Технології мембранного очищення води
2019-06-02
Для очищення води широко застосовується принцип мембранного очищення. Вода під тиском пропускається через напівпроникну мембрану. Мембранні технології відрізняються від фільтрування. При фільтруванні частинки, які витягуються з води, залишаються на поверхні або у завантаженні, що фільтрує. Під час мембранного фільтрування утворюється два розчини – фільтрат (чиста вода) та концентрат (розчин із затриманими речовинами).
Розмір пір мембрани визначає розмір частинок, що видаляються. За їх розмірами мембранні технології класифікують на типи: мікрофільтрація, ультрафільтрація, нанофільтрація та зворотний осмос. Розмір пір мембрани зменшується при переході від мікрофільтрації до зворотного осмосу. Мембрана надає потоку води більший опір, якщо розмір пор мембрани невеликий, при цьому необхідний більший тиск для фільтрації.
Для грубого очищення води або її підготовки до глибокого очищення використовують мікрофільтраційні мембрани з розміром пор 0,1-1,0 мкм, які затримують суспензії та колоїдні частинки, що є причиною каламутності води.
Ультрафільтраційні мембрани з розміром пор 0,01-0,1 мкм, які затримують тривалентне залізо, бактерії, віруси, великі органічні молекули, колоїдні частинки, використовують для освітлення та знезараження води. Такі мембрани ультрафільтрації мають асиметричну структуру, складаються з пористої основи, яка забезпечує механічну міцність і тонкого шару в кілька десятків мкм. Ультрафільтрація не затримує розчинені солі та не змінює мінеральний склад води. Вона застосовується у побуті та промисловості, високоякісно очищає воду від домішок без використання хімічних реагентів. Завдяки цьому застосування ультрафільтрації досить перспективне з економічної та екологічної позицій.
Чисту воду високої якості одержують завдяки нанофільтраційним мембранам з розміром пір 0,001-0,01мкм, які затримують небезпечні бактерії, віруси, колоїдні частинки, молекули солей важких металів, нітратів, нітритів та інших шкідливих домішок. Залежно від структури мембрани вона пропускає 15-90% мінеральних солей. Чиста вода з нанофільтраційних установок застосовується в електронній, медичній, скляній, харчовій, фармацевтичній та інших галузях промисловості.Назад осмотичні мембрани мають найменші пори, які затримують всі віруси і бактерії, пропускаючи лише молекули води, невеликих органічних сполук і легких мінеральних солей. Назад осмотичні мембрани затримують близько 97-99% розчинених речовин. Такі мембрани використовують для отримання води високої якості при розливі води, харчової промисловості, при виробництві алкогольних і безалкогольних напоїв, при опрісненні морської води. Двоступінчастий зворотний осмос є гарною альтернативою дистиляторам-випарникам і використовується на багатьох виробництвах, таких як, наприклад, електроніка та гальваніка.
Різні види мембран мають різноманітні вимоги щодо якості води. Мікрофільтраційні мембрани та мембрани ультрафільтрації працюють у діапазоні рН від 1-13, не бояться хлору та високого вмісту завислих речовин. Для мембран нанофільтрації та зворотного осмосу потрібна попередня обробка води, видалення розчиненого заліза, нейтралізація окислювачів та видалення зважених частинок. Усі види мембран вимагають дотримання технологій експлуатації, незважаючи на високий рівень автоматизації. Їх необхідно періодично промивати та очищати, щоб уникнути незворотного забруднення та виходу з ладу.
Коментарі
Поки що немає коментарів