Ультрафильтрация

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.

image08

 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.

 

image09

 

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.

 

image10

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.