Системы ультрафильтрации воды: высокоэффективная очистка без химии

Ультрафильтрация — высокоэффективный метод мембранной очистки для удаления из жидкости взвешенных веществ, коллоидов, бактерий и вирусов. Мембраны с порами размером 0,01–0,1 микрометра задерживают нерастворимые примеси, сохраняя при этом растворённые соли и минеральный состав воды.

В отличие от обратного осмоса (требует 10–16 бар) и нанофильтрации (5–10 бар), ультрафильтрация работает при давлении 0,5–4 бара — это минимизирует затраты на электроэнергию и обслуживание.

Главная особенность: качество очистки от взвешенных веществ, бактерий и вирусов практически не зависит от их содержания в исходной воде и температурных колебаний.

Мембраны ультрафильтрации не задерживают растворенные в воде соли. Это значит, что после такой очистки от взвешенных веществ, естественный солевой состав природной воды сохраняется.

Среди всех баромембранных методов, ультрафильтрация является самым низконапорным (не требующим высокого давления), что позволяет проводить высококачественное удаление нерастворимых примесей из воды и других жидкостей с минимальными затратами электроэнергии.

Принцип работы: три ключевых процесса

Ультрафильтрация основана на использовании полупроницаемых мембран, которые позволяют проходить через себя только молекулам определенного размера.

Эти мембраны задерживают молекулы и частицы, размеры которых превышают поры мембраны, таким образом удаляя их из фильтруемой жидкости.

В ультрафильтрационных системах происходит 3 основных процесса:

1. Движение жидкости через полупроницаемую мембрану под давлением
2. Ретенция крупных молекул и частиц на поверхности мембраны
3. Перенос малых молекул и растворённых веществ через поры мембраны

Важной отличительной особенностью ультрафильтрации является то, что в отличие от других методов фильтрования, качество очистки воды по взвешенным веществам не зависит от их содержания в исходной воде и температуры источника.

Результат разделения потока:

• Фильтрат (пермеат) — очищенная вода, содержащая 85–95% исходного объёма
• Концентрат (ретентат) — отводимая жидкость с задержанными примесями

Установки ультрафильтрации

Установка ультрафильтрации — это система, включающая насосы, мембранные модули, трубопроводы и арматуру, которая обеспечивает процесс ультрафильтрации.

В установках ультрафильтрации обычно используется кассетная или трубчатая конфигурация мембран, что позволяет обеспечить высокую производительность и эффективность очистки.

Нельзя забывать, что ультрафильтрационные мембраны требуют регулярного обслуживания в виде обратных промывок, которые в сравнении с обратными промывками фильтров с зернистой загрузкой производятся чаще, но при этом занимают в разы меньше времени.

Для корректного расчета установки ультрафильтрации, необходимы исходные данные, такие как, температура очищаемой жидкости, ее расход (требуемая производительность установки), состав жидкости (содержание взвешенных веществ, рН, и т.д.).

Основные компоненты установок ультрафильтрации:

редварительная фильтрация (20 и 5 микрон) — защита мембран от механических повреждений. При высоком содержании загрязнений требуется дополнительный угольный картридж для удаления хлора и органики.

Мембранные модули — две основные конфигурации:

• Полые волокна — капиллярные трубки 0,5–1,2 мм, до 50 тысяч волокон в одном модуле, площадь поверхности 0,5–500 м²
• Плоские кассеты — твёрдые пластины, стопкой собранные в кассеты, используются при высоком содержании взвесей

Насосы высокого давления — центробежные или поршневые, мощность от 0,75 до 7 кВт в зависимости от производительности.

Система автоматизации — ПЛК с датчиками давления, расхода, температуры и TDS-метра. Автоматически управляет:

• Запуском/остановкой системы
• Обратными промывками (каждые 10–20 минут)
• Химической промывкой при превышении перепада давления на 50%

Система промывки мембран:

• Обратная промывка (Backflush) — пермеат под обратным давлением 1,5–2 бара, длится 1–2 минуты, проводится каждые 10–20 минут. Расход воды на промывку — 5–15% от выхода фильтрата
• Химическая промывка (CEB) — использование щёлочных и кислотных растворов 1–2 раза в неделю
• CIP-промывка — полная циркуляционная очистка, проводится ежемесячно

Сравнение баромембранных методов

Преимущества ультрафильтрации

• Неизменное и независимое от внешних условий качество очищенной воды
• Возможность обработки воды с высоким содержанием взвешенных веществ
• Практически полное задержание всех патогенных бактерий
• Низкое потребление электроэнергии
• Малое потребление реагентов
• Компактность, простота в монтаже и эксплуатации

Все это позволяет говорить о том, что ультрафильтрация является важным методом очистки жидкостей, широко применяемым в промышленности и водоснабжении.

Современные установки ультрафильтрации и ультрафильтрационные мембраны обеспечивают высокую эффективность удаления загрязнителей и микробов, что делает их незаменимыми для получения чистой воды и других жидкостей.

Правильный выбор и расчет ультрафильтрационной системы позволяют оптимизировать процесс очистки, снижая эксплуатационные затраты и увеличивая срок службы оборудования.

Прайс лист на установки ультрафильтрации

Скачать прайс лист

Типовые конфигурации для промышленности