Виды
Мембраны могут различаться в зависимости от:
- конструкции,
- размера пор.
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
- 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:
- керамика;
- пластик;
- металл;
- ткань.
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.
Важно! Устройства такого типа считаются высокоэффективными
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.
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:
- металл;
- бактерии;
- микроорганизмы.
Интересно! Отмечается способность устранять из воды цисты лямблий.
К недостаткам относят необходимость в постоянной чистке трубочек, так как отсутствует контроль над подачей воды. В результате загрязнение происходит относительно быстро.
- 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.
Особенности установки и эксплуатации
Схема подключения фильтра обратного осмоса
Монтаж мембранного фильтра производится на трубу холодной воды. Рациональный вариант установки – под раковиной на кухне. Устройство находится поблизости от крана потребления и канализационного слива. Порядок установки указывается в инструкции. Перед началом работы перекрывается движение воды в системе. Остатки сливаются путем открывания крана. Раскручивается узел отвода смесителя.
На магистраль устанавливается тройник и шаровой кран. На мойке монтируется отдельный кран для поступления очищенной воды. Фильтрующая установка собирается согласно инструкции. Перед монтажом системы обратного осмоса необходимо установить несколько модулей предварительной очистки (механический, угольный).
Мембрана нуждается в регулярном промывании. Она помещается под напор горячей (40°) воды. При сильном загрязнении блок опускается в раствор лимонной кислоты на 20-30 минут. Затем деталь тщательно промывается под прохладной струей. Срок эксплуатации мембранного модуля составляет 1-3 года, он указывается производителем. Сигналом о необходимости замены служит уменьшение напора жидкости и появление привкуса.
Недостатки
Приборы с аквафильтрами обладают рядом минусов. Перед покупкой стоит ознакомиться с ними
Перечень недостатков пылесосов с водяными фильтрами:
- Высокая цена. Стоимость данных приборов выше, чем у агрегатов с обычными тканевыми или циклонными фильтрами.
- Сложность ухода. После окончания уборки необходимо выливать грязную воду, мыть емкость, ополаскивать дополнительный НЕРА-фильтр при его наличии и тщательно просушивать. В противном случае может появиться плесень и неприятный запах. Неаккуратное обращение с фильтрами может привести к преждевременному износу отдельных частей прибора и сокращению срока службы пылесоса.
- Габариты. За счет съемного контейнера для воды размеры устройств с аквафильтрами больше, чем у приборов с мешками.
- Вес. Вода добавляет пылесосу один-два килограмма взависимости от объема чаши. Поэтому его тяжело переносить в руках. Перекатывать через пороги нужно аккуратно, придерживая за ручку или корпус .
- Громкий звук. В процессе работы некоторые мощные модели шумят. Звуки превышают 80 дБ.
Типы мембранных фильтров по конструктивному исполнению
Помимо размерных параметров, мембранные фильтры в зависимости от конструктивного исполнения делят на следующие виды:
Дисковые. Данный вид фильтров нечасто используют в бытовом хозяйстве, микропористые мембраны чаще применяют в промышленной сфере для водоочистки больших объемов воды в крупногабаритных установках. Материалом их изготовления является капрон, полиамид, полиэфирсульфон, фторопласт, полиэтилентерефталат (лавсан), ацетилцеллюлоза. В процессе производства очистительные элементы с мембранами располагают в фильтрах следующими способами:
- бесподложечным, фильтратор выполнен из однородного материала;
- армированным с тканевой или полимерной сетчатой основой;
- подложечным — с основой из прочного крупнопористого материала.
На рынке водоочистного оборудования можно приобрести дисковые проточные фильтры Гейзер из полимерных материалов со встроенными канавками, пропускающие частицы размером от 100 мкм.
Трубчатые фильтрующие элементы
Трубчатые. Имеют простую конструкцию в виде трубки из пористого материала, в которую фильтруемая жидкость поступает через торцевую крышку с отверстиями и затем выдавливается наружу под давлением, проходя через поры мембранного очистителя. Материалами изготовления корпуса мелкопористой мембраны могут быть керамика, металлокерамика, пластик, сплавы различных металлов.
Рулонные. Устройство подобных фильтров было рассмотрено выше, они представляют собой намотанный на дренажную трубку сэндвич из пленки обратного осмоса, полиэстеровой подложки, полиэтиленовой пленки и сетки. При их работе вода из торцевой части попадает на мембрану и стекает по спирали в дренажные отверстия, а концентрат с примесями утилизируется или используется для хозяйственных нужд.
Половолоконные. Данный тип мембран рассчитан для промышленного применения, представляют собой очень мелкие фильтрационные трубочки, сложенные в пучок. Очищаемая жидкость проходит сквозь капилляры в их стенках, диаметр которых препятствует прохождению примесей более крупных размеров. Подобную конструкцию имеют ультрафильтрационные мембраны, отсеивающие частицы диаметром от 0,1 мкм.
Фильтрующие элементы и устройство половолоконных систем
Треково-мембранные. Подобного вида мембраны изготавливают из тонких пленочных полимеров толщиной 12 — 23 мкм методом бомбардировки поверхности ионами криптона, в результате появляются сквозные каналы с фиксированным диаметром до 0,05 мкм (для полиэтилентерефталатной пленки). Одно из простейших приспособлений на их основе, используемое для водоочистки в бытовом хозяйстве, представляет собой пленочную мембрану с диаметром отверстий 0,2 — 0,4 мкм, помещенную в закрытый пластиковый футляр.
Для работы устройства его корпус погружают в емкость с водой и подключают сливную трубку, опуская ее ниже уровня жидкости в резервуар (банку) для сбора отфильтрованной воды. Перед фильтрованием воду подсасывают и после того, как струйный режим перейдет в капельный (мембранный фильтратор включается в работу), начинают собирать фильтрат.
Трековые мембранные фильтры тонкой очистки воды, средняя цена которых порядка 700 руб., не требуют электроэнергии, приспособление можно брать с собой на дачу, в отпуск с условиями дикого проживания, туристический поход. Преимуществом трековой системы является простота в обслуживании — после забивания пор походный мембранный фильтр для очистки воды разбирают, снимают очиститель, протирают его чистой губкой от налета под струей воды и погружают в раствор 5% лимонной кислоты для восстановления.
На рынке водоочистительного оборудования реализуется широкий ряд трековых фильтраторов, популярные бренды — Нерокс, Капель, Снежинка.
Внутреннее устройство и эксплуатация трекового фильтратора
Разновидности обратноосмотических систем очистки
Доступные сегодня на рынке фильтры обратного осмоса отличаются различными параметрами, в том числе исполнением и назначением.
Установки промышленного и коммерческого класса
По своему исполнению они представляют станции достаточной мощности, имеющие моноблочную или модульную конструкцию, где предусмотрены цилиндрические напорные мембранные корпусы, обладающие достаточной емкостью и имеющие вертикальное или горизонтальное размещение.
Для обеспечения нормальной работы системы обязательно должна присутствовать отдельная насосная станция, которая будет поддерживать необходимый уровень давления. Среди обязательных элементов следует выделить блоки предварительной фильтрации воды, а также автоматические системы очистки мембран, которые встраиваются в конструкцию системы. Для контроля потоков, включая выходной, пермеатный и конденсатный, не требует участия пользователя, поскольку этот процесс осуществляется в автоматическом режиме.
На сегодняшний день на рынке предлагаются различные модели подобных очистных систем, отличающиеся своей производительностью. Подобное их разнообразие позволяет подобрать оптимальный вариант для предприятия, цеха, объекта жилищно-коммунальной сферы, где ключевым параметром должны выступать потребности в очищенной воде.
Большим разнообразием отличаются и предлагаемые модели, среди которых представлены как довольно компактные моноблочные системы, демонстрирующие производительность 400-500 л/час стоимостью 200-250 тыс. руб., так и модульные станции достаточно большой мощности, производительность которых может достигать 100 тонн/час при их стоимости 10-12 миллионов рублей.
Системы бытового класса
Если в приобретении рассматриваемых систем заинтересован владелец квартиры или частного дома, то ему следует обратить внимание на компактные бытовые фильтры обратного осмоса, чьи возможности позволяют удовлетворить потребности в чистой воде среднестатистической семьи. Особенностью таких установок является модульная компоновка
В то же время у каждого покупателя есть возможность приобрести и моноблочный аппарат. Причем все эти системы отличаются довольно небольшими размерами, что дает возможность сделать подобную мини-станцию незаметной путем размещения ее в свободной нише под кухонной мойкой. Признаком же ее наличия будет выступать лишь выведенный наружу водоразборный кран
Особенностью таких установок является модульная компоновка. В то же время у каждого покупателя есть возможность приобрести и моноблочный аппарат. Причем все эти системы отличаются довольно небольшими размерами, что дает возможность сделать подобную мини-станцию незаметной путем размещения ее в свободной нише под кухонной мойкой. Признаком же ее наличия будет выступать лишь выведенный наружу водоразборный кран.
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.
- Постфильтр – угольный картридж, осуществляющий финишную очистки воды, удаляющий посторонние привкусы и запахи, которые могут возникнуть при длительном хранении в накопителе.
- Минерализатор – картридж, содержащий природные минералы, позволяющие обогатить почти полностью очищенную воду необходимыми минеральными веществами.
- Комплектующие для подключения – кран для воды, шланги, фитинги, ограничитель дренажного потока, т.е. все необходимые детали для работы и подключения фильтра под мойку.
Cтоимость и сравнение популярных моделей
Средняя стоимость обратноосмотической установки от российских производителей составляет 7−10 тысяч рублей. Это стандартные модели, которые включают мембрану тонкой очистки, а также несколько дополнительных картриджей для крупных частиц и обеззараживание с помощью угля. Если требуются дополнительные картриджи для восстановления структуры воды и принудительной минерализации, установка обойдётся уже в 12−15 тысяч рублей.
Необходимо учитывать не только первоначальную стоимость оборудования, но и последующие расходы на его обслуживание. Менять картриджи при активном использовании фильтра потребуется дважды в год. При этом в среднем сменные комплекты стоят 3−5 тысяч рублей. Фильтры американской и европейской сборки, в том числе популярные «Атолл», обойдутся покупателям примерно в 12−15 тысяч рублей.
Отдельные врачи считают, что употребление очищенной обратным осмосом воды приводит к заболеваниям сердечно-сосудистой системы, которой требуется магний и калий. Решить такую проблему можно установкой нескольких дополнительных картриджей, которые восстанавливают структуру воды, обеспечивая ее принудительную минерализацию. Подобное решение несколько увеличивает стоимость фильтров. Впоследствии вырастут расходы на обслуживание оборудования и замену используемых вкладышей.
Такие установки собираются в России. При этом они выполнены из высококачественных комплектующих. Их использование не только гарантирует максимально возможную степень очистки воды, но и исключает протечки при скачках давления в системе. Фильтры Атолл используют стандартные мембраны, поэтому каких-либо сложностей с их последующим обслуживанием гарантированно не возникнет.
Наибольшей популярностью среди российских обратноосмотических установок пользуются фильтры Аквафор и Барьер. Они рассчитаны на стандартное давление в отечественных водопроводных. Справляются с очисткой даже сильно хлорированной или загрязненной воды с большим количеством взвеси и ржавчины. Несомненным преимуществом российских обратноосмотических установок является их доступная стоимость и существенное сокращение расходов на последующее обслуживание такого очистного оборудования.
