Технологии мембранной очистки воды
2019-06-02
Для очистки воды широко применяется принцип мембранной очистки .Вода под давлением пропускается через полупроницаемую мембрану. Мембранные технологии отличаются от фильтрования. При фильтровании частицы, которые извлекаются из воды, остаются на поверхности или в фильтрующей загрузке. Во время мембранного фильтрования образуется два раствора – фильтрат (чистая вода) и концентрат (раствор с задержанными веществами).
Размер пор мембраны определяет размер удаляемых частиц. По их размерам мембранные технологии классифицируют на типы: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос. Размер пор мембраны уменьшается при переходе от микрофильтрации к обратному осмосу. Мембрана оказывает потоку воды большее сопротивление, если размер пор мембраны маленький, при этом необходимо большее давление для фильтрации.
Для грубой очистки воды или ее подготовки к глубокой очистке используют микрофильтрационные мембраны с размером пор 0,1-1,0 мкм, которые задерживают взвеси и коллоидные частицы, являющиеся причиной мутности воды.
Ультрафильтрационные мембраны с размером пор 0,01-0,1 мкм, которые задерживают трехвалентное железо, бактерии, вирусы, крупные органические молекулы, коллоидные частицы, используют для осветления и обеззараживания воды. Такие мембраны ультрафильтрации имеют ассиметричную структуру, состоят из пористой основы, которая обеспечивает механическую прочность, и тонкого слоя в несколько десятков мкм. Ультрафильтрация не задерживает растворенные соли и не меняет минеральный состав воды. Она применяется в быту и промышленности, высококачественно очищает воду от примесей без использования химических реагентов. Благодаря этому, применение ультрафильтрации достаточно перспективно с экономической и экологической позиций.
Чистую воду высокого качества получают благодаря нанофильтрационным мембранам с размером пор 0,001-0,01мкм, которые задерживают опасные бактерии, вирусы, коллоидные частицы, молекулы солей тяжелых металлов, нитратов, нитритов и других вредных примесей. В зависимости от структуры мембраны, она пропускает 15-90% минеральных солей. Чистая вода из нанофильтрационных установок применяется в электронной, медицинской, стекольной, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Обратноосмотические мембраны имеют самые маленькие поры, которые задерживают все вирусы и бактерии, пропуская лишь молекулы воды, небольших органических соединений и легких минеральных солей. Обратноосмотические мембраны задерживают около 97-99% растворенных веществ. Такие мембраны используют для получения воды высокого качества при разливе воды, в пищевой промышленности, при производстве алкогольных и безалкогольных напитков, при опреснении морской воды. Двухступенчатый обратный осмос является хорошей альтернативой дистилляторам-испарителям и используется на многих производствах, таких как, например, электроника и гальваника.
Разные виды мембран имеют разнообразные требования к качеству воды. Микрофильтрационные мембраны и мембраны ультрафильтрации работают в диапазоне рН от 1-13, не боятся хлора и высокого содержания взвешенных вещества. Для мембран нанофильтрации и обратного осмоса требуется предварительная обработка воды, удаление растворенного железа, нейтрализация окислителей и удаление взвешенных частиц. Все виды мембран требуют соблюдения технологий эксплуатации, несмотря на высокий уровень автоматизации. Их необходимо периодически промывать и очищать во избежание необратимого загрязнения и выхода из строя.
Комментарии
Пока нет комментариев