фильтры мембранные что такое
Описание, виды и правила выбора мембранного фильтра
Вода, поступающая по централизованной системе в дома или квартиру, содержит в составе примеси химических элементов, а также бактерии. При попадании в организм человека они негативно влияют на здоровье. Чтобы снизить содержание подобного мусора в воде рекомендуется установка мембранного фильтра, который очистит воду и улучшит её потребительские свойства.
Что такое мембранный фильтр и как он работает
Главным элементом в таких устройствах – это мембрана, которая представляет собой тонкую пленку, имеющую настолько маленькие поры, что способны пропускать только молекулы кислорода, а также водорода. За счет этого крупные элементы органического или неорганического характера остаются на поверхности. Движение жидкости в такой конструкции происходит по тангенциальной схеме, когда она собирается сразу с двух сторон от мембраны.
Основная часть фильтруется, после чего попадает в специальный бак, остальная вода играет роль очистителя пленки от грязи, остающейся на ней, и выводится в канализацию.
Фильтрационные мембраны, используемые для очистки воды, делают из разных материалов, обладающих нужными свойствам. Но основные – это лавсан, полисульфон либо же полипропилен. Очистительный блок для бытовых целей зачастую устанавливается под кухонной мойкой, где соединяется с холодным водоснабжением.
Классический метод очистки происходит следующим образом:
Виды данного устройства
Такие фильтры классифицируют по двум основным признакам: по типу используемой мембраны, а также по особенностям конструкции. Стоит разобрать каждый из них.
По типу мембран
В таких устройствах применяют следующие типы фильтров:
По конструктивному типу
В зависимости от формы, которую имеют мембранные элементы, такие устройства бывают:
Преимущества и недостатки
Основным отличием фильтров мембранного типа от устройств другой конструкции считается высокая эффективность, обусловленная маленьким размером пор.
Кроме этого, к плюсам можно отнести:
Негативной стороной мембранных изделий считается:
Советы по выбору от экспертов
По причине высокой стоимости мембранных очистителей воды, их выбор следует делать взвешенно, основываясь на реальной целесообразности. Также стоит учитывать рекомендации профессионалов:
Инструкция по установке
В процессе самостоятельного монтажа системы фильтрации, следует придерживаться установленного порядка действий:
Важно! Очищенная вода с корректно работающим фильтром должна содержать количество солей, установленное производителем. Проверить это можно TDS-тестером.
Как чистить?
Для выполнения самостоятельной чистки, следует отключить воду, снять картридж и тщательно прополоскать под обычной водой мембранную пленку. При наличии большого количества грязи, можно оставить изделие в воде, разбавленной лимонной кислотой на 2-3 часа. По завершении чистки, картридж устанавливается обратно и 15 минут через него прогоняется вода.
Благодаря своей конструкции, мембранный фильтр способен очистить жидкость от различных примесей, вирусов и бактерий. В результате вода содержит минимальное количество веществ, негативно влияющих на организм человека. Такие изделия различаются типом мембраны, её формой, а также количеством этапов очистки и наличием дополнительных элементов в конструкции.
Фильтрующие системы очищают воду от вредоносных соединений и нежелательных металлов для производственной, медицинской и бытовой сферы. На рынке сегодня можно встретить большое разнообразие фильтров. В статье расскажем о мембранных фильтрах: о характеристиках, видах, а также о преимуществах и недостатках очищающей системы.
Предназначение устройства и принцип работы
Фильтр, в котором основным рабочим элементом является мембрана, называется мембранным. Его широко применяют для обработки морской воды, а также в целях грубой или тонкой очистки жидкости. Мембрана представляет собой тонкое полотно с микроперфорацией.
В качестве основного материала производители используют: полиуретан, целлюлозу или лавсан.
Очищение воды происходит по следующему принципу: жидкость просачивается через перфорацию мембраны, где задерживается грязь, и поступает в накопительную емкость. В зависимости от диаметра отверстий перфорации и конструктивных особенностей фильтра измеряется степень очистки воды.
Классификация фильтров
Различают несколько видов фильтров исходя из конструкционных особенностей мембраны и размера пор мембраны.
В зависимости от конструкции мембраны выделяют следующие виды фильтров:
В зависимости от размера пор мембраны выделяют следующие виды фильтров:
Преимущества и недостатки
Основным плюсом мембранных фильтров является способность к самоочищению устройства. Такой функцией обладает большинство моделей подобных фильтрующих систем.
Также, в качестве преимуществ выделяют:
Таким образом, вода, получаемая после очистки мембранным устройством, пригодна для питья без предварительного кипячения.
Недостатками такой фильтрации являются следующие факты:
Техническое обслуживание устройства
Если наблюдается один из фактов перечисленных ниже:
то требуется замена фильтрующего оборудования.
Для этого необходимо:
Периодичность замены мембраны зависит от степени ее засора. Как правило, промежуток составляет от года до пяти лет, а в среднем может пройти три года.
Мембранные фильтры для воды: виды и принцип действия
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.
Принцип действия обратноосмотической мембраны
Обратноосмотическое мембранное полотно производится из особых материалов, способных пропускать только молекулы воды и кислород, все остальные вещества, не накапливаются, а потоком воды сливаются в дренаж.
В самом фильтре имеется один вход для воды из водопровода и два выхода. Дело в том, что вода разделяется на два потока: один выходит очищенным, а второй смывает примеси с мембраны и уносит их в канализацию.
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.
Виды по типу конструкции
По типу конструкции фильтры делят на:
Виды дисковых мембран:
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:
Многие семьи оценили пользу мембранного фильтра. Он позволяет заботиться о здоровье близких без лишних хлопот. Родители, которые думают о будущем своих детей, чаще всего выбирают мембранные системы для очистки для воды.
Но есть у этой конструкции и недостатки:
Мембранный фильтр для воды – это отличный выбор для жителей мегаполисов, которые недовольны качеством воды из-под крана. Некоторые семьи заказывают доставку чистой воды у специальных компаний, но можно пить и водопроводную воду, если предварительно очистить ее. Мембранная конструкция считается одной из лучших на сегодняшний день.
Как выбрать мембранные фильтры их преимущества и недостатки
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.
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:
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:
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
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.
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.
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 мембраны, отличающиеся самыми мелкими порами (0,0001-0,001 мкм), способны фильтровать:
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:
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:
Мембранные фильтры различных типов имеют разную площадь рабочей поверхности.
Тип мембраны | Площадь рабочей поверхности по отношению к 1 м 3 объема фильтра |
Трубчатые d=10 мм | 150 м 2 |
Рулонные | 500-1000 м 2 |
Половолоконные d=0,3 мм | 6600 м 2 |
Половолоконные d=0,1 мм | 20000 м 2 |
Плоские
Плоские мембранные элементы изготавливаются в виде пленок следующих видов:
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:
Большинство водоочистных приборов не рассчитано на борьбу с этим паразитом, чрезвычайно устойчивым к воздействию бактерицидов и иных внешних факторов. Самым эффективным методом является механическая фильтрация через половолоконную мембрану.
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:
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:
К недостаткам относятся:
Условия эксплуатации мембранного фильтра
Срок службы любого мембранного фильтра, периодичность чистки и замены рабочих элементов обуславливаются условиями его эксплуатации:
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:
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.