Мембранные технологии очистки воды
Эффективность мембранных технологий обусловила рост популярности этого метода в различных процессах водоподготовки и очистки сточных вод. Основной принцип технологий заключается в
фильтрации потока воды с помощью полупроницаемой мембраны, которая является пористым материалом. Частицы размерами
больше пор мембраны застревают на ее поверхности. После прохождения через мембрану исходную воду разделяют на два
потока: фильтрат, представляющий очищенную воду со сниженной концентрацией примесей, и концентрат, являющийся
концентрированным раствором примесей.
Мембранные технологии
Классификация мембранных процессов проводится в зависимости от размера задерживаемых частиц. Существует четыре типа
мембранных материалов, которые очищают воду на уровне микрофильтрации, ультрафильтрации, нанофильтрации и обратного осмоса.
Соответственно поры мембраны для микрофильтрации больше, чем у мембранного материала для обратного осмоса. При
уменьшении размеров пор возрастает селективность мембраны, так как материал задерживает самые мелкие частицы.
Мембранные установки: каталог
Мембранные технологии относятся к баромембранным процессам, движение фильтруемой воды происходит из-за разности
давлений по разным сторонам мембраны. Рабочее давление процесса ультрафильтрации состоит из гидродинамического
сопротивления мембраны и осмотического давления. С помощью ультрафильтрационной мембраны устраняются коллоидные
частицы, вирусы, бактерии, различные высокомолекулярные органические соединения. Поскольку молекулярная масса
вышеперечисленных веществ довольно высока, осмотическое давление оказывается значительно ниже при определенной
концентрации.
Размер пор ультрафильтрационной мембраны составляет от 0,02 до 0,03 мкм, за счет этого гидродинамическое
сопротивление материала намного меньше, чем при аналогичных условиях сопротивление мембран для нанофильтрации и
обратного осмоса. Именно поэтому при ультрафильтрации достаточного рабочего давления около 2-4 бар. Изготавливают
ультрафильтрационные мембраны из полисульфона и полиэфирсульфона. Рабочее давление этих материалов обычно не превышает
1 атмосферу.
Более технологичны капиллярные ультрафильтрационные модули, фильтруемая вода подается внутрь капилляров, стенки
которых состоят из мембранного материала. Частицы и молекулы маленького диаметра проходят сквозь стенки капилляров,
при этом задерживаются внутри капилляра более крупные частицы. Капиллярные мембраны можно промывать обратным током,
чтобы удалить накопленные внутри капилляров загрязнения. Также требования к исходной воде гораздо проще, в отдельных
случаях воду практически не нужно специально подготавливать.