Omvendt osmose og nanofiltrering

Produktion af omvendt osmose membraner

FilmTec Corporation, en strukturel underafdeling af DOW Chemical Corporation (USA), er verdens førende inden for produktion af membranelementer. Produktionen af ​​membranelementer udføres direkte i USA.

Virksomhedens membraner er certificeret på verdensplan til vandbehandling både til drikkeformål og i industrien.

DOW FilmTec membraner med en diameter på 2,5" - 4" - 8" præsenteres i flere serier for hovedtyperne af vand:

• XLE - til frisk;
• BW - for salt;
• SW - for hav og med et højt saltindhold.

Ecosoft har været den officielle importør af DOW FilmTec-membraner i Ukraine siden 1995.

Og siden 1017 begyndte virksomheden at producere sine egne membranelementer af amerikansk linned, hvilket gjorde det muligt at reducere omkostningerne ved omvendt osmoseteknologi.

Krav til vand tilført til den omvendte osmose membran

Membranpladen er lavet af et ret følsomt materiale, så kvaliteten af ​​det vand, der leveres til behandling, skal nøje overholde de tilladte værdier:

• mindre end 0,56 mg/l suspenderet faststof;
• oxiderbarhed - mindre end 4 mgO2 / l;
• frit klor mindre end 0,1 mg/l;
• forsyningsvandstemperatur - 4 - 30 ° С;
• jern - op til 0,1 mg / l;
• mangan - op til 0,05 mg/l;
• hårdhed - op til 3 mg-eq / l.

Nogle af parametrene (jern, mangan, silikater) kan være højere end de erklærede normer i tilfælde af brug af antiskaleringsmidler (specielle stoffer, der forhindrer aflejring af sediment på membranoverfladen).

De resterende parametre opnås gennem forbehandling, som kan omfatte mekanisk filtrering, blødgøring, jernfjernelse eller adsorption, afhængigt af kildevandets parametre.

Styrker og svagheder ved omvendt osmosesystemet

Blandt fordelene ved osmosevandrensningssystemet er følgende:

• Højt rengøringsniveau. Denne egenskab er kendetegnende for det omvendte osmose-system. Som undersøgelser har vist, indeholder renset vand 10 gange færre urenheder end angivet i de relevante standarder. Membranenheden er samlet på en sådan måde, at urenheder ikke ved et uheld kan trænge ind i den rensede væske.
• Mulighed for at forberede vand til forskellige formål. Væsken, der er kommet ind i lagertanken, kan bruges uden begrænsninger til at drikke og lave mad. Det skal ikke koges før brug. Fra et medicinsk synspunkt er sådant vand meget sundere end kogt vand fra et byrør. Hvis huset har et akvarium, kan det genopfyldes fra lagertanken uden forudgående afsætning.
• Nem installation. Selvom designet af systemet er en størrelsesorden mere kompliceret end konventionelle husholdningsfiltre, kræver det ikke særlige færdigheder at installere. Som regel inkluderer det komplette sæt af enheden alle nødvendige elementer til installation. Derudover kan hver af komponentknuderne udskiftes til enhver tid.
• kompakthed. Systemet kan ikke klassificeres som for omfangsrigt. Som regel består den af ​​en beholder og flere filtre med en membran. For at rumme komplekset bruges pladsen under vasken normalt. Den kompakte vandhane er bekvemt udstillet og placeret på overfladen af ​​vasken. Moderne design gør det muligt at passe godt ind i ethvert køkkeninteriør.

Svaghederne ved omvendt osmose tilskrives også almindeligvis den lave vandfiltreringshastighed. Væsken bevæger sig meget langsomt gennem membranen. I gennemsnit er en standardmembran i stand til at rense 150-300 l/dag. Man skal også huske på, at 2/3 af vandmængden sammen med forurening udledes i kloakken, hvilket øger forbrugsregningen en smule.For at undgå ubehag under driften af ​​systemet er det nødvendigt at vælge lagertankens volumen korrekt. I dette tilfælde kan underskuddet først opstå umiddelbart efter, at systemet er sat i drift.

Vandkoncentrationsbeholder

Det filtrerede vand opsamles i en speciel beholder med et volumen på 4-12 liter: den nøjagtige indikator påvirkes af niveauet af systemets ydeevne. Det mest almindeligt anvendte materiale til fremstilling af beholdere er stål af høj kvalitet. Udefra er karret afsluttet med slidstærk emalje. Inde i tanken er der to rum - til vand og luft. I midten er kamrene adskilt fra hinanden af ​​en silikonepakning. For at justere luftmængden er beholderen udstyret med en nippel, hvis modsatte ende går uden for tanken. Til oppustning bruges normalt en bilpumpe.

Takket være luftkammeret inde i beholderen skabes et vist tryk, som gør det muligt at transportere vand til vandhanen med et vist tryk. For at levere vand til forbrugeren er beholderen udstyret med en pålidelig slange med en dyse. Som regel bruges en separat vandhane til at installere omvendt osmose, placeret på vasken ved siden af ​​hovedblanderen. Dette gør det muligt, i tilfælde af afbrydelse af vandforsyningen gennem vandforsyningssystemet, at anvende den forsyning, der er til rådighed inde i lagertanken. For at tilføre væske under et stabilt tryk er det nogle gange nødvendigt at tvinge luft gennem nippeludløbet.

Enhedspakke

Den mest værdifulde komponent i et omvendt osmosesystem er membranen. Dette element er lavet af højkvalitets mikroporøst materiale. Den lægges i et eller flere lag omkring en perforeret plaststang. På den øverste del af membranen er der et plastikbeskyttelseshus, til fastgørelse af hvilke pålidelige tætninger der anvendes.

Membranmodulet fungerer således:

1. Efter at vand er tilført inde i huset, ledes det gennem det porøse materiale. Nogle gange bruges en elektrisk pumpe til at øge trykket.
2. Molekylerne af rent vand, der er passeret gennem membranen, følger med inde i lagertanken, og koncentratet, der er tynget af urenheder, tilbageholdes af membranbarrieren.
3. Yderligere fjernes denne opløsning uden for membranindretningen ind i kloakrøret.

Som allerede nævnt er direkte kontakt af et membranfilter med almindeligt vand fra et byrør fyldt med de mest uheldige konsekvenser. Det handler om de mikroskopiske dimensioner af dens porer (0,0001 mikron). Membranen kan ikke rengøres eller vaskes som mekaniske filtre: den kan kun udskiftes. Den anbefalede udskiftningsfrekvens for dette dyre element er en gang hvert andet til tredje år.

Den nøjagtige udskiftningstid påvirkes af produktets driftsbetingelser - trykniveauet i vandforsyningen, koncentrationen og den kemiske sammensætning af urenheder, vandtemperaturen osv. Det sker, at membranen regelmæssigt tjener 5 eller flere år. Nogle gange skal udskiftning foretages efter det første års brug. For at beskytte membranens porer mod for tidlig tilstopning indføres forfiltre til vand med omvendt osmose i systemet.

Som standard taler vi om to mekaniske og en kulanordning:

• Det første mekaniske filters rolle er at tilbageholde urenheder, der ikke er i stand til at opløses i vand. Som regel er størrelsen af ​​disse partikler mere end 0,5 mikron. Disse omfatter normalt sand, stykker af korrosion, skæl osv.
• Derefter strømmer vandet gennem kulmodulet, som udvælger kemiske forureninger - klormolekyler, tungmetaller, gødning fra jorden, opløst jern og forskellige organiske stoffer.
• Dernæst er et mekanisk filter, der er i stand til at fange mindre partikler. Det er det sidste led i pre-cleaner-modulet.

Teori

Osmose forstås som en teknologisk operation, hvis essens er vandets tendens til at udligne graden af ​​koncentration af tilsætningsstoffer i opløsninger adskilt af en membran. Disse skillevægge er udstyret med sådanne mikroskopiske huller, at kun vandmolekyler kan sive igennem dem.

Med en stigning i procentdelen af ​​urenheder i ethvert rum i en sådan beholder vil processen med vand, der strømmer ind i den, begynde, indtil væskens tæthed i begge rum er fuldstændig udlignet. Omvendt osmose fører til den modsatte effekt: Her udligner membranen ikke vandets tæthed, men deler den i to dele - ren og snavset. Af denne grund modtog processen præfikset "omvendt".

Ekstra blok

Osmosevandfiltre bringer væsken til en tilstand tæt på destilleret vand. Membranporer tilbageholder ikke opløste iltmolekyler, hvilket gør renset vand af meget høj kvalitet. For at forbedre smagen af ​​væsken bruges en ekstra mineralisator og andre blokke. Vand kan dog også bruges umiddelbart efter at det har forladt membranen: det skal ikke engang koges på forhånd.

Hvad angår den ekstra blok, inkluderer den normalt en mineralisator og en biokeramisk patron. Vandet, der passerer gennem dem, er beriget med calcium, natrium, magnesium osv. Disse elementer har en meget positiv effekt på det menneskelige nerve- og kardiovaskulære system, hvilket hjælper med at undgå mange farlige sygdomme. Som et resultat bliver mineralrigt vand ikke kun drikkeligt, men også helbredende.

Virkningen af ​​den biokeramiske patron er noget anderledes. Inde i det er der granulat, til fremstilling af hvilke bagt ler og fragmenter af turmalin bruges. Disse materialer har en meget gavnlig effekt på vand og korrigerer dets struktur. At drikke sådant vand kan styrke det endokrine og immunforsvar betydeligt.

Installationen af ​​et omvendt osmosefilter kan opdeles i flere trin

1. Filteret er fastgjort til vandhanen. De fleste OO-systemer kommer med en omleder, der kan fastgøres til enhver vask i ethvert hjem. For at begynde at arbejde med filteret, tænd for koldt vand og skift det lille håndtag på omlederen. Således vil vand begynde at strømme ind i systemet. For at stoppe med at arbejde skal du blot slukke for vandforsyningen. Der er flere muligheder for at tilslutte postevandsforsyningen til filteret. For eksempel kan en slangefitting eller sædeventil anvendes;

2. Placer afløbsslangen på afløbet i vasken. Så alle urenheder vil gå i kloakken. Spildevandsforsyning kan arrangeres med en sadelventil i afløbsledningen;

3. Placer vandudløbsslangen i tønden eller opbevaringsbeholderen. Ved brug af ventil til automatisk nedlukning er der installeret en svømmer. Det er værd at bemærke, at den automatiske afspærringsventil normalt ikke er inkluderet i standardleveringen af ​​omvendt osmosefiltre, men de kan købes som tilbehør.Omvendt osmose filter ledningsdiagram. Illustrationen viser funktionsprincippet for den automatiske afspærringsventil. Vand tilføres det omvendte osmose system (4) gennem den røde slange, vand med et højt saltindhold løber ud gennem den sorte slange, vand renset ved omvendt osmose kommer ind i lageret gennem den blå. Svømmeren (3) blokerer for strømmen af ​​vand ind i tanken, hydrostatisk tryk opbygges i den automatiske afspærringsventil (4), som blokerer for strømmen af ​​vand fra forfiltrene. Ventilen (2) tillader vandet at strømme i én retning.

Efter tilslutning af alle slanger skal du tænde for koldtvandsforsyningen. Systemet er nu operationelt. Effektiviteten afhænger af temperatur og flowtryk.Omvendt osmose-systemer bør kun bruge koldt vand.

Omvendt osmose filtre er kendetegnet ved produktionen af ​​gallons pr. dag (24 timers periode). Under driften hælder vand ikke aktivt ud, men danner en langsom og jævn strøm af dråber. Tryk er normalt ikke et problem i byområder, men i nogle tilfælde er det nødvendigt med en simpel anordning til at hæve det.

Hvad er en membran

Der er tre typer af omvendt osmose membraner: rulle, hulfiber og flade.

"Rulle"-membranen består af en krop og selve filterelementet.

Inde i rullen er der et perforeret rør, som tjener til at skabe styrken af ​​elementet, til at opsamle renset vand og som en base for vikling af membranen under produktionsprocessen. Et tykt lag af semipermeabelt polyamidmembranvæv er viklet omkring det.

Under filtreringsprocessen kommer vand ind i banens tykkelse og samler sig i røret.

Takket være dette design har disse membraner den højeste ydeevne, minimalt materialeforbrug og fylder mindst muligt. Derfor er valsede membraner de mest almindelige i verden og optager 95% af det industrielle marked.

5% er optaget af enheder med flade membranelementer og enheder til vandbehandling baseret på hule fibre.

Sammenligning af filtreringsteknologier

Hvis vi sammenligner omvendt osmose med andre membranprocesser, kan vi sige, at det er den mest effektive vandrensningsteknologi.

Hvorfor?

Nedenstående figur viser en sammenligning af omvendt osmose med andre filtreringsmetoder.

Lad os først se på andre metoder til medieadskillelse eller filtrering.

Konventionel filtrering - involverer fjernelse af store partikler af forurening (betinget dem, som vi kan føle og se med det blotte øje) - sand, rust, silt.

Størrelsen af ​​disse partikler er fra 1000 µm (1 mm) til 1 µm.

Processerne med at adskille sådanne partikler fra væskefasen foregår på ladning, patron, skive, pose, vask og andre typer filtre. Sådanne processer anvendes almindeligvis under forbehandling af vand.

Fordelen ved simpel mekanisk filtrering er, at den kan foregå ved lavt tryk, fx foregår filtrering på ladningsfiltre ofte uden tryk, og patronfiltre i husholdninger fungerer ved tryk skabt af rørledningen.

Mikrofiltrering er en proces til at fjerne partikler fra 1 til 0,1 mikron i størrelse fra vand. De omfatter bakterier, store farvestofmolekyler, pesticider, gelatine, latexemulsion.

Mikrofiltreringsprocesser er ikke udbredt i drikkevandsbehandlingsteknologi, men er meget brugt til spildevandsbehandling og procesvand til industrielle processer.

Ultrafiltrering giver dig mulighed for at fjerne små partikler, der varierer i størrelse fra 0,005 til 0,1 mikron (vira, partikler af nogle proteiner, partikler af medicin osv.). Processerne er meget brugt til drikkevandsbehandling i europæiske lande. Ultrafiltrering kan betragtes som den bedste metode til fremstilling af relativt rent drikkevand. Disse processer er også meget udbredt i medicinal- og fødevareindustrien.

Brugen af ​​ultrafiltrering i hverdagen er begrænset på grund af det faktum, at denne proces ikke fjerner ioniske urenheder (hårdhedssalte, tungmetaller, nitrater), og de udgør en betydelig fare for mennesker, såvel som højt påført tryk.

Omvendt osmose er i stand til at fjerne partikler mindre end 0,001 mikron, hvilket sikrer fjernelse af selv ion-størrelse forurenende stoffer (hårdhed ioner, tungmetaller, nitrater, sulfater osv.).

Omvendt osmose-teknologier bruges ofte til fremstilling af drikkevand, til fremstilling af destillat til dampkedler, i fødevareindustrien.

Lad os nu tage et kig på typerne af omvendt osmoseanlæg og deres anvendelser lige fra husholdningsapparater til store industrielle processer.

Valgvejledning

Når du vælger et filtreringskompleks til dit hjem, skal du tage hensyn til følgende punkter:

Det komplette sæt af omvendt osmose vandrensningssystemer er fremstillet efter en bestemt standard, som gør det muligt nemt at finde en erstatning for en slidt enhed. Det er dog ikke alle udstyrsproducenter, der følger dette princip. Dette punkt skal huskes, idet komplekser med standardparametre foretrækkes. Blandt dem er mange enheder af indenlandsk produktion af ret god kvalitet. Omkostningerne ved russiske systemer er som regel lavere end udenlandske modparter.
Det er mest rentabelt at købe et filter direkte fra producenten, en verificeret forhandler eller i en firmabutik. En indikator for den gode kvalitet af et omvendt osmosesystem er tilgængeligheden af ​​teknisk dokumentation, en officiel garanti og klare instruktioner til installation og brug. Når du køber, skal du helt sikkert kræve et kvalitetscertifikat. Det er også bedre at vide, hvordan man selv skifter vandfilteret for ikke at betale for meget for denne service.
Når du vælger lagertankens volumen, er det nødvendigt at beregne den gennemsnitlige månedlige sats for vandforbrug i lejligheden. For at spare osmosefilterets ressource er det ikke nødvendigt at føre alt køkkenvandet igennem det. Den portion, der er beregnet til opvask, hænder og husholdningsapparater, kan tages direkte fra vandforsyningen. Ifølge normerne forbruger en person omkring 3 liter vand om dagen. Multiplicerer dette tal med antallet af familiemedlemmer, får de dagsprisen for hele lejligheden.
Af stor betydning er dimensionerne af vaskens indre rum. Det giver mening at bestille en tank af betydelige dimensioner til en stor familie med et rummeligt køkken og overordnede møbler. De mest populære er beholdere med en kapacitet på 8-10 liter. Disse modeller er kompakte nok til at passe ind i en standardvask.
Af stor betydning er niveauet af arbejdstryk inde i vandforsyningen. Omvendt osmose-teknologi er designet til en indikator på 2,8 bar. Hvis målingerne viste, at vandtrykket er mindre, skal du købe et specielt kompleks med en intern pumpe. Det vil give det nødvendige tryk for væsken til at passere gennem membranfilteret. Vandrør med for højt driftstryk er udstyret med en trykreduktion. Hvis dette ikke gøres, vil membranen hurtigt svigte.
I betragtning af den særlige rolle, som membranen spiller i et omvendt osmosesystem, skal den omhyggeligt kontrolleres inden køb.

Det er vigtigt, at der bruges materialer af høj kvalitet til fremstilling af dette element. Butikken skal kræve et særskilt kvalitetscertifikat for membranen

Hvad angår dens ydeevne, er en filtreringshastighed på 7 l / h nok for en gennemsnitlig familie. Hvis der bor mere end 4 familiemedlemmer i huset, er det nødvendigt at købe en mere effektiv membran eller anskaffe en stor kapacitet.
Det skal tages i betragtning, at når ydeevnen af ​​membranen øges, stiger dens omkostninger. Derfor er det ikke praktisk at tage for kraftige apparater hjem. For eksempel er et system med en kapacitet på 15 l/t i stand til at opfylde behovet for rent vand i en lille kantine eller cafe.

Et vigtigt punkt ved køb er at tjekke systemets konfiguration. Det komplette sæt inkluderer fem grundlæggende oprensningstrin som standard: tre forfiltre, en membran og et ekstra modul. Fremstillingsmaterialet og funktionen af ​​det sidste trin i forskellige modeller kan variere.Ud over den tidligere nævnte mineralisator og biokeramiske patron er blokke fyldt med kokosnøddeskal, aktivt kul og sølvioner meget populære. Materialer af denne type har en antiseptisk effekt og øger smagen af ​​vand.