Продукция
Виды деятельности
Вентиляция
Автоматизация инженерных систем
Рыбные хозяйства
Озонирование в сельском хозяйстве
Озонирование в промышленности
Очистные сооружения для сточных вод
Питьевая вода
Водно-оздоровительные комплексы
+7 (495) 765-21-75
+7 (495) 769-28-76
Мембранные технологии очистки воды

Около 40 лет назад начала развиваться принципиально иная технология очистки воды — мембранная технология. Она основана на пропускании воды под давлением через полупроницаемую мембрану и разделении воды на два потока: фильтрат (очищенная вода) и концентрат (концентрированный раствор примесей). Явление прохождения воды через пленку из малоконцентрированного раствора в более концентрированный раствор было открыто еще в XVIII в. Это явление получило название осмоса, а пленка, пропускающая воду, названа мембраной.

Мембранные процессы можно классифицировать по размерам задерживаемых частиц на следующие типы:

Микрофильтрационные (MF),

Ультрафильтрационные (UF),

Нанофильтрационные (NF),

Обратноосмотические (RO).

При переходе от микрофильтрации к обратному осмосу размер пор мембраны уменьшается и, следовательно, уменьшается минимальный размер задерживаемых частиц. При этом, чем меньше размер пор мембраны, тем большее сопротивление она оказывает потоку и тем большее давление требуется для процесса фильтрации.

Микрофильтрационные мембраны с размером пор 0,1-1,0 мкм задерживают мелкие взвеси и коллоидные частицы, определяемые как мутность. Как правило, они используются, когда есть необходимость в грубой очистке воды или для предварительной подготовки воды перед более глубокой очисткой.

Ультрафильтрационные мембраны с размером пор от 0,01 до 0,1 мкм удаляют крупные органические молекулы (молекулярный вес больше 10 000), коллоидные частицы, бактерии и вирусы, не задерживая при этом растворенные соли. Такие мембраны применяются в промышленности и в быту и обеспечивают стабильно высокое качество очистки от вышеперечисленных примесей, не изменяя при этом минеральный состав воды.

Нанофильтрационные мембраны характеризуются размером пор от 0,001 до 0,01 мкм. Они задерживают органические соединения с молекулярной массой выше 300 и пропускают 15-90 % солей в зависимости от структуры мембраны.

Обратноосмотические мембраны содержат самые узкие поры, и потому являются самыми селективными. Они задерживают все бактерии и вирусы, бoльшую часть растворенных солей и органических веществ (в том числе железо и гумусовые соединения, придающие воде цветность и патогенные вещества), пропуская лишь молекулы воды небольших органических соединений и легких минеральных солей. В среднем RO мембраны задерживают 97-99 % всех растворенных веществ, пропуская лишь молекулы воды, растворенных газов и легких минеральных солей. Такие мембраны используются во многих отраслях промышленности, где есть необходимость в получении воды высокого качества (разлив воды, производство алкогольных и безалкогольных напитков, пищевая промышленность, фармацевтика, электронная промышленность и т. д.). Использование двухступенчатого обратного осмоса (вода дважды пропускается через обратноосмотические мембраны) позволяет получить дистиллированную и деминерализованную воду. Такие системы являются экономически выгодной альтернативой дистилляторам-испарителям и используются на многих производствах (гальваника, электроника и т. д.).

Переход к мембранной фильтрации вызван рядом причин, прежде всего – неудовлетворительным качеством воды в населенных пунктах, связанным с ограниченными возможностями существующих очистных сооружений. Песчаные зернистые фильтры, входящие в состав всех станций водоподготовки, часто не в состоянии задержать очень мелкие частички (коллоиды), болезнетворные бактерии и вирусы, обычно развивающиеся в этих фильтрах. Именно на ультрафильтрационные мембраны ≪возложили≫ обязанность доочистки питьевой воды, ведь эти мембраны имеют поры размером 0,01-0,1 микрон, позволяющие задерживать бактерии и вирусы. Ключевым элементом любой ультрафильтрационной системы очистки воды являются мембранные аппараты, поэтому от выбора типа мембран, конструкции мембранных модулей и режима их работы будет зависеть успех работы всей установки.

Интегрирование ультрафильтрации в традиционную схему очистки поверхностных вод может осуществляться на различных стадиях технологической цепочки. На существующих станциях мембранные установки ультрафильтрации наиболее эффективно применять после отстойников вместо скорых фильтров. Для защиты мембран от засорения крупными частицами перед ультрафильтрационной установкой помещают фильтр предочистки – самопромывающийся сетчатый фильтр с размером ячеек 100-200 мкм.

Преимущественные экономические и качественные отличия ультра-фильтрационных мембран от альтернативных технологий:

  • эффективная ультратонкая фильтрация воды при низком рабочем давлении 1-2 атм;
  • снижение себестоимости очищенной воды в 5 раз;
  • уменьшение занимаемой площади в 3 раза;
  • уменьшение количества используемых реагентов более чем в 10 раз;
  • снижение расходов потребляемой воды в 2 раза;
  • уменьшение энергозатрат в 2 раза;
  • простая автоматизация;
  • полное удаление взвешенных веществ;
  • дезинфекция (удаление 99,99% бактерий и вирусов);
  • осветление воды (снижение мутности и цветности воды);
  • высокая степень очистки воды от железа и марганца;
  • эффективное удаление коллоидного кремния и органических веществ;
  • ультратонкая очистка воды (степень фильтрации 0,01 микрон);
  • ультрафильтрация позволяет сохранить солевой состав природной воды;
  • снижаются капитальные затраты на строительство здания для размещения нового оборудования.