Преимущества ультрафильтрации сточных вод

Система ультрафильтрации воды: для чего она нужна и как работает

Система ультрафильтрации воды: для чего она нужна и как работает

Ни для кого не секрет, что избавиться от механических примесей и осадков в воде можно при помощи ее очищения. И чем меньше частицы, тем сложнее их удалять. Еще не так давно нельзя было удалить коллоидные частицы, не применив специальные реагенты-коагулянты, а механическое удаление микроорганизмов представлялось и вовсе невозможным. Но благодаря современным технологиям все изменилось. О том, что представляет собой система ультрафильтрации воды, о ее особенностях, достоинствах и недостатках вы узнаете из нашей статьи.

Из этой статьи вы узнаете:

Что такое система ультрафильтрации воды

Что дает система ультрафильтрации воды

Какие преимущества имеет система ультрафильтрации воды

Какие недостатки присущи системе ультрафильтрации воды

Что представляет собой система ультрафильтрации воды

Ультрафильтрацией воды называется метод ее очистки, который заключается в пропускании воды через мембрану с размером пор 0,002–0,1 мкм под определенным давлением. Системы ультрафильтрации воды позволяют ликвидировать взвешенные частицы больше 0,01 мкм (коллоидные примеси, бактерии, вирусы, органические макромолекулы) из водных жидкостей муниципальных и локальных водопроводов (артезианских скважин, колодцев и т. п. – как и в случае использования фильтров очистки воды от железа).

Ультрафильтрация воды – эффективный, не очень затратный и экологически чистый способ очищения от субмикронных механических примесей. В современных системах ультрафильтрации воды используют волокна, состоящие из пор величиной примерно 0,01 мкм.

Ультрафильтрация воды – процесс мембранного разделения, а также концентрирования растворов. Процедура ультрафильтрации проводится под воздействием разницы давлений, предшествующих и последующих ее установке. Ультрафильтрация подобна системам обратного осмоса, в том числе и по аппаратному исполнению. Но требований к отводу от мембранной поверхности концентрированного раствора гораздо больше. Схема проведения рассматриваемого процесса, условно говоря, находится между механическим фильтрованием и обратным осмосом.

Применимость ультрафильтрационных систем намного шире, чем систем обратного осмоса и фильтров удаления железа, ведь ультрафильтрация позволяет решить вопрос фракционирования (селективного удаления частиц). Ультрафильтрация применяется для разделения систем, в которых молекулярная масса растворенных компонентов намного больше молекулярной массы растворителя.

При проверке воды систему ультрафильтрации используют в тех случаях, когда молекулярная масса хотя бы одного составляющего компонента смеси имеет значение от 500 и более. Наряду с системами обратного осмоса принцип действия ультрафильтрации основан на разности давлений. Процесс ультрафильтрации протекает при давлении 0,1–1МПа. Можно также воспользоваться системой умягчения воды – она позволяет добиться наилучшего состава данной жидкости.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

К числу недостатков системы ультрафильтрации воды относят: небольшой технологический диапазон, поскольку проведение процедуры возможно только при доскональном соблюдении всех условий (давления, температуры, состава растворителя и т. д.); невозможность продолжительного использования мембран (1–3 года) из-за образования осадков на поверхности, а также в самих порах, в результате чего мембраны засоряются и реструктурируются.

По сравнению с ультрафильтрацией, очистка воды от железа – более экономичная процедура. Мембрана, применяемая в системах ультрафильтрации воды, блокирует прохождение твердых частиц, бактерий, вирусов, эндотоксинов и т. д., благодаря чему степень чистоты полученной жидкости получается очень высокой. Данная процедура широко используется в целях предварительной очистки поверхностных, морских вод, биологической обработки муниципальных сточных вод.

Половолоконные мембраны позволяют проводить ультрафильтрацию воды следующими способами:

«Cross-flow» – жидкость делится на фильтрат и концентрат, который сливается в дренаж;

«Dead-end» – процедура фильтрации сквозь волокна прерывается прямыми и/или обратными промывками, что способствует уменьшению расхода воды.

Что дает система ультрафильтрации воды в процессе водоочистки

Осветление воды

При появлении новой разработки очищения питьевой воды главными критериями оценки становятся: характеристики получаемой пробы и количество затраченных в ходе данного процесса ресурсов. Система ультрафильтрации воды достаточно компактна, не требует сложного ухода и большого расхода химических реагентов, благодаря чему у полученной в результате осветленной воды невысокая себестоимость и отличное качество. При ультрафильтрации на себестоимость воды непосредственное влияние оказывают мощность системной установки и качество исходного сырья.

Небольшие коммерческие установки (производительность меньше 100 м 3 /ч) позволяют получить осветленную воду, себестоимость которой равна 1,5–3,5 руб/м 3 . А крупные (с производительностью больше 100 м 3 /ч) – аналогичный показатель, значения которого не превышают 0,5–2,0 руб/м 3 .

Рассмотрим преимущества применения ультрафильтрационных мембран по сравнению с альтернативными технологиями:

небольшое рабочее давление (1–2 атм) и высокая эффективность ультратонкой фильтрации;

уменьшение себестоимости полученной воды в пять раз;

компактность конструкций, позволяющая занимать в три раза меньшую площадь;

требует гораздо меньшего количества реагентов (более чем в 10 раз);

позволяет в два раза снизить расход потребляемой воды;

требует в два раза меньше энергетических затрат;

несложная система автоматизации;

позволяет достичь стопроцентного удаления взвешенных веществ;

практически полностью дезинфицирует (удаление 99,99 % бактерий и вирусов);

осветляет воду (уменьшает мутность и цветность);

отлично очищает жидкость от железа и марганца;

удаляет коллоидный кремний и органические вещества;

способствует ультратонкой очистке (степень фильтрации 0,01 микрон);

сохраняет солевой состав водной жидкости;

позволяет снизить капитальные расходы на строительство здания для размещения нового оборудования.

Дезинфекция воды

Использование стандартных элементов системы ультрафильтрации воды позволяет избавиться от 99,99 % бактерий и вирусов, что характеризует данный метод как высоко технологичный и эффективный. В сравнении с традиционными способами дезинфекции (ультрафиолетовым обеззараживанием, хлорированием, озонированием, дозацией диоксида хлора и т. д.), ультрафильтрация способствует физическому удалению микроорганизмов из жидкости.

Это происходит из-за того, что размер пор мембраны, используемой в системе ультрафильтрации, намного меньше вирусов и бактерий (вирус – 0,02–0,4 мкм, бактерия – 0,4–1,0 мкм, пора – 0,01 мкм). То есть частицы вредных веществ не могут просочиться через такие маленькие отверстия в мембранном полотне. При ультрафильтрации в хлорировании воды нет необходимости, а процедура обеззараживания проводится перед подачей воды для потребления.

Работа с ионообменными фильтрами

Использование ионообменных фильтров (особенно в энергетическом и промышленном комплексе) иногда сопровождается некоторыми сложностями. В ходе разработки проектов систем фильтрации воды гранулометрическая структура жидкости практически не учитывается. Осветлительные и микрофильтрационные фильтры предварительной очистки эффективны для отделения взвешенных частичек, величина которых превышает 1,0 мкм.

Частицы меньшего размера (0,1–1,0 мкм) блокируются при помощи ионообменных смол, однако «закупоривания» не избежать. В итоге – уменьшение динамичности ионообмена, а также понижение результативности воздействия смол. Предотвратить процесс можно путем уменьшения мутности исходной водной жидкости ниже трех нефелометрических единиц мутности (NTU). Использование системы ультрафильтрации воды позволяет добиться мутности, равной 0,1 NTU.

Процесс ионного обмена может затрудняться из-за содержащихся в водной жидкости коллоидов SiO2 (встречаются в артезианской и речной воде). Запуск процесса полимеризации SiO2 (объединения молекул в длинные цепочки) наступает, если значение рН меньше 7 (после H-катионирования). Убрать такие образования с поверхности смолы довольно сложно: потребуются промывки (долго и неэффективно) и восстановление фильтров ионного обмена.

Если применить систему ультрафильтрации воды до указанных фильтров, то можно добиться удаления 95 % (в некоторых случаях – более 98 %) коллоидов SiO2, препятствуя тем самым «закупориванию» ионитов. Смолы могут «забиваться» и по причине увеличения числа бактерий, что очень актуально для систем с участками, которые не обрабатываются химическими растворами.

Бывают и случаи, когда клапаны, уплотнения и необработанные поверхности, вступающие в контакт с водой, далеки от соответствия нормам технических и санитарных стандартов. Наличие некоторых условий на этих участках (температуры и уровня рН) положительно влияет на появление биологических микроорганизмов. Процедура ультрафильтрации значительно затормаживает развитие данного процесса на поверхности смол.

Работа с фильтрами обратного осмоса

Для работы систем обратного осмоса в качестве предварительных фильтров обычно применяют мешочные или патронные фильтры, рейтинг фильтрации которых приравнивается 5 мкм. Замена их ультрафильтрацией позволит уменьшить статью эксплуатационных расходов, поскольку длительность использования возрастет.

Это объясняется стабилизацией коллоидного индекса SDI на уровне 1-2 новыми модулями, которые позволят сократить частоту промывок и смену мембран обратного осмоса.

При использовании осветлителей и коагулянтов на этапе предварительной фильтрации воды перед обратным осмосом следует внимательно выбирать вещества, вызывающие процессы флокуляции и коагуляции. Отрицательный заряд мембран обратного осмоса делает применение катионных флокулянтов невозможным.

Анионные и неионогенные флокулянты могут применяться при минимальных дозах. Вернуть мембрану в работу после блокировки пор флокулянтом довольно сложно. При использовании системы ультрафильтрации воды такой проблемы не возникает.

Системы ультрафильтрации воды: преимущества и недостатки

Достоинства ультрафильтрации:

Система ультрафильтрации считается новейшей разработкой, заинтересованность в которой увеличивается не только благодаря хорошим результатам очистки. На растворы в установке ультрафильтрации не оказывается термического и химического воздействия (по сравнению с процедурой флотации воды), то есть при этом методе очистки можно использовать растворы, чувствительные к температурному воздействию.

Результаты соотношения отличных показателей эффективности и энергии, потраченной на их получение, действительно впечатляют (например, на дистилляцию требуется от 20 до 60 % больше электроэнергии). В этом плане ультрафильтрация – наименее затратный способ. Его применение позволяет также достичь высокоэффективного умягчения водной жидкости.

При использовании систем ультрафильтрации воды появляется возможность восстановления ценных компонентов, которые содержатся в сточных водах (иные методы для таких целей малоэффективны).

Системы ультрафильтрации воды оснащены мембранами из достаточно прочного материала, что позволяет получать на выходе раствор высокого качества, обогащенный смесями. Здесь качество оборудования – принципиальное условие. Системы ультрафильтрации широко используют в целях очищения маломутных природных вод от органических соединений и микроорганизмов. При наличии серьезных загрязнений (барий, стронций и т. д.) следует использовать шунтиг фильтр.

Читайте также:  Как крепить канализационную трубу из ПВХ к стене

Системы ультрафильтрации находят применение в различных сферах. Рассматриваемый метод мембранной очистки является самым популярным. Так, его применяют после использования зернистых и волокнистых фильтров.

Метод ультрафильтрации позволяет отделять раствор от волокон и твердых частиц там, где применяются сорбционные и ионообменные системы.

При помощи ультрафильтрации воды можно также очистить воду от масел. Для этого еще используется фильтр AG, что не всегда возможно, поскольку он работает при определенных температурах.

Как и любая техническая конструкция, система ультрафильтрации воды имеет свои недостатки. К их числу можно отнести скопление на мембранной поверхности гелиевой осадки, препятствующей дальнейшему фильтрованию, так как она имеет большую силу гидравлического сопротивления, чем используемое ультрафильтрационное полотно. Это явление называют концентрационной поляризацией. Место концентрации осадки определяется физико-химическими свойствами вещества.

Выделяют следующие способы решения данной проблемы:

подавать раствор в пульсирующем режиме насосом-дозатором;

подавать турбулентный поток;

увеличить скорость потока рабочей жидкости.

Как вы видите, система ультрафильтрации воды имеет свои особенности, поэтому для ее выбора и установки лучше обратиться к профессионалам. На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра для воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.

Наша 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!

Ультрафильтрация воды

1. Что такое ультрафильтрация воды?

Механические примеси – одна из главных проблем водопроводной воды в наши дни, которая способна подпортить человеку здоровье, усложнить быт, внести свои неприятные коррективы в производство. Поэтому сейчас активно разрабатываются новые и усовершенствуются старые методы очистки воды от нерастворенных веществ и биологических примесей. Одним из эффективных процессов водоподготовки для этой цели признана ультрафильрация.
Ультрафильтрация – это способ очистки воды, при котором вода под давлением проходит через полупроницаемую мембрану (задерживающую макромолекулы и коллоиды). Такая мембрана пропускает только молекулы малого размера и ионы через поры диаметром 0,002-0,1 мкм. Особенностью данного способа является то, что оседающие в ходе фильтрации воды на мембране макромолекулы создают как бы дополнительный фильтрующий слой, тем самым увеличивая сопротивление мембраны раз от раза.

2. Метод ультрафильтрации воды

2.1. Описание принципа действия.

1. В начале процесса вода подается в грязевик, где отфильтровывается крупная взвесь. Эта стадия необходима для того, чтобы уберечь мембрану от излишней нагрузки и преждевременного выхода из строя.

2. Далее вода под давлением, создаваемым насосом, подается на полупроницаемую мембрану. В исходную воду может добавляться коагулянт. Это делается для улучшения фильтрования и упрощения процесса обратной промывки (обратная промывка производится в качестве очистки самой мембраны от накопившихся нерастворенных частиц).

3. На следующем этапе вода поступает в бак обратной промывки (фильтрата). На этом ультрафильтрация воды завершается.

2.2. Область применения.

Ультрафильтрация призвана заменять процесс отстаивания, грубой фильтрации, осаждения.
Ультрафильтрационные установки снижают или полностью устраняют мутность воды, неприятных запах, цветность.

Данный способ применяется в следующих областях:

1. При очистке поверхностных вод (рек, озер, прудов) для получения питьевой и технической воды высокой степени очистки.

2. Предварительная подготовка перед фильтрами, удаляющими соли из воды (используется вместо коагуляции и традиционной механической фильтрации). Очищенная ультрафильтрацией вода, поступившая в обессоливающую установку, позволит сохранить мембраны в рабочем состоянии на длительный срок, а также продлить срок эксплуатации ионообменных смол.

3. Подготовка сточных вод к вторичному использованию. В это области ультрафильтрация также обходит отстаивание и грубую механическую фильтрацию, позволяя облегчить дальнейших технологический процесс водоподготовки. Ультрафильтрация позволяет ЖКХ не сливать использованную воду в водоемы, загрязняя их и окружающую среду в целом, а направлять ее на повторное использование.

4. Очистка промышленных отработанных вод для их вторичного использования. Помогает избежать слива загрязненной химией воды в реки и озера, снижает нагрузку на системы водоочистки, подготавливающие воду для ЖКХ.

5. Подготовка воды для помывки песчаных фильтров.

6. Использование во всех сферах жизнедеятельности человека, где требуется очистка воды от механических примесей.

3. Преимущества и недостатки метода ультрафильтрации воды по сравнению с обратным осмосом

Преимуществами ультрафильрации являются:

1. Ультрафильтрация – новейший способ водоочистки, соответствует требованиям СанПиН.
2. Не прибегает к химическом и термическому воздействию на воду, позволяя использовать растворы, вступающие в химические реакции при повышении температуры.
3.Потрбляет минимум энергии.
4. Эффективно умягчает воду.
5. Есть возможность восстановления ценных компонентов, содержащихся в сточных водах.
6. Удаление биологических примесей.
7. Мембраны имею поры малого диаметра и изготовляются из высокопрочных материалов, что позволяет получать воду высокого качества.

3. Преимущества и недостатки метода ультрафильтрации воды по сравнению с обратным осмосом

Сравним ультрафильтрацию с очисткой обратным осмосом

Установка ультрафильтрации воды: особенности и преимущества

Установка ультрафильтрации воды является современным методом очистки жидкости от микроорганизмов, примесей и осадка за счет прохождения воды сквозь мембрану с порами от 0,002 до 0,01 мкм. Популярность применения ультрафильтрации связана с ее эффективностью и комплексным подходом.

Ультрафильтрация воды

Ультрафильтрация воды предполагает прохождение жидкости под давлением сквозь мембрану. За счет этого происходит не только безреагентная дезинфекция, но и осветление жидкости, удаление из нее тех примесей, которые в воде не растворяются.
Применение этого способа очистки воды обеспечивает полную защиту от вредных микроорганизмов – паразиты, бактерии и их споры, вирусы, колонии водорослей, механические примеси и органические вещества отсекаются мелкопористой мембраной.
От очистки ультрафиолетом, при котором бактерии также эффективно уничтожаются, этот способ отличается тем, что погибшие паразиты не попадают в воду.

Установка ультрафильтрации воды: преимущества

Установка ультрафильтрации воды отличается следующими положительными качествами:

  • Установки отличаются производительностью и представлены в широком ассортименте.
  • В трубопроводе может быть создано давление любой мощности.
  • При использовании этого метода очистки потребляется минимальное количество электроэнергии.
  • Оборудование отличается компактными размерами.
  • Установка ультрафильтрации воды может применяться при автоматизации процесса очистки жидкости и взаимодействовать с иными элементами в системе водоподготовки.
  • Ультрафильтрационные мембраны обладают эффективной обратной промывкой.
  • Данный метод очистки позволяет удалять тяжелые металлы, органические соединения, коллоидные частицы, вирусы и бактерии.
  • Несмотря на глубокую очистку, в воде сохраняются полезные вещества, например, соли.

Каким должен быть ультрафильтроционный модуль

Ультрафильтроционный модуль, который используется в системе очистки, должен обладать определенными качествами, которые обеспечат долговечность, легкое обслуживание установки и высокое качество получаемой воды.

Какими свойствами должен обладать модуль ультрафильтрации

Модуль ультрафильтрации рекомендуется выбирать с учетом следующих критериев:

  • Важно своевременно выявлять повреждение фильтрующей мембраны, особенно если вода изменила свои свойства. О повреждении модуля говорит наличие пузырьков воздуха в воде.
  • Модуль должен обеспечивать правильную организацию обратной промывки, заключающейся в эффективном удалении любых загрязнений мембраны. При этом следует учитывать, что при обратной промывке направление движения воды напрямую связано с портом подачи исходной жидкости. При подаче сверху концентрация загрязнений в волокнах мембраны приходится на ее нижнюю часть. В этом случае промывку производят также – сверху-вниз. Этот режим именуют «обратной промывкой сверху». В противоположном случае применяют «обратную промывку снизу» – если изначально исходная вода подавалась снизу.
  • Желательно, чтобы модуль был оснащен двумя точками подачи воды для фильтрации – за счет их чередования будет обеспечиваться равномерное распределение загрязнений в волокнах мембраны, и в дальнейшем очистка модуля будет происходить более эффективно.
  • По конструкции более предпочтителен модуль имеющий вид кольцевого зазора. От конструкции элемента зависит качество его обратной промывки, эффективное удаление загрязнение и снижение нагрузки на мембрану, что значительно продлевает срок ее службы. Конструкция модуля должна обеспечивать равномерное внутреннее прохождение воды с учетом площади очищающей мембраны.

Обратите внимание! Рекомендации по обслуживанию того или иного оборудования предоставляет производитель.

Ультрафильтрация для обеззараживания воды: от чего зависит качество

Качественная ультрафильтрация воды зависит от типа мембраны и размера ее пор. В свою очередь на эксплуатационные свойства мембраны влияют параметры используемого для изготовления ее волокон прядильного раствора на основе полимера «полисульфона».
Системы ультрафильтрации бывают бытовыми и промышленными. В первом случае используются керамические и органические мембраны. Срок службы керамики составляет 10 лет, поэтому такие мембраны более предпочтительны.
Вторая группа применяется для установок с большой производительностью – от 500 л в час.

Установки ультрафильтрации

Системы ультрафильтрации широко применяются на различных промышленных и производственных предприятиях в качестве очистки воды от механических (коллоидных) примесей, крупных органических молекул и различных микроорганизмов (вирусов, бактерий и пр.).

Читайте также:  Обзор дренажных насосов Макита

Основным отличием процесса ультрафильтрации от других баромембранных процессов (например, обратный осмос, нанофильтрация) является неизменность солевого состава получаемой воды. То есть при проведении ультрафильтрации минеральный состав воды не изменяется, но из воды удаляются все взвешенные примеси, микроскопические организмы, уменьшается цветность и мутность.

Такой принцип действия позволяет эффективно использовать данные системы для получения питьевой воды, в качестве предварительной стадии очистки перед системами умягчения, установками обратного осмоса.

Принцип процесса ультрафильтрации

Принцип работы основан на перепаде давлений до и после мембранного ультрафильтрационного модуля. По классификации процесс ультрафильтрации относиться к баромембранным процессам, аналогично процессу обратного осмоса.

Основой установки является половолоконная мембрана. В процессе работы установка осуществляет фильтрацию “в тупик”, то есть отсутствует сброс воды в дренаж (канализацию), а вся поступающая вода проходит процесс фильтрования и собирается в накопительной емкости. Для предотвращения быстрого загрязнения мембран механическими примесями на линии подачи воды устанавливается фильтр механической очистки.

Однако, с течением времени на поверхности мембранного аппарата накапливаются загрязнения, которые необходимо удалять с помощью прямых и обратных промывок. Промывочная вода при этом сбрасывается в канализацию. Такая организация процесса позволяет получать оптимальные расходы очищенной воды и продлевать срок службы системы.

Для улучшения задерживающей способности мембран, вода может быть предварительно обработана специальными реагентами – коагулянты и флокулянты, способствующими процессу укрупнения частиц.

Области применения установок ультрафильтрации

Система ультрафильтрации широко используется на:

  • Промышленных предприятиях, в санаторно-оздоровительных центрах, больницах, гостиницах, ресторанах, так и в частных домах и городских квартирах.
  • Как дополнительный элемент в системах водоподготовки для снижения мутности воды, удаления коллоидных частиц.
  • Для очистки воды от органических соединений из природных источников водоснабжения (скважины, колодцы, поверхностные воды).
  • В системах безреагентной водоподготовки (бассейны, сауны и т.д) для удаления хлора и микроорганизмов, устойчивых к уф-излучению.
  • Используется для получения воды без вредных примесей, взвешенных частиц и бактерий для линии разлива бутилированной воды. Преимуществом является сохранение полезного минерального фона воды.
  • В качестве дополнительного элемента в системах подготовки умягченной воды для котельных, теплового оборудования, бойлерных и водогрейных котлов.
  • Для осветления сточных вод промышленного производства.
  • Для стерилизации воды от микроорганизмов, грибков и вирусов.
  • Для использования на производствах по приготовлению сыра и молочных продуктов (для лактозной сыворотки, для повышения белков в молоке).

Технические характеристики установок ультрафильтрации серии DUF

НаименованиеПроизводительность
Установка ультрафильтрации DUF-4040140-430 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-4050160-480 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-6040400-1100 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-8040700-2200 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-8050800-2400 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-10602200-6600 л/час

Наша компания изготавливает и поставляет установки производительностью до 100 м 3 /час. Подробную консультацию Вы можете получить по телефону 8-499-391-39-59 и электронной почте info@diasel.ru

Преимущества промышленных установок ультрафильтрации серии DUF

  • Собственное производство, что позволяет адаптировать установки под требования каждого Заказчика;
  • Полностью автоматизированная система;
  • Наличие оборудования для обратной промывки увеличивает срок службы мембранных элементов;
  • Контроллер позволяет отслеживать режим работы и полностью настраивать установку;
  • В комплектация входят все приборы контроля и учета (датчики давления, расходомеры, манометры и пр.);
  • Установки компактны, поставляются в собранном виде и полностью готовы к эксплуатации.

Комплектация установок DUF

  • Рама из зеркальной нержавеющей стали;
  • Фильтр предварительной механической очистки;
  • Половолоконный ультрафильтрационный модуль;
  • Система обратной промывки модуля ультрафильтрации;
  • Шкаф управления установкой с контроллером;
  • Запорно-регулирующая арматура;
  • Приборы КИПиА;
  • Блок предварительной очистки воды (опционально);
  • Емкость для очищенной воды (опционально);
  • Повысительный насос из нержавеющей стали (опционально);
  • Станции дозирования реагентов (опционально).

Принципиальные технологические схемы

В зависимости от качества исходной воды и источника водоснабжения существуют различные технологические схемы применения установок ультрафильтрации. Ниже приведены наиболее часто встречающие схемы работы оборудования, однако, для каждого конкретного случая возможен подбор индивидуальной схемы.

Источник – скважина, колодец

Превышения – взвешенные вещества, мутность, микробиология

Источник – открытые источники (реки, озера и пр.)

Превышения – взвешенные вещества, мутность, железо, микробиология

Источник – открытые источники (реки, озера и пр.)

Превышения – взвешенные вещества, мутность, жесткость, микробиология

Источник – открытые источники (реки, озера и пр.)

Превышения – взвешенные вещества, мутность, жесткость, тяжелые металлы, микробиология

Смотрите нас на

Ультра и микрофильтрация

В настоящее время ультрафильтрация отлично себя зарекомендовала как технология, обладающая высокой экономической эффективностью и результативностью по степени очистки воды. По своей сути, ультрафильтрация относится к механической фильтрации высокой степени очистки, так как не затрагивает минерально-солевой состав воды.

Успешность применения технологии уже многократно подтвердилась в таких отраслях, как:

  • пищевая промышленность;
  • тепло- и электроэнергетика;
  • жилищно-коммунальное хозяйство;
  • химическая промышленная;
  • машиностроение;
  • металлургия;
  • многих другие отраслях, где существует реальная потребность в очищенной воде.

Весьма эффективно ультра- и микрофильтрация зарекомендовала себя в качестве предварительной ступени очистки воды перед системами обратного осмоса, позволяя добиться высокой степени механической чистоты воды, что, в свою очередь, позволяет создать наиболее благоприятные условия для реализации технологии обратного осмоса и нанофильтрации.

Ультрафильтрация, как правило, бывает двух типов – тангенциальная и тупиковая. Наибольшее распространение получила именно тупиковая фильтрация вследствие своей экономичности и относительной простоты реализации:

Рис.А: Тангенциальная ультрафильтрация

Рис.Б: Тупиковая ультрафильтрация

Во время эксплуатации модули ультра- и микрофильтрации подвержены загрязнению органическими и неорганическими коллоидными элементами. Вследствие такого загрязнения производительность модулей снижается и необходимо проводить их периодическую чистку.

От правильности организации процесса работы ультрафильтрационных установок существенно зависит срок эксплуатации ультра- и микро- фильтрационных модулей и в процессе их проектирования (установок) необходимо учитывать условия, в которых предполагается работа системы очистки воды.

Приобретение и эксплуатация «готовых» типовых систем ультрафильтрации нецелесообразно. Все дело в том, что в каждом конкретном случае нужно учитывать состав воды, ее коллоидную, микробиологическую и органические составляющие, так как их объем и концентрация в процессе эксплуатации оказывает существенное влияние на качество очистки воды, частоту промывок модулей и срок их службы.

Преимущественные экономические и качественные отличия ультрафильтрации от альтернативных технологий:

  • эффективная фильтрация 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;
  • полное удаление взвешенных веществ;
  • дезинфекция (удаление 99,99% бактерий и вирусов);
  • осветление воды (снижение мутности и цветности воды);
  • высокая степень очистки воды от марганца, удаление железа;
  • 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.

Наиболее часто технологию ультрафильтрации применяют для решения следующих задач:

1. Осветление воды.

Наиболее важный аспект при внедрении новой технологии – стоимостные и качественные показатели. Компактность установок ультрафильтрации, незначительный расход химических реагентов и простота обслуживания позволяют обеспечить более низкую себестоимость осветленной воды при ее высоком качестве.

Себестоимость осветленной воды, обработанной ультрафильтрационным методом, зависит от производительности установки и качества исходной воды.

Для небольших коммерческих установок (производительность менее 100 м3/ч) себестоимость очищенной воды составляет 1,5-3,5 руб/м3. Для крупных установок (производительность более 100 м3/ч) себестоимость очищенной воды меньше: 0,5-2,0 руб/м3.

2. Использование ультрафильтрации для дезинфекции воды

Стандартные модули ультрафильтрации обеспечивают удаление бактерий и вирусов на уровне не менее 99,99%, показывая высокую технологическую и санитарную надёжность. Если сравнивать с традиционными методами дезинфекции воды (ультрафиолетовое обеззараживание, хлорирование, озонирование и т. д.), то при ультрафильтрации происходит физическое устранение микроорганизмов из воды. Это объяснимо тем, что диаметр пор в ультрафильтрационной мембране значительно меньше размеров вирусов или бактерий (вирус – 0,02…0,4 мкм, бактерия – 0,4…1,0 мкм, пора – 0,01 мкм).

Находящиеся в воде микроорганизмы не в состоянии протиснуться через мембрану ультрафильтрации.

3. Использование ультрафильтрации в качестве предварительной ступени перед системами обратного осмоса

Ультрафильтрационные модули позволяют стабилизировать коллоидный индекс SDI на уровне 1-2, что значительно сокращает частоту промывок и замены мембран обратного осмоса.

Если в качестве предварительной фильтрации перед обратным осмосом используется технология осветлитель+коагуляция, то требуется тщательный выбор флокулянтов. Обратноосмотические мембраны имеют отрицательный заряд, поэтому не допускается использование катионных флокулянтов. Использование анионных и неионогенных флокулянтов допускается при минимальных дозах.Восстановить работоспособность мембран после блокировки пор флокулянтом очень трудно. При ультрафильтрационной обработке эта проблема отсутствует.

Такие факторы, как высокая температура исходной воды, большое (перманганатная окисляемость более 3,0 мгО2/л) содержание “органики”, значительная обсемененность исходной воды, длительные межпромывочные циклы, могут вызывать проблемы с биообрастанием обратноосмотических мембран.

При традиционной технологии осветления, в воде содержится значительное количество крупномолекулярной « органики » , которая может блокировать поры обратноосмотических мембран.

Ультрафильтрация позволяет обратноосмотическим системам работать с водой, имеющей очень высокий потенциал биообрастания, например очищенными хозяйственно-бытовыми сточными водами.

4. Использование ультрафильтрации в качестве предварительной ступени перед ионообменными фильтрами

Осветлительные фильтры предварительной очистки эффективны для удаления взвешенных частиц размером свыше 5,0 мкм. Ионообменные смолы достаточно хорошо задерживают коллоиды величиной 0,1-1,0 мкм, но вместе с этим происходит их «закупоривание». В результате снижается интенсивность ионного обмена и ресурс смол. Избежать этого можно, уменьшив мутность исходной воды ниже 3 NTU (нефелометрические единицы мутности). Ультрафильтрация позволяет обеспечить мутность до 0,1 NTU.

Читайте также:  Как правильно монтировать пластиковую канализационную трубу диаметром 160 мм

Большие сложности в процессе ионного обмена вызывают коллоиды SiO2, часто встречающиеся в воде артезианских скважин и речной воде. Полимеризация SiO2 (объединение молекул в длинные цепочки) может происходить, если значение рН меньше 7 (после H-катионирования). Удалить такие образования с поверхности смолы чрезвычайно трудно: необходимы длительные малоэффективные промывки и регенерация ионообменного материала.

Система ультрафильтрации перед ионообменными фильтрами способна удалить более 95% (а иногда и более 98%) коллоидов SiO2, предотвращая необратимое «закупоривание» ионитов.

Причиной « закупоривания » ионообменных смол может быть также рост количества микроорганизмов, особенно если в системе есть пространства, не промываемые химическими растворами. Кроме того, иногда клапаны, уплотнения и необработанные поверхности, соприкасающиеся с водой, не соответствуют техническим нормам и санитарным требованиям. При благоприятных температуре и уровне рН в таких областях активизируется процесс биообрастания. Ультрафильтрация позволяет многократно замедлить его протекание на поверхности смол.

В химической, нефтехимической промышленности, а также при очистке сточных вод ионообменные смолы подвергаются « отравлению » содержащимися в воде маслами. Они могут иметь природное происхождение и появляться в результате применения смазочных материалов или охлаждающих жидкостей. Некоторые масла легко удаляются в ходе осаждения, коалесценции или флотации. Но, например, химически или механически эмульгированные масла удаляются плохо. В большинстве случаях « закупоривание » смол эмульгированными маслами может быть так сильно, что дешевле заменить смолы, чем пытаться очистить их от масел. Ультрафильтрация позволяет обеспечить 99-процентное удаление эмульгированных масел перед последующей очисткой воды смолами.

Очень часто приходится сталкиваться и с высокомолекулярными органическими соединениями, которые загрязняют как поверхность фильтрующих гранул, так и забивают пространство между ними. Для решения этой проблемы используется активированный уголь или определенная смесь ионообменных смол. Но активированный уголь имеет тенденцию обрастать микроорганизмами и небольшой срок службы, а смолы нуждаются в более частых регенерациях (порой неэффективных). Добавим к этому простои оборудования и повышенные эксплуатационные расходы, и выбираем опять ультрафильтрацию в качестве экономически оправданного метода очистки воды от органических примесей.

5. Ультрафильтрационная обработка хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод

Мировые тенденции направлены на повторное использование очищенных сточных вод. Выгоднее не сбрасывать их в открытый водоем, а направлять после обработки ультрафильтрацией для промышленного использования. Снижается техногенная нагрузка на водоемы хозяйственно-питьевого назначения.

6. Ультрафильтрация промывных вод песчаных, осветлительных и обезжелезивающих фильтров

Ультрафильтрационная обработка промывных вод позволяет повысить степень использования воды до 99,8%.

Для этих целей применяются ультрафильтрационные фильтр-прессы, обеспечивающие механическое обезвоживание осадков.

7. Осветление воды при розливе в бутыли (осветление питьевой и минеральной воды)

Каким бы экологически чистым ни был природный источник воды, при розливе питьевой воды в бутыли фильтр тонкой очистки воды обязателен. Как правило, для этой цели применяют механический фильтр картриджного типа (например, BigBlue 20) или мешочного типа 1-5 мкм. Однако такая механическая очистка воды не позволяет получить требуемую степень фильтрации. Осветление воды методом ультрафильтрации (улучшение качества воды методом стерилизующей ультрафильтрации) – это очень перспективные методы улучшения качества воды (природных вод).

8. Ультрафильтрационная обработка речной, озерной воды и вод поверхностных источников

В России в промышленности и коммунальном хозяйстве широко используют методы осаждения и фильтрования с предварительной коагуляцией. Этот метод широкомасштабно применяется с середины XX в. До сих пор не претерпел радикальных изменений. Но данный метод эффективен в основном при удалении примесей природного происхождения. За последние десятилетия значительно возросло количество техногенных загрязняющих веществ, которые не всегда могут быть удалены из воды отстаиванием и фильтрованием. По новым санитарным нормативам насчитывается около 1000 контролируемых химических веществ. Большие проблемы вызывает первичное хлорирование воды, приводящее к образованию сотен хлорорганических соединений.

О содержании органических веществ судят по окисляемости воды. Причем, как правило, измеряют перманганатную окисляемость воды. Но этот показатель не отражает истинного качества воды по содержанию «органики», так как техногенные органические соединения очень трудно окисляются перманганатом калия. Недельные наблюдения за составом воды в р. Кама показали изменения перманганатной окисляемости в диапазоне от 3,36 до 4,16 мгО2/л, а бихроматной – от 15 до 43 мгО2/л. Это обусловлено постоянно меняющимся составом органических соединений. В этих условиях возникают трудности в выборе оптимальной дозы коагулянта, что приводит к нестабильной работе осветлителей и дополнительной нагрузке на последующие стадии очистки. Введение дополнительных стадий очистки (озонирование, сорбция активированным углем и др.) приводит к увеличению эксплуатационных расходов и, соответственно, себестоимости очищенной воды.

На сегодняшний день обеспечение населения чистой и качественной питьевой водой стало действительно государственной проблемой. Большинство традиционных способов получения воды питьевого качества на основе коагулирования, флотации, хлорирования, отстаивания и фильтрования обладают целым рядом существенных недостатков:

  • значительное колебание качества очищенной воды;
  • большие габариты и ресурсоемкость оборудования;
  • возможность образования опасных канцерогенов при обеззараживании хлорсодержащими реагентами;
  • потребление больших количеств дорогостоящих химических реагентов, а также необходимость в организации их хранения и приготовления.

Вышеперечисленных недостатков лишен ультрафильтрационный мембранный метод очистки воды (ультрафильтрация), применяемый для получения питьевой воды в промышленности и коммунальном хозяйстве непосредственно из поверхностного источника.

Из воды удаляются взвешенные частицы, коллоиды, бактерии, вирусы, водоросли и высокомолекулярные органические соединения. При предварительной коагуляции эффект осветления и степень извлечения органических соединений существенно увеличивается. Такой метод малочувствителен к изменениям дозы коагулянта, так как образующиеся хлопья отфильтровываются независимо от их размера. При этом не требуется продолжительное время для формирования крупных хлопьев и отпадает необходимость в камере хлопьеобразования. Качество очищенной воды после обработки на ультрафильтрационной мембране стабильно хорошее независимо от состава исходной воды и безопасна по микробиологическим показателям.

Нашими специалистами успешно внедряются системы очистки воды на основе технологии ультрафильтрации и ультрафильтрационных комплексов серии ULTRA, производимых нашей компанией.

В качестве модулей мы используем ультрафильтрационные мембраны компаний Basf-INGE, DOWChemical и HORIMEM. На практике технология неоднократно доказала свою эффективность в качестве как самостоятельного блока очистки воды, так и в комбинировании с технологиями обратного осмоса, коагуляции, флотации, аэрации и озонирования.

Технологи компании в кратчайшие сроки помогут осуществить проектирование и производство необходимой системы очистки воды непосредственно под нужны и задачи вашего предприятия.
Назад в раздел

Внедрение системы мембранной очистки сточных вод и ее классификация

Мембранная сепарация – это технология, позволяющая с помощью мембран разделить жидкие и газообразные смеси. Этот метод фильтрации сточных вод используется в пищевой, химической и других сферах промышленности. Также способ актуален для хозяйственно-бытовых вод. Использование мембран позволяет добиться разных результатов, вплоть до кристально чистой воды без каких-либо примесей. Преимуществом такой очистки является достаточно низкая выработка осадка с долгим удержанием активного ила, а также очень высокое качество фильтрата.

Выделяют четыре вида фильтрации с помощью мембран:
• Микрофильтрация;
• Ультрафильтрация
• Нанофильтрация;
• Обратный осмос (самый дорогой и эффективный метод).

При очистке сточных вод чаще всего используется ультрафильтрационная технология, которая позволяет значительно повысить качество результата очистки воды, сократив площадь станции. Такой способ появился в конце XX века, рождение этого метода обусловлено появлением высокопроизводительных мембран. Первое применение он нашел в области вторичного использования сточных вод в городе для промышленности.

Ультрафильтрация: плюсы и минусы при очистке сточных вод

Ультрафильтрация представляет из себя процесс который является одним из самых надежных и эффективных способов очистки воды от различных примесей, органических веществ. Суть систем ультрафильтрации воды состоит в использовании мембранных элементов, через которые происходит фильтрация воды. Ультрафильтрация воды обеспечивает получения питьевой и технологической воды высокого качества. Этот метод очистки чаще всего является первым блоком очистки, перед установками умягчения и обратного осмоса. Получила широкое распространение в очистке питьевой воды, это доказывает ежегодный прирост полученной таким образом воды в 25%. ПЕРЕФРАЗИРИРУЙТЕ ПОЖАЛУЙСТА.

Преимущества:
• независимость качества фильтрата от качества воды; ЭТО КАК? Тоже перефразировать
• способность очистить жидкость от веществ устойчивых к хлору;
• автоматизация всего процесса;
• высокая экономичность.

Трубчатые модули ультрафильтрации MEMOS

Данные модули производят фильтрацию по принципу снаружи-внутрь. Насосное оборудование применяется исключительно для перекачивания очищенной воды, делая способ наименее энергоемким.

Ультрафильтрационные модули MEMOS применяются исключительно для очистки сточной воды.

Преимущества трубчатых модулей:
• экономичное энергопотребление;
• срок эксплуатации в среднем 7 лет;
• свободное движение верхних концов мембраны способствует низкому уровню загрязняемости, в том числе активным илом;
• Возможность обратной промывки трубчатых мембран.

Плоские модули ультрафильтрации M-fine

Наравне с трубчатыми модулями мембран, используются и плоские.
Главными преимуществами таких систем являются:
• простота сборки и замены мембран;
• низкая подверженность повреждениям, благодаря устойчивой механической структуре;
• функция самоочистки позволяет долго не промывать мембраны и сохранять стабильно высокое качество фильтрации;

Главной особенностью мембран M-fine стала простая конфигурация и отсутствие рамы. Это позволило уменьшить общую стоимость и вес.

Такая технология отлично подойдет для очистки как промышленных, так и бытовых сточных вод.

Отличия M-fine от других плоских модулей:
• низкий уровень загрязнения;
• повышенная прочность;
• высокая гибкость и малый вес;
• увеличенная эффективность.

Трубчатые модули ультрафильтрации MEMOS и Плоские модули ультрафильтрации M-fine

Трубчатые и плоские модули являются самыми популярными для очистки сточных вод. Они имеют разное строение и свойства. Это дает возможность их сравнить.

Ссылка на основную публикацию