Ультрафильтрация

Методики очистки воды год от года совершенствуются, регулярно появляются технологии, эффективность которых многократно выше недавних разработок, достаточна для удаления не только механических загрязняющих веществ, но и растворенных примесей, патогенных микроорганизмов, вирусов.

Яркий пример такой технологии – ультрафильтрация. Ее общий принцип похож на обратноосмотическую мембрану, однако, обладает несколькими отличительными особенностями. В чем особенности этой методики? Насколько она эффективна?

Общее понятие и особенности

Ультрафильтрация – технология, предполагающая очистку воды путем ее пропускания под давлением 2-3 атмосферы сквозь мембрану, диаметр пор в которой составляет сотую долю микрона. Для сравнения и понимания размера стоит сказать, что толщина волоса человека – не меньше 75 микрон. Лабораторные исследования показывает, что мембрана способна удержать до 97 процентов растворенного в жидкости железа, больше 99.9 – патогенных микроорганизмов, микрофлоры и вирусов, все механические взвеси.

Области применения

Ультрафильтрация – не просто эффективная, но и универсальная технология, подходящая для следующих хозяйственных, производственных сфер:

1. Жилищно-коммунальное хозяйство. Очищенная вода соответствует наиболее жестким санитарно-гигиеническим требованиям, может использоваться для питья даже без дополнительной подготовки, кипячения. Это актуально как для жилых массивов, так и для объектов с особыми нормами, например, детских садов, больниц и поликлиник.
2. Производство продуктов питания. Ультрафильтрация делает воду не просто чистой и безопасной, но улучшает ее вкусовые характеристики, делает идеально подходящей для изготовления полуфабрикатов, готовых блюд, различных напитков.
3. Фармацевтические и косметические производства. К этой продукции традиционно предъявляются очень жесткие требования, вплоть до абсолютной стерильности, что актуально для инъекционных лекарственных препаратов. Ультрафильтрация позволяет достичь соответствия таким требованиям.
4. Очистка стоков. Сточные воды, прошедшие через ультрафильтрационные установки, становятся в полной мере безопасными. Возможен не только их прямой сброс в окружающую среду, грунт или поверхностный водоем, но и повторное применение в технических, хозяйственных целях.

Конечно, перечисленными сферами дело не ограничивается. Ультрафильтрация на 100% подходит и для других предприятий, представляющих, например, нефтеперерабатывающую, металлургическую, нефтехимическую отрасли.

Основные функции

Ультрафильтрация позволяет решить сразу несколько важных задач:

1. Осветление. Мутность воды – следствие высокой концентрации органики, механических примесей. Мембрана задерживает все посторонние вещества, жидкость становится идеально прозрачной.
2. Дезинфекция. Как лабораторные исследования, так и практические тесты показали, что ультрафильтрация помогает удалить из жидкости более 99 процентов патогенных микроорганизмов, вирусов, спор. В дальнейшем кипячении воды нет необходимости, она сразу может поступать в производственный цикл, даже если речь идет о выпуске напитков или продуктов питания.
3. Обезжелезивание. Мембрана задержит до 97 процентов объема растворенного железа, изначально содержащегося в воде. Это положительно скажется на вкусовых характеристиках, а также сделает воду более подходящей для технических, хозяйственных нужд, она не будет провоцировать образование отложений на бытовой технике и сантехнических приборах, перестанет придавать белью характерный рыжий оттенок при стирке.

Ультрафильтрация может быть как самостоятельной технологией очистки, так и частью комплексного решения. Зачастую, перед мембраной ставятся модули грубой фильтрации, задерживающие крупные механические частицы и взвеси, что продлевает ее ресурс. После мембраны возможна установка модулей ионного обмена.

Классификация ультрафильтрационных мембран

Основной классификационный показатель – материал, на основе которого изготовлена мембрана. Наиболее распространенный вариант – полиамид, для которого характерен продолжительный срок службы, высокая эффективность, способность справиться с различными загрязняющими веществами, от механических взвесей и примесей нефтепродуктов до бактерий и вирусов.

Помимо полиамида, применяется следующее:

• Полисульфон. Его отличительные особенности – термическая стойкость, обеспечивающая возможность фильтрации горячей воды, способность выдерживать продолжительное воздействие агрессивных химических веществ.
• Керамика. Их свойства напоминают полисульфон, мембраны адаптированы к температурным и химическим нагрузкам.
• Полимеры. Несмотря на доступную стоимость, полимерные мембраны эффективны и универсальны, подходят как для бытовых фильтрационных установок, так и для специализированных, используемых на предприятиях различных производственных отраслей, вплоть до фармацевтики и микроэлектроники.

Преимущества

Сильные стороны ультрафильтрации, обеспечивающие ее распространенность, выглядят следующим образом:

• Отсутствие необходимости в использовании вспомогательных веществ, химических реагентов, многие из которых негативно отражаются на качестве воды.
• Экономическая эффективность, цена технологии ниже, в сравнении со многими аналогичными системами.
• Универсальность, способность справиться с широким спектром загрязняющих веществ.
• Производительность, способность в короткие сроки подготовить огромные объемы чистой воды, достаточные даже для крупного промышленного предприятия.
• Простота и экономичность обслуживания. Замена мембраны не требует значительных вложений, связанных с покупкой нового элемента и утилизацией – старого.

Отрицательных качеств у указанной технологии, по сути, нет. Да, она не позволяет снизить жесткость воды, но это требуется не всегда и вполне реализуемо при помощи дополнительных фильтров, использующих метод ионного обмена. Второй незначительный минус – необходимость пропускания воды через мембрану под строго определенным давлением и температурой.