Обратный осмос и нанофильтрация

Технологии обратного осмоса и нанофильтрации базируются на пропускании воды через специальную мембрану, диаметр пор в которой измеряется микрометрами или даже их долями. Технически и принципиально они очень схожи, однако, обратный осмос является более эффективным. После нанофильтрации в воде остаются минеральные примеси в небольших концентрациях, обратный осмос же делает воду максимально приближенной к дистиллированной.

Обратный осмос: применение

Использование указанной технологии оптимально подходит для решения следующих задач:

1. Умягчение. Альтернативой в данном случае выступает ионный обмен, однако, обратный осмос – решение, более эффективное с экономической точки зрения.
2. Деминерализация, абсолютная или частичная. В этом случае обратному осмосу просто нет альтернатив. Да, существует технология температурной дистилляции, построенная на выпаривании и сборе конденсата, но энергетические затраты в таком случае оказываются огромными, делающими способ нерациональным.
3. Уменьшение щелочности. Эта характеристика применима к воде, в которой высока концентрация щелочных элементов, наиболее распространенные из которых – гидрокарбонаты. Практика показала, что довольно эффективны в такой ситуации и нанофильтрационные мембраны с низкой селективностью, задерживающие исключительно нежелательные вещества, но оставляющие минералы и микроэлементы, что обеспечивает чистоту воды и исключает необходимость в ее дополнительной минерализации.
4. Очистка от тяжелых металлов. Мышьяк, литий и другие подобные металлы характеризуются выраженными токсическими свойствами, а потому нуждаются в полном удалении. Обратный осмос – оптимальная для этого технология, эффективная, не сопряженная с высокими расходами.
5. Финальная очистка сточных вод. В таком случае лучше комбинировать обратный осмос с другими технологиями, например, механической фильтрацией, осветлением, отстаиванием, использовать мембрану на завершающей стадии. Подход гарантирует максимальную экономическую эффективность, снизит нагрузку на мембрану, увеличит ее период службы и интервалы между промывками. Отфильтрованная вода на 100% безопасна, может быть организован ее прямой сброс в окружающую среду, грунт или водоем, либо повторное применение в технических, производственных, хозяйственных целях.

Особенности нанофильтрации

Главное отличие нанофильтрационной мембраны от обратноосмотической – диаметр пор. Он составляет около 10 микрометров, тогда как в обратном осмосе – их сотые доли. Эта особенность делает технологию оптимальным решением при выполнении следующих задач:

• Удаление органики с достаточно высокой молекулярной массой, что применимо к большинству загрязнений естественного происхождения.
• Снижение жесткости воды при сохранении достаточных объемов минеральных веществ. Это позволяет использовать воду для питья на регулярной основе без ее дополнительной минерализации.
• Обессоливание морской воды, что делает нанофильтрационные системы востребованными при оснащении судов, пассажирских, грузовых.
• Подготовка воды для использования в производстве продуктов питания, различных безалкогольных напитков, либо с минимальным содержанием спирта.
• Дополнительная фильтрация промышленных сточных вод.

Основное условие эффективного использования метода нанофильтрации – надлежащая предварительная очистка воды, удаление крупных механических загрязнений, нефтепродуктов и прочих веществ, высокие концентрации которых быстро забивают поры, приводят к необходимости тщательной промывки или замены мембраны.

Преимущества технологий

Сильные стороны обоих рассматриваемых методик выглядят следующим образом:

• Исключение дополнительных расходов, связанных с покупкой химических реагентов для предварительной водоподготовки, кислотных или щелочных.
• Непрерывность процесса. Мембрана работает бесперебойно, временные остановки требуются только при проведении технического обслуживания. Эта особенность допускает применение на крупных производствах и других объектах, где имеется постоянная потребность в больших объемах чистой воды.
• Компактность. Даже высокопроизводительные мембранные комплексы не слишком габаритны, не требуют больших площадей для размещения.
• Возможность полной автоматизации процесса фильтрации для его максимальной стабильности, исключения аварийных, потенциально опасных ситуаций.
• Простота обслуживания. Промывка или замена мембраны не требует больших усилий, может быть проведена за короткое время.

Рекомендации по выбору

Несмотря на внешнее сходство мембран, их характеристики сильно различаются, что обязательно нужно учитывать при выборе для исключения чрезмерных расходов и проблем, связанных с качеством очищенной воды. Наиболее значимые моменты – необходимая производительность и давление в системе, к которой подключен мембранный комплекс. Не лишне провести лабораторный анализ воды, чтобы определить оптимальную селективность, структуру мембраны, которая окажется максимально эффективной при устранении конкретных загрязняющих веществ.