії, пристрій можна брати з собою на дачу, у відпустку з умовами дикого проживання, туристичний похід. Перевагою трекової системи є простота в обслуговуванні - після забивання пір похідний мембранний фільтр для очищення води розбирають, знімають очисник, протирають його чистою губкою від нальоту під струменем води і занурюють у розчин 5% лимонної кислотидля відновлення.

На ринку водоочисного обладнання реалізується низка трекових фільтраторів, популярні бренди — Нерокс, Капель, Сніжинка.

Плюси та мінуси мембранних фільтрів

Серед усіх різновидів мембранних фільтрів у побутовому господарстві знайшли застосування установки зворотного осмосу з початковою вартістю близько 6000 руб., що мають високою ефективністюводоочищення. До них позитивним якостямвідносять:

• Високу чистоту відфільтрованої води, де відсутні всі види бактерій, мікробів, вірусів, оксиди металів, що викликають накип.
• Система фільтрації має просту конструкцію та може самостійно обслуговуватися споживачем.
• На відміну від популярних побутових альтернативних методівочищення з аераційними установкамита іонообмінними смолами, система зворотного осмосу займає невеликий простір під мийкою.
• Термін експлуатації мембранного фільтра завдяки технології з постійним прочищенням його поверхні проточною водою перевищує час використання картриджів у системах глекового типу і може доходити до 2-х років. Системи, де передбачено автоматичне очищення мембрани, працюють без зміни фільтра 5 і більше років.

Незважаючи на високу якість очищення, мембранний фільтр із зворотним осмосом має ряд недоліків, що обмежують його широке застосуванняв побуті:

• При експлуатації установок з цим методом фільтрації ефективно очищається лише 1/4 частина води, що надходить, решту доведеться зливати в каналізацію або шукати їй застосування в господарських цілях.
• Висока якість очищення вимагає сильного тиску в системі до 10 атмосфер для продавлювання води через дрібнокомірчасту мембрану, такий напір можна досягти тільки з використанням електронасоса, для роботи якого потрібна електроенергія - це суттєво підвищує експлуатаційні витрати.
• Для коректної роботи мембрани зворотного осмосу вода перед фільтрацією має проходити попереднє очищення - в результаті додатково використовують три фільтри (стандартний комплект Аквафор тріо, Роса). У двох із них вугільні картриджі підлягають обов'язковій періодичній заміні, що призводить до додаткових витрат.

• Проходячи через систему зворотного осмосу, вода втрачає корисні для здоров'я людини мінерали і стає несмачною, тому для покращення смакових якостей використовують додатковий вузол мінералізації з витратними компонентами.
• Порівняно з іншими системами, фільтр зворотного осмосу має досить низьку продуктивність (максимум 0,12 л/хв у популярної моделі Гейзер Престиж) та використовується лише для отримання питної води.
• Багато користувачів скаржаться на гамірну роботу автоматичної системи, Що включає нагнітаючий воду електронасос після спустошення накопичувального бака, іноді електроніка плутається в роботі і постійно включає та відключає помпу.
• Середня вартість зворотньоосмотичного фільтратора близько 7500 руб. без нагнітальної помпи - такі витрати не кожному по кишені.

Як чистити фільтр зворотного осмосу

Необхідність та періодичність очищення зворотньоосмотичної установки залежить від якості води, обсягів фільтрації та тиску в системі, за наявності автоматики з вбудованою функцією водоочищення термін використання картриджа може сягати 6 років.

Якщо конструкції установки не передбачена можливість автоматичного обслуговування фільтра, його можна промити самостійно одним з наступних методів:

• Дістати картридж і направити в нього струмінь води у зворотному напрямку, через невеликий тиск вона проходитиме фільтруючі шари наскрізь, вимиваючи відкладення. Після промивання фільтр можна покласти у воду із лимонною кислотою на кілька годин.
• Сучасні конструкції побутових фільтрів відрізняються невисокою міцністю корпусу, що складається з кількох шарів полімерної плівки. Її досить просто розмотати, потім випрямити 2 спіральні рукави, в яких легко відокремити фільтр, сітку та підкладку один від одного. Можна опустити всю систему в ємність із водою та ретельно промити її складові з подальшим відстоюванням у розчині 5% лимонної кислоти. Після висихання картридж легко зібрати назад, скріпивши корпус скотчем чи ізолентою.

У побутовому господарстві для отримання питної води високої якості чудово зарекомендував себе мембранний очищувач води зі зворотним осмосом, що виробляє 95-98% фільтрування всіх шкідливих і корисних для організму людини компонентів. Незважаючи на масу недоліків (низька продуктивність з утилізацією 3/4 водного обсягу, високі експлуатаційні витрати, відсутність корисних мінералів) система не має конкурентів за якістю фільтрування і є найкращою для отримання надчистої питної води з комунальних магістралей та індивідуальних водних джерел.

Відео

Принцип роботи системи зворотного осмосу

Як рулонна мембрана фільтрує воду та її пристрій

Фільтр з трековою мембраною – як використовувати