Вода, наряду с продуктами питания, всегда являлась важнейшим компонентом, обеспечивающим существование жизни на нашей планете. Исследования влияния воды на биохимические процессы, протекающие в организмах, однозначно указывают на примесный состав воды как на фактор, во многом однозначно их определяющий.

Повышенное содержание различных примесей придает воде неприятный вкус, наносит вред здоровью человека, приводит к быстрому износу оборудования, является причиной брака в текстильной, бумажной, косметической и др. отраслях промышленности. Для решения этих проблем используют различные процессы очистки воды, одним из которых является ультрафильтрация.

 Ультрафильтрация воды

Ультрафильтрация – это процесс очистки воды, при котором механизм разделения основывается на принудительном продавливание жидкости с помощью давления через полупроницаемую мембрану с размером пор 0,002…0,1 мкм. Наиболее распространены ультрафильтрационные мембраны из неорганических материалов, таких как оксид алюминия, кремния или титана.

К основным характеристикам процесса ультрафильтрации можно отнести:

• высокоэффективную фильтрацию под давлением до 6 атм;
• практически полное отсутствие реагентов;
• простую автоматизацию;
• полную очистку воды от взвешенных веществ;
• обеззараживание (устранение 99,99% бактерий и вирусов);
• осветление воды, за счет снижения мутности и цветности воды;
• эффективную очистку воды от железа и марганца;
• высокую степень удаления органических веществ и коллоидного кремния;
• ультратонкую очистку воды (степень фильтрации 0,01 микрон);
• способность сохранять соли, входящие в состав природной воды.

Принцип работы ультрафильтрации

Ультрафильтрация представляет собой баромембранный процесс разделения, т.е., процесс, происходящий под давлением. Движущая сила данного процесса – в разности давлений между сторонами полупроницаемой перегородки – мембраны.

С целью предотвращения быстрого закупоривания пор ультрафильтрационной мембраны мелкими механическими примесями входная вода должна подвергаться предварительной очистке. Для этого используют механические фильтры «грубой» очистки.

При необходимости в поток очищаемой воды можно добавлять вспомогательные реагенты – коагулянты и флокулянты. Их  использование дает возможность задержать, во-первых, частицы размером меньше, чем диаметр пор мембраны, за счет образования хлопьев (флокул) и, во-вторых, органические и коллоидные примеси, которые фиксируются на поверхности полученных хлопьев.

Время от времени, должна осуществляется промывка фильтрующего модуля обратным током воды из сборника фильтрата для восстановления работоспособности установки.

Основной элемент ультрафильтрационной установки – фильтрующий элемент, представляющий собой аппарат с отечественными керамическими мелкопористыми трубчатыми мембранами, которые изготавливаются методом спекания металлокерамических материалов при сверхвысоких температурах. В результате получается пористая мембрана, способная задерживать практически любые мельчайшие частицы загрязнений, делая воду питьевой. Конструкция защищена патентом № 117312.

Керамические мембранные фильтры и установки на их основе разработаны российскими учёными РХТУ им. Д.И.Менделеева. Длительные исследования конструкции аппаратов на основе керамических мембран привели российских ученых  к новейшим разработкам, улучшению эксплуатационных и физико-химических параметров  отечественных керамических мембран.

Состав стандартных ультрафильтрационных установок

Состав основных структурных элементов может немного различаться и зависит от:

• условий эксплуатации;
• необходимого уровня автоматизации;
• химического состава очищаемой воды;
• требований к качеству очищенной воды.

Так, например, если вода из источника мягкая, то блок для умягчения можно не ставить, если содержание железа в воде из источника не превышает предельно допустимую концентрацию, то блок аэрации с исходной емкостью не нужны.

В стандартном исполнении состав основных структурных элементов имеет:

• блок ультрафильтрации (БУФ);
• блок аэрирования;
• блок дозирования растворов коагулянта или флокулянта;
• предварительный фильтр «грубой» очистки;
• блок адсорбции;
• блок умягчения;
• блок ультрафиолетового обеззараживания;
• блок автоматической промывки;
• узел автоматического управления;
• трубопроводная арматура и соединительные элементы.

Почему ультрафильтрация одно из самых эффективных и безопасных решений для очистки воды?

• широкий ассортимент оборудования и модульная конструкция дает возможность очищать воду с разной производительностью от 5 до 90 м³/час;
• рабочее давления в сети может варьироваться от 1 до 6 атм;
• имеет низкое потребление электроэнергии;
• обладает компактным и эффективным оборудованием с возможностью автоматизации и интеграции с существующими системами управления;
• для промывки модуля ультрафильтрации требуется небольшое количество воды;
• дает высокое качество очищенной воды от взвешенных веществ, большинства бактерий и вирусов, высокомолекулярных органических соединений и коллоидных примесей;
• очищает воду с высокой мутностью и цветностью;
• сохраняет необходимые человеку соли кальция и магния и позволяет получать физиологически полезную и вкусную воду.