Вопрос выбора технологии очистки воды для нужд питьевого водоснабжения никогда не теряет своей актуальности. Традиционные схемы, которые используются для очистки воды чаще всего, включат такие методы, как отстаивание, коагуляцию, фильтрацию через песчаные загрузки и обширный комплекс инженерных сооружений.
Однако в последние годы на ряду с ними всё более уверенно внедряется и альтернативная технология, а именно — ультрафильтрация.
Сегодня поговорим о том, что такое эта ультрафильтрация, и сравним её с другими классическими методами очистки воды по следующим параметрам: по ряду ключевых критериев: эффективность, экономичность, эксплуатационная надёжность и особенности, которые нередко остаются вне поля зрения на стадии проектирования.
1. О технологии
Ультрафильтрация — это метод очистки воды, основанный на использовании полупроницаемых мембран, которые задерживают загрязнители размером от 0,01 до 0,1 микрометра (мкм).
Эта технология относится к категории мембранной фильтрации и стоит между микрофильтрацией и нанофильтрацией по степени тонкости очистки.
Что задерживает ультрафильтрация:
- взвешенные вещества и коллоиды;
- бактерии;
- вирусы;
- споры и другие микроорганизмы;
- высокомолекулярные органические соединения.
Что проходит через мембрану:
- вода;
- минеральные соли;
- низкомолекулярные органические вещества.
При необходимости для улучшения качества ультрафильтрации так же, как и классических схемах, могут использоваться коагулянты, однако их дозировки будут в 3–5 раз ниже. Помимо этого, мембраны требуют периодической очистки, осуществляемой либо обратной промывкой водой, либо химическими растворами при значительном загрязнении.
2. Сравниваем ультрафильтрацию с другими методами
Прежде, чем приступить к сравнению, давайте уточним, что именно имеется ввиду под «традиционными методами» водоочистки.
Классическая схема состоит из нескольких последовательных этапов механической и химической очистки, и включает следующие этапы:
1) введение коагулянта для агрегации коллоидных частиц;
2) последующее отстаивание с удалением образовавшихся хлопьев;
3) фильтрацию остаточных загрязнений посредством, как правило, песчаных фильтров.
Данный метод характеризуется относительной простотой с точки зрения технологической последовательности, при этом требует значительных пространственных и строительных ресурсов.
Зачастую проект такой цепочки предполагает масштабные бетонные конструкции и протяжённые коммуникации. К тому же, для устойчивого функционирования системы необходимы точная инженерная настройка, постоянный контроль за дозировкой реагентов, регулирование гидравлического режима и мониторинг качества исходной воды.
Приступим!
1) Эффективность очистки
2) Потребление реагентов
3) Затраты и габариты
Капитальные вложения обоих методов примерно одинаковы, но УФ выигрывает за счёт отсутствия крупных отстойников и песчаных фильтров. Так, традиционный комплекс очистки будет занимать порядка 1730 м², в то время как система ультрафильтрации – всего 380 м² (при условии одинаковой производительности обеих систем).
4) Эксплуатация
Как можно увидеть, ультрафильтрация — это эффективная, компактная и экологичная альтернатива традиционной водоподготовке. Она обеспечивает:
· Высокое качество воды;
· Экономию реагентов;
· Уменьшение площади и сроков строительства;
· Удобство автоматизации.
Однако, несмотря на очевидные достоинства, ультрафильтрация предъявляет повышенные требования к инженерной проработке проекта и квалификации персонала.
При неправильной эксплуатации или попытке снизить затраты на комплектующие возможно быстрое засорение мембран, рост эксплуатационных расходов и утрата преимуществ технологии.
Особое внимание следует уделять организации системы химической промывки, которая, хотя и проводится нечасто, требует соблюдения ряда требований — от хранения реагентов до безопасной утилизации отработанных растворов.
Таким образом, при выборе ультрафильтрационного оборудования особое значение приобретают не только технические характеристики, но и надёжность поставщика, наличие успешных реализованных проектов, наличие сервисной поддержки.
Мембранные системы требуют регулярного, пусть и минимального, контроля и обслуживания — это не полностью автономное решение, а высокотехнологичный комплекс, к которому необходимо ответственно относиться.
В случаях, когда требуется высокое качество очистки воды, экономия на реагентах и компактность размещения оборудования, ультрафильтрация является предпочтительным вариантом. Она отличается высокой степенью технологической зрелости, экологичностью, возможностью автоматизации и сокращёнными сроками внедрения.
Особенно эффективно данное решение проявляет себя при проектировании новых объектов и в случае модернизации уже существующих очистных сооружений, где замена устаревшего оборудования на систему ультрафильтрации оправдана при проведении капитальных реконструкций.
Ключевой фактор успеха — профессионализм проектировщиков и корректный выбор оборудования.