8-800-551-75-76

Звонок по России бесплатный

С 06:00 до 18:00 (по МСК)



Мембранный модуль для фильтрации воды: достоинства и особенности взаимодействия с обратным осмосом

Лого Biokit
Мембранный модуль для фильтрации воды: достоинства и особенности взаимодействия с обратным осмосом

Мембранный модуль для фильтрации воды: достоинства и особенности взаимодействия с обратным осмосом

Среди большого ассортимента водоочистительного оборудования система мембранной фильтрации занимает одно из ведущих мест. Подробнее о той роли, которую в ней играет мембранный модуль, вы можете узнать из нашей статьи.



Преимущества и недостатки мембранной фильтрации

Комплектация системы мембранной фильтрации бывает разной в зависимости от того:

  • в каких условиях она будет эксплуатироваться;

  • какой уровень автоматизации необходим;

  • каков химический состав воды;

  • какого качества жидкости вы хотите достигнуть после очистки.

К примеру, при мягкой воде блок умягчения вам не понадобится. Вам не нужен будет и блок аэрации с исходной емкостью, если процент содержания железа не выше допустимой концентрации.

Сменный мембранный модуль комплектуется:

  • блоком ультрафильтрации (БУФ);

  • блоком аэрирования;

  • блоком дозирования растворов коагулянта или флокулянта;

  • предварительным фильтром грубой очистки;

  • блоком адсорбции;

  • блоком умягчения;

  • блоком ультрафиолетового обеззараживания;

  • блоком автоматической промывки;

  • узлом автоматического управления;

  • трубопроводной арматурой и соединительными элементами.

Если возникнет необходимость, можно дополнить конструкцию:

  • накопительной емкостью для сборки фильтрата;

  • дополнительным насосом на входной линии.

Сменный_мембранный_модуль_Аквафор_ОСМО_100-К_Аквафор.jpeg

Плюсы мембранной ультрафильтрации:

  • В настоящее время технология, которая применяется в ультрафильтрационном мембранном модуле, набирает все большую популярность, причем не только благодаря высоким показателям очистки. При таком способе обработки растворы не подвергаются химическому и термическому воздействию, а значит, этот метод можно применять и при контакте с жидкостями, которые чувствительны к влиянию высокой температуры.

  • Данный вариант фильтрации качественно очищает воду и способствует ее эффективному умягчению. Кроме того, он является наиболее экономичным: например, на дистилляцию требуется на 20–60 % больше электроэнергии.

  • Посредством мембранной ультрафильтрации с наименьшими затратами удается восстановить ценные компоненты, которые содержатся в сточных водах. Причем иногда сделать это с помощью других методов невозможно.

  • Мембранный модуль благодаря прочному материалу, из которого выполнены мембраны, помогает качественно отделить обогащенный взвесями раствор от очищенного фильтрата. Кроме того, такую установку используют, если требуется очистить от органики и микроорганизмов маломутные природные воды. Для обработки от таких тяжелых загрязнений, как барий, стронций и т. п., лучше выбирать шунтиг-фильтр.

  • Сейчас ультрафильтрация широко применяется во многих областях, что делает ее очень популярным методом очистки. Помимо этого, такие мембраны устанавливают после использования зернистых и волокнистых фильтров.

  • Этим способом можно очистить сточные воды даже от нефтепродуктов. Но в таком случае применяют гидрофильные ацетатоцеллюлозные мембраны, причем размер их пор должен превышать размер молекул примесей и гидрофобных молекул углеводородов.

  • Данная методология помогает отфильтровывать раствор волокон и твердых частиц там, где используются ионообменные и сорбционные системы. С помощью такого способа можно очистить воду и от различных масел. Для этого применяют и Фильтр AG, но он может функционировать только при определенной рабочей температуре.

На первый взгляд может показаться, что эта система совершенна, но, к сожалению, она тоже имеет свои недостатки. Распространенной проблемой является образование слоя гелиевого осадка на поверхности мембраны, который препятствует дальнейшей очистке, так как имеет большее гидравлическое сопротивление, чем сама мембрана. Это явление называют концентрационной поляризацией.

71363-11092413.jpg

Для того чтобы устранить данный недостаток и повысить результативность работы мембранного модуля, следует:

  • Использовать пульсирующий режим подачи раствора. В этом поможет насос-дозатор.

  • Применять турбулентный поток.

  • Увеличить скорость рабочей жидкости, которая омывает мембрану.

Особенности работы мембранного модуля

В настоящее время налажено производство самых разных по размеру мембранных модулей. Они могут быть как очень маленькими, так и большими индустриальными либо муниципальными установками. Устройства имеют напорный корпус с концевыми крышками, благодаря чему каждое может использоваться самостоятельно.

Чтобы разместить мембранный модуль, вам не потребуется проведение каких-либо подготовительных работ. Его легко установить и можно так же быстро демонтировать.

Ультрафильтрационный мембранный модуль располагается только вертикально. Подобная установка обеспечивает его легкое опорожнение, а также повышает эффективность теста на механическую целостность мембран. Во время тестирования повреждение модуля можно выявить по присутствию воздушных пузырьков в прозрачном верхнем патрубке подвода исходной жидкости.

Данное устройство может работать в соответствии с двумя типами фильтрования – тупикового и тангенциального. Экономически более выгодно использование первого режима. В обычных случаях вода сначала подается в нижнюю часть модуля, а промывная (грязная) удаляется через верхний порт. Но конструкция модулей разрешает подавать исходную жидкость по очереди снизу или сверху. Это делается для того, чтобы равномерно распределить загрязнения по всей высоте волокон и быстро и эффективно удалить их. Чаще всего такой способ применяют при очень плохом исходном качестве воды.

На иллюстрации ниже вы можете видеть, как направлены потоки жидкости при тупиковом фильтровании, когда способы подачи очищаемой основы чередуются в режиме «сверху – снизу».

shema.png

Главное, чтобы во время работы системы ультрафильтрации сохранялась целостность мембран и модуля. Также основной целью является как можно меньшее загрязнение модуля и увеличение срока его эксплуатации.

Решить первую задачу можно посредством использования обратной промывки. Добиться максимального срока службы волокон можно, уменьшив механическую нагрузку на них. Для этого нужно сделать так, чтобы вода распределялась в мембранном модуле равномерно: с наименьшим градиентом перепада давления в осевом и радиальном направлениях.

Поддержание минимальных значений градиента давления очень важно при обратной промывке (в этом случае воды расходуется в три раза больше, чем при фильтровании). Давление в осевом направлении распределяется практически одинаково, потому что жидкость подается снаружи волокон, где оно падает незначительно.

Чтобы градиент давления оказался минимальным, а значит, вода в поперечном сечении модуля была распределена равномерно, требуется обеспечить пропорциональное соотношение между объемом жидкости для обратной промывки и площадью мембраны, сквозь которую она проходит. Для этого в модуль вводится перфорированная внутренняя труба, диаметр которой меньше диаметра корпуса модуля.

Между стенкой и трубой получается кольцевой зазор (пучок волокон находится внутри трубы). При фильтровании фильтрат двигается к внешней стенке и остается в кольцевом зазоре. При обратной промывке вода движется из кольцевого зазора к середине модуля, при этом полный поток ослабевает, так как часть жидкости проникает в волокна, выполняя обратную промывку. Поскольку волокон становится меньше при движении потока к середине модуля, значение удельного расхода по поперечному сечению почти не изменяется.

В структуре стойки, куда вертикально монтируется модуль, различают раму, соединительные трубки, измерительные устройства и непосредственно модули. Благодаря такому простому составу, конструкция при необходимости может быть наращена либо сокращена. Из-за вертикального расположения модуля он прост в обслуживании и ремонте, кроме того, легко обеспечить его вентиляцию. Если понадобится, можно провести автоматические испытания на целостность.

Типы мембран для мембранного модуля

Кассетный мембранный модуль использует мембраны, которые различаются по диаметру и строению пор.

Виды мембран:

  • микрофильтрационные (поры – до 4 мкм);

  • ультрафильтрационные (от 0,2 до 0,02 мкм);

  • нанофильтрационные, или трековые (0,01–0,001 мкм);

  • обратноосмотические (0,001–0,0001 мкм).

Назначение фильтра зависит от размера пор: модуль очистит жидкость от коллоидных загрязнений (их частицы являются самыми крупными), задержит ионы тяжелых металлов. Возможна почти полная деминерализация воды (посредством обратного осмоса).

Мембранный фильтр, который действует на основе технологии обратного осмоса, обычно выделяют в самостоятельный вид, но указанные узлы могут находиться и в составе одной системы фильтрования. Кроме того, имейте в виду, что механизмы с порами небольшого размера требуют предварительной очистки воды, то есть необходимо установить прибор предфильтрации.

6e8656b0-72b3-4735-a4ab-18f4e65db082.JPG

Есть мембраны, которые различаются по форме и структуре волокон. Поэтому разные их виды будут иметь разную рабочую площадь, а значит, и разную производительность фильтра.

Можно выделить несколько типов мембран для фильтров:

  • половолоконные;

  • трубчатые;

  • мембраны рулонного типа;

  • плоские дискообразные мембраны.

Согласно данной классификации, фильтр мембранного типа должен быть установлен в сменный корпус картриджа, который полностью совместим с последовательной системой фильтрации.

Мембранный модуль ультрафильтрации в системе обратного осмоса

Обычно в системе обратного осмоса в качестве предварительного установлен патронный либо мешочный фильтр с рейтингом фильтрации 5 мкм. Срок службы ультрафильтрационного модуля намного больше, поэтому его монтаж вместо традиционного значительно снизит расходы на эксплуатацию.

Такие мембранные модули способствуют стабилизации коллоидного индекса SDI на уровне 1–2 и значительно сокращают частоту промывок и замены мембран обратного осмоса.

При использовании технологии «осветлитель + коагуляция» в качестве предварительной фильтрации воды в системах обратного осмоса необходимо тщательно подбирать флокулянты и коагулянты. Так как мембраны, которые стоят в осмосе, обычно имеют отрицательный заряд, ни в коем случае нельзя применять катионные флокулянты. А вот использование анионных и неионогенных возможно, но только при маленьких дозах, так как после блокировки пор восстановить работоспособность системы весьма трудно. При ультрафильтрации такой проблемы не возникает.

Также у вас могут появиться вопросы по биообрастанию обратноосмотических мембран. Обычно это происходит из-за высокой температуры и значительной обсемененности исходной воды, высокого содержания органики (перманганатная окисляемость более 3 мг О2/л), долгого межпромывочного цикла.

При обычном осветлении жидкости, которая содержит много высокомолекулярной органики, велика вероятность блокирования пор обратноосмотических мембран. Установка ультрафильтрационного мембранного модуля позволяет обрабатывать воду с высоким потенциалом биообрастания, к примеру, предварительно очищенные хозяйственно-бытовые сточные воды.

Компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

  • подключить систему фильтрации самостоятельно;

  • разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

  • подобрать сменные материалы;

  • устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

  • найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!




Остались вопросы? Мы с радостью ответим на них!

Задайте свои вопросы в форме ниже и мы постараемся Вам помочь


Возврат к списку

Рейтинг