Ультрафильтрация – это один из методов очистки воды, при котором загрязнения задерживаются специальной мембраной с очень маленькими порами. Этот процесс позволяет удалить из воды механические примеси, бактерии, вирусы, коллоидные частицы и органику, при этом сохраняя в составе полезные минеральные вещества.
В основе метода – полупроницаемая мембрана, поры которой имеют размер от 0,01 до 0,1 микрон. При прохождении воды через мембрану:
✅ Удаляются – бактерии, вирусы, мутность, взвеси, органика, крупные молекулы.
✅ Остаются – соли, минералы и мелкие растворенные вещества.
Процесс проходит под низким давлением (в отличие от обратного осмоса), что делает его экономичным и энергоэффективным.
Где применяется ультрафильтрация?
- Питьевое водоснабжение – очистка воды перед подачей в городские сети.
- Пищевая промышленность – фильтрация молока, соков, вина.
- Энергетика и промышленность – подготовка воды для котельных, охлаждающих систем.
- Очистка сточных вод – для повторного использования воды в производственных процессах.
Важные особенности мембран
Ультрафильтрационная установка состоит из мембранных модулей, похожих на модули для установок обратного осмоса (но только внешне – внутри они совсем разные), через которые и проходит вся вода.
Чем больше таких модулей и чем больше их площадь, тем больше воды можно очистить за один цикл.
Но главное здесь — это сами мембраны, ведь от того, какие они, зависит, насколько качественно будет происходить процесс фильтрации.
1. Структура мембраны
Мембраны для очистки воды в целом могут быть пористыми или непористыми. Ультрафильтрационные мембраны представляют собой огромное количество полых каналов, на одном из концов которых расположены тончайшие перепонки, через которые и проходит вода, оставляя все загрязнения внутри этих самых каналов. Для лучшего понимания – внешне мембраны ультрафильтрации похожи на пучок вермишели.
Не только мембраны, но и сами модули (их конструкция) играют важную роль в процессе очистки. Самый эффективный дизайн мембраны на сегодня — это корпус с кольцевым зазором, а не с центральной трубкой. Такая форма позволяет равномерно распределять воду, что улучшает качество промывки и увеличивает срок службы мембран.
2. Материал мембраны
Ультрафильтрационные мембраны бывают гидрофильными (любят воду) и гидрофобными (не любят).
Один из самых популярных материалов — это полиэстерсульфон (PES), который не боится химических веществ, вроде хлора, и выдерживает огромные перепады pH. Это позволяет эффективно чистить мембраны даже от самых сложных загрязнений и гарантирует их стабильную работу на протяжении долгого времени.
Такие мембраны лучше всего подходят для работы с агрессивными средами определенных отраслей промышленности.
3. Технология промывки мембран
Несмотря на устойчивость ко многим раздражителям, мембраны все же нуждаются в регулярной промывке, чтобы поддерживать из работоспособность.
Всего есть два способа промывки ультрафильтрационных мембран: «изнутри-наружу» и «снаружи-вовнутрь». Лучше всего работать будет способ «изнутри-наружу», по очевидным причинам: когда промывка проводится в направлении, противоположном фильтрации, загрязнения «сбиваются» с внутренней поверхности мембраны и вымываются наружу.
Тем не менее, ни одна, даже самая эффективная промывка, не может справиться с удалением некоторых видов загрязнений, поэтому для увеличения срока эксплуатации мембран и восстановления их пропускной способности требуется использование CIP-мойки(Cleanning in Place) для химической промывки модулей.
Процедура включает в себя циклы промывки кислотами и щелочами, которые помогают очистить мембраны от загрязнений, для которых характерно формировать нерастворимый плотных осадок (как правило, это различные соли и минералы).
Пример использования установки ультрафильтрации из нашего опыта
Компания, которая использовала установку ПВО-UF-3, столкнулась с проблемой: система перестала работать на полную мощность. Первоначальный анализ показал, что мембраны загрязнены, а их проходимость значительно снизилась.
После проведения нашими специалистами процедуры CIP-промывки (Cleaning-In-Place – очистка на месте) показатели системы улучшились, но полного восстановления пропускных качеств мембраны так и не произошло.
Это явный сигнал о том, что любые системы мембранной очистки требуют регулярного технического обслуживания и контроля за их работой.
Основные причины снижения эффективности ультрафильтрационных установок
- Накопление загрязнений на мембранах – органические и неорганические отложения со временем уменьшают проницаемость фильтрующих элементов.
- Нарушение регламентного обслуживания – если профилактическая очистка не проводится своевременно, это приводит к более серьезным загрязнениям и выходу системы из строя.
- Износ мембран – мембраны имеют ограниченный срок службы и со временем теряют свои фильтрующие свойства.
- Проблемы с давлением и потоком воды – засоренные или поврежденные элементы могут привести к снижению давления и ухудшению общей производительности системы.
Чтобы избежать подобных ситуаций, важно соблюдать основные советы по эксплуатации установок:
1. Проверьте мембраны. Периодически проверяйте их состояние, чтобы избежать повреждений и утрат производительности.
2. Ведите журнал работы. Отслеживайте параметры работы системы. Это поможет вовремя заметить, если что-то пошло не так.
3. Проводите лабораторные исследования воды. Так вы сможете отслеживать качество воды и подстраивать работу системы под текущие условия.
4. Проводите регулярную CIP-мойку. Это поможет предотвратить накопление отложений и продлит срок службы ваших мембран.
5. Не забывайте про периодическую диагностику системы. Она поможет своевременно выявить проблемы и избежать аварийных остановок.
6. Заменяйте мембраны по регламенту. Чтобы не понести огромные финансовые потери в случае, если оборудование выйдет из строя, следите за тем, чтобы мембраны заменялись вовремя.
Теперь вы знаете, что ультрафильтрация — это мощный инструмент для очистки воды. И пусть на первый взгляд может показаться, что требований к её работе слишком много, на самом деле они незначительные и не требуют больших усилий.
Если все делать по уму, установка будет служить вам долго и эффективно, и вы сможете не беспокоиться о качестве и безопасности используемой воды на годы вперед!
А для того, чтобы всё было по уму - обратитесь к нашим специалистам, которые ответят на все вопросы, помогут с подбором оборудования под конкретный запрос и реализуют любой проект (если только он не лежит совсем за гранью реальности). Смело оставляйте заявку на обратную связь на сайте, напишите нам в любом из представленных мессенджеров или позвоните по указанному телефону - пока вы только думаете, мы уже вас ждем :)