Ультрафильтрация воды

Ультрафильтрация представляет собой разновидность мембранного способа очистки воды, при котором жидкость пропускают под давлением через полупроницаемую мембрану. Размеры ячейки фильтра ультрафильтрации в 10 000 раз меньше человеческого волоса. Это дает возможность удалять из жидкости загрязнения и микроорганизмы размером более 0,1 мкм. Ультрафильтрация воды, удаляя бактерии, вирусы и органические соединения, не изменяет солевой состав жидкости.

Принцип работы ультрафильтрации

Процедура фильтрования заключается в пропускании очищаемой воды сквозь полупроницаемую мембрану под действием перепада давления. При этом, в отличие от обычного объемного фильтрования, в процессе мембранного разделения большинство отделяемых веществ накапливается на мембране. Тем самым образуется дополнительный слой из микрочастиц, в котором, помимо ситообразующего эффекта, фильтрование идет за счет электростатических сил. Чтобы очистить мембрану от накопившихся загрязнителей периодически проводят ее промывку.

Перед ультрафильтрацией воды производится ее предварительная очистка на механических фильтрах и аппаратах обезжелезивания, чтобы уберечь мембрану от лишней нагрузки и повысить срок ее службы. Для улучшения ее работы рекомендуется подогревать очищаемую жидкость до +20…25 °С.

В воду могут добавляться коагулянты и флокулянты. Это делается для возможности задержания микрочастиц, размер которых меньше пор фильтра ультрафильтрации, за счет образования хлопьев, которые в свою очередь фиксируют на своих поверхностях органические и коллоидные примеси. Кроме того, укрупнение загрязнений упрощает обратную промывку мембран.

Преимущества ультрафильтрации

  • Высокая степень очистки воды. Удаляются микроорганизмы, химические соединения, железо, органические примеси, снижается цветность и мутность. Например, при фильтрации воды мембраной с ячейкой от 0,005 мкм, задерживается 99,9 % бактерий и вирусов, 100 % взвешенных частиц и 97 % железа.

  • Низкое энергопотребление технологии по сравнению с дистилляцией и обратным осмосом. Это снижает затраты на обработку воды, что открывает возможности как промышленного применения, так и использования способа в быту или в офисе.

  • Широкий ассортимент установок на производительность от 5 до 90 м³/ч.

  • Возможность работы системы при низком давлении воды (1–6 бар).

  • Улучшение вкуса и запаха воды. После ультрафильтрации удаляется хлор, но сохраняются природные соли кремния, магния и кальция, полезные для здоровья человека и сохраняющие натуральный вкус воды.

  • Отсутствие дренажа. Ультрафильтрация в отличие от обратноосмотического метода, не требует подключения к канализации. Для промывки мембраны необходимо небольшое количество воды.

  • Относительно низкая цена водоочистки по сравнению с дистилляцией и обратным осмосом.

Где применяется ультрафильтрация?

Благодаря уникальным свойствам технология востребована:

  • В коммунальном хозяйстве для снабжения населения чистой и полезной питьевой водой.

  • В фармацевтической промышленности для подготовки воды, используемой при изготовлении лекарственных препаратов.

  • При производстве напитков и пищевых продуктов.

  • Обработка сточных вод — удаление вредных и токсичных веществ из жидкости перед сбросом стоков в окружающую среду.

  • Фильтрация газов от аэрозолей.

  • Очистка нефтепродуктов.

Кроме этого, ультрафильтрационные мембраны используются для приготовления растворов в металлургии, текстильной промышленности, при производстве бумаги, в научных лабораториях.