Fordított ozmózis és nanoszűrés

Fordított ozmózisos membránok gyártása

A FilmTec Corporation, a DOW Chemical Corporation (USA) strukturális alosztálya a világelső a membránelemek gyártásában. A membránelemeket közvetlenül az USA-ban gyártják.

A cég membránjai világszerte tanúsítottak vízkezelésre mind ivóvíz, mind ipari felhasználásra.

A 2,5” – 4” – 8” átmérőjű DOW FilmTec membránokat több sorozatban is bemutatjuk a fő víztípusokhoz:

• XLE - frisshez;
• BW - sóshoz;
• SW - tengerre és magas sótartalommal.

1995 óta az Ecosoft a DOW FilmTec membránok hivatalos importőre Ukrajnában.

És 1017 óta a cég elkezdte saját membránelemeit amerikai vászonból gyártani, ami lehetővé tette a fordított ozmózis technológia költségeinek csökkentését.

Követelmények a fordított ozmózisos membránhoz szállított vízre

A membránlemez meglehetősen érzékeny anyagból készül, ezért a kezelésre szállított víz minőségének szigorúan meg kell felelnie a megengedett értékeknek:

• kevesebb, mint 0,56 mg/l lebegőanyag;
• oxidálhatóság - kevesebb, mint 4 mgO2 / l;
• szabad klór kevesebb, mint 0,1 mg/l;
• a betáplált víz hőmérséklete - 4 - 30 ° С;
• vas - legfeljebb 0,1 mg / l;
• mangán - legfeljebb 0,05 mg / l;
• keménység - akár 3 mg-ekv / l.

Egyes paraméterek (vas, mangán, szilikátok) a deklarált normáknál magasabbak lehetnek vízkőoldó szerek (speciális anyagok, amelyek megakadályozzák az üledék lerakódását a membrán felületén) alkalmazása esetén.

A többi paramétert előkezeléssel érik el, amely a forrásvíz paramétereitől függően mechanikai szűrést, lágyítást, vaseltávolítást vagy adszorpciót foglalhat magában.

A fordított ozmózis rendszer erősségei és gyengeségei

Az ozmózisos víztisztító rendszer előnyei közé tartoznak a következők:

• Magas szintű tisztítás. Ez a jellemző a fordított ozmózis rendszer jellemzője. A vizsgálatok kimutatták, hogy a tisztított víz 10-szer kevesebb szennyeződést tartalmaz, mint amennyit a vonatkozó szabványok jeleznek. A membránblokk úgy van összeszerelve, hogy a szennyeződések véletlenül ne kerülhessenek a tisztított folyadékba.
• Lehetőség víz készítésére különböző célokra. A tárolótartályba került folyadék korlátozás nélkül iható és főzhető. Használat előtt nem kell felforralni. Orvosi szempontból az ilyen víz sokkal egészségesebb, mint a városi pipából származó forralt víz. Ha a házban van akvárium, azt előzetes ülepítés nélkül a tárolótartályból lehet pótolni.
• Könnyű telepítés. Bár a rendszer kialakítása nagyságrenddel bonyolultabb, mint a hagyományos háztartási szűrők, telepítése nem igényel különösebb szakértelmet. A készülék teljes készlete általában a telepítéshez szükséges összes elemet tartalmazza. Ezenkívül az egyes komponenscsomópontok bármikor cserélhetők.
• tömörség. A rendszer nem minősíthető túl terjedelmesnek. Általában egy tartályból és több membrános szűrőből áll. A komplexum elhelyezéséhez általában a mosogató alatti helyet használják. A kompakt csaptelep kényelmesen kihelyezhető és a mosogató felületére helyezhető. A modern kialakítás lehetővé teszi, hogy bármilyen konyhabelsőbe jól illeszkedjen.

A fordított ozmózis gyengeségeit általában a víz alacsony szűrési sebességének is tulajdonítják. A folyadék nagyon lassan mozog a membránon. Egy szabványos membrán átlagosan 150-300 l/nap tisztítására képes. Szem előtt kell tartani azt is, hogy a víz mennyiségének 2/3-a a szennyezéssel együtt a csatornába kerül, ami kis mértékben növeli a közüzemi számlákat.A rendszer működése során fellépő kellemetlenségek elkerülése érdekében meg kell választani a megfelelő tárolókapacitást. Ebben az esetben a hiány csak közvetlenül a rendszer üzembe helyezése után következhet be.

Vízkoncentráló tartály

A szűrt vizet egy speciális, 4-12 literes tartályba gyűjtik: a pontos mutatót a rendszer teljesítménye befolyásolja. A konténerek gyártásához leggyakrabban kiváló minőségű acélt használnak. Kívülről az edényt tartós zománc borítja. A tartály belsejében két rekesz található - víz és levegő számára. Középen a kamrákat szilikon tömítés választja el egymástól. A levegő mennyiségének beállításához a tartály egy mellbimbóval van felszerelve, amelynek hátsó vége a tartályon kívülre kerül. A felfújáshoz általában autószivattyút használnak.

A tartály belsejében lévő légkamrának köszönhetően bizonyos nyomás jön létre, amely lehetővé teszi a víz bizonyos nyomással történő szállítását a csaphoz. A fogyasztó vízellátásához a tartályt megbízható fúvókával ellátott tömlővel látják el. A fordított ozmózis telepítéséhez általában külön csapot használnak, amelyet a fő keverő melletti mosogatóra helyeznek. Ez lehetővé teszi, hogy a vízellátó rendszeren keresztüli vízellátás megszakadása esetén a tárolótartályon belül rendelkezésre álló vízellátást használják fel. A folyadék stabil nyomás alatti ellátása érdekében néha szükség van arra, hogy levegőt erőltessenek át a mellbimbó kimenetén.

Készülékcsomag

A fordított ozmózis rendszer legértékesebb alkotóeleme a membrán. Ez az elem kiváló minőségű mikroporózus anyagból készült. Egy vagy több rétegben egy perforált műanyag rúd köré fektetik. A membrán felső részén egy műanyag védőburkolat található, melynek rögzítésére megbízható tömítéseket használnak.

A membránmodul így működik:

1. Miután a víz bejutott a házba, áthalad a porózus anyagon. Néha elektromos szivattyút használnak a nyomás növelésére.
2. A membránon áthaladó tiszta víz molekulái a tárolótartály belsejébe következnek, a szennyeződésektől elnehezedett koncentrátumot pedig a membrángát tartja vissza.
3. Továbbá ezt az oldatot a membráneszközön kívül a csatornacsőbe vezetik.

Amint már említettük, a membránszűrő közvetlen érintkezése a városi csőből származó tiszta vízzel tele van a legsajnálatosabb következményekkel. Minden a pórusainak mikroszkopikus méreteiről szól (0,0001 mikron). A membrán nem tisztítható vagy mosható, mint a mechanikus szűrők: csak cserélhető. Ennek a drága elemnek az ajánlott cseréjének gyakorisága két-három évente egyszer.

A pontos csereidőt befolyásolják a termék üzemi körülményei - a vízellátás nyomásszintje, a szennyeződések koncentrációja és kémiai összetétele, a víz hőmérséklete stb. Előfordul, hogy a membrán rendszeresen 5 vagy több évig szolgál. Néha az első használati év után ki kell cserélni. Annak érdekében, hogy a membrán pórusait megóvják az idő előtti eltömődéstől, fordított ozmózisú víz előszűrőket vezetnek be a rendszerbe.

Alapesetben két mechanikus és egy széneszközről beszélünk:

• Az első mechanikus szűrő feladata, hogy visszatartsa azokat a szennyeződéseket, amelyek nem tudnak vízben oldódni. Általában ezeknek a részecskéknek a mérete meghaladja a 0,5 mikront. Ezek általában homok, korróziós darabok, vízkő stb.
• Ezt követően a víz átfolyik a szénmodulon, amely kiválasztja a kémiai szennyeződéseket - klórmolekulákat, nehézfémeket, műtrágyákat a talajból, oldott vasat és különféle szerves anyagokat.
• A következő egy mechanikus szűrő, amely képes felfogni a kisebb részecskéket. Ez az utolsó láncszem az előtisztító modulban.

Elmélet

Az ozmózis alatt olyan technológiai műveletet értünk, amelynek lényege, hogy a víz a membránnal elválasztott oldatokban kiegyenlíti az adalékok koncentrációjának mértékét. Ezek a válaszfalak olyan mikroszkopikus lyukakkal vannak felszerelve, hogy csak a vízmolekulák szivároghatnak át rajtuk.

Egy ilyen edény bármely rekeszében a szennyeződések százalékos arányának növekedésével megkezdődik a víz beáramlásának folyamata, amíg a folyadék sűrűsége mindkét rekeszben teljesen kiegyenlítődik. A fordított ozmózis az ellenkező hatáshoz vezet: itt a membrán nem egyenlíti ki a víz sűrűségét, hanem két részre osztja - tiszta és piszkos. Emiatt a folyamat a "fordított" előtagot kapta.

Kiegészítő blokk

Az ozmózisos vízszűrők a folyadékot a desztillált vízhez közeli állapotba hozzák. A membrán pórusai nem tartják vissza az oldott oxigénmolekulákat, így a tisztított víz nagyon jó minőségű. A folyadék ízének javítása érdekében további mineralizálót és egyéb blokkokat használnak. A víz azonban azonnal felhasználható a membrán elhagyása után is: nem is kell előtte felforralni.

Ami a kiegészítő blokkot illeti, ez általában tartalmaz egy mineralizálót és egy biokerámia patront. A rajtuk áthaladó víz kalciummal, nátriummal, magnéziummal stb. Ezek az elemek nagyon pozitív hatással vannak az emberi ideg- és szív- és érrendszerre, ami segít elkerülni számos veszélyes betegséget. Ennek eredményeként az ásványi anyagokban gazdag víz nemcsak ihatóvá, hanem gyógyító hatásúvá is válik.

A biokerámia kazetta működése némileg eltérő. Belül granulátumok vannak, amelyek előállításához sült agyagot és turmalin töredékeket használnak. Ezek az anyagok nagyon jótékony hatással vannak a vízre, javítják annak szerkezetét. Az ilyen víz ivása jelentősen erősítheti az endokrin és az immunrendszert.

A fordított ozmózis szűrő beszerelése több szakaszra osztható

1. A szűrő a csapra van rögzítve. A legtöbb OO rendszerhez tartozik egy terelő, amely bármely otthon bármely mosdójához csatlakoztatható. A szűrővel való munka megkezdéséhez kapcsolja be a hideg vizet, és kapcsolja be a kis kart a terelőn. Így a víz elkezd befolyni a rendszerbe. A munka leállításához egyszerűen zárja el a vízellátást. A csapvízellátás szűrőhöz való csatlakoztatására több lehetőség is van. Például tömlőszerelvény vagy ülékszelep használható;

2. Helyezze a leeresztő tömlőt a mosogató lefolyójára. Így minden szennyeződés a csatornába kerül. A szennyvízellátás a lefolyóvezetékben található nyeregszeleppel megoldható;

3. Helyezze a vízkivezető tömlőt a hordóba vagy a tárolóedénybe. Ha szelepet használ az automatikus leállításhoz, egy úszót kell felszerelni. Érdemes megjegyezni, hogy a fordított ozmózis szűrők alapszállítmánya általában nem tartalmazza az automatikus elzárószelepet, de tartozékként megvásárolható.Fordított ozmózis szűrő kapcsolási rajza. Az ábra az automatikus elzárószelep működési elvét mutatja be. A fordított ozmózis rendszerbe (4) a piros tömlőn keresztül jut a víz, a fekete tömlőn keresztül a magas sótartalmú víz kifolyik, a kék tömlőn keresztül a fordított ozmózissal tisztított víz kerül a tárolóba. Az úszó (3) blokkolja a víz beáramlását a tartályba, az automatikus elzáró szelepben (4) hidrosztatikus nyomás keletkezik, amely megakadályozza a víz áramlását az előszűrőkből. A szelep (2) lehetővé teszi a víz egyirányú áramlását.

Az összes tömlő csatlakoztatása után kapcsolja be a hidegvízellátást. A rendszer most már működőképes. A hatásfok a hőmérséklettől és az előremenő nyomástól függ.A fordított ozmózisos rendszerekben csak hideg vizet szabad használni.

A fordított ozmózis szűrőket a napi gallon teljesítmény jellemzi (24 órás periódus). Működés közben a víz nem ömlik ki aktívan, hanem lassú és egyenletes cseppáramlást képez. A nyomás általában nem jelent problémát városi környezetben, de bizonyos esetekben szükség van egy egyszerű eszközre a nyomás növelésére.

Mi az a membrán

Háromféle fordított ozmózis membrán létezik: tekercs, üreges szál és lapos.

A "tekercses" membrán egy testből és a tényleges szűrőelemből áll.

A tekercs belsejében egy perforált cső található, amely az elem szilárdságának megteremtésére, a tisztított víz összegyűjtésére és a gyártási folyamat során a membrán tekercselésének alapjaként szolgál. Vastag réteg félig áteresztő poliamid membránszövet van körülötte tekercselve.

A szűrési folyamat során a víz behatol a szövedék vastagságába, és összegyűlik a csőben.

Ennek a kialakításnak köszönhetően ezek a membránok a legnagyobb teljesítménnyel, minimális anyagfelhasználással rendelkeznek és a legkevesebb helyet foglalják el. Ezért a hengerelt membránok a legelterjedtebbek a világon, és az ipari piac 95%-át foglalják el.

5%-át a lapos membránelemekkel ellátott készülékek és az üreges szálakon alapuló vízkezelő készülékek foglalják el.

Szűrési technológiák összehasonlítása

Ha összehasonlítjuk a fordított ozmózist más membráneljárásokkal, akkor elmondhatjuk, hogy ez a leghatékonyabb víztisztítási technológia.

Miért?

Az alábbi ábra a fordított ozmózis összehasonlítását mutatja más szűrési módszerekkel.

Először is nézzük meg a médialeválasztás vagy szűrés egyéb módszereit.

Hagyományos szűrés - magában foglalja a nagy szennyező részecskék eltávolítását (feltételesen azokat, amelyeket szabad szemmel is érezhetünk és láthatunk) - homok, rozsda, iszap.

Ezeknek a részecskéknek a mérete 1000 µm (1 mm) és 1 µm között van.

Az ilyen részecskék folyadékfázistól való elválasztásának folyamata töltéssel, patronnal, koronggal, zacskóval, mosással és más típusú szűrőkkel történik. Az ilyen eljárásokat általában a víz előkezelése során alkalmazzák.

Az egyszerű mechanikus szűrés előnye, hogy alacsony nyomáson is megtörténhet, például a töltőszűrőkön történő szűrés gyakran túlnyomás nélkül történik, a háztartási patronos szűrők pedig a csővezeték által létrehozott nyomáson működnek.

A mikroszűrés olyan eljárás, amelynek során 1-0,1 mikron méretű részecskéket távolítanak el a vízből. Ide tartoznak a baktériumok, nagy festékmolekulák, peszticidek, zselatin, latex emulzió.

A mikroszűrési eljárásokat nem széles körben alkalmazzák az ivóvízkezelési technológiában, de széles körben használják szennyvíztisztításra és ipari folyamatokhoz használt technológiai vízre.

Az ultraszűrés lehetővé teszi a 0,005-0,1 mikron méretű kis részecskék (vírusok, egyes fehérjék részecskéi, gyógyszerek részecskéi stb.) eltávolítását. Az eljárásokat széles körben alkalmazzák ivóvízkezelésre az európai országokban. Az ultraszűrés tekinthető a legjobb módszernek a viszonylag tiszta ivóvíz előállítására. Ezenkívül ezeket az eljárásokat széles körben alkalmazzák a gyógyszer- és élelmiszeriparban.

A mindennapi életben az ultraszűrés alkalmazása korlátozott, mivel ez az eljárás nem távolítja el az ionos szennyeződéseket (keménysók, nehézfémek, nitrátok), és ezek jelentős veszélyt jelentenek az emberre, valamint a nagy nyomást.

A fordított ozmózis képes a 0,001 mikronnál kisebb részecskék eltávolítására, ami biztosítja az akár ionméretű szennyeződések (keménységi ionok, nehézfémek, nitrátok, szulfátok stb.) eltávolítását is.

A fordított ozmózisos technológiákat gyakran alkalmazzák ivóvíz-készítésben, gőzkazánokhoz való desztillátum készítésénél, élelmiszeriparban.

Most pedig vessünk egy pillantást a fordított ozmózisos üzemek típusaira és azok alkalmazási területeire, a háztartási készülékektől a nagy ipari folyamatokig.

Kiválasztási útmutató

Az otthoni szűrőkomplexum kiválasztásakor figyelembe kell vennie a következő pontokat:

A fordított ozmózisos víztisztító rendszerek teljes készletét egy bizonyos szabvány szerint gyártják, amely lehetővé teszi, hogy könnyen találjon cserét az elhasználódott egységhez. Azonban nem minden berendezésgyártó követi ezt az elvet. Ezt a pontot szem előtt kell tartani, előnyben részesítve a standard paraméterekkel rendelkező komplexeket. Köztük számos hazai gyártású, meglehetősen jó minőségű készülék található. Az orosz rendszerek költsége általában alacsonyabb, mint a külföldi társaké.
A legjövedelmezőbb szűrőt közvetlenül a gyártótól, egy ellenőrzött kereskedőtől vagy egy céges boltban vásárolni. A fordított ozmózisos rendszer jó minőségének mutatója a műszaki dokumentáció, a hatósági garancia, valamint az egyértelmű telepítési és használati utasítások rendelkezésre állása. Vásárláskor feltétlenül kérnie kell a minőségi tanúsítványt. Azt is jobb, ha tudja, hogyan cserélje ki a vízszűrőt saját maga, hogy ne fizesse túl ezt a szolgáltatást.
A tárolótartály térfogatának kiválasztásakor ki kell számítani a lakás átlagos havi vízfogyasztását. Az ozmózisszűrő erőforrásának megtakarításához nem szükséges az összes konyhai vizet átengedni rajta. A mosogatásra, kézmosásra és háztartási gépekre szánt adag közvetlenül a vízvezetékből vehető ki. A normák szerint egy személy körülbelül 3 liter vizet fogyaszt naponta. Ezt a számot megszorozva a családtagok számával, megkapják az egész lakás napidíját.
Nagyon fontosak a mosogató belső terének méretei. Érdemes jelentős méretű tartályt rendelni egy nagy család számára, tágas konyhával és teljes bútorzattal. A legnépszerűbbek a 8-10 literes tartályok. Ezek a modellek elég kompaktak ahhoz, hogy elférjenek egy szabványos mosogatóban.
Nagyon fontos a vízellátáson belüli üzemi nyomás szintje. A fordított ozmózis technológiát 2,8 bar nyomásmérőhöz tervezték. Ha a mérések azt mutatták, hogy a víznyomás kisebb, akkor vásároljon egy speciális komplexumot belső szivattyúval. Ez biztosítja a szükséges nyomást a folyadéknak a membránszűrőn való áthaladásához. A túl magas üzemi nyomású vízcsövek nyomáscsökkentővel vannak felszerelve. Ha ez nem történik meg, a membrán gyorsan meghibásodik.
Tekintettel arra, hogy a membrán különleges szerepet játszik a fordított ozmózis rendszerben, vásárlás előtt gondosan ellenőrizni kell.

Fontos, hogy ennek az elemnek a gyártásához kiváló minőségű anyagokat használjanak. Az üzletnek külön minőségi tanúsítványt kell kérnie a membránhoz

Ami a teljesítményét illeti, egy átlagos család számára elegendő a 7 l / h szűrési sebesség. Ha több mint 4 családtag él a házban, akkor hatékonyabb membránt kell vásárolni vagy nagy kapacitást kell vásárolni.
Figyelembe kell venni, hogy a membrán teljesítményének növekedésével a költsége is nő. Ezért nem célszerű túl erős készülékeket hazavinni. Például egy 15 l/h kapacitású rendszer képes kielégíteni egy kis étkezde vagy kávézó tisztavíz-szükségletét.

A vásárlás során fontos szempont a rendszer konfigurációjának ellenőrzése. A teljes készlet öt alapvető tisztítási fokozatot tartalmaz alapkivitelben: három előszűrőt, egy membránt és egy kiegészítő modult. A gyártás anyaga és az utolsó szakasz funkciója a különböző modelleknél eltérő lehet.A korábban említett mineralizáló és biokerámia patron mellett nagyon népszerűek a kókuszhéjjal, aktív szénnel és ezüstionokkal töltött tömbök. Az ilyen típusú anyagok fertőtlenítő hatásúak és növelik a víz ízét.