Ультрафильтрация воды: принцип действия, устройство систем, установка и цена

Системы ультрафильтрации воды в Москве: специфика и преимущества

Ультрафильтрация воды представляет собой надежный и эффективный способ очистки воды от тонкодисперсных и коллоидных примесей, органических веществ, бактерий и вирусов, не меняющий ее солевой состав. Данный метод основан на использовании сложных мембранных структур с диаметром пор в пределах 0.1—0.01 мкм. Установки ультрафильтрации служат для получения чистой питьевой воды в промышленных масштабах. При использовании на производстве также может применяться в роли подготавливающей очистки перед подачей воды в системы умягчения, нанофильтрации или на установки обратного осмоса.

Типовые блоки систем ультрафильтрации:

Модель систем
ультрафильтрации
Площадь фильтрующей поверхности, м2Производительность, м3/часГабаритные размеры ДхШхВ, мм
Установка ультрафильтрации UF 0.42208 – 16600х1400х2000
Установка ультрафильтрации UF 0.633015 – 24900х1400х2000
Установка ультрафильтрации UF 0.844020 – 321200х1400х2000
Установка ультрафильтрации UF 1055025 – 401500х1400х2000
Установка ультрафильтрации UF 04/42208 – 16600х2000х2000
Установка ультрафильтрации UF 10/455025 – 401150х2000х2000
Установка ультрафильтрации UF 20/4110050 – 804000х1600х2950
Установка ультрафильтрации UF 30/4165075 – 1203300х2230х2950
Установка ультрафильтрации UF 40/4220080 – 1804200х2230х2950
Установка ультрафильтрации UF 50/4275090 – 2205000х2230х2950
Установка ультрафильтрации UF 60/43300120 – 3005900х2230х2950
Установка ультрафильтрации UF 2×60/46600240 – 60013800х3000х3180

Ключевое достоинство выбора в пользу системы ультрафильтрации — стабильно превосходная очистка, фактически не зависящая от базовых качеств воды из водозабора. Помимо этого, использование установки ультрафильтрации воды позволит рационально использовать пространство. Компактность собранной системы расширяет перечень возможных мест монтажа.

Модификация систем ультрафильтрации Pentair UF X-line:

МодельПлощадь фильтрующей поверхности, м2Производительность, м3/часГабаритные размеры ДхШхВ, мм
Установка ультрафильтрации
UF 2 X-line
1285-83375x880x2497
Установка ультрафильтрации
UF 4 X-line
25612-163900x908x2497
Установка ультрафильтрации
UF 8 X-line
51224-325418x1280x2497
Установка ультрафильтрации
UF 12 X-line
76836-486078x1300x2497
Установка ультрафильтрации
UF 20 X-line
128060-808348x1400x2497

В каких отраслях применяются установки ультрафильтрации

Перечень сфер коммунального хозяйства и промышленности, в которых рационально применение систем очистки, включает в себя такие отрасли:

  • теплоэнергетические предприятия. Чаще всего установки монтируются перед системами умягчения и извлечения солей из воды;
  • пищевая промышленность. Используется для получения питьевой воды, удаления органики и микроорганизмов, в роли предварительной меры перед подачей воды в системы, работающие на принципе обратного осмоса;
  • коммунальные и муниципальные хозяйства. Преимущественно установка ультрафильтрации воды используется для извлечения взвесей, органических соединений и в роли барьера, защищающего систему от проникновения из водозабора микроорганизмов;
  • также распространено использование систем в качестве дополнительной очистки сточных вод, в частности, получаемых после очистки в биореакторах.

Одним из важных параметров подбора компонентов системы выступает содержание и размер взвесей и мутности в обрабатываемой воде. Имеющиеся на сегодняшний день мембранные системы позволяют работать практически с любым содержанием взвешенных веществ.

Характеристики блоков системы и особенности комплектации

Установка ультрафильтрации воды состоит из 2—40 мембранных модулей. Для большей компактности и удобства обслуживания системы монтируются на каркас из стали по 2 или 4–е ряда.

Подключение отдельных блоков рассчитывается инженерами нашей компании, исходя из требуемой производительности, начальных характеристик воды и ряда других технических аспектов, уточняемых в процессе разработки. Для обеспечения достаточного уровня сопротивления коррозии все блоки конструкции изготавливаются из пластика или нержавеющей стали, а рамы производятся из нержавейки или черной стали, покрытой эпоксидной краской. Обвязка труб осуществляется с помощью элементов крепления из непластифицированного ПВХ или нержавейки. Общий дизайн трубных коммуникаций выполняется с учетом следующих факторов:

  • условия эксплуатации установки ультрафильтрации воды;
  • удобство проведения монтажа и сервиса в процессе использования системы;
  • особенности помещения, в котором будет устанавливаться конструкция.

Каждый комплект поставки включает обязательный набор оборудования, требуемого для эффективной работы системы. В него входят: модуль предварительной очистки, резервуар-хранилище для очищенной воды, блок добавления коагулянта, установка промывки, система химической очистки мембран.

Задачи и преимущества установки ультрафильтрации

К типовым задачам, решаемым с установкой системы, наши инженеры относят:

  • получение значительных объемов питьевой воды из поверхностных источников;
  • подготовка технической воды для широкого спектра сфер промышленности и энергетики;
  • использование в роли части системы предварительной фильтрации перед модулями обессоливания;
  • эксплуатация в качестве очистного сооружения в промышленном или хозяйственном комплексе сточных вод.

Смонтировав установку ультрафильтрации, вы получаете множество выгод. Прежде всего, снижение себестоимости очистки воды в 5 и более раз – в зависимости от используемой до этого системы. При этом снижается потребление химических реагентов, необходимых для очистки, в более чем 10 раз, а занимаемая оборудованием площадь уменьшается втрое.

Кроме этого, монтаж системы позволит добиться таких результатов:

  • снизить потребление воды на собственные нужды оборудования в 2 и более раза;
  • рационализировать потребление электроэнергии для очистки вдвое;
  • наладить очистку методом, гарантирующим 100%-е удаление взвесей;
  • также фильтр ультрафильтрации воды значительно снижает содержание кремния и органики, удаляет из воды железистые и марганцевые соединения;
  • установка позволяет наладить полностью автономное производство питьевой воды в значительных масштабах.

Какими характеристиками обладает вода после ульрафильтрации

Установка системы ультрафильтрации позволит после прохождения воды добиться таких значений:

  • содержание взвеси в отборе после системы — менее миллиграмма на литр;
  • измерение показателя мутности с использованием каолиновой шкалы — менее 0,1 миллиграмма на литр;
  • анализ на насыщенность ионами Fe³ + — менее 0,1 миллиграмма на литр;
  • измерение перманганатной окисляемости — менее пяти миллиграмм на литр;
  • отсутствие 99,9 % микробиологических организмов из начального водозабора.

Особенности предлагаемого оборудования и услуг

Реализуемые мембранные системы стойки к воздействию химических реагентов и биообрастанию. При этом высокая скорость потока обеспечит низкие показатель зашламления мембран и высокую производительность даже при мутной воде в водозаборе. Мембранная структура снижает расходы на электроэнергию.

Оказываем такие услуги:

  • проводим тестовые испытания водозабора с помощью установки собственной сборки;
  • рассчитываем параметры системы с учетом всех характеристик;
  • изготавливаем установки с расчетными характеристиками на собственной производственной линии;
  • монтируем и обслуживаем установки ультрафильтрации воды.

Ультрафильтрация воды

Установка ультрафильтрации может стать прекрасной альтернативой системе обратного осмоса. К тому же, это более эффективное оборудование, чем традиционный проточный фильтр. Система ультрафильтрации способна удалить из воды различные мельчайшие загрязнения, сохраняя в ней все микроэлементы и минералы, нужные для здоровья человека. В компании «КФ Центр» в Москве представлен богатый ассортимент различных видов оборудования для ультрафильтрации, которые предлагаются по демократичным ценам. Мембранный способ очистки воды имеет массу преимуществ. Технология широко применяется в пищевой, фармацевтической, химической, металлургической промышленности, на объектах ЖКХ. Вода, прошедшая обработку методом ультрафильтрации, имеет отличные вкусовые качества. Система, имеющая подобные характеристики, выгодно отличается от прочих технологий фильтрации.

ПРЕИМУЩЕСТВА СИСТЕМ ДЛЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ СЕРИИ KUFS

Ультрафильтрация воды может использоваться для очистки растворов с повышенной чувствительностью к температурному воздействию, ведь в этом случае они не подвергаются какому-либо нагреву. Кроме того, ультрафильтрация воды имеет и другие достоинства:

экономичность – в дополнение к эффективности обработки воды, такая система потребляет довольно небольшое количество электроэнергии;

сохранение полезных веществ, содержащихся в воде;

возможность использовать установки ультрафильтрации как в жилых, так и в производственных помещениях.

Удаление из воды тонкодисперсных и коллоидных примесей, макромолекул, водорослей, одноклеточных микроорганизмов, цисты, бактерий и большей части вирусов.

Предприятия энергетики, пищевой, металлургической, нефтехимической, фармацевтической, парфюмерной и др. отраслей промышленности, коммунального хозяйства (в том числе, котельные и другие объекты ЖКХ), преподготовка воды для обратноосмотической обработки.

Высококачественные полимерные мембраны с размер пор от 0,001 до 0,02 мкм.

Тип и марка мембран определяется исходя из требований к качеству обработанной воды и конструкции системы для ультрафильтрации воды.

Автоматическое с помощью электронного программируемого контроллера.

– мембранный блок(и) с комплектом автоматических вентилей,

– узел регулирования потока и давления исходной воды,

– комплекс дозирования коагулянта,

– комплект трубопроводной и запорной арматуры,

– комплект измерительной аппаратуры,

– комплект пилотных вентилей,

– программируемый логический контроллер (ПЛК),

– насосная станция обратной промывки,

– дозирующий комплекс раствора кислоты,

– дозирующий комплекс щелочи,

– дозирующий комплекс биоцида,

– линия подачи сжатого воздуха для управления автоматическими клапанами,

– балансный бак обработанной/промывной воды,

– бак нейтрализации химстоков,

– оборудование по глубокой промывке и восстановлению мембран (CIP).

Принцип работы системы основан на прохождении потока воды под давлением через полупроницаемые мембраны без сброса концентрата в период рабочего фильтроцикла. Продолжительность фильтроцикла составляет 20-60 минут. В течение этого времени на поверхности и на стенках пор мембран отлагаются различные загрязнения. В результате увеличивается общее гидравлическое сопротивление мембранных модулей, что приводит к снижению производительности системы.

Для восстановления первоначальной производительности системы необходима водно-воздушная промывка мембран. Часть очищенной воды под давлением подается в фильтратный тракт системы в течение 20-60 секунд. В процессе промывки с поверхности мембран удаляется слой накопившихся загрязнений. Для более эффективного удаления загрязнений проводятся промывки мембран кислотными и щелочными реагентами.

Метод ультрафильтрации позволяет удалять из воды тонкодисперсные и коллоидные примеси, макромолекулы, водоросли, одноклеточные микроорганизмы, цисты, бактерии и вирусы. Таким образом, использование мембранной ультрафильтрации для очистки воды позволяет сохранить ее солевой состав, осуществить осветление и обеззараживание без применения химических веществ, что делает эту технологию перспективной с экологической и экономической точек зрения.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ИСХОДНОЙ ВОДЫ

Диапазоны и максимально допустимые концентрации показателей входной воды для стандартных систем ультрафильтрации*:

Требуемый уровень префильтрации Читать далее

Сфера применения технологии ультрафильтрации

Основными потребителями воды, очищенной с применением технологии обратного осмоса, являются различные предприятия пищевой, металлургической, нефтехимической, фармацевтической, парфюмерной промышленности, котельные и другие объекты ЖКХ.

Ультрафильтрация (УФ) – это мембранный процесс очистки воды от взвешенных веществ, крупных органических молекул, коллоидных частиц, водорослей, микроорганизмов, а также бактерий и вирусов. Так как ультрафильтрация является является эффективным способом очистки воды от мелкодисперсных частиц, то такой способ фильтрации может рассматриваться как наиболее выгодный для предобработки входной воды для УОО, когда имеем дело с водой, содержащей указанные выше виды загрязнений. В этой связи ультрафильтрация находит широкое применение при очистке поверхностных и морских вод, а также промывных вод песочных фильтров и фильтров удаления железа. Размер пор ультрафильтрационных мембран от 20 до 1000 Ангстрем (А о ) или от 0,002 до 0,1 микрона (1А о = 10 -4 микрона). В качестве характеристики удаления крупных молекул используется понятие “Отсечение по молекулярной массе” или MWCO (Molecular Weight Cut Off). Единицей измерения MWCO является 1 дальтон, равный 1,66 х 10 -21 мг или 1 а.е.м. водорода или 1/12 а.е.м. углерода (а.е.м. – атомная единица массы).

Читайте также:  Насосная станция или погружной насос для колодца: сравнение и критерии выбора

Выбирая УФ мембраны с соответствующим размером пор, можно выполнить:

– полное удаление взвешенных веществ,

– частичное удаление растворённых соединений органического происхождения,

степень удаления бактерий Log 6 (99,9999%)

степень удаления вирусов Log 4 (99,99%)

– качественную подготовку входной воды для установок обратного осмоса

мутность ≤ 0,1 NTU; индекс плотности осадка SDI ≤ 3.

Рис. 2. Рулонный мембранный модуль

Рис. 3. Типичная структурная схема установки ультрафильтрации.

Система ультрафильтрации воды: для чего она нужна и как работает

Система ультрафильтрации воды: для чего она нужна и как работает

Ни для кого не секрет, что избавиться от механических примесей и осадков в воде можно при помощи ее очищения. И чем меньше частицы, тем сложнее их удалять. Еще не так давно нельзя было удалить коллоидные частицы, не применив специальные реагенты-коагулянты, а механическое удаление микроорганизмов представлялось и вовсе невозможным. Но благодаря современным технологиям все изменилось. О том, что представляет собой система ультрафильтрации воды, о ее особенностях, достоинствах и недостатках вы узнаете из нашей статьи.

Из этой статьи вы узнаете:

Что такое система ультрафильтрации воды

Что дает система ультрафильтрации воды

Какие преимущества имеет система ультрафильтрации воды

Какие недостатки присущи системе ультрафильтрации воды

Что представляет собой система ультрафильтрации воды

Ультрафильтрацией воды называется метод ее очистки, который заключается в пропускании воды через мембрану с размером пор 0,002–0,1 мкм под определенным давлением. Системы ультрафильтрации воды позволяют ликвидировать взвешенные частицы больше 0,01 мкм (коллоидные примеси, бактерии, вирусы, органические макромолекулы) из водных жидкостей муниципальных и локальных водопроводов (артезианских скважин, колодцев и т. п. – как и в случае использования фильтров очистки воды от железа).

Ультрафильтрация воды – эффективный, не очень затратный и экологически чистый способ очищения от субмикронных механических примесей. В современных системах ультрафильтрации воды используют волокна, состоящие из пор величиной примерно 0,01 мкм.

Ультрафильтрация воды – процесс мембранного разделения, а также концентрирования растворов. Процедура ультрафильтрации проводится под воздействием разницы давлений, предшествующих и последующих ее установке. Ультрафильтрация подобна системам обратного осмоса, в том числе и по аппаратному исполнению. Но требований к отводу от мембранной поверхности концентрированного раствора гораздо больше. Схема проведения рассматриваемого процесса, условно говоря, находится между механическим фильтрованием и обратным осмосом.

Применимость ультрафильтрационных систем намного шире, чем систем обратного осмоса и фильтров удаления железа, ведь ультрафильтрация позволяет решить вопрос фракционирования (селективного удаления частиц). Ультрафильтрация применяется для разделения систем, в которых молекулярная масса растворенных компонентов намного больше молекулярной массы растворителя.

При проверке воды систему ультрафильтрации используют в тех случаях, когда молекулярная масса хотя бы одного составляющего компонента смеси имеет значение от 500 и более. Наряду с системами обратного осмоса принцип действия ультрафильтрации основан на разности давлений. Процесс ультрафильтрации протекает при давлении 0,1–1МПа. Можно также воспользоваться системой умягчения воды – она позволяет добиться наилучшего состава данной жидкости.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

К числу недостатков системы ультрафильтрации воды относят: небольшой технологический диапазон, поскольку проведение процедуры возможно только при доскональном соблюдении всех условий (давления, температуры, состава растворителя и т. д.); невозможность продолжительного использования мембран (1–3 года) из-за образования осадков на поверхности, а также в самих порах, в результате чего мембраны засоряются и реструктурируются.

По сравнению с ультрафильтрацией, очистка воды от железа – более экономичная процедура. Мембрана, применяемая в системах ультрафильтрации воды, блокирует прохождение твердых частиц, бактерий, вирусов, эндотоксинов и т. д., благодаря чему степень чистоты полученной жидкости получается очень высокой. Данная процедура широко используется в целях предварительной очистки поверхностных, морских вод, биологической обработки муниципальных сточных вод.

Половолоконные мембраны позволяют проводить ультрафильтрацию воды следующими способами:

«Cross-flow» – жидкость делится на фильтрат и концентрат, который сливается в дренаж;

«Dead-end» – процедура фильтрации сквозь волокна прерывается прямыми и/или обратными промывками, что способствует уменьшению расхода воды.

Что дает система ультрафильтрации воды в процессе водоочистки

Осветление воды

При появлении новой разработки очищения питьевой воды главными критериями оценки становятся: характеристики получаемой пробы и количество затраченных в ходе данного процесса ресурсов. Система ультрафильтрации воды достаточно компактна, не требует сложного ухода и большого расхода химических реагентов, благодаря чему у полученной в результате осветленной воды невысокая себестоимость и отличное качество. При ультрафильтрации на себестоимость воды непосредственное влияние оказывают мощность системной установки и качество исходного сырья.

Небольшие коммерческие установки (производительность меньше 100 м 3 /ч) позволяют получить осветленную воду, себестоимость которой равна 1,5–3,5 руб/м 3 . А крупные (с производительностью больше 100 м 3 /ч) – аналогичный показатель, значения которого не превышают 0,5–2,0 руб/м 3 .

Рассмотрим преимущества применения ультрафильтрационных мембран по сравнению с альтернативными технологиями:

небольшое рабочее давление (1–2 атм) и высокая эффективность ультратонкой фильтрации;

уменьшение себестоимости полученной воды в пять раз;

компактность конструкций, позволяющая занимать в три раза меньшую площадь;

требует гораздо меньшего количества реагентов (более чем в 10 раз);

позволяет в два раза снизить расход потребляемой воды;

требует в два раза меньше энергетических затрат;

несложная система автоматизации;

позволяет достичь стопроцентного удаления взвешенных веществ;

практически полностью дезинфицирует (удаление 99,99 % бактерий и вирусов);

осветляет воду (уменьшает мутность и цветность);

отлично очищает жидкость от железа и марганца;

удаляет коллоидный кремний и органические вещества;

способствует ультратонкой очистке (степень фильтрации 0,01 микрон);

сохраняет солевой состав водной жидкости;

позволяет снизить капитальные расходы на строительство здания для размещения нового оборудования.

Дезинфекция воды

Использование стандартных элементов системы ультрафильтрации воды позволяет избавиться от 99,99 % бактерий и вирусов, что характеризует данный метод как высоко технологичный и эффективный. В сравнении с традиционными способами дезинфекции (ультрафиолетовым обеззараживанием, хлорированием, озонированием, дозацией диоксида хлора и т. д.), ультрафильтрация способствует физическому удалению микроорганизмов из жидкости.

Это происходит из-за того, что размер пор мембраны, используемой в системе ультрафильтрации, намного меньше вирусов и бактерий (вирус – 0,02–0,4 мкм, бактерия – 0,4–1,0 мкм, пора – 0,01 мкм). То есть частицы вредных веществ не могут просочиться через такие маленькие отверстия в мембранном полотне. При ультрафильтрации в хлорировании воды нет необходимости, а процедура обеззараживания проводится перед подачей воды для потребления.

Работа с ионообменными фильтрами

Использование ионообменных фильтров (особенно в энергетическом и промышленном комплексе) иногда сопровождается некоторыми сложностями. В ходе разработки проектов систем фильтрации воды гранулометрическая структура жидкости практически не учитывается. Осветлительные и микрофильтрационные фильтры предварительной очистки эффективны для отделения взвешенных частичек, величина которых превышает 1,0 мкм.

Частицы меньшего размера (0,1–1,0 мкм) блокируются при помощи ионообменных смол, однако «закупоривания» не избежать. В итоге – уменьшение динамичности ионообмена, а также понижение результативности воздействия смол. Предотвратить процесс можно путем уменьшения мутности исходной водной жидкости ниже трех нефелометрических единиц мутности (NTU). Использование системы ультрафильтрации воды позволяет добиться мутности, равной 0,1 NTU.

Процесс ионного обмена может затрудняться из-за содержащихся в водной жидкости коллоидов SiO2 (встречаются в артезианской и речной воде). Запуск процесса полимеризации SiO2 (объединения молекул в длинные цепочки) наступает, если значение рН меньше 7 (после H-катионирования). Убрать такие образования с поверхности смолы довольно сложно: потребуются промывки (долго и неэффективно) и восстановление фильтров ионного обмена.

Если применить систему ультрафильтрации воды до указанных фильтров, то можно добиться удаления 95 % (в некоторых случаях – более 98 %) коллоидов SiO2, препятствуя тем самым «закупориванию» ионитов. Смолы могут «забиваться» и по причине увеличения числа бактерий, что очень актуально для систем с участками, которые не обрабатываются химическими растворами.

Бывают и случаи, когда клапаны, уплотнения и необработанные поверхности, вступающие в контакт с водой, далеки от соответствия нормам технических и санитарных стандартов. Наличие некоторых условий на этих участках (температуры и уровня рН) положительно влияет на появление биологических микроорганизмов. Процедура ультрафильтрации значительно затормаживает развитие данного процесса на поверхности смол.

Работа с фильтрами обратного осмоса

Для работы систем обратного осмоса в качестве предварительных фильтров обычно применяют мешочные или патронные фильтры, рейтинг фильтрации которых приравнивается 5 мкм. Замена их ультрафильтрацией позволит уменьшить статью эксплуатационных расходов, поскольку длительность использования возрастет.

Это объясняется стабилизацией коллоидного индекса SDI на уровне 1-2 новыми модулями, которые позволят сократить частоту промывок и смену мембран обратного осмоса.

При использовании осветлителей и коагулянтов на этапе предварительной фильтрации воды перед обратным осмосом следует внимательно выбирать вещества, вызывающие процессы флокуляции и коагуляции. Отрицательный заряд мембран обратного осмоса делает применение катионных флокулянтов невозможным.

Анионные и неионогенные флокулянты могут применяться при минимальных дозах. Вернуть мембрану в работу после блокировки пор флокулянтом довольно сложно. При использовании системы ультрафильтрации воды такой проблемы не возникает.

Системы ультрафильтрации воды: преимущества и недостатки

Достоинства ультрафильтрации:

Система ультрафильтрации считается новейшей разработкой, заинтересованность в которой увеличивается не только благодаря хорошим результатам очистки. На растворы в установке ультрафильтрации не оказывается термического и химического воздействия (по сравнению с процедурой флотации воды), то есть при этом методе очистки можно использовать растворы, чувствительные к температурному воздействию.

Результаты соотношения отличных показателей эффективности и энергии, потраченной на их получение, действительно впечатляют (например, на дистилляцию требуется от 20 до 60 % больше электроэнергии). В этом плане ультрафильтрация – наименее затратный способ. Его применение позволяет также достичь высокоэффективного умягчения водной жидкости.

При использовании систем ультрафильтрации воды появляется возможность восстановления ценных компонентов, которые содержатся в сточных водах (иные методы для таких целей малоэффективны).

Системы ультрафильтрации воды оснащены мембранами из достаточно прочного материала, что позволяет получать на выходе раствор высокого качества, обогащенный смесями. Здесь качество оборудования – принципиальное условие. Системы ультрафильтрации широко используют в целях очищения маломутных природных вод от органических соединений и микроорганизмов. При наличии серьезных загрязнений (барий, стронций и т. д.) следует использовать шунтиг фильтр.

Читайте также:  Насосная станция Ставр: принцип работы, устройство, модельный ряд и отзывы

Системы ультрафильтрации находят применение в различных сферах. Рассматриваемый метод мембранной очистки является самым популярным. Так, его применяют после использования зернистых и волокнистых фильтров.

Метод ультрафильтрации позволяет отделять раствор от волокон и твердых частиц там, где применяются сорбционные и ионообменные системы.

При помощи ультрафильтрации воды можно также очистить воду от масел. Для этого еще используется фильтр AG, что не всегда возможно, поскольку он работает при определенных температурах.

Как и любая техническая конструкция, система ультрафильтрации воды имеет свои недостатки. К их числу можно отнести скопление на мембранной поверхности гелиевой осадки, препятствующей дальнейшему фильтрованию, так как она имеет большую силу гидравлического сопротивления, чем используемое ультрафильтрационное полотно. Это явление называют концентрационной поляризацией. Место концентрации осадки определяется физико-химическими свойствами вещества.

Выделяют следующие способы решения данной проблемы:

подавать раствор в пульсирующем режиме насосом-дозатором;

подавать турбулентный поток;

увеличить скорость потока рабочей жидкости.

Как вы видите, система ультрафильтрации воды имеет свои особенности, поэтому для ее выбора и установки лучше обратиться к профессионалам. На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра для воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.

Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

подключить систему фильтрации самостоятельно;

разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

подобрать сменные материалы;

устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Принцип работы

Установка состоит из насоса подачи исходной воды, грязевика, стойки с модулями ультрафильтрации, бака фильтрата/обратной промывки. В зависимости от качества исходной воды могут использоваться устройства дозирования коагулянта и химикалий.

Исходная вода подается на модуль ультрафильтрации при помощи насоса. Перед модулем вода пропускается через грязевик, который отфильтровывает грубые частицы, предохраняя тем самым мембраны. В линию подачи исходной воды может дозироваться коагулянт (для улучшения фильтрования и эффективности обратной промывки). Поток воды проходит через ультрафильтрационные мембраны и поступает в бак фильтрата/обратной промывки. Периодически для мембран проводится обратная промывка, во время которой удаляются накопившиеся на поверхности мембраны загрязнения.Для увеличения эффективности обратной промывки в промывную воду могут дозироваться реагенты.

Для проверки целостности мембран используется сухой воздух, очищенный от маслопродуктов.

Предподготовка

Как правило, для исходной воды, поступающей на ультрафильтрационную установку должна проводится предподготовка (обычно на установленном перед модулем фильтре механической очистки). Очистка на грязевике обеспечивает эффективную защиту ультрафильтрационной мембраны от повреждения и засорения макроскопическими частицами. Обычно используют грязевики с задерживающей способностью на уровне 200 – 300 мкм.

Дозирование коагулянта (например FeCl3 или полиоксихлорида Al) в линию подачи исходной воды перед ультрафильтрационным модулем полезно для поддержания стабильных условий работы системы. Это особенно важно, если исходная вода сильно загрязнена органикой (поверхностные воды, морская вода, сточные воды).

При коагуляции образуются микрохлопья, которые легко задерживаются на поверхности мембраны, после чего они очень эффективно удаляются во время обратной промывки. Другое достоинство применения коагуляции заключается в повышении селективности по органическому углероду.

Режимы работы

Полный рабочий цикл ультрафильтрационной установки состоит из нескольких автоматически контролируемых этапов. Последовательность этих этапов в основном зависит от параметров исходной воды. На рисунках 2, 3, 4 представлены типичные схемы ультрафильтрации для очистки различных типов исходной воды.

Рис. 2 Типичный рабочий цикл при очистке грунтовых/поверхностных вод

Рис. 3 Типичный рабочий цикл при очистке поверхностных/сточных вод


Рис. 4 Типичный рабочий цикл при очистке воды с большим содержанием взвесей

Режим фильтрования

Во время режима фильтрования происходит очистка исходной воды. Исходная вода под давлением проходит через ультрафильтрационные мембраны.Загрязнения остаются внутри капилляров. Отфильтрованная вода подается в бак фильтрата/обратной промывки. Из этого бака происходит раздача воды для ее дальнейшего использования. В принципе, фильтрат может подаваться конечному потребителю напрямую, минуя бак. Продолжительность цикла фильтрования главным образом зависит от качества
исходной воды.

Как правило, она составляет 30-180 минут, после чего проводится обратная промывка. Модули dizzer® спроектированы таким образом, что подача исходной воды на них может осуществляться и сверху, и снизу. При этом загрязнения распределяются более равномерно вдоль волокон, и, соответственно, увеличивается эффективность обратной промывки.

Ниже представлены диаграммы, иллюстрирующие оба режима (для работы установки в режиме тупикового фильтрования). Первая схема иллюстрирует режим, когда исходная вода подается сверху модуля 5, вторая 6 – когда вода подается снизу.

Рис. 5 Режим фильтрования сверху

Рис. 6 Режим фильтрования снизу

Режим обратной промывки

Во время режима фильтрования загрязнения, поступающие с исходной водой, накапливаются на поверхности мембраны, образуя слой. Для того, чтобы удалить этот слой загрязнений, периодически проводятся обратные промывки. Вода, которой выполняется обратная промывка, берется из бака с фильтратом и подается в волокна с внешней стороны (стороны фильтрата). Вода проходит снаружи-внутрь капилляров (в противоположном направлении по сравнению с режимом фильтрования), удаляя слой загрязнений с поверхности мембран.Отработанная промывная вода сбрасывается через порт подачи исходной воды в дренаж.

Для обеспечения должной эффективности, расход воды при обратной промывке должен превышать расход при фильтровании в 2-3 раза. При этом волокна подвергаются гораздо большей механической нагрузке (по сравнению с режимом фильтрования). В зависимости от качества исходной воды время обратной промывки составляет 30-60 секунд. Направление потока обратной промывки зависит от способа организации режима фильтрования. Если имело место фильтрование с подачей исходной воды сверху, основные загрязнения накапливаются ближе к концу волокон в нижней части модуля.

Для эффективного удаления этих загрязнений направление обратной промывки должно совпадать с направлением фильтрования. В этом случае (обратная промывка направлена сверху-вниз модуля) данный режим называется «обратная промывка сверху», рисунок 7. При этом обеспечивается удаление загрязнений из волокон по кратчайшему пути. В случае, если обратная промывка направлена снизу-вверх, такой режим называется «обратная промывка снизу», рисунок 8.

Рис. 7 Режим обратной промывки сверху

Рис. 8. Режим обратной промывки снизу

Проверка целостности мембран

Тест на целостность – эффективное средство проверки целостности волокон мембраны в модулях ультрафильтрации. Имеется два стандартных типа испытаний модулей «inge®»: полностью автоматическое испытание методом падения давления и полуавтоматические испытания на образование пузырей с визуальным контролем.

Оба испытания основаны на явлении, наблюдаемом в смоченных ультрафильтрационных мембранах, при котором вода может проходить через поры, а воздух не может проходить до тех пор, пока не превышено определенное значение давления (минимальное давление, при котором воздух начинает проходить, называется «точка образования пузырьков»). Давление точки образования пузырьков зависит от размера пор мембраны и от поверхностного натяжения границы воздух-жидкость. Давление точки образования пузырьков в порах мембраны «inge®» гораздо выше прикладываемого пробного давления (около 1 бара), которое требуется для определения поврежденных волокон.

В качестве общего правила, тест на целостность могут быть выполнен на обеих сторонах – стороне подачи и стороне фильтрата. Если для замещения всей воды на одной из двух сторон мембраны (сторона подачи или фильтрата) используется воздух, то давление на этой стороне будет увеличиваться и далее, поскольку воздух не может пройти через смоченные поры (это сторона, в данном контексте, называется «сторона высокого давления»). Как только пробное давление будет достигнуто, все клапаны на стороне высокого давления будут закрыты.

Это значит, что теперь воздух может выходить только через дефектные волокна или неисправные клапаны/трубы на другой стороне (называемой в данном документе «сторона низкого давления») или в окружающую среду. Может наблюдаться небольшое падение давления вследствие процесса естественной диффузии воздуха через наполненные водой поры мембран. Если перепад давления между стороной высокого давления и стороной низкого давления выше, чем предельно допустимое значение, заданное компанией «inge®», это может указывать на дефект волокна.

В испытании на образование пузырей, выход воздуха на стороне низкого давления вследствие наличия дефектов в системе, визуально подтверждается пузырьками, появляющимися в прозрачных трубках на сторонах подачи или фильтрата (зависит от конкретного модуля/системы стоек: см. Рисунок 9). В принципе, поэтому, пузырьковый тест можно выполнять вместе с каждым испытанием методом падения давления.

Рис. 9 Контроль и обеспечение безотказной работы смонтированной стойки с помощью встроенной прозрачной трубки на стороне подачи в обычной системе с модулями dizzer®XL (слева) и на стороне фильтрата в системе T-Rack®vario (справа)

Важно!

● Конструкция модуля dizzer P не включает прозрачную трубку фильтрата. Это означает, что испытание на образование пузырей на модуле dizzer® P не выполняется.

● В обычных системах стоек с модулями dizzer®XL этот тест проводится на стороне фильтрата, то есть сторона высокого давления, в данном случае, это сторона фильтрата, и прозрачная трубка располагается на стороне подачи модуля. В системах T-Rack® с модулями dizzer®XL этот тест проводится на стороне подачи, то есть, стороной высокого давления, в данном случае, является сторона подачи, и прозрачная трубка располагается на стороне фильтрата модуля.

Вертикальная установка модулей мембран и эргономичная конфигурация системы inge® позволяют проводить тест методом падения давления в автоматическом режиме, и упрощают обнаружение любых поврежденных модулей, с помощью теста на образование пузырьков. Тест на целостность проводится на смонтированных модулях (то есть, нет необходимости вынимать какие-либо модули из системы).

Тест на целостность мембран ingeТест на целостность модуля inge

Оба тесты на целостность (под давлением и пузырьковое испытание) должны выполняться во время и по окончании этапа ввода в эксплуатацию, после выполнения работ по техническому обслуживанию, и в случае наличия каких-либо сомнений в правильном функционировании системы мембран (например, при завышенных показателях бактериального загрязнения на стороне фильтрата).

Читайте также:  Автоматизация систем водоснабжения: требования, комплектация и схемы

Тест на целостность также может выполняться регулярно на автоматической основе и может быть включен в стандартные операции фильтрования.

Установки ультрафильтрации

Системы ультрафильтрации широко применяются на различных промышленных и производственных предприятиях в качестве очистки воды от механических (коллоидных) примесей, крупных органических молекул и различных микроорганизмов (вирусов, бактерий и пр.).

Основным отличием процесса ультрафильтрации от других баромембранных процессов (например, обратный осмос, нанофильтрация) является неизменность солевого состава получаемой воды. То есть при проведении ультрафильтрации минеральный состав воды не изменяется, но из воды удаляются все взвешенные примеси, микроскопические организмы, уменьшается цветность и мутность.

Такой принцип действия позволяет эффективно использовать данные системы для получения питьевой воды, в качестве предварительной стадии очистки перед системами умягчения, установками обратного осмоса.

Принцип процесса ультрафильтрации

Принцип работы основан на перепаде давлений до и после мембранного ультрафильтрационного модуля. По классификации процесс ультрафильтрации относиться к баромембранным процессам, аналогично процессу обратного осмоса.

Основой установки является половолоконная мембрана. В процессе работы установка осуществляет фильтрацию “в тупик”, то есть отсутствует сброс воды в дренаж (канализацию), а вся поступающая вода проходит процесс фильтрования и собирается в накопительной емкости. Для предотвращения быстрого загрязнения мембран механическими примесями на линии подачи воды устанавливается фильтр механической очистки.

Однако, с течением времени на поверхности мембранного аппарата накапливаются загрязнения, которые необходимо удалять с помощью прямых и обратных промывок. Промывочная вода при этом сбрасывается в канализацию. Такая организация процесса позволяет получать оптимальные расходы очищенной воды и продлевать срок службы системы.

Для улучшения задерживающей способности мембран, вода может быть предварительно обработана специальными реагентами – коагулянты и флокулянты, способствующими процессу укрупнения частиц.

Области применения установок ультрафильтрации

Система ультрафильтрации широко используется на:

  • Промышленных предприятиях, в санаторно-оздоровительных центрах, больницах, гостиницах, ресторанах, так и в частных домах и городских квартирах.
  • Как дополнительный элемент в системах водоподготовки для снижения мутности воды, удаления коллоидных частиц.
  • Для очистки воды от органических соединений из природных источников водоснабжения (скважины, колодцы, поверхностные воды).
  • В системах безреагентной водоподготовки (бассейны, сауны и т.д) для удаления хлора и микроорганизмов, устойчивых к уф-излучению.
  • Используется для получения воды без вредных примесей, взвешенных частиц и бактерий для линии разлива бутилированной воды. Преимуществом является сохранение полезного минерального фона воды.
  • В качестве дополнительного элемента в системах подготовки умягченной воды для котельных, теплового оборудования, бойлерных и водогрейных котлов.
  • Для осветления сточных вод промышленного производства.
  • Для стерилизации воды от микроорганизмов, грибков и вирусов.
  • Для использования на производствах по приготовлению сыра и молочных продуктов (для лактозной сыворотки, для повышения белков в молоке).

Технические характеристики установок ультрафильтрации серии DUF

НаименованиеПроизводительность
Установка ультрафильтрации DUF-4040140-430 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-4050160-480 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-6040400-1100 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-8040700-2200 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-8050800-2400 л/час
Установка ультрафильтрации DUF-10602200-6600 л/час

Наша компания изготавливает и поставляет установки производительностью до 100 м 3 /час. Подробную консультацию Вы можете получить по телефону 8-499-391-39-59 и электронной почте info@diasel.ru

Преимущества промышленных установок ультрафильтрации серии DUF

  • Собственное производство, что позволяет адаптировать установки под требования каждого Заказчика;
  • Полностью автоматизированная система;
  • Наличие оборудования для обратной промывки увеличивает срок службы мембранных элементов;
  • Контроллер позволяет отслеживать режим работы и полностью настраивать установку;
  • В комплектация входят все приборы контроля и учета (датчики давления, расходомеры, манометры и пр.);
  • Установки компактны, поставляются в собранном виде и полностью готовы к эксплуатации.

Комплектация установок DUF

  • Рама из зеркальной нержавеющей стали;
  • Фильтр предварительной механической очистки;
  • Половолоконный ультрафильтрационный модуль;
  • Система обратной промывки модуля ультрафильтрации;
  • Шкаф управления установкой с контроллером;
  • Запорно-регулирующая арматура;
  • Приборы КИПиА;
  • Блок предварительной очистки воды (опционально);
  • Емкость для очищенной воды (опционально);
  • Повысительный насос из нержавеющей стали (опционально);
  • Станции дозирования реагентов (опционально).

Принципиальные технологические схемы

В зависимости от качества исходной воды и источника водоснабжения существуют различные технологические схемы применения установок ультрафильтрации. Ниже приведены наиболее часто встречающие схемы работы оборудования, однако, для каждого конкретного случая возможен подбор индивидуальной схемы.

Источник – скважина, колодец

Превышения – взвешенные вещества, мутность, микробиология

Источник – открытые источники (реки, озера и пр.)

Превышения – взвешенные вещества, мутность, железо, микробиология

Источник – открытые источники (реки, озера и пр.)

Превышения – взвешенные вещества, мутность, жесткость, микробиология

Источник – открытые источники (реки, озера и пр.)

Превышения – взвешенные вещества, мутность, жесткость, тяжелые металлы, микробиология

Смотрите нас на

Ультрафильтрация воды, принцип работы, преимущества, технические характеристики, модели установок, номенклатура, цена, купить

Ультрафильтрация мембранный процесс, занимающий промежуточное положение между нанофильтрацией и микрофильтрацией. Ультрафильтрационные мембраны имеют размер пор от 0,01 до 0,02 мкм и позволяют задерживать тонкодисперсные и коллоидные примеси, макромолекулы (нижний предел молекулярной массы которых составляет несколько тысяч), водоросли, одноклеточные микроорганизмы, цисты, бактерии и вирусы.

С дополнительной информацией по ультрафильтрации воды можно ознакомиться здесь.

Так же Вы можете посмотреть пример нашего опыта работы с применением ультрафильтрации.

Принцип работы ультрафильтрации воды

Процесс заключается в «продавливании» жидкости через полупроницаемую перегородку. Отличие мембраной фильтрации от обычного объемного фильтрования в том, что подавляющее большинство всех задерживаемых веществ накапливается на поверхности мембраны, образуя дополнительный фильтрующий слой осадка, который обладает своим сопротивлением. Таким образом, использование мембранной ультрафильтрации для очистки воды позволяет сохранить ее солевой состав и осуществить осветление и обеззараживание воды без применения химических веществ.

Преимущества метода ультрафильтрации воды

  • Высокое качество очищенной воды.
  • Отсутствие существенной перенастройки при изменении состава, температуры и рН исходной воды.
  • Не требуется предварительный подогрев исходной воды в зимнее время.
  • Более низкий расход на собственные нужды и компактность в сравнении с засыпными фильтрами.
  • Более низкий расход коагулянта в сравнении с контактной коагуляцией.

Технические характеристики установок ультрафильтрации воды

Режим фильтрацииТупиковый или тангенциальный
Рабочая площадь мембранных элементов10, 40, 46, 60 м2
Удельный поток фильтрата60 – 120 л*м2/ч
Степень извлечения фильтрата85 – 95 %
Электропитание3 х 380-400В, 50 Гц
Контур управления1 х 220-230В, 50 Гц
Удельный расход электроэнергии0,10 – 0,15 кВт/ч*м3 очищ. воды

Требования к воде на входе в систему ультрафильтрации воды

Температура исходной водыот + 5 до + 35 оС
Взвешенные веществане более 29 мг/л
Железо общеене более 4 мг/л
Свободный хлорне более 100 мг/л
рНот 2 до 10 ед. рН
Перманганатная окисляемостьне более 50 мгО2/л
Нефтепродукты, жиры, СПАВне более 0,1 мг/л

Номенклатура систем ультрафильтрации воды

Системы ультрафильтрации воды малой производительности

Модель
системы

Производительность,
м3/ч

Мощность
насоса,

кВт

Размеры портов
(вход/фильтрат/
дренаж)
Габаритные размеры,
(макс.), мм (д х ш х в)
Вес (сухой),
кг
СТПЛ УФ04-2HM0,5 – 0,90,5Ду 20 / 20 / 25850х800х170090СТПЛ УФ04-3HM0,7 – 1,30,75Ду 20 / 20 / 25850х800х1700105СТПЛ УФ04-4HM1,0 – 1,80,75Ду 20 / 20 / 25850х800х1700115СТПЛ УФ04-5HM1,2 – 2,20,95Ду 20 / 20 / 251000х800х1700135СТПЛ УФ2-1HM1,5 – 2,50,95Ду 25 / 25 / 321000х800х1800140СТПЛ УФ2-2HM3,0 – 5,02,2Ду 32 / 32 / 401000х800х1800170

Системы ультрафильтрации воды стандартной производительности на базе модулей Horimem / Morui (КНР)

Мощность
насоса,
кВт

Модель системы Производи-
тельность,
м3/ч
Размеры портов
(вход/фильтрат/дренаж)
Габаритные размеры,
(макс.), мм
(д х ш х в)
Вес (сухой), кг
СТПЛ УФ5-2HM6,5 – 10,05,85Ду 40 / 40 / 651700х850х2200700
СТПЛ УФ5-3HM9,5 – 14,07,70Ду 50 / 50 / 802100х850х22001050
СТПЛ УФ5-4HM13,0 – 20,010,50Ду 65 / 65 / 802500х850х22001250
СТПЛ УФ5-5HM16,0 – 23,011,50Ду 65 / 65 / 1002900х850х22001400
СТПЛ УФ5-6HM19,0 – 28,013,20Ду 80 / 80 / 1002100х1400х22001550
СТПЛ УФ5-8HM26,0 – 38,016,50Ду 80 / 80 / 1252500х1400х22001700
СТПЛ УФ5-10HM32,0 – 48,022,50Ду 100 / 100 / 1502900х1400х22001900
СТПЛ УФ5-12HM38,0 – 57,026,00Ду 100 / 100 / 1503300х1400х22002100
СТПЛ УФ5-14HM45,0 – 67,027,70Ду 125 / 125 / 1503700х1400х22002300

Системы ультрафильтрации воды стандартной производительности на базе модулей INGE AG (Германия)

Модель системы Производи-
тельность,
м3/ч
Мощность
насоса, кВт
Размеры портов
(вход/фильтрат/дренаж)
Габаритные размеры,
(макс.), мм
(д х ш х в)
Вес (сухой), кг
СТПЛ УФ6-4IN14,5 – 21,510,5Ду 65 / 65 / 1002300х100х2500650
СТПЛ УФ6-6IN21,5 – 32,515,0Ду 80 / 80 / 1002700х1000х2500800
СТПЛ УФ6-8IN29,0 – 43,020,5Ду 100 / 100 / 1253000х1100х2500950
СТПЛ УФ6-10IN36,0 – 54,026,0Ду 100 / 100 / 1503400х110х25001100
СТПЛ УФ6-12IN43,0 – 65,026,0Ду 125 / 125 / 1503800х1100х25001300
СТПЛ УФ6-14IN50,5 – 75,531,2Ду 125 / 125 / 1504100х1100х25001500
СТПЛ УФ6-16IN58,0 – 86,541,0Ду 150 / 150 / 2004500х1100х25001700
СТПЛ УФ6-18IN65,0 – 97,041,0Ду 150 / 150 / 2004900х1100х25001950
СТПЛ УФ6-20IN72,0 – 108,052,0Ду 150 / 150 / 2005200х1100х25002200
СТПЛ УФ6-22IN80,0 – 119,052,0Ду 150 / 150 / 2005500х1100х25002450
СТПЛ УФ6-24IN86,5 – 13063,5Ду 150 / 150 / 2005900х1100х25002700
СТПЛ УФ6-26IN94,0 – 140,063,5Ду 200 / 200 / 2506650х1200х25002950
СТПЛ УФ6-28IN100,0 – 151,063,5Ду 200 / 200 / 2507000х1200х25003200
СТПЛ УФ6-30IN108,0 – 162,073,5Ду 200 / 200 / 2507350х1200х25003450

Система водоподготовки “под ключ”

Наша компания предоставляет услуги всего спектра водоподготовки: от подготовительных проектных работ до запуска оборудования в эксплуатацию.

Водоподготовка для котельных

Системы умягчения и очистки воды для паровых и водогрейных котельных

Акция на фильтрующие загрузки!

Скидка 50% на фильтрующие материалы при покупке комплекта оборудования!

Индивидуальный проект для Вашего объекта

Наша компания предлагает услуги проектирования систем водоподготовки, что гарантирует индивидуальный проект и подход к каждому клиенту.

Ссылка на основную публикацию