Обратный осмос – один из самых эффективных методов очистки воды от любых загрязнений. Но он задерживает практически все растворенные в воде частицы. А на практике часто нужна не полная, а селективная фильтрация частиц, также называемая фракционированием. Целью фракционирования является сохранение растворенных в воде полезных веществ. Поэтому существует сразу несколько методов мембранной фильтрации нужной степени тонкости.
Механизм работы мембранных фильтров
Модель работы мембранных фильтров не отличается в зависимости от выбранного метода. Вода под давлением подается на полупроницаемую мембрану. Молекулы воды ее легко проходят, а сторонние примеси остаются по ту сторону мембраны в виде концентрата, который потом просто сливается в дренаж. Микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос (именно в таком порядке) имеют разные размеры пор, и обеспечивают степень фильтрации, требуемую под определенную задачу.
Микрофильтрация
Мембранный фильтр в установке микрофильтрации имеет средний размер пор 0,1 мкм. Диапазон размеров, в зависимости от вида фильтра и целей фильтрации может варьироваться от 0,05 мкм, до 5 мкм. Микрофильтрация эффективна для удаления из воды микрочастиц и некоторых макромолекул. Способна отфильтровать простейшие живые организмы, бактерии и вирусы. По сути, микрофильтрация – просто очень тонкая механическая фильтрация.
Чаще всего ее используют на водозаборных сооружениях в качестве ступени механической очистки (для удаления взвешенных примесей). Микрофильтрация также эффективна в качестве дополнительной ступени очистки после засыпных и сорбционных фильтров.
Ультрафильтрация
Средний размер пор мембраны ультрафильтрации в 10 раз меньше, чем у микрофильтрации и составляет 0,01 мкм. Может варьироваться от 0,001 мкм, до 0,05 мкм. Ультрафильтрация применяется для полного удаления из воды макромолекул сторонних примесей. Очень эффективна против простейших живых организмов, бактерий и большинства вирусов.
Установки ультрафильтрации могут выступать в качестве основного фильтрующего элемента на производствах без особых требований к качеству воды. Ее часто применяют для очистки поверхностных и сточных вод, а также как предварительную ступень очистки перед обратным осмосом.
Нанофильтрация
Нанофильтрация по степени селективности мембран и тонкости очистки воды уступает только обратному осмосу. Поры фильтрационной мембраны, в среднем, имеют размер около 0,001 мкм. Может варьироваться от 0,0008 мкм, до 0,01 мкм. Нанофильтрация способна убрать все примеси из воды, кроме ионов металлов и некоторых растворимых солей. Против всех остальных примесей показывает очень высокую эффективность, включая бактерии, вирусы, кислоты, растворенные пестициды и гербициды.
Нанофильтрация используется в тех областях производства, которым нужна тонкая очистка воды, но при этом допускается (или необходимо) сохранение определенного содержания солей. К примеру, ультрафильтрация часто используется в нефтяной и пищевой промышленности.
Обратный осмос
Самый эффективный метод мембранной очистки. Поры обратноосмотической полупроницаемой мембраны имеют размер 0,0001 мкм. Через исправную мембрану обратного осмоса могут пройти только молекулы воды (с погрешностью в 1%). На выходе получается вода очень близкая к дистиллированной по своим свойствам.
Обратный осмос – отличное решение для производственных линий, которым требуется максимальная очистка воды: фармацевтическое производство, парфюмерия, ТЭС и т.д.
Выбор вида мембранной фильтрации сводится к трем ключевым показателям:
- Качеству исходной воды;
- Требуемым показателям очищенной воды;
- Нужной производительности системы.
Чем тоньше степень фильтрации, тем дороже оборудование и его обслуживание. Стоимость обратного осмоса может достигать семизначных сумм. Поэтому анализ и предварительное проектирование системы водоподготовки просто необходимо. Возможно, для ваших целей подойдет более бюджетная система мембранной очистки. Точно сказать может только опытный специалист.
