Что из себя представляют мембранные фильтры для очистки воды и как они различаются по типам

Мембранный фильтр – область применения и советы по выбору

Мембранный фильтр – область применения и советы по выбору

Питьевая вода, которая поступает в дома и квартиры миллионов людей, содержит самые разнообразные бактерии и примеси. Многие ошибочно считают, что все эти вещества нейтрализуются при температуре 100 °С, то есть во время длительного кипения воды. Большинство примесей, содержащихся в водопроводной воде, пагубно влияют на здоровье человека, особенно на физическое состояние грудных детей. Постоянное употребление воды плохого качества вызывает развитие серьезных хронических заболеваний. Мембранный фильтр — отличный способ очищения воды.

Из этой статьи вы узнаете:

Как работает мембранный фильтр

Как выбрать мембранный фильтр

Как установить мембранный фильтр

Как чистить мембранный фильтр

Как работает мембранный фильтр

Все системы для фильтрации воды имеют одно главное достоинство — они способны удерживать вредные примеси и их соединения. Мембрана представляет собой тонкую пленку из синтетического материала. Через специально подготовленные отверстия в пленке пропускается только вода и кислород. Чем меньше размер частиц, тем меньше должны быть поры мембраны. Все твердые частицы и растворенные органические вещества удерживаются на внешней поверхности фильтра.

В мембранных фильтрационных системах движение воды организовано по «тангенциальной» схеме, то есть вода собирается с обеих сторон пленки. Большой объем воды проходит через фильтр и очищается, а чтобы смыть скопившуюся грязь и вывести ее в дренаж, используется направленный водный поток. Чтобы мембранный фильтр без проблем функционировал, в его конструкции существует один вход и несколько выходов.

Мембранные системы подходят для воды, используемой в быту, в образовательных и медицинских учреждениях, а также для очистки стоков и т.д.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Для увеличения производительности мембранных фильтров необходимо обеспечить высокую скорость фильтрации, а именно:

увеличить площадь фильтрующей пленки;

повысить давление (напор);

уменьшить толщину пленки;

повысить температуру воды;

уменьшить концентрацию примесей.

На сегодняшний день разработана еще одна система работы мембранных фильтров для экстренных случаев, когда невозможно подключиться к трубопроводной системе. Основной принцип — мембранная пленка располагается в резервуаре с водой, через трубку чистая вода поступает в другой сосуд по принципу работы сообщающихся сосудов.

Достоинства мембранных фильтрационных систем:

длительный эксплуатационный период;

К недостаткам стоит отнести высокую стоимость и медленную скорость очищения воды, что может потребовать использование нескольких накопительных резервуаров.

Видео про мембранный фильтр для воды

Типы мембранных фильтров

Разделение по типу мембран

Фильтры мембранной очистки были придуманы еще в конце позапрошлого столетия. В основе первых фильтрационных систем располагалась клетчатка, и только в 60-х годах двадцатого столетия был разработан аналог современных мембран.

Основное отличие фильтров мембранного типа друг от друга — размер отверстий. Чем меньше диаметр пор, тем выше давление пропускаемой воды и тем выше степень очистки.

Классификация мембранных фильтров в зависимости от размера пор:

«микро» – 0,1-1,0 мкм; препятствует помутнению воды и способствует грубой обработке от коллоидных частиц и тонкодисперсных примесей. Чаще всего такие фильтры используют для обработки сточных вод.

«ультра» – 0,02-0,1 мкм; этот тип мембранных фильтров необходим для устранения коллоидных примесей и высокомолекулярных загрязнений, микроорганизмов, водорослей и т. п. Существенный недостаток — не задерживает растворимые соли. Ультрафильтрационные мембраны можно использовать в промышленных очистных сооружениях и в быту (в местах, где допускается содержание солей).

«нано» – 0,001-0,02 мкм; системы для очистки жесткой воды с содержанием хлора или органики. Такие мембранные фильтры пропускают практически все количество растворенных солей, тем самым сохраняют и пополняют содержание жизненно необходимых веществ в организме человека.

обратноосмотические мембранные фильтры – 0,0001-0,001 мкм — самые дорогие и наиболее эффективные системы, гарантирующие глубокую очистку воды. Такие мембраны препятствуют прохождению любых видов загрязнений (вирусов, бактерий, нефтяных продуктов, пестицидов, красителей, удобрений и т.п.) и каких-либо растворимых веществ. Даже морская вода будет опреснена на 95%. Из недостатков этой мембранной модели можно отметить большой расход воды. Дело в том, что при малой мощности напора для работы и удаления примесей, часть воды уходит в дренажную систему для слива сточных вод. Подобное устройство допустимо при фильтрации воды на производстве или в промышленному цеху, но в бытовых условиях это не нужно и не выгодно.

Вода после фильтрации через мембрану (особенно через мембранный обратноосмотический фильтр), очищается полностью, то есть становится практически безвкусной, поэтому чтобы использовать для питья, профильтрованную воду следует насытить солями кальция и магния.

Минерализатор – это специальный картридж, содержащий природные минералы и позволяющий обогатить почти полностью дистиллированную воду необходимыми минеральными веществами. Если профильтрованная вода используется для приготовления пищи или сложных напитков (коктейлей, соков, кваса, алкогольной продукции и т.п.), можно не приобретать минерализатор.

Разделение по конструктивному типу

Размер пор мембранных фильтров — не единственный критерий для классификации. Также эти фильтры имеют различие во внешнем виде, геометрии и конструкционном устройстве:

Плоские дисковые мембраны подразделяются на три подвида:

бесподложечные , выполненные из однородного вещества;

армированные , имеющие тканевую основу с нанесенным пористым материалом;

подложечные – с подложкой из крупнопористого материала и рабочего слоя.

Плоские дисковые мембраны выполнены из композитных тонких пленок, имеющих три различных слоя. Первый слой — полистирол. Второй – не сжимающийся и не деформирующийся под высоким давлением полисульфон с порами. Третий слой, в роли барьера, выполнен из ароматического полиамида. Фильтры изготовлены по типу «фильтр-пресс», просты в использовании и обслуживании.

Трубчатые мембранные фильтры. В основе — пластмассовая, керамическая, металлическая или тканевая мембрана-трубка, симметричная или ассиметричная, имеющая диаметр в несколько миллиметров или сантиметров. Особенностью ассиметричного мембранного фильтра является наличие уплотнения на одной из поверхностей, являющегося рабочим слоем.

Рулонные мембранные фильтры. Они имеют удобную форму и тонкий рабочий слой, что гарантирует высокую эффективность и минимальный процент засорения. Достоинства — высокая плотность упаковки мембран, автоматическая сборка фильтров и небольшое количество металлических элементов.

Половолоконные мембраны, выполненные в виде узких трубок. Рабочая поверхность этих фильтров увеличивается благодаря использованию нескольких мембран. Из-за большого количества волокон (трубок) вода, поступающая на фильтрацию, нуждается в дополнительной обработке, так как контролировать качество очистки в каждой мембране достаточно трудно. Более

Бытовые или керамические мембранные фильтры — небольшие по размерам устройства, представляющие собой нержавеющие стальные корпуса диаметром до 10 см, длиной не более 35 см и с мембранными блоками. Мембрана представлена пучком металлокерамических трубок с мелко пористой структурой, через которые под давлением подается вода. Эти фильтрационные системы имеют длительный срок службы и не нуждаются в замене каких-либо элементов, они устойчивы перед действием кислотных и щелочных продуктов. Слой грязи можно счищать самостоятельно губкой для мытья посуды (без использования чистящих средств), а в некоторых моделях имеется система обратной промывки. Существенный недостаток — сложное и затратное производство фильтров, соответственно, и высокая стоимость таких установок (купить керамические мембранные фильтры для воды можно не менее чем за 15.000 рублей).

Как выбрать мембранный фильтр

Чтобы подобрать очистную систему, следует определить, какие примеси содержатся в воде в наибольшем количестве и какие санитарные нормы установлены. Так, например, если содержание растворимых в воде солей находится в установленных пределах, не нужно приобретать дорогостоящую фильтрационную систему керамического мембранного типа, достаточно использовать угольный сорбционный фильтр.

Мембранные фильтры для очистки воды: конструктивные особенности и принцип работы

Нынешняя система водоснабжения значительно прогрессировала и усовершенствовалась, у человека имеется возможность создавать совершенно автоматизированный комплекс, не затрачивая на это огромной суммы. Качество воды, к сожалению, не улучшилось, и даже стало хуже. Это обусловливает потребность в использовании специальных фильтров, которые должны присутствовать в каждом доме. Наибольшей популярностью пользуются мембранные фильтры, отличающиеся высокой эффективностью, они позволяют провести очистку воды на молекулярном уровне. Чтобы лучше разобраться в достоинствах данного механизма, необходимо познакомиться с ним поближе.

Отличительные черты

Считается, что данные фильтры осуществляют грубый способ очистки воды. Их задействуют, чтобы очистить жидкость, преимущественно воду, от различных вредоносных веществ.

Основным элементом, отвечающим за фильтрацию, является мембрана. Размеры ее пор могут быть разнообразными, что непосредственно сказывается на качестве проводимой очистки. Все загрязнения покидают воду, прошедшую фильтрацию, поскольку они не смогут пройти сквозь мембрану и задерживаются. В результате человек получает очищенную воду.

Очистительные системы, выполненные с задействованием мембранных фильтров, очень часто используются в бытовых условиях, а также с целью получения максимально чистой воды, используемой в промышленности либо медицине. Подобные системы нередко задействуются для выполнения опреснения морской воды либо очистки стоков. Представленная система может быть применена и в чрезвычайных ситуациях, при этом ее ресурс функционирования позволяет пользоваться трековыми мембранами многоразово.

Очистительная система подсоединяется к трубопроводу, через который в дом либо квартиру поступает вода.

Состоит подобная система из нескольких элементов:

  • Фильтра, осуществляющего первичную очистку.
  • Двух элементов, имеющих специальные очищающие картриджы. В первом находится гранулированный уголь, а во втором блочный.
  • Мембраны, сечение пор которой может быть различным, о чем более подробно будет указано ниже.
  • Емкости для скапливания очищенной воды.
  • Автоматического клапана, который требуется для перекрытия подачи воды тогда, когда накопительный бак наполнен очищенной жидкостью.
  • Картриджа, обеспечивающего дополнительную минерализацию воды.

Фильтрование происходит по определенной технологии. Важно отметить, что конструкция и наполнение может отличаться у каждого производителя и в зависимости от потребности приобретения, что непосредственно влияет на его стоимость.

Что обуславливает высокий спрос?

Рассматриваемые системы характеризуются высокой эффективностью. Благодаря небольшому сечению пор, вода, прошедшая через картридж, становится совершенно чистой. Мембранные фильтры, применяемые для очистки воды, отличаются высокой стоимостью, что является их основным недостатком, однако, они имеют множество достоинств, среди которых:

  • пользование и обслуживание характеризуются легкостью и не требует особых усилий;
  • очищенная вода отличается превосходным качеством. Ее можно пить непосредственно после фильтрации без кипячения;
  • позволяет добиться требуемой минерализации и сохраняет необходимые для человека соли;
  • существуют определенные модели рассматриваемых фильтров, которые можно использовать тогда, когда нет возможности подключить устройство к трубопроводу.
Читайте также:  Что учитывать при составлении проекта водоснабжения квартиры

Системы, которые устанавливаются для очищения стоков, делают загрязненную жидкость безопасной для человека. Ее запросто можно затем сливать на грунт. Определенным минусом данного устройства считается потребность в довольно частой смене мембраны и некоторых элементов фильтра, которые обычно не служат более 3 месяцев. Это не столь значительный минус, поскольку в подобной частой замене нуждаются практически все виды фильтров, существующие сегодня.

Разновидности

Следует рассмотреть все существующие виды мембран по различным критериям.

По уровню осуществления очистки

Через мембрану спокойно может пройти вода либо газ, однако, иные частицы будут задержаны. Крупные включения убираются из воды посредством механических и иных разновидностей фильтров. Фильтрация с помощью мембран задействуется для выполнения очистки от маленьких частик.

По размерам пор можно выделить следующие виды (размеры пор представлены в мкм):

  • микро- (0,1-1), ультра- (0,02-0,1), нанофильтрационные (0,001-0,02);
  • с обратным осмосом (0,0001-0,001).

Мембраны микрофильтрационного вида способны убрать из воды значительное загрязнение. К этой категории относятся те частицы, из-за которых вода становится мутной. Вещества, которые были растворены в воде, данный фильтр не способен устранить. Второй вариант (ультрафильтрационная система) способен задерживать коллоиды, различные микроорганизмы и высокомолекулярные включения. Подобная очистка позволяет убрать из воды различные примеси, однако, солевой состав, необходимый человеку, в ней сохраняется.

Следовательно, чтобы смягчить жесткую воду, подобная система не подходит. Чтобы сделать воду более мягкой и устранить жесткость, требуется нанофильтрация. Последний вид мембран способен задерживать всевозможные загрязнения различных размеров.

По конструкции

В данном случае мембраны различаются между собой по своей форме:

  • Дискообразная. Характеризуется низкой чувствительностью к давлению. Может применяться до давления 1000 мм водяного столба. Может быть выполнена в трех различных вариантах. Дискообразная мембрана способна быть выполнена из одного компонента, представлять собой пористую ткань либо иметь 2 слоя (пористый и рабочий).
  • С трубчатыми элементами. Такие мембраны подразумевают под собой трубку, выполненную из пористого материала. Она может быть изготовлена из различных материалов, однако, самыми распространенными являются пластик и керамика. Диаметр данной трубки может равняться нескольким миллиметрам либо доходить до 2 см. Стенки трубки могут быть симметричными или нет. Первый способ предусматривает одинаковую толщину и пористость по всей длине, а второй подразумевает, что определенная часть стенок более плотная и имеет меньшее число пар, нежели другая. Вода попадает в данную пористую трубку с помощью насоса. Она проходит через поры и, соответственно, очищается. Отфильтрованная жидкость накапливается в баке, а грязная направляются в канализацию.

  • Рулонная. Данная фильтрационная система подразумевает под собой дренажные трубки, которые обернуты в фильтрующий слой. Дренажные прокладки в данной ситуации с обеих сторон прикрывают мембрану, из-за чего получается пласт с тремя слоями, накручивающийся на трубку. Этот механизм подразумевает, что с одной стороны в систему подается загрязненная вода. Далее она проходит процесс очищения и направляется в бак. Поток жидкости делится на 2 части. Один проходит стадию очищения, а второй смывает загрязнения, которые через торцевую часть направляются в канализацию. Подобная конструкция характеризуется удобством, имеется тонкий рабочий слой, что повышает производительность данного фильтра. Засорение происходит крайне редко.
  • Половолоконная, состоящая из множества трубочек с малым диаметром. Поскольку они имеют компактный размер, можно увеличивать количество данных трубочек в приборе, что позволяет повысить количество фильтруемой воды. В качестве недостатков подобной системы стоит выделить частые засорения и сравнительно сложную очистку. Во избежание подобных ситуаций, необходимо предварительно провести качественную очистку, которая сможет убрать крупные загрязнения.

Функционирование

Очистительная система с мембраной является одной из лучших, поскольку качество фильтрации находится на высоком уровне. Она способна удалять из жидкости различные загрязнения и вирусы, но при этом сохранять полезные свойства и необходимые микроэлементы.

На выходе человек получает природную и совершенно очищенную воду, которая является биологически полноценной. Она насыщена минералами, которые требуются для человеческого организма. Система имеет один вход, через который вода попадает в фильтр для очищения, и 2 выхода, что обуславливается тем, что один выход предназначен для чистой и очищенной воды, которая направляется в накопительную емкость, а второй выход требуется для вывода загрязнений в канализацию.

Рассматриваемое устройство является лучшим и доступным средством для домашнего пользования, однако, представленные системы находят применение и в промышленной отрасли. Подобная вода не нуждается в дополнительной обработке, ее можно пить сразу после фильтрации, поскольку из нее мембрана убрала все вирусы, микроорганизмы и бактерии, а требуемые для человека соли сохранились.

Процесс очистки осуществляется в 5 этапов:

  1. Происходит предварительная очистка, при которой происходит механическое очищение воды. На этом этапе устраняется большая часть хлора, используемого для дезинфекции.
  2. Осуществляется фильтрация воды через обратноосматические мембраны, благодаря чему можно очистить ее от различных загрязнений.
  3. Отфильтрованная вода накапливается в специальном баке.
  4. Далее жидкость подается через специальный кран, подсоединенный к накопительной емкости.
  5. В процессе раздачи воды можно выполнять дополнительную минерализацию. Для этого требуется установить специальный картридж для минерализации, через который будет проходить вода непосредственно перед подачей.

Повысить производительность мембраны можно, если:

  • увеличить площадь обрабатываемой поверхности;
  • повысить давление;
  • уменьшить ее толщину;
  • повысить температуру воды, которая проходит фильтрацию. Один градус по Цельсию способен увеличить поток до 3%.

Сегодня производители предлагают мембранные фильтры, которые функционируют по другой схеме. Они устанавливаются в емкость с загрязненной водой и через трубочку в другую емкость поступает чистая вода. Подобный вариант замечательно подходит для походов и тогда, когда отсутствует возможность подключения системы к водопроводу.

Удалить осадок неорганического типа с мембраны можно благодаря кислотным средствам. Биомассы и органические осадки вымываются посредством использования щелочных составов. Не стоит задействовать серную либо азотную кислоту, поскольку они способны навредить фильтру рассматриваемого вида.

Советы по выбору от экспертов

Осуществляя выбор мембранного фильтра, вам необходимо обратить внимание на следующие моменты:

  • Изначально вам нужно определиться с тем, для какой цели приобретается устройство.
  • Рекомендуется перед приобретением мембранного фильтра осуществить анализ воды, что позволит выявить ее недостатки и подобрать соответствующий фильтр.
  • Цена мембраны прямо пропорциональна ее функциям.
  • С целью смягчения жесткой воды, стоит устанавливать мембрану нанофильтрационного типа.
  • Большая часть предлагаемых сегодня фильтров, например, керамический, рассматриваемого типа не нуждаются в наличии дополнительного бака для сбора отфильтрованной воды.

  • Чтобы регулярно получать очищенную воду, которую можно пить непосредственно после фильтрации, требуется контролировать чистоту фильтра, который периодически должен очищаться.
  • Если вы остановили свой выбор на обратноосматической мембране, то следует проводить дополнительную минерализацию воды, поскольку данный способ фильтрации лишает воду необходимых микроэлементов и полезных для человека свойств.
  • Чтобы осуществить предварительную очистку воды, которая сильно загрязнена, дополнительно требуется обзавестись микрофильтрационными мембранными.

Помните, что качество употребляемой питьевой воды, имеет огромное влияние на здоровье нашего организма, поэтому крайне важно ответственно подойти к выбору фильтра. Очистители должны иметь хорошие характеристики, качественный блок, положительные отзывы и несложный принцип работы.

О том, как очистить мембрану фильтра обратного осмоса, смотрите в следующем видео.


Бытовые мембранные фильтры — плюсы и минусы

Проблема очистки воды стоит остро в большинстве регионов России. Установка очистительных устройств производится и в квартирах, и в загородных домах, и в офисах. Производители предлагают большой выбор конструкций с разным принципом действия.

Достаточно эффективными являются мембранные фильтры, действующие на молекулярном уровне. Их относят к системам глубокой очистки, которые часто используются в качестве одной из составляющих системы водоподготовки.

Производством таких устройств занимаются как известные российские компании «Аквафор» и «Гейзер», так и зарубежные «Atoll» и «Nerox».

Принцип работы фильтров для мембранной фильтрации

Основной компонент мембранных фильтров – это синтетическая мембрана. Через ее поры проходит вода, при этом мембрана не пропускает загрязнения.

С помощью метода мембранных фильтров удается получать жидкость, как для питья, так и для бытового применения, а также для технического назначения, выполняется очистка сточных вод, соленая вода становится пресной, а значит, подходящей для питья.

  • Среди преимуществ таких устройств важно отметить высокий уровень очистки, удаление накипи, получение воды для питья без необходимости предварительного кипячения.
  • Недостаток устройств – порою чрезмерная деминерализация, так как такие фильтры могут задерживать не только опасные, но и важные для человека вещества.

Типы мембранных фильтров для очистки воды

Мембраны, входящие в состав данного вида фильтров, классифицируются исходя из диаметра пор и их строения:

  • до 4 мкм (микрофильтрационные),
  • 0,2 — 0,02 мкм (ультрафильтрационные),
  • 0,01 — 0,001 мкм (нанофильтрационные),
  • 0,001 — 0,0001 мкм (обратноосмотические).

Диаметр пор определяет сферу использования устройства. Они используются для очистки воды от крупных загрязнений, от тяжелых металлов и даже деминерализации воды.

Устройства обратного осмоса — это отдельная категория, но перечисленные выше детали могут входить в состав одной очистительной системы. К тому же важно понимать, что небольшой размер пор предполагает установку системы предварительной очистки.

Мембраны различаются и по структуре волокон, и по форме. Эти показатели определяют производительность устройства.

  • трубчатые,
  • половолоконные,
  • рулонного типа,
  • плоские дискообразные.

Мембранные фильтры обратного осмоса

Такие фильтры дают возможность получить воду с высокими показателями качества. По своим характеристикам ее можно сравнить с талой ледниковой водой.

Обмен веществ любых организмов схож с технологией осмоса, когда во все клетки попадают полезные вещества и выводятся токсины.

Действие осмос можно наблюдать, когда два соляных раствора разделяются мембраной. Она пропускает ионы и молекулы одного размера, но не дает проникнуть более крупного размера.

В итоге вода просачивается через мембрану, а молекулы растворенных солей остаются. Таким образом, по одну сторону скапливается очищенная вода, а загрязнения задерживаются по другую сторону.

Наиболее широко данный вид фильтров применяется в Америке и в Европе. Их используют для очистки морской и солоноватой воды, которая становится пригодной для питья. Устройства устраняют из воды ионы кальция, хлора, натрия, железа, тяжелые металлы, мышьяк, инсектициды.

Читайте также:  Как и чем нарезать резьбу на водопроводной трубе

Керамические мембранные фильтры

Эти фильтры эффективно очищают от металлов, различных примесей, микроорганизмов. Очистка выполняется с помощью керамических мембран. Добавление в воду каких-либо реагентов не требуется.

Устройства с керамическими мембранами исключают повторное заражение воды, что часто случается с картриджными фильтрами.

Конструкция устройства включает в себя мембранный блок, который помещен в прочный корпус из нержавеющей стали. Он предохраняет мембрану от повреждений.

Сами мембраны не боятся ни кислот и щелочей, ни абразивных частиц, выдерживают высокое давление, могут прослужить до 10 лет без необходимости замены каких-либо деталей. Со временем на мембране появляется слой загрязнений. В некоторых моделях устройств налет можно удалять вручную мягкой губкой без чистящих средств, в ряде фильтров работает система обратной промывки.

Обзор фирм производителей

  1. Самым известным производителем данного типа устройств в России является компания «Гейзер». В фильтр этого бренда входят три блока. Он предназначен для установки под раковину на кухне. Предочистка воды выполняется двумя картриджами – сорбентом и картриджем механической очистки. Далее вода поступает в дополнительные элементы очистки – активированный уголь и серебро, а затем очищается через мембрану. Наиболее востребована на рынке модель «Гейзер Престиж».
  2. Еще один популярный бренд – «Nerox». Он использует в своих устройствах трековые мембраны, задерживающие опасные примеси, но сохраняющие в воде полезные компоненты. Производительность устройства – до 15 литров в день. Также устройство оснащено системой оповещения об уровне загрязненности фильтра.
  3. Компания «Аквафор» — российский производитель мембранных и других видов фильтров, хорошо зарекомендовавших себя на отечественном рынке.
  4. Стоит обратить внимание на продукцию бренда «Atoll», которая появилась в России относительно недавно.

Приведенные выше производители выпускают бытовые устройства, которые могут использоваться как в квартирах и на дачах, так и в офисах, медицинских, образовательных учреждениях.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ
” alt=””>

Любой мембранный фильтр, независимо от фирмы-производителя, требует ухода. Дважды в год рекомендуется замена фильтра предочистки, саму мембрану заменяют один раз в три года, а также, если ухудшились вкусовые свойства воды или ее напор.

Промывка мембраны выполняется под проточной водой или с помощью специальной жидкости. Очистка выполняется под высоким давлением и при температуре +40С.

Мембранные фильтры. Виды и особенности их работы

Проблема очистки воды стоит остро во многих регионах. Фильтры для воды устанавливают и в квартирах, и в загородных домах, и в офисах. Одним из самых лучших устройств для очистки воды считаются мембранные фильтры. В чем их преимуществ и недостатки?

Производители предлагают большой выбор конструкций фильтров с разным принципом действия. Мембранные фильтры, действующие на молекулярном уровне, относят к системам глубокой очистки питьевой воды.

Принцип работы фильтров для мембранной фильтрации

Основной компонент мембранных фильтров – это синтетическая мембрана. Через ее поры проходит вода, при этом мембрана не пропускает загрязнения.

С помощью метода мембранных фильтров удается получать жидкость, как для питья, так и для бытового применения, а также для технического назначения, выполняется очистка сточных вод, соленая вода становится пресной, а значит, подходящей для питья.

Среди преимуществ таких устройств важно отметить высокий уровень очистки, удаление накипи, получение воды для питья без необходимости предварительного кипячения.

Недостаток мембранных устройств очистки воды – порою чрезмерная деминерализация, так как такие фильтры могут задерживать не только опасные, но и важные для человека вещества. Принцип работы мембранных фильтров требует довольно большого расхода воды.

Типы мембранных фильтров для очистки воды

Мембраны, входящие в состав данного вида фильтров, классифицируются исходя из диаметра пор и их строения:

  • до 4 мкм (микрофильтрационные),
  • 0,2-0,02 мкм (ультрафильтрационные),
  • 0,01-0,001 мкм (нанофильтрационные),
  • 0,001-0,0001 мкм (обратноосмотические).

Диаметр пор определяет сферу использования устройства. Они используются для очистки воды от крупных загрязнений, от тяжелых металлов и даже деминерализации воды.

Обратноосмотическая мембрана задерживает растворенные примеси, соли жесткости, органические и микробиологические загрязнения до 99,7%. Фильтр обратного осмоса на сегодняшний день обеспечивает наивысший уровень очистки воды.

Нанофильтрационная мембрана очищает воду от тяжелых металлов, органических веществ, микроорганизмов, тонкодисперсных примесей, частично солей жесткости. Соли жесткости наномембраной удаляются на 80-85%, сохраняя оптимальный минеральный состав воды при использовании для очистки жесткой и сверхжесткой воды.

Мембраны различаются и по структуре волокон, и по форме. Эти показатели определяют производительность устройства.

  • трубчатые,
  • половолоконные,
  • рулонного типа,
  • плоские дискообразные.

Основные компоненты бытового мембранного фильтра

Фильтр мембранного типа состоит не только из самой очищающей мембраны, он включает и другие компоненты:

  • Фильтр предварительной очистки – пакет картриджей, очищающий от включений, которые способны снизить рабочий ресурс мембраны: картриджи механической и сорбционной очистки. Эти картриджи удаляют из исходной воды механические примеси и взвеси, песок, сор, ржавчину, органические примеси, хлорсодержащие вещества.
  • Накопитель для воды, позволяющий депонировать воду в необходимом для потребителя количестве. Вода фильтруется через мембрану со скоростью примерно от 190 до 380 литров в сутки, и при объемном разовом потреблении скорости фильтрации может просто не хватить для удовлетворения потребностей пользователя.

Уход за мембранным фильтром

Любой мембранный фильтр, независимо от фирмы-производителя, требует ухода. Дважды в год рекомендуется замена фильтра предочистки, но частота замены картриджей в прямой зависимости от качества исходной воды. Саму мембрану заменяют реже, обычно один раз в три года, хотя это зависит от производителя. Иногда приходится менять чаще, если ухудшились вкусовые свойства воды или ее напор.

Есть фильтры с возможностью промывки мембраны. Процедура выполняется под проточной водой или с помощью специальной жидкости. Очистка выполняется под высоким давлением и при температуре +40С.

Характеристики и разновидности мембранных фильтров для очистки воды

Фильтры для воды применяются в производстве, медицине и в быту. Устройства устанавливают в квартирах, на даче или берут с собой в поход.

Рабочим элементом среди прочих может быть перфорированная мембрана. О таких приборах и пойдет речь: характеристика, виды, обслуживание.

Что это за очистители?

Устройство предназначено для грубой и тонкой очистки. Также может быть использовано для обработки морской воды. Главным элементом является мембрана. Это тонкое полотно с микроперфорацией.

Его изготавливают из различных полимеров:

Приборы для бытового пользования настроены на пропускание кислорода и молекул воды.

Степень очистки воды зависит от диаметра отверстий и конструкции фильтра в целом.

Мембраны могут различаться в зависимости от:

Рассмотрим каждый вид более подробно и определим различия между ними.

По конструктивному исполнению

Фильтрующий элемент в зависимости от назначения может быть представлен в разном исполнении. Так, различают 5 вариантов.

Дисковые

Такие мембраны разделяются на 3 типа:

  • однородные без подложки;
  • армированные тканью, на которую наносится перфорированное полотно;
  • с крупнопористой подложкой и рабочим слоем.

Изготовлена мембрана из 3 пленок:

  • полистирольная,
  • полисульфоная (не поддается деформации под давлением),
  • полиамидная, которая выступает в роли барьера.

Трубчатые

Для изготовления такого элемента используются:

В поперечном сечении трубка может измеряться в мм или см (до 2). Стенки также бывают разные: с одинаковой толщиной или с разным количеством пор, т. е. плотностью (асимметричные).

Подача воды в фильтр осуществляется посредством насоса. Очищенный продукт поступает в накопитель, а отсев сливается в канализацию.

Рулонные

Мембрана расположена между двумя дренажными прокладками. Полученный материал накручивается на трубу. В результате получается многослойный фильтрующий элемент. Вода проходит с одного торца, загрязнения с другого. В результате чистка фильтра практически не требуется.

Треково-мембранные

Пленку для таких приборов изготавливают из нескольких полимерных полотен толщиной до 23 мкм. После наслаивания они поддаются «бомбардировке» криптоновыми ионами. В результате получается мембрана с порами до 0,05 мкм.

Фильтрующий элемент справляется с очисткой любой воды на тонком уровне.

Ее используют в производстве компактных устройств, которые не требуют насоса и подключения к электросети.

Пластиковый футляр с мембраной достаточно опустить в емкость с исходной жидкостью. К нему подключается сливная трубка, которая помещается в другой сосуд для очищенной воды.

Половолоконные

В качестве фильтрующего элемента выступают пористые трубки. В поперечном сечении диаметр составляет 1 мм. Пропускная способность ограничивается фракцией в 0,1 мкм.

В канализацию выводятся:

К недостаткам относят необходимость в постоянной чистке трубочек, так как отсутствует контроль над подачей воды. В результате загрязнение происходит относительно быстро.

По размеру пор у мембран

В зависимости от размера пор выделяют такие разновидности мембранных фильтров:

  • Микрофильтрационные (1-0,1 мкм). Такое полотно справляется с очисткой мутной воды. Жидкость очищается от механических примесей и коллоидных частиц. Применяется для фильтрации сточных вод.
  • Ультрафильтрационные (0,1-0,01 мкм). На поверхности мембраны оседают бактерии, водоросли, нерастворимые соединения и коллоидные частицы. С солями фильтр не справляется. Приборы устанавливают в промышленности и в частном секторе.
  • Нанофильтрационные (0,01-0,001 мкм). Такая мембрана актуальна для работы с жесткой водой. Ее поры не пропускают металлы, органику, хлористые соединения. После прохождения потока через такой фильтр вода считается пригодной для питья.
  • Обратноосмотические (0,001-0,0001 мкм). С помощью такого устройства осуществляется самая тонкая очистка. Из жидкости уходят нефтепродукты, бактерии, частицы вирусов, пестициды, красители. К минусам относится большой расход воды, а также дистиллированная вода на выходе, которая требуется дополнительного насыщения минерализатором.

Плюсы и минусы

Работа большинства моделей предусматривает самоочищение. Это не исключает периодическое обслуживание приборов, но к принудительной чистке прибегать нужно заметно реже.

Также к плюсам относят:

  • высокое качество отфильтрованной воды;
  • простота в подключении, пользовании и обслуживании;
  • компактные размеры (в том числе, карманные варианты).

Вода пригодна для питья без предварительного кипячения. Но высокая степень очистки сопровождается устранением не только вредных, но и полезных веществ. Недостаток фильтра обратного осмоса устраняется подключением картриджа для минерализации.

Производители, популярные модели и отзывы покупателей

Производством различных фильтров занимаются несколько компаний.

Популярностью пользуются:

Наибольшую популярность заслужили следующие модели:

  1. Гейзер Престиж.8490 руб. Устанавливается под мойку. Гарантия 3 года. В комплект входят 3 корпуса с фильтрующими элементами, накопительный бак на 12 л, кран для чистой воды. Обрабатывается около 200 л/сутки. Отзывы покупателей можно посмотреть здесь.
  2. Аквафор DWM-101S Морион. 9000 руб. 4 ступенчатый фильтр для питьевой воды. Устанавливается под мойкой. В комплекте предусмотрен минерализатор. Гарантия 1 год. Здесь можно ознакомиться с впечатлениями от использования данной модели.
  3. Барьер Профи Осмо 100. 8300 руб. 5 ступеней очистки. Пропускает примерно 12 л/час. Гарантия 1 год. Отзывы об очистители читайте по ссылке.

Установка

Подключение мембранного фильтра проводится к водопроводу. Поэтому перед монтажом его нужно отключить. Если в комплектацию входит накопительный бак, то вся конструкция потребует свободное место. Как правило, достаточно того, что имеется под мойкой. Если емкости нет, то модули можно закрепить на стене.

Для подключения понадобится тройник и шаровой кран. Первый обеспечит подачу воды с основной магистрали на фильтр. Второй нужен для перекрытия отдельного доступа к прибору.

Подробнее об установке одного из видов мембранного фильтра смотрите в видео:

Замена картриджей

Производители в сопроводительной документации всегда пишут сроки службы фильтрующего элемента. Также указываются параметры картриджей и инструкция по их замене.

Как правило, процесс сводится к следующему:

  • перекрывается подача воды;
  • разбирается конструкция;
  • достается и устанавливается новая мембрана.

Далее все происходит в обратном порядке: сбор, открывается подача. В завершение пропускается какое-то количество воды для тестирования.

Относительно периодичности замены мембраны однозначного времени нет. Все зависит от состояния поступающей жидкости. Может пройти меньше года или больше 5 лет. В среднем проходит 3 года.

Существует 2 способа определения необходимости в замене:

  1. Первый опирается на скорость очистки. Если она снижается, значит, происходит процесс засорения.
  2. Для второго понадобится анализ жидкости на предмет содержания солей и элементов, которые должны быть отфильтрованы.

Цена и где купить?

Перед тем, как приступить к выбору, нужно ознакомиться с техническими характеристиками и возможными вариантами готовой продукции.

Определиться с выбором очистителя также поможет результат анализа воды. Так проще будет понять, от чего нужно избавиться.

Еще один момент учитывается — производительность. Показатель в 6 л/ч считается оптимальным.

Также можно проконсультироваться со специалистами и ознакомиться с мнением пользователей на форумах.

Приобрести очистители можно практически на любой торговой площадке. Многие модели представлены в хозяйственных магазинах и строительных гипермаркетах. В интернете и у представителя производственной компании можно заказать любое устройство вместе с запасными элементами.

Цены на сменные модули начинаются от 1500 руб. за шт. Полноценный фильтр обойдётся не менее 5000 руб.

Заключение

Мембранные фильтры широко используются в промышленности и в бытовом секторе. Важно при выборе устройства обратного осмоса дополнительно устанавливать минерализатор, так как на выходе получается чистая, но не полезная вода.

Скорость обработки жидкости у таких фильтров относительно малая. Поэтому производители рекомендуют или комплектуют устройство накопительными баками разного литража.

Мембранные фильтры для воды: виды и принцип действия

Невкусная вода из-под крана – это бич жителей больших городов. Даже после кипячения она оставляет неприятный привкус во рту. Кроме того, некоторые специалисты утверждают, что даже кипячение не может очистить ее от вредных примесей и микробов. Если вы живете в квартире и страдаете из-за плохой воды, то вам поможет мембранный фильтр для очистки воды.

Что такое мембранный фильтр?

Все фильтры выполняют функцию задержания вредных примесей. На выходе мы получаем вкусную воду, которую можно кипятить или пить сразу. Мембранная система, работающая по принципу обратного осмоса, не пропускает никакие вредные вещества, не накапливает их в себе, а благодаря своей конструкции смывает в дренаж. Она имеет поры, через которые могут пройти только вода и кислород. Существует несколько видов материалов для производства такого фильтра: лавсан, полиуретан и другие.

Первые подобные системы были изобретены еще в XIX веке, но прототип современной мембраны выпустили только в 1960-х годах. Считается, что это лучшие системы для очистки воды из всех существующих. Они задерживают не только крупный мусор, но и мелкие частицы, очищая воду на молекулярном уровне.

Все крупные российские и зарубежные компании по изготовлению фильтров для воды имеют в своем ассортименте мембранные конструкции. В первую очередь они востребованы среди жителей квартир в больших городах.

Внешне устройство представляет собой пластиковый цилиндрический короб, внутри которого находится мембрана и один или несколько предфильтров. Оно подключается к холодной воде и выводится на раковину отдельным краном. Каждый фильтр имеет свой срок службы, так как с течением времени он загрязняется и не может выполнять свои функции.

Принцип действия обратноосмотической мембраны

Обратноосмотическое мембранное полотно производится из особых материалов, способных пропускать только молекулы воды и кислород, все остальные вещества, не накапливаются, а потоком воды сливаются в дренаж.

В самом фильтре имеется один вход для воды из водопровода и два выхода. Дело в том, что вода разделяется на два потока: один выходит очищенным, а второй смывает примеси с мембраны и уносит их в канализацию.

Существуют мембранные фильтры, которые работают по-другому. Они помещаются в емкость с водой, она проходит через мембрану и по принципу сообщающихся сосудов выходит наружу очищенной. Применение такого фильтра оправдано в походных условиях, когда рядом нет водопровода.

В походном фильтре необходимо время от времени чистить мембранные картриджи. Можно промывать их чистой водой или использовать специальные химические средства. Их выбирают в зависимости от типа загрязнений. Кислотные хорошо удаляют соли, а щелочные – органические и биологические соединения.

Разновидности по типу мембраны

Существует несколько типов мембранных фильтрующих систем. Они отличаются по виду конструкции и размеру пор. Лучшими считаются фильтры с маленькими отверстиями, так как они хорошо очищают воду.

  1. Микрофильтрационная. Обеспечивает грубую очистку воды, используется на подготовительном этапе. Такой фильтр справится с мутной сточной водой, но в дальнейшем ей потребуется более тонкая очистка.
  2. Ультрафильтрационная. Этот вид мембраны может очищать воду от высокомолекулярных соединений, бактерий. Обычно применяется на промышленных предприятиях, так как не убирает из воды соли.
  3. Нанофильтрационная. Хорошо подходит для жесткой домашней воды. Кроме бактерий, убирает из воды примеси хлора и тяжелых металлов.
  4. Обратноосмотическая мембрана. Такая система имеет самые мелкие отверстия и задерживает все вредные для человека вещества и загрязнения. На 98 % нейтрализуются соли, бактерии, вирусы, продукты нефтепереработки. С помощью таких фильтров можно очищать и опреснять морскую воду, их применяют при производстве бутилированной воды, в фармакологии и микробиологии.

Виды по типу конструкции

По типу конструкции фильтры делят на:

  • Трубчатые. Очищающий элемент представляет собой пористые трубки. Они могут быть изготовлены из металлокерамики, пластмассы, керамики. Диаметр трубы может доходить до нескольких сантиметров. Существуют симметричные и асимметричные мембраны. У первых поры расположены равномерно, у вторых одна стенка имеет большую концентрацию отверстий, чем другая. Вода подается под давлением в эту трубу, и на выходе получается чистая жидкость, а в отдельной емкости – концентрат вредных веществ.

  • Рулонные. Этот фильтр представляет собой мембрану, накрученную, как рулон, на основную трубу. Через специальное отверстие вода попадает на нее и течет по спирали, параллельно очищаясь. Чистая вода стекает по основной трубе, а вредные вещества выходят из другого отверстия. Такие системы дешевы в производстве, но в процессе эксплуатации быстро загрязняются.
  • Половолоконные. Состоят из мембранных трубочек, которые помещены в аппарат для фильтрации. Это существенно увеличивает рабочую поверхность, но такие фильтры быстро засоряются, и их сложно чистить.

  • Дисковые. Они имеют только лабораторное применение и не применяются для очистки воды в доме для питья. Фильтрующий элемент выполнен в виде плоского диска. Принцип работы такой конструкции состоит в том, что вода заливается в резервуар, в котором ходит поршень с мембраной. Ее можно сравнить с бытовым френч-прессом, Только фильтр имеет несколько поршней для увеличения количества фильтруемой воды. Чистая вода идет в кран к потребителю, а вредные вещества оседают в специальном резервуаре.

Виды дисковых мембран:

  1. Обычные – состоят из одного вещества.
  2. Армированные – состоят из тканевой подложки с пористым материалом сверху.
  3. Подложечные – состоят из крупнопористого материала (например, полисульфона) и рабочего слоя (полистирол).

Не стоит беспокоиться, что все слои диска имеют химическое происхождение, применение такого фильтра абсолютно безопасно для здоровья.

Плюсы и минусы

По сравнению с другими типами фильтрующих систем, у мембранной конструкции есть следующие преимущества:

  • Простота эксплуатации и обслуживания.
  • Хорошая степень очистки.
  • Небольшие размеры.
  • Наличие походных разновидностей.

Многие семьи оценили пользу мембранного фильтра. Он позволяет заботиться о здоровье близких без лишних хлопот. Родители, которые думают о будущем своих детей, чаще всего выбирают мембранные системы для очистки для воды.

Но есть у этой конструкции и недостатки:

  • Высокая цена.
  • Может задерживать полезные вещества.
  • Слабый поток воды из фильтра.

С последним недостатком прекрасно справляется фильтр на основе обратного осмоса Atoll A-3800p STD. Его производительность доходит до двух литров в минуту, поэтому ему не требуется накопительный бак. В устройстве используется две мембраны Atoll TW 30-3012-400 и их производительность настолько велика, что эта установка способна в течении 30 месяцев обеспечивать водой семью из 6 человек. И при этом она компактна и не прихотлива к давлению, так как имеет собственную помпу.

Мембранный фильтр для воды – это отличный выбор для жителей мегаполисов, которые недовольны качеством воды из-под крана. Некоторые семьи заказывают доставку чистой воды у специальных компаний, но можно пить и водопроводную воду, если предварительно очистить ее. Мембранная конструкция считается одной из лучших на сегодняшний день.

Читайте также:  Почему гудят водопроводные трубы в квартире и что можно с этим сделать
Ссылка на основную публикацию