Мембранная фильтрация воды. Бытовые мембранные фильтры — плюсы и минусы. Фильтры с плоскими дисковыми мембранами

Цугунов Антон Валерьевич

Время на чтение: 5 минут

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.

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.

Типы мембран:

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. . 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, . 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.

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.

Поступающая в дома и квартиры питьевая вода содержит множество примесей, растворенных химических веществ и бактерий. Большинство элементов оказывает негативное воздействие на здоровье человека, особенно маленьких детей. Постоянное употребление воды ненадлежащего качества приводит к развитию опасных хронических заболеваний. Оптимальное решение проблемы – установить мембранный фильтр, способный максимально очистить воду, повысить ее питьевые качества.

Что такое мембрана и как это работает

Основным элементом мембранных фильтров для квартиры, загородного дома либо промышленного предприятия является мембрана – ультрапористая тончайшая пленка, пропускающая кислород и воду. Все органические и неорганические вещества, размер частиц которых больше диметра пор, остаются на поверхности этого элемента. Движение жидкости реализовано по тангенциальной схеме – вода собирается с обеих сторон мембраны. Больший объем подается на очистку через фильтр и попадает в накопительный бачок, а оставшаяся часть жидкости используется для очищения пленки от скопившейся грязи направленным потоком и отведения ее в канализационную систему.

Фильтрационные системы мембранной очистки предназначены не только для бытовых нужд, но и для получения сверхчистой воды технического и медицинского назначения, опреснения морской воды, нейтрализации стоков. Трековая мембрана в особой комплектации также применяется для очистки воды в чрезвычайных ситуациях, ресурс работы допускает ее многоразовое использование.

Мембрана для очистки воды изготавливается преимущественно из лавсана, полисульфона, полипропилена, ацетата, керамики, но также используются и другие материалы, обладающие схожими свойствами.

Фильтрационная система, установленная под мойкой

Прибор с мембраной для очистки воды бытового назначения монтируется под мойкой и подключается к трубе, подающей холодную воду в квартиру или дом. Процесс очистки включает в себя несколько этапов:

1. Грубая очистка – задержание твердых веществ, частичное удаление хлора, применяющегося для дезинфекции водопроводной воды;
2. Фильтрация сквозь мембрану – очистка от большинства микробиологических и химических загрязнителей;
3. Накопление очищенной воды в баке;
4. Дополнительная минерализация жидкости (при установке специального картриджа);
5. Улучшение органолептических качеств воды – фильтрование через так называемый постфильтр из прессованного активированного угля;
6. Подача очищенной воды через отдельный кран, дополнительно устанавливающийся рядом с мойкой.

Производятся также мембранные фильтрационные приборы, действие которых основано на совершенно другом принципе. В емкость с водой помещается рабочий элемент, в который поступает подлежащая очистке вода, загрязнители при этом остаются в корпусе устройства. Отфильтрованная жидкость через специальный шланг выводится в другую емкость. Такие мембранные фильтры незаменимы на даче или в походе, когда нет возможности подключиться к централизованному водоснабжению.

Недостатками водоочистных приборов такого типа являются потребность в регулярной очистке мембран с помощью специальных средств, а также малый ресурс работы.

Производительность фильтров с мембраной зависит от нескольких факторов:

• качества исходной воды;
• типа очищающей мембранной пленки;
• уровня давления, под которым поступает вода;
• толщины и площади мембраны;
• температуры воды.

Большая часть установок для водоочистки, например, марки «Гейзер », поставляются со всеми необходимыми для подключения деталями – шлангами, фитингами, краном. В Тюмени приобрести любые фильтры , в которых реализована мембранная технология очистки воды, можно в компании «КВАНТА+» по лучшим в городе ценам.

Виды мембранных фильтров

По типу мембран

• «микро»

Размеры пор в мембранах такого типа варьируются в пределах от 0,1 до 1,0 мкм . Пленка способна задерживать тонкодисперсные примеси и коллоидные частицы, ухудшающие прозрачность воды.

Микрофильтрационные мембраны используются для грубой очистки: подготовки к следующему этапу фильтрации либо для обработки сточных вод.

• «ультра»

Ультрафильтрационные мембраны с порами диаметром 0,02-0,1 мкм задерживают высокомолекулярные соединения и коллоидные примеси, водоросли, бактерии, макромолекулы, но бессильны против растворенных солей.

Устанавливаются такие мембраны в бытовых и промышленных фильтрах, предназначенных для очистки воды от механических примесей с сохранением солевого состава.

• «нано»

В нанофильтрационных мембранах размер пор составляет 0,001-0,02 мкм. Они применяются для очистки жесткой воды и ее умягчения, удаления порядка 90% хлорорганических веществ и ионов тяжелых металлов.
При использовании проточных фильтров с наномембраной солевой состав воды изменяется чуть меньше, чем при использовании обратнооосмотических мембран.

• обратноосмотические мембранные фильтры

Обратноосмотические мембраны, отличающиеся самыми мелкими порами (0,0001-0,001 мкм), способны фильтровать:

• все вирусы и бактерии;
• органические примеси, влияющие на цветность воды;
• значительную часть растворенных солей;
• тяжелые металлы и железо ;
• пестициды, гербициды, инсектициды.

Мембранные элементы такого типа задерживают практически все имеющиеся в жидкости примеси, пропуская только молекулы чистой воды, растворенные в ней газы и небольшой процент минеральных солей.

Фильтры с мембраной обратного осмоса предназначены для получения высококачественной воды не только для бытовых целей, но и для производства напитков, в фармацевтической отрасли, в пищевой, медицинской и электронной промышленности .

Поры обратноосмотической мембраны по причине крайне малых размеров подвержены периодическому засорению крупными частицами. Для эффективной и продолжительной эксплуатации фильтра требуется предварительная подготовка очищаемой водопроводной воды, а именно:

• грубая фильтрация;
• тонкая очистка;
• умягчение жесткой воды.

При этом подача предварительно подготовленный жидкости на мембрану должна производиться под давлением не ниже 3 бар, в противном случае фильтрация будет осуществляться слишком медленно. Если давление в системе слишком низкое, для его повышения до требуемого уровня применяются специальные насосы.

По конструктивному типу

Фильтры оснащаются мембранными элементами, имеющими различную форму:

• плоскими (дисковыми);
• трубчатыми;
• рулонными;
• половолоконными.

Мембранные фильтры различных типов имеют разную площадь рабочей поверхности.

Плоские

Плоские мембранные элементы изготавливаются в виде пленок следующих видов:

• мембраны с подложкой, состоящие из рабочего слоя и подложки из крупнопористого материала;
• мембраны без подложки, выполненные из однородного вещества;
• армированные, в которых пористый материал нанесен на тканевую основу.

Плоские обратноосмотические мембраны чаще всего бывают тонкопленочными композитными и состоят из трех слоев

В качестве основы (1-й слой) используется полимерный материал (полистирол), на который наносится полисульфон с микропорами (2). Второй слой хорошо пропускает воду, но под давлением не сжимается и не деформируется. Третий слой, выполняющий функцию барьера, изготавливается из ароматического полиамида.

Дисковые мембраны используются для производства аппаратов типа «фильтр-пресс».

Фильтр состоит из мембранных элементов (1), пористых пластинок (2), двух крышек (4, 5), шпилек (6), коллектора (7).

Трубчатые

Мембрана такого типа представляет собой трубку, изготовленную из пористого материала (металлоткани, металлокерамики, керамики, пластика).

Мембранные трубчатые фильтры могут быть симметричными, у которых пористость одинакова по всему объему, и асимметричными – одну из поверхностей покрывает слой более плотного материала. Именно плотный слой является рабочим и задерживает загрязнители, материал с более крупными порами является подложкой и выполняет функции дренажа.

Очистка жидкости выполняется следующим образом. Вода, проходя через трубку (1) с полупроницаемым мембранным элементом, фильтруется и собирается в емкость (2), концентрированный загрязнитель при этом выходит из отдельной трубки. Насос (3) повышает давление на поступающий раствор, после чего дроссель (4) сбрасывает загрязнитель на выходе.

Рулонные

Мембранный фильтрующий прибор состоит из дренажной трубки с накрученными вокруг нее тремя слоями материала: основного мембранного, и дренажных прокладок, в которые завернут с обеих сторон мембранный материал.

Вода подается с торца фильтра, проходит по спирали через мембрану и прокладки, а затем попадает в дренажную трубу. Растворенные в воде загрязнители отводятся из рулонного фильтра с другого торца.

Мембранные рулонные фильтры отличаются удобной конструкцией. Тонкий рабочий слой позволяет отнести данный тип фильтров к одним из наиболее производительных, к тому же поры его засоряются редко.

Половолоконные

Половолоконные мембраны представляют собой трубки диаметром порядка 1 мм с пористыми стенками. Размер микроотверстий, через которые выполняется фильтрация воды, не позволяет проникнуть сквозь них даже мельчайшим загрязнителям.

Фильтры с половолоконной мембраной способны:

Единственной маркой фильтров для воды в России, использующей мембраны данного типа, является «Аквафор». Технология применяется для финишной водоочистки в фильтрах серии «Кристалл», в которых половолоконный мембранный элемент совмещается с карбонблоком в одном модуле. Приобрести мембранные фильтры «Аквафор» и системы других популярных марок по лучшим в Тюмени ценам можно в компании «Кванта+».

Бытовые или керамические

Керамические фильтры предназначены для доочистки воды, подающейся из централизованной системы водоснабжения.

Популярность мембранный водоочистных устройств такого типа обусловлена несколькими причинами:

• выполнение очистки воды с помощью керамических мембранных элементов без использования реагентов;
• качественной нейтрализацией посторонних привкусов и запахов, примесей, бактериальной микрофлоры;
• наличием защиты от пересыхания;
• устойчивостью наружной поверхности к воздействию абразивных чистящих средств;
• отсутствием необходимости в замене мембранных элементов.

Мембранный блок помещен в корпус диаметром до 10 см и длиной до 35 см, изготовленный из нержавеющей пищевой стали. Мембрана представляет собой пучок мелкопористых керамических трубок, через которые под давлением подается жидкость.

Преимуществами очистки в мембранных керамических фильтрах считается получение качественной питьевой воды без примесей железа и солей жесткости. Системы не требовательны к качеству поступающей из скважины или магистрального водопровода воды, отличаются продолжительным сроком службы.

Керамические мембраны изготовлены из прочного, но хрупкого материала, потому основными условиями долговечности и надежности очистки являются правильная транспортировка фильтров и установка и очистка. Для очистки прибор следует промыть чистой проточной водой, используя мягкую губку или щетку. Чистящие средства не следует применять во избежание попадания их в питьевую воду. Водоочистные мембранные установки повышенной производительности очищаются обратной промывкой обессоленной водой.

Плюсы и минусы

Мембранные фильтры отличаются от водоочистных систем других типов высокой эффективностью – благодаря малым размерам пор прошедшая через установку вода становится абсолютно чистой и пригодной для любых нужд.

Существенным минусом мембранных приборов можно назвать относительно высокую стоимость, которая компенсируется массой плюсов:

• высокое качество воды, очищенной с помощью мембранной технологии;
• удобство эксплуатации и обслуживания;
• частичное сохранение после очистки солевого состава жидкости;
• удаление самых мелких взвешенных в воде частиц;
• компактность размеров;

К недостаткам относятся:

• относительно низкая скорость фильтрации воды, для ее корректировки требуется установка накопительных емкостей;
• необходимость в регулярной замене или чистке мембранных блоков.

Условия эксплуатации мембранного фильтра

Срок службы любого мембранного фильтра, периодичность чистки и замены рабочих элементов обуславливаются условиями его эксплуатации:

• качеством подлежащей очистке воды;
• объемом пропускаемой жидкости;
• давлением в водопроводной системе.

Точный срок очистки либо замены мембранного элемента заранее определить невозможно.

Если у владельца есть финансовая возможность, то менять мембранный блок в фильтрационных приборах рекомендуется каждый год либо при ухудшении вкусовых качеств воды, снижении ее напора. Если ежегодная замена обременительна, то мембрану следует хотя бы промывать. Конструкцией некоторых моделей предусмотрена возможность обратной промывки (включением обратного режима подачи воды) либо очистка путем изменения давления подающегося потока.

Мембранные элементы в домашних условиях промыть практически невозможно, но в случае временного отсутствия средств можно попытаться хотя бы немного улучшить качество фильтрованной воды.

Фильтрующая пленка тщательно прополаскивается под напором теплой проточной воды либо в мыльном растворе и ставится обратно. При сильном загрязнении мембранный блок погружается в теплую воду с добавлением лимонной кислоты, а после обратной установки в фильтр на протяжении получаса промывается для полного удаления «лимонки».

Промышленные мембраны, устанавливающиеся на производственных линиях, промываются специальным раствором кислоты и щелочи.

Как выбрать мембранный фильтр

Кроме мембранных существует множество других фильтров, работающих по иному принципу. Основным фактором для подбора мембранного фильтра является то, от каких именно примесей необходимо избавить воду, а также требуемая производительность фильтров. Перед выбором очистной системы необходимо определить, какие именно вещества представлены в воде в наибольшем количестве и сравнить показатель с максимально допустимым значением по СанПин 2.1.4.1074-01. Желательно так же выполнить и бактериологический анализ воды.

Например, если содержание солей тяжелых металлов в воде находится в пределах норм, установленных СанПин, в установке фильтрующего мембранного прибора нет необходимости. В таком случае можно обойтись обычным угольным сорбционным фильтром.

При покупке мембранного фильтра обратного осмоса следует учесть, что для его работы требуется выполнение предварительной очистки поступающей воды, что приводит к затратам на приобретение и установку дополнительных фильтров. Функционирование технологии обратного осмоса невозможно при давлении в системе ниже 3 бар, так как вода не сможет с требуемой скоростью проходить сквозь поры мембранного материала. Низкое давление приведет либо к полной остановке подачи воды, либо к замедлению процесса очистки.

Фильтры с обратноосмотической мембраной продаются единой системой, состоящей из нескольких очистных узлов. Каждый узел располагается в отдельном корпусе, имеющем свою маркировку. Чем более комплексная или технологичная подразумевается очистка воды, тем выше стоимость прибора, сложнее монтаж.

При подборе фильтрационного устройства с мембраной необходимо:

• определиться с его назначением – для очистки стоков, получения воды для хозяйственных нужд, питья и приготовления пищи, использования в лаборатории и т.д.;
• учесть, что цена фильтра прямо пропорциональна его возможностям;
• для снижения жесткости воды в фильтре достаточно нано- мембраны;
• для фильтрующего прибора, работающего по принципу обратного осмоса, желательно дооснащение минерализатором;
• при очистке сильно загрязненной воды требуется дополнительный ее пропуск через микрофильтрационные мембраны.

Мифы про мембранный фильтр

Мембранные фильтры делают воду «мёртвой»

Хорошо справляющаяся со своими функциями система фильтрации позволяет получить воду, которую можно использовать и в питьевых, и в технических целях. Для повышения качества уже очищенной воды применяются системы, работающие по принципу обратного осмоса. Вместе с очисткой от всех вредных примесей происходит полное или частичное обессоливание воды, удаление полезных веществ. Такая вода считается «мертвой», но не опасной.

На самом деле, вода после очистки вовсе не «мертвая», а обессоленная и все же содержит некоторое количество растворенных веществ. Такая вода сохраняет все вкусовые качества продуктов и отлично подойдет гурманам – для приготовления лучших сортов чая или кофе, других напитков, приготовления пищи. Так как человек получает основное количество микроэлементов и минералов из продуктов питания, на «мертвой» воде можно готовить пищу и напитки, а для питья ее желательно пропустить через минерализатор, добавляющий полезные вещества.

Очищенная фильтром вода как-то влияет на пищу

В процессе фильтрации из воды удаляются вещества, не лучшим образом влияющие на вкус приготовленных блюд. В полной мере изменение вкуса ощущается в приготовленном напитке, например, кофе. Пропущенная через мембранный фильтр вода считается оптимальной основой для приготовления соков и коктейлей.

Вода, очищенная по технологии обратного осмоса, не оставляет известковых отложений внутри чайников и другой посуды, в отличие от обыкновенной водопроводной.

Вода из крана содержит множество вредных примесей и микроорганизмов. По отзывам специалистов, обычное кипячение не способно полностью избавить воду от вредных примесей. А цена вопроса довольно высока. Попадание этих веществ и бактерий в организм может нанести непоправимый вред здоровью.

Для решения проблемы многие прибегают к установке фильтров высокой степени очистки с мембранами. Также широко распространена практика покупки бутилированной воды. Однако в последнем случае есть вопросы по качеству очистки воды. К тому же удовлетворить все нужды несколькими бутылками сложно, а цена на такую воду не маленькая. Что касается мембранных фильтров — они производят очистку воды от взвеси, примесей, бактериальных клеток и вирусных частиц и сохранять структуру и свойства воды.

Виды мембранных фильтров

История появления мембран берет свое начало еще в 19 в. Тогда они изготавливались из клетчатки, но не получили широкого распространения. Только в 60-х гг была сделана мембрана-прообраз современных устройств.

Мембрана – это ультратонкая синтетическая пленка с порами, которая способна пропускать воду и кислород, задерживая примеси. Производится мембрана из полипропилена, лавсана, ацетата целлюлозы и т.д.

Главное свойство фильтров очистки воды – задержка мелких коллоидных частиц и соединений.

Мембранные фильтры для очистки воды различаются по величине пор и конструкции мембраны. Уменьшение размера микроотверстий в мембране приводит к увеличению давления воды в фильтре. Количество ступеней очистки фильтра повышает качество воды и цену оборудования.

По размеру пор выделяют мембраны:

1. Мембраны для микрофильтрации. Величина микроотверстий мембраны составляет 0,1 – 1,0 мкм. Мембраны предназначены для первичной очистки воды от частиц и примесей, которые вызывают помутнение. Фактически данный тип мембран является подготовительным этапом перед последующей фильтрацией воды. Мембрана часто применяется для очистки сточных вод.
2. Ультрафильтрационные мембранные фильтры – 0,02 – 0,1 мкм. Эти мембраны позволяют отфильтровывать коллоидные частицы и высокомолекулярные соединения, бактериальные клетки. Мембраны не способны останавливать растворенные в воде соли. В основном ультрафильтрационные мембраны ставят в промышленных и бытовых фильтрах для очистки воды от нерастворимых примесей с сохранением солевого состава.
3. Нанофильтрационные мембранные фильтры – 0,001 – 0,02 мкм. Мембраны с такой величиной пор предназначены для умягчения воды с высокими показателями жесткости. Мембраны задерживают хлорорганические вещества и ионы тяжелых металлов. Степень очистки воды от последних доходит до 30 %. В тоже время мембрана пропускает 90 % растворенных в воде солей.
4. Обратноосматические мембранные фильтры. Данные мембраны имеют наиболее мелкие отверстия – 0,0001 – 0,001 мкм, поэтому характеризуются селективными свойствами очистки воды. Мембраны разработаны для удаления большей части примесей и растворенных веществ. Мембраны в фильтре пропускают воду, газы и некоторые соли. При фильтрации морской воды таким способом она опресняется на 97 %. Очистка на таких мембранах приводит к глубокому обессоливанию, удалению вирусных частиц, бактериальных клеток, нефтепродуктов и т.д. В фильтре получают воду высокого качества, которая применяется для розлива в бутылки, производства напитков, в фармацевтической, пищевой и электронной промышленности, для микробиологических целей. Цена таких фильтров с мембраной обратного осмоса довольно высока. Рекомендуют после фильтра провести минерализацию.

Цену на любой тип фильтра можно уточнить на сайте производителя и ознакомиться с подробным описанием.

Принцип работы

Мембранный фильтр представляет собой ультратонкую мембрану с большим количеством пор. Мембрана в фильтре обеспечивает наибольшую степень очистки воды. Также после фильтра с мембраной практически полностью сохраняется состав солей и микроэлементов.

В результате фильтрации воды через мембрану она характеризуется высоким уровнем очистки, биологической полноценностью и насыщенностью минералами.

В мембранных фильтрах действует «тангенциальная» система движения воды возле мембраны и присутствует один вход и два выхода. Это значит, что вода собирается с двух сторон мембраны. Одна часть воды проходит очистку через мембрану и сбрасывается в емкость. Другая – предназначена для смыва осадка с поверхности мембраны и вывода его в дренажную зону фильтра.

Производительность мембранного фильтра зависит от:

1. Площади мембраны.
2. Уровня давления в фильтре.
3. Толщины мембраны.
4. Температуры воды.
5. Количества примесей.

Также в походных условиях распространены мембраны для очистки воды, например, Nerox, которые работают по совершенно иному принципу. В сосуд с грязной водой кладется мембранный фильтр. При этом чистая вода по специальному шлангу выводится в другой сосуд. Недостатком способа является необходимость периодической очистки мембраны от загрязнения. Делается это вручную с применением специальных средств. Мембраны фильтров Nerox можно промывать обычной водой.

Неорганический осадок с мембраны в фильтре удаляется кислотными средствами. Органические соединения и биомасса с мембраны в фильтре вымываются щелочными составами.

Достоинства и недостатки

Плюсы мембранных фильтров для очистки воды:

1. Удобство использования и обслуживания мембран.
2. Высокий уровень очистки воды в фильтрах с мембраной.
3. Сохранение после фильтра солевого состава воды.
4. Мембраны удаляют самые мелкие примеси.
5. Многие фильтры с мембранами имеют компактные размеры (Nerox).
6. Некоторые фильтры с мембранами можно использовать в полевых условиях и для очистки сточных вод.
7. В некоторых фильтрах, например, Nerox, не требуются сменные мембраны.

К недостаткам мембранных фильтров можно отнести высокую стоимость. Также в некоторых фильтрах низкая скорость фильтрации воды, что требует установки накопительных баков.

Ультрафильтрационный мембранный фильтр: видео

В представленном на сайте ролике можно наглядно увидеть и изучить отзывы, как работает ультьрафильтрационный мембранный фильтр для очистки воды. Также в нем рассказывается о достоинствах.

Разделение по конструктивному типу

По конструкции мембранного фильтра выделяют:

1. Плоские дисковые мембраны выпускаются:

• из одного вещества (бесподложечные мембраны),
• на тканевой основе и пористого сырья (армированные мембраны),
• из крупнопористого сырья и рабочего пласта (подложечные мембраны).

Дисковые обратноосмотические мембранные фильтры чаще всего — это композитные тонкие мембраны, каждый слой которых выполнен из различных соединений.

1. Трубчатые мембраны — это трубки из пористого сырья (пластмассовые, керамические, металлические, металлокерамические и т.д.). Диаметр мембраны достигает нескольких сантиметров.

Выделяют симметричные и ассиметричные трубчатые мембраны. В первом случае густота пор мембраны по всему объему одинаковая. В ассиметричных мембранах на одной поверхности предусмотрен более плотный материал. Он является рабочим и показывает степень очистки воды. Роль крупнопористой мембраны в фильтре сводится к пропуску отфильтрованной воды.

1. Рулонные мембранные фильтры для очистки воды представляют систему, в которой на дренажный шланг накручивается мембрана. При подаче воды, она проходит по спирали. Затем она собирается в дренажном шланге и выходит с другого конца в виде концентрата.

Удобная форма и ультратонкий рабочий слой гарантируют мембранному фильтру большую производительность и низкую предрасположенность к засорению. Мембрану можно использовать для очистки сточных вод.

Среди достоинств мембранного фильтра можно назвать повышенную частоту упаковки и небольшую степень металлоемкости мембраны.

1. Половолоконные мембраны, которые изготавливаются в виде трубочек. Некоторое количество мембран помещается в устройство для фильтрования воды. В результате получается фильтр с увеличенной рабочей поверхностью и производительностью.

Недостаток мембран — сложность контроля потока воды вдоль волокон. Поэтому такие мембранные фильтры склонны к засорению. Мембраны не рекомендуется использовать для очистки сточных вод. Также, судя по отзывам, мембраны сложно чистить. И цена на фильтры высокая.

В связи с этим перед подачей воды на половолоконные мембранные фильтры ее предварительно нужно обработать.

Цены

Стоимость на мембранный фильтр зависит от производительности фильтра и степени загрязнения воды. В таблице ниже приведены ориентировочные цены на наиболее популярные фильтры.

Более подробная информация о каждом типе фильтров, мембран и цене можно узнать на сайте производителя.

Современные системы водоснабжения серьезно продвинулись в своем развитии. Теперь человек может создать полностью автономный комплекс водоснабжения без особых затрат. Качество воды же, наоборот, со временем не улучшается. Что приводит к необходимости использования специальных фильтров для очистки жидкости.

Одними из самых популярных и эффективных фильтров такого типа считаются мембранные, которые способны очищать воду на молекулярном уровне. О них сейчас и пойдет речь.

1 Особенности и Принцип работы

Мембранные фильтры для очистки воды относятся к так называемым «системам глубокой очистки» и применяются для избавления воды от вредных составляющих, часто — в составе систем водоподготовки (нескольких последовательных очистных устройств для воды различного назначения).

Основным элементом такого фильтра, а также фильтра, работающего по технологии , является мембрана, которая изготовлена из синтетических материалов. В мембране есть отверстия (поры) и когда через мембрану проходит поток воды – она задерживает частицы, которые больше диаметра пор. Таким образом, на выход поступает вода, избавленная от примесей.

Очистительные системы на основе фильтрационных мембран с различным диаметром пор применяются для бытовых нужд, а также – для получения сверхчистой воды медицинского и технического назначения, опреснения морской воды,

Также, трековая мембрана в специальной комплектации может применяться и для очистки воды в чрезвычайных ситуациях, при этом её ресурс работы позволяет многоразовое использование.

1.1 Виды мембранных фильтров для воды

Мембраны, которыми оснащается фильтр, могут отличаться по строению и диаметру пор. Мембрана может быть:

• Микрофильтрационной (поры — до 4 мкм);
• Ультрафильтрационной (от 0.2 до 0.02 мкм);
• Нанофильтрационной (или трековая) (0.01 – 0.001 мкм);
• Обратноосмотической (0.001 – 0.0001 мкм).

В зависимости от размера пор изменяется и назначение фильтра: он может обеспечивать очистку воды от коллоидных загрязнений (самые большие по размерам частицы), может останавливать ионы тяжёлых металлов, или же – производить практически полную деминерализацию воды (обратный осмос).

Обычно, мембранный фильтр, работающий по технологии обратного осмоса, выделяют в отдельную разновидность, но указанные узлы могут входить в состав одной системы очистки. Также, стоит учитывать, что мембрана з меньшим размером пор требует, чтобы предварительная была проведена до прохождения через него – так что нужна будет система пред-фильтрации.

Мембраны также отличаются по форме и структуре волокна, которое используется для их создания. В результате тот или иной тип мембраны имеет различную рабочую площадь, что напрямую влияет на производительность фильтра (как он работает и с какой скоростью).

Выделяют следующие виды мембран для фильтров:

• Половолоконные мембраны;
• Трубчатые мембраны;
• Мембраны рулонного типа;
• Плоские дискообразные мембраны.

Соответственно, фильтр мембранного типа может быть установлен в сменный корпус картриджа, совместимого с последовательной системой фильтрации.

1.2 Плюсы и минусы

Фильтры, в которых используется ультрафильтрационная мембрана или фильтры, работающие по технологии обратного осмоса, подходят для фильтрации воды для питья. При этом, вторая разновидность также полностью удаляет накипь. Следует отметить, что водопроводная вода, которая была пропущена через обе разновидности – пригодна для питься без кипячения.

Из минусов использования мембранных фильтров для воды обычно указывают то, что степень деминерализации воды может быть излишней, поскольку мембрана не пропускает также и полезные для организма человека вещества.

Существует зависимость от размера пор мембраны, рабочей площадью и давлением в системе подачи воды – эти свойства следует учитывать при установке мембранного фильтра, как составляющей комплексной очистки воды. Фильтры этого типа требуют доступа к дренажу сточных вод, а это включает дополнительные работы при установке.

Мембраны с крупными порами не требуют дополнительного давления для работы . Обычно, чем тоньше мембрана, тем выше её производительность, но чем меньше её поры – тем большее дополнительное давление следует прилагать, когда фильтр работает, чтобы поддерживать напор воды.

1.3 Как выбрать и что лучше купить?

Кроме мембранных фильтров существуют и другие, функционирующие по иному принципу. Поэтому, первым определяющим фактором будет то, от каких примесей или вредных составляющих нужно избавить воду. В зависимости от того, в чём именно вода отличается от санитарных норм следует и подбирать очистную систему.

В фильтрах картриджного типа предусмотрена возможность установки нескольких различных блоков (т.е. – это не один корпус). Вполне возможно, что в конкретном случае, к примеру, будет достаточно , а фильтр на основе ультрафильтрационной мембраны или фильтр, работающий по технологии обратного осмоса, не является необходимым.

К примеру, такая ситуация может возникать, когда содержание солей тяжёлых металлов в воде в пределах санитарной нормы.

Установка фильтра, работающего по технологии обратного осмоса, обязательно потребует производить предварительную фильтрацию подаваемой воды (то есть – установку дополнительных фильтров) и создавать давление не ниже определённого (как правило — не менее 3 бар).

Без такого давления в системе функционирование технологии обратного осмоса просто невозможно, так как вода не сможет с должной скоростью проходить через мелкие мембраны. А это приведет либо к замедлению процессов очистки, либо к их полной остановке.

2 Как очистить фильтрационную мембрану?

Необходимость чистки или замены фильтрующей мембраны и срок её службы, во многом зависят от качества воды, которая подаётся на фильтр, а также от её количества. Поэтому определить универсальное время, когда мембрану нужно заменить или очистить – достаточно сложно (в среднем от полугода до четырёх лет).

В случае, когда пользователь не стеснён в средствах – мембрана в фильтре может быть просто заменена (в фильтре картриджного типа достаточно просто заменить один блок на другой). Одним из вариантов решения данной проблемы может быть не замена, а промывка фильтрующей мембраны.

В фильтрах некоторых производителей также может быть предусмотрена промывка мембраны, режим которой предполагает подачу воды на мембрану со стороны, противоположной обычному потоку или резкий сброс давления.

Промывка мембраны таким способом может организована и непосредственно пользователем (если корпус и конструкция фильтра это позволяют). Мембрана извлекается и полощется просто в воде, воде с мылом или в воде с лимонной кислотой. Кроме того, мембрану можно промыть, направив на неё струю воды того же состава.

Также возможен вариант, когда в пятипроцентный раствор лимонной кислоты и тёплой воды погружается корпус фильтра полностью на время около пяти часов, после чего промывается чистой водой. Поле этого, первые полчаса воду, которая будет поступать из фильтра использовать нельзя.

Периодическое проведение таких процедур существенно увеличит срок службы мембраны. Не в быту промывка (регенерация) мембраны производится с помощью более сложных щелочных или кислотных реагентов, очистить мембрану таким способом на дому не представляется возможным.

Процедура очистки промышленных мембран, которые применяются для опреснения воды или для фильтрации сточных вод достаточно комплексная и производится с помощью предусмотренных самими механизмами режимов работы.

2.1 Установка мембранного фильтра – этапы и особенности процесса

В случае бытовой и самостоятельной установки мембранного фильтра или фильтра, работающего по технологии обратного осмоса (обычно ставятся «под мойку», непосредственно к крану, который планируется использовать как питьевой, и подключаются к колену для слива сточных вод) – нужно выполнить определённую последовательность действий.

Нужно очистить пространство, где будет размещён фильтр и перекрыть воду. Далее следует раскрутить соединение, которое идёт от магистрали на смеситель.

В линию устанавливается тройник на резьбу и шаровой кран на него, что позволит подать на фильтр воду. Также, производится установка крана для питьевой воды в мойку и просверливание отверстия в колене для сточных вод. Если давление в основной системе подачи воды больше 6 бар – может понадобиться установить редуктор давления (проверять манометром).

Далее происходит сборка фильтра, работающего по технологии обратного осмоса, согласно инструкции и соединение фильтра с системой подачи воды и слива сточных вод. При этом нужно следить, чтобы согласно схеме были правильно соединены также выводы для сточных вод и шланг подачи на кран питьевой воды.

Пить чистую воду хочет каждый человек. Вот вы, например, наверняка желаете забыть о запахе хлора, коричневатом оттенке, ржавчине... В нашем рейтинге — лучшие (по отзывам покупателей и экспертов) популярные фильтры для воды. Вы сможете выбрать именно тот товар, который вам нужен, живете вы в густонаселенном мегаполисе или в загородном доме. Читаем — и становимся обладателями по-настоящему чистой воды!

Виды бытовых фильтров для воды

Накопительные

• Фильтры-кувшины . Одна из самых популярных разновидностей в силу своей мобильности, доступности и простоты обслуживания. Конструкция состоит, собственно, из кувшина и верхней воронки с крышкой и установленным внутри картриджем очистки. Вода протекает сквозь несколько фильтрующих слоёв, очищается и оказывается в накопителе. Картриджи могут быть нескольких видов - универсальные или с определёнными свойствами (например, уменьшающие жёсткость воды, удаляющие железо и др.);
• Диспенсеры-очистители . Принцип действия также прост и незатейлив - вода заливается сверху и под собственным весом проходит через систему фильтров в нижний бак. Главное отличие от кувшинов - заметно больший объём и наличие сливного крана.

Проточные

• Насадки на кран . Недорогие и простые в монтаже фильтры с одно- или двухступенчатой системой очистки, сводящейся обычно к нейтрализации хлора и ржавчины. Кассет хватает ненадолго, зато они доступны и недороги;
• Настольные системы «рядом с мойкой» . Представители этой категории имеют среднюю производительность, различаются по способу и степени фильтрации воды, а соответственно, и по цене. Недостаток - занимают много пространства на кухне;
• Системы «под мойкой» . Самые эффективные устройства с многоступенчатой фильтрацией, включающей обеззараживание и умягчение воды. Наиболее продвинутые разновидности - модели с обратным осмосом, ключевым компонентом которых является полупроницаемая мембрана, сквозь себя пропускающая лишь молекулы воды. А вот бактериям, вирусам, тяжёлым металлам и прочим вредным примесям шанса «просочиться» не предоставляется. Степень очистки настолько велика, что для придания воде питьевых качеств применяется дополнительная минерализация.
• Магистральные или предфильтры . Устанавливаются непосредственно в систему водопровода и могут быть задействованы как для отдельных кранов, так и для всей квартиры или дома. В качестве фильтрующего элемента выступает специальный картридж, а в самых простых экземплярах - обычная металлическая сетка.