Снизить износ бытовой техники позволяют фильтры сравнительно грубой очистки. Например, магистральные или системы водоподготовки. Качество питьевой воды и используемой в различных сферах (фармацевтика, пищевое производство) должно быть выше. Один из способов обеззаразить жидкость и задержать бактерии — ультрафильтрация.
В этой статье специалисты Атолл рассказывают об очистке воды по принципу ультрафильтрации и приводят примеры фильтров для дома.
Как работает ультрафильтрация
Существует два основных способа очистки воды в простейших «проточных» системах. Они сравнительно недороги и эффективны. Фильтрация бывает:
- Механической. Вода пропускается через мелкую сетку, задерживающую загрязнения и примеси определенных размеров.
- Сорбционной. Вода проходит через специальную «загрузку» — пористый материал, задерживающий загрязнения. Наиболее эффективный и известный сорбент — активированный уголь.
Метод ультрафильтрации применяется для тонкой механической очистки воды. Он имеет следующий принцип:
- Вода проходит предварительную механическую очистку. Например, выполненную сетчатым магистральным фильтром или механическим картриджем. В зависимости от способа очистки, удаляются нерастворимые загрязнения диаметром от 1-5 до 50-100 микрон.
- Вода подается на сорбционную очистку. Это позволяет устранить растворенные в ней взвеси: хлор, соли металлов. Например, в проточных фильтрах сорбция проводится картриджами с гранулированным углем: GAC-BB20, Патриот EPM-10r и другими.
- Предочищенная вода проходит ультрафильтрацию. Аналогично механической очистке, она пропускается через «сетку» из синтетического волокна. В отличие от предварительной фильтрации, размер ее пор составляет 0,1-0,03 микрона. Это дает возможность удалить мельчайшие частицы и взвеси, обеззаразить воду.
При ультрафильтрации процесс происходит «ситовым» способом. В воду не добавляются реагенты, принцип работы химически-нейтрален и экологичен. Он имеет оптимальное соотношение цены и качества очистки, приближенной к эффективности систем обратного осмоса.
Технология ультрафильтрации
«Сетка», или ультрафильтрационная мембрана изготавливается из полимерного волокна с микропорами. Наиболее часто используется ацетилцеллюлоза, полиэфирсульфон (ПЭС) и высокопористый карбонат. Эти материалы устойчивы к химическому воздействию, имеют высокую прочность и делают фильтр долговечным.
Мембраны ультрафильтрации могут иметь различные конструкции, среди которых:
- Трубчатая. Фильтр представляет из себя конструкцию из сложенных вместе трубок из мелкопористого полимерного волокна. Попадая в них, вода выдавливается наружу.
- Спиральная. Вокруг сердечника намотано мелкопористое полимерное волокно. Вода подается снаружи, очищается и выходит через центральную часть.
- Пластинчатая, рамочная. Мелкопористое волокно располагается листовым способом, перпендикулярно потоку воды.
Трубчатая мембрана ультрафильтрации
Существует две основных технологии ультрафильтрации: промышленная и бытовая. Первая применяется на различных производствах, например, фармацевтических, пищевых. Применение ультрафильтрации позволяет обрабатывать большие объемы воды, технология отличается следующими особенностями:
- Имеют функцию обратной промывки. Технология ультрафильтрации в промышленности позволяет пустить поток воды в обратную сторону. Это дает возможность смыть загрязнения, заполнившие микропоры и восстановить ее фильтрующую способность.
- Оснащены дополнительным потоком, смывающим осадок. С фильтра регулярно удаляется часть загрязнений. Они сливаются в дренаж (канализацию). Такие установки называются системами с поперечным потоком.
Промышленная установка ультрафильтрации
Бытовая технология имеет классический проточный принцип. Вода проходит через 2 картриджа (механический и угольный) и поступает на ультрафильтрацию.
Трехступенчатая ультрафильтрационная система для дома
Технология ультрафильтрации универсальна и устраняет различные виды примесей, вне зависимости от исходного качества воды. Она обеззараживает жидкость, делает ее чистой и нейтральной на вкус. Среди преимуществ ультрафильтрации воды:
- Простота. По сравнению с обратным осмосом и ионообменными системами водоподготовки, УФ использует обычную механическую очистку.
- Эффективность. УФ создает поток чистой воды под хорошим давлением. Микропоры незначительно снижают его. Системы ультрафильтрации можно использовать, не устанавливая накопительные баки.
- Низкая цена. Неприхотливость в обслуживании позволяет редко заменять ультрафильтрационные элементы. Например, средний срок службы картриджей Атолл — до 1 года.
Обратный осмос и ультрафильтрация
Обратный осмос, аналогично ультрафильтрации, удаляет из воды свыше 99% загрязнений. Он обеспечивает более тонкую очистку, полностью удаляя из жидкости все примеси и приближая ее качество к дистиллированной.
Основные отличия между обратным осмосом и ультрафильтрацией:
- Размер пор. Мембрана обратного осмоса имеет «сетку» с диаметром отверстий менее 0,01 микрона.
- Давление. Вода на мембрану обратного осмоса должна подаваться под высоким давлением. Это требует постоянной работы насоса-подкачки и расхода электричества.
- Производительность. Ультрафильтрация работает по «проточному» принципу и обеспечивает хороший и постоянный напор. Обратный осмос имеет меньшую производительность — около 70% неочищенной воды сливается в дренаж вместе с загрязнениями и примесями.
При ультрафильтрации очищается вся вода, поступающая в систему, 70% не сливается в дренаж. Это позволяет сохранить полезные минералы и вещества в ее составе. Обратный осмос удаляет все включения и доводит воду до дистиллированного состояния. Чтобы насытить ее полезными веществами и улучшить вкус, после мембраны устанавливают картриджи-минерализаторы с кальцитом.
Системы ультрафильтрации воды
Бытовые системы ультрафильтрации воды — это доступная и эффективная альтернатива обратному осмосу. Специалисты Atoll рекомендуют выбрать одну из следующих моделей:
- U-31 STD / U-31 STDA — классические проточные фильтры с тремя ступенями очистки и ультрафильтрующим картриджем. В моделях «STDA» установлены фильтры Atoll (Россия), в STD — Pentair, Filmtec (США) и Atoll.
- Slim U-40s — компактный проточный фильтр с 4 ступенями очистки. После ультрафильтрации вода проходит дополнительную обработку активированным углем, улучшает свой вкус.
Один из основных элементов УФ-системы — механический картридж ультрафильтрации. Он должен своевременно заменяться на новый, в среднем срок службы составляет от 6 до 12 месяцев.
Картриджи ультрафильтрации для бытовых систем бывают двух типов: