Нашей планете повезло: она на 70% состоит из воды. Однако следует учесть, что больше ее не станет. Только 1% земной воды пригоден для питья. Экологическая обстановка заставляет стремительными темпами искать эффективные способы очистки. Мы не только то, что едим, но и что пьем. В человеческом теле 10 литров воды. Полный водообмен происходит за 17 суток. Следует тщательно следить за балансом воды в нашем организме.

С водой из водопровода в наше тело попадают ненужные и опасные примеси: хлор, ржавчина, инфекции, соли и т.д. Врачи рекомендуют употреблять максимально возможное количество чистой воды. Что делать? Приобретать в магазинах? Дорого, неудобно и неизвестное качество. Легче установить фильтр для очистки воды.

Существует множество видов фильтров для разных целей. Но дома хотелось бы иметь на выходе воду без токсинов, хлора, органики, солей и других вредных элементов. Наибольшую эффективность показал мембранный фильтр для очистки воды.

Принцип работы

Первые мембраны были получены из клетчатки в 19 столетии, но не применялись нигде. Только во второй половине прошлого века получен первый прототип сегодняшних мембран. Движение молекул происходит за счет давления, большего осмотического.

Фильтрация с помощью обратного осмоса очищают даже очень грязную воду. Однако из воды убираются не только вредные соединения и органические вещества, но и полезные минеральные соединения. Трековые мембраны лишены этого недостатка.

Чтобы примеси не задерживали массы воду, в фильтре обеспечена тангенциальная схема движения. Одна половина воды проходит через фильтр и фильтруется, а вторая – смывает грязь с его поверхности. Узел фильтра имеет один вход и два выхода. Вода на выходе полностью готова к употреблению в сыром виде.

Производительность фильтра зависит от:

• поверхностной площади;
• давления;
• толщины мембраны;
• температуры входящей воды;
• степени загрязнения.

Есть фильтры, которые работают по иному принципу. В бак с водой помещают фильтр, который через трубочки выводит уже очищенную воду в другой бак.

Принцип работы трековой мембрана схож с работой оболочки живых клеток. Она полупроницаема: через нее проходит обогащенная кислородом вода, а примеси задерживаются на поверхности. Простыми фильтрами удаляют крупные частицы, а мембранным фильтром для очистки воды — все остальное, включая коллоидные соединения и мелкие частицы.

Трековые мембраны появились недавно, с созданием новых технологий. Для изготовления используют синтетическую пленку с идеально ровными круглыми отверстиями – треки. На 1 квадратный сантиметр приходится около 400 миллионов штук.

Молекулы после прохождения мембраны становятся более структурированы. Многие ученые считают, что такая жидкость в 2 раза лучше усваивается человеческим организмом.

Виды мембран

Мембрана имеет меньший размер пор, чем размер задерживаемых частиц. Их разделяют на:

• микрофильтрации 0,1-1,0 мкм (коллоидные частицы, тонкодисперсные примеси);
• ультрафильтрации – 0,02-0,1 мкм (коллоидные частицы, молекулы, высокомолекулярные загрязнения, водоросли и т.д.);
• нанофильтрации – 0,001-0,02 мкм ();
• обратноосмотическая – до 0,001 мкм.

Снижение размера пор ведет к росту рабочего давления.

Фильтры с мембраной микрофильтрацией используют для очистки воды от мути .

Ультрафильтрация актуальна для удаления механических примесей с сохранением солевого состава.

Нанофильтрация сохраняет почти все соли, но задерживает ионы тяжелых металлов и хлорорганические вещества. Обратноосмотическая фильтрация выдает почти чистую воду: остаются газы и некоторые соли. С ее помощью можно опреснить соленую воду на 97%. Распространена в фармацевтической промышленности.

Мембраны для фильтров изготавливают из разных материалов:

• уплотняющие полимерные;
• керамические с жесткой структурой.

Используемые для фильтрации воды мембраны могут быть разной конструкции:

• плоские дисковые
  • бесподложечные – однокомпонентное вещество;
  • армированные – на ткань нанесен пористый материал;
  • подложечные – состоит из крупнопористого и рабочего материала;
• трубчатые;
• рулонные;
• половолоконные.

Обратноосмотические плоские мембраны состоят из несколько слоев. Рассмотрим классически й вариант. Для первого слоя используют полистирол в качестве основы. На него наносят микропористый полисульфон, который отлично проводи воду и не поддается деформации. Ароматический полиамид наносится третьем слоем и является барьером. Плоские мембраны легко устанавливаются и удобны.

Трубчатые мембранные фильтры представляют собой трубку из любого пористого материала разного размера. Они могут иметь симметричную или ассиметричную форму (одна из сторон имеет большее количество пор).

Рулонный тип состоит из мембраны и двух дренажных прокладок, которые накручены на трубу. В один торец затекает вода по спирали и скапливается в дренажной трубке, во втором конце находится концентрат. Мембрана редко засоряется и имеет высокую производительность. Такие фильтры оснащены плотно прилегающими мембранами и имеют низкую металлоемкость.

Половолоконные мембраны состоят из небольших трубочек. В фильтре находится их очень много, что значительно увеличивает поверхностную площадь. Контроль каждой трубки не возможен, поэтому мембрана часто засоряется. Перед подачей на этот тип фильтра воды необходимо механическим способом ее очистить.

Основные производители

Самым распространенным сегодня считается мембранный фильтр для очистки воды «Гейзер». В его состав входят три блока. Устанавливается он под кухонной раковиной. Перед мембранной фильтрацией вода очищается двумя картриджами: механической очистки и с сорбентом. Мембрана производит глубокую очистку. После воду пропускают через смесь активированного угля и серебра, что бы удалить газы. Иногда установку снабжают минерализатором.

NEROX — известный бренд мембранных фильтров. В них используются трековые мембраны. Удаляются вредные примеси, но сохраняются полезные минералы. В день фильтр очищает до 15 литров воды. Предусмотрена специальная система оповещения о загрязнение фильтра. Восстановление происходит при периодической промывке. Стоимость около 300 долларов.

Основное обслуживание мембранных фильтров

Промывают мембрану в ручную под проточной водой или специальной жидкостью, которая учитывает вид мембраны и тип загрязнений. Очищают мембрану рекомендуют при +40 градусах и высоком давлении воды.

Мембранные фильтры являются оптимальным способам получения чистой воды не только дома, но и в офисах. Вода проходит высокую степень очистки. Все загрязнения наглядно видно на мембране. Фильтры легко обслуживать.

Продолжаем подраздел " " статьёй . Которая вообще-то должна была бы появиться раньше, чем статья "Ультрафильтрация для обеззараживания воды ", потому что ультрафильтрация — это подраздел большой группы мембранных систем очистки воды. И, если вы заметили, мы в разделе "Вода " стараемся двигаться от общего к частям. Однако, ультрафильтрация — это частный случай . И поэтому, чтобы не нарушать последовательность, мы забежали несколько вперёд. Но мы вернулись.

Мембранные системы очистки воды — это практически самые современные технологии очистки воды (и не только воды), которые широко используются в промышленности. Конечно, существуют и более современные технологии, не связанные с водой — но до их серийного производства пройдёт ещё очень много времени.

Почему мембранные системы очистки воды называются мембранными? Потому что в качестве рабочего элемента используется мембрана. Что такое мембрана? Мембрана — это полупроницаемый барьер из самых разнообразных материалов (металл, пластик, керамика), который что-то пропускает, а что-то нет. Иными словами, этот барьер позволяет разделять смеси на составляющие их компоненты.

Простой пример: мы имеем обычную воду. Это не что иное, как раствор (или смесь) воды и разнообразных вредных и ненужных примесей. И при применении мембранных систем очистки воды примеси отсеиваются, а вода остаётся. Чистая 🙂

Обратите внимание, мы не зря использовали слово "отсеиваются", потому что ближайший работающий по похожей технологии бытовой прибор — это сито для муки . Так, когда мы пользуемся ситом, то просеиваем муку (которая проходит через полупроницаемый барьер, сито), и выкидываем

• грязь,
• комки,
• тараканов и т.д.

— которые из-за своих размеров не проходят через полупроницаемый барьер.

Именно потому, что мембранные системы очистки воды используют принцип сита, отсеивая молекулы, их иногда называют "молекулярным ситом ". Конечно, строго говоря, самые маленькие молекулы отсеивают не все мембранные системы, а только система обратного осмоса, но это ведь уже нюансы. Тем более что молекулярное сито — это звучит гордо 🙂

Вы можете сказать: "Но, позвольте, ведь воды — это тоже, получается, мембранный процесс? Ведь там есть

• с одной стороны грязная вода — та самая смесь,
• есть полупроницаемый барьер — картридж (на котором задержаны примеси),
• и есть очищенная вода…"

На самом деле, в обще-теоретическом смысле, это именно так и есть. Но мембрана и картридж отличаются как день и ночь. В частности, по своему строению, благодаря чему картриджи механической фильтрации могут удалять лишь крупные примеси (типа песка или ржавчины), а мембраны — все намного более мелкие вещества.

Так, картридж — это просто куча чего-то, что мешает проходить грязи, грязь забивает картридж. По своей сути, первые мембраны выглядели и работали так же, как и картриджи для механической очистки — и забивались, как и обычные картриджи. Но постепенно технология создания мембран совершенствовалась, и современные мембраны вообще не похожи на картриджи. Как минимум, они очень тонкие (примерно как лист бумаги или чуть толще, если учитывать подложку). Ну и как максимум — они намного лучшеразделяют смеси.

Вернёмся к нашим ситам. Точно так же, как сито бывает

• крупным,
• мелким и
• сверхмелким,

мембраны в свою очередь делятся на различные категории по тому, что именно они пропускают, а что нет. Способность мембраны разделять зависит от двух важных вещей — от строения самой мембраны, и от того, за счёт чего происходит разделение.

Сначала разберёмся, за счёт чего происходит разделение на мембранах.

Разделение на мембранах происходит за счёт того, что с одной стороны у мембраны чего-то больше, а чего-то — нет. И с той стороны, где избыток, прилагается усилие в сторону недостатка. Например, с одной стороны больше содержания спирта, а с другой спирта нет. Мембрана пропускает спирт, и не пропускает всё остальное. Что происходит? Спирт постепенно просачивается на другую сторону в совершенно очищенном виде.

С помощью чего делается так, что с одной стороны у мембраны чего-то больше, а с другой — меньше? Разберём это на примере сита. Так, почему человек может просеять муку?

1. Ну, для начала он положил сверху на сито муку (то есть, с одной стороны избыток муки).
2. Во-вторых, он снизу оставил пустое пространство, чтобы муке было куда сыпаться (то есть, где муки нет).
3. Ну и, наконец, самое главное. Человек использует потряхивание (+ силу тяжести), прикладывает силу для того, чтобы мука начала просеиваться.

Таким образом, выполняется главная задача сита — отделить муку от тараканов, мух и камешков. Которые больше, чем ячейки в сите и поэтому не могут пройти на ту сторону.

Точно так же и в мембранных технологиях. С одной стороны смесь веществ, среди которых есть нужные и ненужные. С другой стороны ничего подобного нет. В лучшем случае, там только нужные (или только ненужные — смотря что пропускает барьер) вещества. И, наконец, на смесь веществ действует та или иная сила. Это может быть

• давление,
• температура,
• концентрация,
• какие-нибудь ещё процессы.

Результат такой же, как и у сита — мухи отдельно, котлеты отдельно. То есть, ненужные вещества в одну сторону, нужные — в другую.

Наиболее распространены мембраны, действующая сила которых — давление. Попросту с одной стороны на смесь веществ действует давление. Эти процессы имеют своё научное название (кому интересно — баромембранные процессы). В их состав входит и уже упоминавшаяся ультрафильтрация. Кроме неё к подобным мембранным системам очистки воды относят:

• микрофильтрацию
• нанофильтрацию
• гиперфильтрацию (обратный осмос).

В целом мембранные системы очистки воды в зависимости от диаметра ячеек и размеров удаляемых веществ выглядят так:

Ну а подробнее про разновидности мембранных систем очистки воды мы поговорим в следующих статьях.

Но вы можете быть уверены — если вам предлагают фильтр на основе мембранных систем — это более глубокая очистка, чем если бы это был фильтр механической очистки воды.

По материалам http://voda.blox.ua/2008/06/Kak-vybrat-filtr-dlya-vody-21.html

В воде может содержаться около 13 миллионов вредных веществ, употребление которых наносит вред здоровью человека. Часть людей просто кипятят воду, забывая о том, что не все микроорганизмы и примеси устраняются при этом.

Проблему решает мембранный фильтр для тонкой очистки воды, удаляющий с нее грязь, различные примеси, бактерии, вирусы, и при этом сохраняющий ее природный вкус и свойства.

Появились мембраны в XIX веке из обработанной клетчатки, но они не имели практического применения. Прототип современной мембраны был изобретен только в 1960 году.

Мембрана представляет собой полупроницаемую среду, которая пропускает воду и кислород, но задерживает примеси на своей поверхности.

Обычные фильтры устраняют крупный мусор, а мембранные фильтры для тонкой очистки воды способны удалить даже мелкие коллоидные соединения и частицы.

Чем меньше уловимое вещество, тем меньше должны быть поры мембраны для его задержания.

Виды мембран по размеру пор:

• мембрана микрофильтрации – 0,1-1,0 мкм;
• мембрана ультрафильтрации – 0,02-0,1 мкм;
• мембрана нанофильтрации – 0,001-0,02 мкм;
• обратноосмотическая мембрана – 0,0001-0,001 мкм.

С уменьшением размера пор растет рабочее давление воды для фильтрации. Мембрана для микрофильтрации задерживает коллоидные частицы и тонкодисперсные примеси.

Они довольно крупны (0,1 мкм) и способствуют помутнению воды. Эта мембрана используется для и подготавливает ее к дальнейшей фильтрации.

Мембрана ультрафильтрации устраняет коллоидные примеси и высокомолекулярные загрязнения, макромолекулы, бактерии, водоросли и т.д.

Но пропускает растворимые в воде соли. Ее применяют в фильтрах для воды, которую нужно очистить от механических примесей, сохранив солевой состав.

Важно! Мембрану нанофильтрации применяют для умягчения воды, имеющей повышенную жесткость, удаления хлорорганических веществ и ионов тяжелых металлов.

Одновалентные ионы задерживаются на 10-30 %. Преимуществом мембраны является пропускание до 90% солей, растворенных в воде, которые обеспечивают сохранение и пополнение жизненно необходимых элементов и солей в организме.

Обратноосмотическая мембрана устраняет практически все загрязнения и растворимые вещества, пропуская только воду, растворенные газы и немного солей.

Мембраной осуществляется глубокое обессоливание, способное опреснить даже морскую воду до 97 %. Так же отфильтровываются все вирусы, бактерии, нефтепродукты, пестициды, красители и т.д.

Видео: ультрафильтрационный мембранный фильтр

Разделение по конструктивному типу

Мембранные фильтры для тонкой очистки воды могут иметь разную форму мембран и площадь рабочей поверхности, и бывают таких типов: плоские дисковые, трубчатые, рулонные и половолоконные.

Фото: мембранные фильтры для тонкой очистки воды

Фильтры с плоскими дисковыми мембранами

Дисковые мембраны производят в виде пленок таких видов:

• бесподложечные – из однородного вещества;
• армированные – тканевая основа с нанесенным пористым материалом;
• подложечные – с подложкой из крупнопористого материала и рабочего слоя.

Чаще всего обратноосмотические плоские дисковые мембраны бывают композитными тонкопленочными и состоят из нескольких слоев, выполненных из разных соединений.

Фото: плоская дисковая мембрана в разрезе

За основу (1) в мембране применяют полотно из полистирола.

Слой полисульфона с микропорами (2) наносится на основу. Он должен хорошо проводить воду, но не сжиматься и деформироваться под давлением. Третий слой (3) выступает, как барьер, и изготовлен из ароматического полиамида.

С плоскими дисковыми мембранами производят аппараты по типу «фильтр-пресс». Они легко монтируются и удобны в эксплуатации.

Мембраны в аппарате заменяются довольно просто. Состоит фильтр из мембран (1), пористых пластин (2), крышек (4,5), шпилек (6) и коллектора (7).

Фото: аппарат по типу фильтр-пресс

С трубчатыми мембранами

Трубчатая мембрана – трубка из пористого материала (пластмассы, керамики, металлической ткани, металлокерамики и т.д.) с диаметром от нескольких миллиметров до пары сантиметров.

При этом она бывает симметричной и ассиметричной. У симметричной мембраны пористость по всему объему одинаковая. При изготовлении ассиметричной трубчатой мембраны формируют слой более плотного материала на одной из ее поверхностей.

Именно он определяет способность мембраны задерживать загрязнители и есть рабочим слоем в мембране. А крупнопористый материал исполняет функцию подложки-носителя и имеет дренажные свойства.

Фото: фильтр с трубчатыми мембранами для очистки воды представлен

Через пористую трубу (1) с полупроницаемой мембраной попадает вода, которая фильтруется, проходя по трубе, и собирается в сборник (2), а концентрированное загрязнение выходит с отдельной трубки. Насос (3) увеличивает давление на исходный раствор, а дроссель (4) сбрасывает его на выходе.

В состав трубчатого мембранного элемента входят полупроницаемая мембрана (1), дренажный каркас (2) и прокладка (3), которая не дает вдавливаться мембране в каналы трубки и рваться под давлением.

Фото: трубчатый мембранный элемент

Мембраны рулонного типа

В рулонном фильтроэлементе мембрана (2) и дренажные прокладки (3,4) накручиваются на дренажную трубку.

Фото: рулонный фильтроэлемент

При попадании воды с торца, она течет по спирали и накапливается в дренажной трубке, а с противоположного торца выходит концентрат. Они обладают удобной формой и имеют тонкий рабочий слой, что обеспечивает мембране высокую производительность и небольшую склонность к засорению.

Преимуществом фильтров со спиральными мембранными элементами выступает высокая плотность упаковки мембран, механизированная сборка и низкая металлоемкость.

Фото: спиральный мембранный элемент

Половолоконные мембраны

Половолоконные мембраны выполнены в форме трубочек небольшого диаметра. Это позволяет поместить их большое количество в аппарат для фильтрования.

Тогда суммарная рабочая поверхность увеличивается во много раз в сравнении с мембранами большого диаметра, что обеспечивает высокую производительность фильтра.

Но контролировать поток жидкости вдоль каждого волокна довольно трудно, потому половолоконная мембрана может засорятся довольно часто и иметь проблемы при очистке.

Важно! Из-за этого фильтры требуют дополнительной очистки жидкости перед подачей на обработку. Волокна упакованы с высокой плотностью и составляют толстый рабочий слой мембраны, потому обладают небольшой пропускной способностью.

Фото: фильтр с половолоконными мембранами

Принцип действия

Тонкая полимерная пленка, насыщенная порами – это и есть мембранный фильтр для тонкой очистки воды. Это лучшая в своем роде система, гарантирующая наивысший уровень фильтрации, удаляющая все загрязнения и вирусы, но сохраняющая полезные свойства воды и нужные микроэлементы.

Вода после фильтрации выходит:

• природная и полностью очищенная;
• биологически полноценная;
• насыщена природными минералами, нужными каждому человеку.

Примеси, задержанные мембраной, находятся на ее фильтрующей поверхности. Потому в фильтрах предусмотрена «тангенциальная» схема движения воды, при которой она собирается по обе стороны от мембраны.

Одна часть воды фильтруется через мембрану и очищается, а другая смывает загрязнение с поверхности и выводит его из зоны фильтрации в дренаж или другое место. Потому в узле мембранной фильтрации находится один вход и два выхода.

Фото: узел мембранной фильтрации

Мембранные фильтры для воды – лучшее доступное очищение воды в домашних и промышленных условиях. Отфильтрованную воду сразу можно пить без кипячения, так как с нее удаляются все вирусы, бактерии и микроорганизмы, а нужные организму соли остаются.

При этом вода фильтруется быстрее, чем в системе обратного осмоса, потому отпадает необходимость в накопительном баке.

Производительность мембраны становится больше при условиях:

• повышения площади мембраны;
• повышения давления в системе;
• уменьшения толщины мембраны;
• повышения температуры фильтруемой воды. 1°С — увеличение потока до 3%;
• небольшой концентрации примесей.

Сейчас существуют мембранные фильтры, работающие по немного другой схеме. Фильтр помещается в емкость с загрязненной водой и по трубочке выводится чистая вода в другую емкость. Это удобный способ фильтрации в походных условиях или тогда, когда нет возможности подключить систему к водопроводу.

Фото: фильтрация в походных условиях

В этом случае нужно время от времени очищать мембрану фильтра от загрязнения вручную. Чем грязнее вода, тем чаще это необходимо делать.

Можно промыть мембрану под проточной водой с губкой, но желательно применять для этого специальные растворы. Их выбирают исходя из стойкости мембраны и преобладающего вида загрязнений.

Кислотные растворы используют для удаления неорганических осадков (соли жесткости, гидроксиды). Щелочными смесями удаляют органические и биологические пленки, соединения кремния.

Важно! Серная и азотная кислоты не используются, так как могут повредить мембрану. Нужная концентрация зависит от кислоты: HCl — 0,2-0,5%, более слабые органические кислоты 1-2%.

Промывать мембрану лучше при температуре +40°С и большом давлении воды.

Видео: NEROX

Цены

Определяет цену на фильтр его производительность и степень загрязненности воды.

Фильтр	Описание	Цена
NEROX-03	Очищает воду, сохраняя ее природную структуру и солевой состав. Компактен, легок и удобен в применении как в бытовых, так и в полевых условиях. Моется под проточной водой.	1350 руб.
АКВА ЭКСПЕРТ	Очищают воду любой загрязненности, восстанавливает структуру воды после вредных воздействий. Легко моются.	1500 грн.
Honeywell FF 06 — 1/2″ AAM	Фильтр тонкой очистки проточной горячей воды.	2690 руб.
Atoll A-460 E	Обратноосмотический мембранный фильтр с 4-мя ступенями очистки.	6600 руб.
Atoll A-560 E	Обратноосмотический мембранный фильтр. Имеет 5 ступеней очистки. Удаляет хлор, железо и другие примеси, смягчает воду.	7200 – 14520 руб.
GE Merlin	Проточный фильтр обратного осмоса.	24930 руб.
AquaPro ARO-1500GPD	Система фильтров обратного осмоса для воды, применяемая в коммерческих целях.	104780 руб.

Вода из крана содержит множество вредных примесей и микроорганизмов. По отзывам специалистов, обычное кипячение не способно полностью избавить воду от вредных примесей. А цена вопроса довольно высока. Попадание этих веществ и бактерий в организм может нанести непоправимый вред здоровью.

Для решения проблемы многие прибегают к установке фильтров высокой степени очистки с мембранами. Также широко распространена практика покупки бутилированной воды. Однако в последнем случае есть вопросы по качеству очистки воды. К тому же удовлетворить все нужды несколькими бутылками сложно, а цена на такую воду не маленькая. Что касается мембранных фильтров — они производят очистку воды от взвеси, примесей, бактериальных клеток и вирусных частиц и сохранять структуру и свойства воды.

Виды мембранных фильтров

История появления мембран берет свое начало еще в 19 в. Тогда они изготавливались из клетчатки, но не получили широкого распространения. Только в 60-х гг была сделана мембрана-прообраз современных устройств.

Мембрана – это ультратонкая синтетическая пленка с порами, которая способна пропускать воду и кислород, задерживая примеси. Производится мембрана из полипропилена, лавсана, ацетата целлюлозы и т.д.

Главное свойство фильтров очистки воды – задержка мелких коллоидных частиц и соединений.

Мембранные фильтры для очистки воды различаются по величине пор и конструкции мембраны. Уменьшение размера микроотверстий в мембране приводит к увеличению давления воды в фильтре. Количество ступеней очистки фильтра повышает качество воды и цену оборудования.

По размеру пор выделяют мембраны:

1. Мембраны для микрофильтрации. Величина микроотверстий мембраны составляет 0,1 – 1,0 мкм. Мембраны предназначены для первичной очистки воды от частиц и примесей, которые вызывают помутнение. Фактически данный тип мембран является подготовительным этапом перед последующей фильтрацией воды. Мембрана часто применяется для очистки сточных вод.
2. Ультрафильтрационные мембранные фильтры – 0,02 – 0,1 мкм. Эти мембраны позволяют отфильтровывать коллоидные частицы и высокомолекулярные соединения, бактериальные клетки. Мембраны не способны останавливать растворенные в воде соли. В основном ультрафильтрационные мембраны ставят в промышленных и бытовых фильтрах для очистки воды от нерастворимых примесей с сохранением солевого состава.
3. Нанофильтрационные мембранные фильтры – 0,001 – 0,02 мкм. Мембраны с такой величиной пор предназначены для умягчения воды с высокими показателями жесткости. Мембраны задерживают хлорорганические вещества и ионы тяжелых металлов. Степень очистки воды от последних доходит до 30 %. В тоже время мембрана пропускает 90 % растворенных в воде солей.
4. Обратноосматические мембранные фильтры. Данные мембраны имеют наиболее мелкие отверстия – 0,0001 – 0,001 мкм, поэтому характеризуются селективными свойствами очистки воды. Мембраны разработаны для удаления большей части примесей и растворенных веществ. Мембраны в фильтре пропускают воду, газы и некоторые соли. При фильтрации морской воды таким способом она опресняется на 97 %. Очистка на таких мембранах приводит к глубокому обессоливанию, удалению вирусных частиц, бактериальных клеток, нефтепродуктов и т.д. В фильтре получают воду высокого качества, которая применяется для розлива в бутылки, производства напитков, в фармацевтической, пищевой и электронной промышленности, для микробиологических целей. Цена таких фильтров с мембраной обратного осмоса довольно высока. Рекомендуют после фильтра провести минерализацию.

Цену на любой тип фильтра можно уточнить на сайте производителя и ознакомиться с подробным описанием.

Принцип работы

Мембранный фильтр представляет собой ультратонкую мембрану с большим количеством пор. Мембрана в фильтре обеспечивает наибольшую степень очистки воды. Также после фильтра с мембраной практически полностью сохраняется состав солей и микроэлементов.

В результате фильтрации воды через мембрану она характеризуется высоким уровнем очистки, биологической полноценностью и насыщенностью минералами.

В мембранных фильтрах действует «тангенциальная» система движения воды возле мембраны и присутствует один вход и два выхода. Это значит, что вода собирается с двух сторон мембраны. Одна часть воды проходит очистку через мембрану и сбрасывается в емкость. Другая – предназначена для смыва осадка с поверхности мембраны и вывода его в дренажную зону фильтра.

Производительность мембранного фильтра зависит от:

1. Площади мембраны.
2. Уровня давления в фильтре.
3. Толщины мембраны.
4. Температуры воды.
5. Количества примесей.

Также в походных условиях распространены мембраны для очистки воды, например, Nerox, которые работают по совершенно иному принципу. В сосуд с грязной водой кладется мембранный фильтр. При этом чистая вода по специальному шлангу выводится в другой сосуд. Недостатком способа является необходимость периодической очистки мембраны от загрязнения. Делается это вручную с применением специальных средств. Мембраны фильтров Nerox можно промывать обычной водой.

Неорганический осадок с мембраны в фильтре удаляется кислотными средствами. Органические соединения и биомасса с мембраны в фильтре вымываются щелочными составами.

Достоинства и недостатки

Плюсы мембранных фильтров для очистки воды:

1. Удобство использования и обслуживания мембран.
2. Высокий уровень очистки воды в фильтрах с мембраной.
3. Сохранение после фильтра солевого состава воды.
4. Мембраны удаляют самые мелкие примеси.
5. Многие фильтры с мембранами имеют компактные размеры (Nerox).
6. Некоторые фильтры с мембранами можно использовать в полевых условиях и для очистки сточных вод.
7. В некоторых фильтрах, например, Nerox, не требуются сменные мембраны.

К недостаткам мембранных фильтров можно отнести высокую стоимость. Также в некоторых фильтрах низкая скорость фильтрации воды, что требует установки накопительных баков.

Ультрафильтрационный мембранный фильтр: видео

В представленном на сайте ролике можно наглядно увидеть и изучить отзывы, как работает ультьрафильтрационный мембранный фильтр для очистки воды. Также в нем рассказывается о достоинствах.

Разделение по конструктивному типу

По конструкции мембранного фильтра выделяют:

1. Плоские дисковые мембраны выпускаются:

• из одного вещества (бесподложечные мембраны),
• на тканевой основе и пористого сырья (армированные мембраны),
• из крупнопористого сырья и рабочего пласта (подложечные мембраны).

Дисковые обратноосмотические мембранные фильтры чаще всего — это композитные тонкие мембраны, каждый слой которых выполнен из различных соединений.

1. Трубчатые мембраны — это трубки из пористого сырья (пластмассовые, керамические, металлические, металлокерамические и т.д.). Диаметр мембраны достигает нескольких сантиметров.

Выделяют симметричные и ассиметричные трубчатые мембраны. В первом случае густота пор мембраны по всему объему одинаковая. В ассиметричных мембранах на одной поверхности предусмотрен более плотный материал. Он является рабочим и показывает степень очистки воды. Роль крупнопористой мембраны в фильтре сводится к пропуску отфильтрованной воды.

1. Рулонные мембранные фильтры для очистки воды представляют систему, в которой на дренажный шланг накручивается мембрана. При подаче воды, она проходит по спирали. Затем она собирается в дренажном шланге и выходит с другого конца в виде концентрата.

Удобная форма и ультратонкий рабочий слой гарантируют мембранному фильтру большую производительность и низкую предрасположенность к засорению. Мембрану можно использовать для очистки сточных вод.

Среди достоинств мембранного фильтра можно назвать повышенную частоту упаковки и небольшую степень металлоемкости мембраны.

1. Половолоконные мембраны, которые изготавливаются в виде трубочек. Некоторое количество мембран помещается в устройство для фильтрования воды. В результате получается фильтр с увеличенной рабочей поверхностью и производительностью.

Недостаток мембран — сложность контроля потока воды вдоль волокон. Поэтому такие мембранные фильтры склонны к засорению. Мембраны не рекомендуется использовать для очистки сточных вод. Также, судя по отзывам, мембраны сложно чистить. И цена на фильтры высокая.

В связи с этим перед подачей воды на половолоконные мембранные фильтры ее предварительно нужно обработать.

Цены

Стоимость на мембранный фильтр зависит от производительности фильтра и степени загрязнения воды. В таблице ниже приведены ориентировочные цены на наиболее популярные фильтры.

Наименование фильтра	Основные характеристики	Цена, руб.
Nerox-03	Мембранные фильтры предназначены для очистки воды. Сохраняется солевой состав. Фильтр компактный, легкий. Фильтр может быть использован для очистки воды дома и на природе. Фильтр требует периодической чистки мембраны под струей проточной воды.	1350
Аква эксперт	Мембранный фильтр предназначен для очистки воды любого качества, сточных вод. Вода после мембраны имеет восстановленную структуру. Фильтр прост в использовании и очистке.	1450
Honeywell FF 06 - 3/4″ AAM	Фильтр предназначен для очистки горячей воды проточного типа.	5110
Atoll A-460 E	Фильтр имеет 4 ступени очистки воды. Обратноосмотическая мембрана	10000
Atoll A-575 E	5 степеней очистки воды. Мембрана обратного осмоса. Очищает воду, смягчает ее. Фильтр подходит для сточных вод.	12280
GE Merlin обратный осмос	Мембранный фильтр предназначен для очистки проточной воды.	44450
AquaPro ARO-3000GPD	Фильтр с мембраной обратного осмоса. Применяется для очистки больших объемов воды для коммерции и микробиологических целей.	470300

Более подробная информация о каждом типе фильтров, мембран и цене можно узнать на сайте производителя.

Проблема очистки воды стоит остро в большинстве регионов России. Установка очистительных устройств производится и в квартирах, и в загородных домах, и в офисах. Производители предлагают большой выбор конструкций с разным принципом действия.

Достаточно эффективными являются мембранные фильтры, действующие на молекулярном уровне. Их относят к системам глубокой очистки, которые часто используются в качестве одной из составляющих системы водоподготовки.

Производством таких устройств занимаются как известные российские компании «Аквафор» и «Гейзер», так и зарубежные «Atoll» и «Nerox».

Принцип работы фильтров для мембранной фильтрации

Основной компонент мембранных фильтров – это синтетическая мембрана. Через ее поры проходит вода, при этом мембрана не пропускает загрязнения.

С помощью метода мембранных фильтров удается получать жидкость, как для питья, так и для бытового применения, а также для технического назначения, выполняется очистка сточных вод, соленая вода становится пресной, а значит, подходящей для питья.

• Среди преимуществ таких устройств важно отметить высокий уровень очистки, удаление накипи, получение воды для питья без необходимости предварительного кипячения.
• Недостаток устройств – порою чрезмерная деминерализация, так как такие фильтры могут задерживать не только опасные, но и важные для человека вещества.

Мембраны, входящие в состав данного вида фильтров, классифицируются исходя из диаметра пор и их строения:

• до 4 мкм (микрофильтрационные),
• 0,2 — 0,02 мкм (ультрафильтрационные),
• 0,01 — 0,001 мкм (нанофильтрационные),
• 0,001 — 0,0001 мкм (обратноосмотические).

Диаметр пор определяет сферу использования устройства. Они используются для очистки воды от крупных загрязнений, от тяжелых металлов и даже деминерализации воды.

Устройства обратного осмоса — это отдельная категория, но перечисленные выше детали могут входить в состав одной очистительной системы. К тому же важно понимать, что небольшой размер пор предполагает установку системы предварительной очистки.

Мембраны различаются и по структуре волокон, и по форме. Эти показатели определяют производительность устройства.

Виды мембран:

• трубчатые,
• половолоконные,
• рулонного типа,
• плоские дискообразные.

Такие фильтры дают возможность получить воду с высокими показателями качества. По своим характеристикам ее можно сравнить с талой ледниковой водой.

Обмен веществ любых организмов схож с технологией осмоса, когда во все клетки попадают полезные вещества и выводятся токсины.

Действие осмос можно наблюдать, когда два соляных раствора разделяются мембраной. Она пропускает ионы и молекулы одного размера, но не дает проникнуть более крупного размера.

В итоге вода просачивается через мембрану, а молекулы растворенных солей остаются. Таким образом, по одну сторону скапливается очищенная вода, а загрязнения задерживаются по другую сторону.

Наиболее широко данный вид фильтров применяется в Америке и в Европе. Их используют для очистки морской и солоноватой воды, которая становится пригодной для питья. Устройства устраняют из воды ионы кальция, хлора, натрия, железа, тяжелые металлы, мышьяк, инсектициды.

Эти фильтры эффективно очищают от металлов, различных примесей, микроорганизмов. Очистка выполняется с помощью керамических мембран. Добавление в воду каких-либо реагентов не требуется.

Устройства с керамическими мембранами исключают повторное заражение воды, что часто случается с картриджными фильтрами.

Конструкция устройства включает в себя мембранный блок, который помещен в прочный корпус из нержавеющей стали. Он предохраняет мембрану от повреждений.

Сами мембраны не боятся ни кислот и щелочей, ни абразивных частиц, выдерживают высокое давление, могут прослужить до 10 лет без необходимости замены каких-либо деталей. Со временем на мембране появляется слой загрязнений. В некоторых моделях устройств налет можно удалять вручную мягкой губкой без чистящих средств, в ряде фильтров работает система обратной промывки.

Мембранные фильтры не подключаемые к водопроводу

Обзор фирм производителей

1. Самым известным производителем данного типа устройств в России является компания «Гейзер». В фильтр этого бренда входят три блока. Он предназначен для установки под раковину на кухне. Предочистка воды выполняется двумя картриджами – сорбентом и картриджем механической очистки. Далее вода поступает в дополнительные элементы очистки – активированный уголь и серебро, а затем очищается через мембрану. Наиболее востребована на рынке модель «Гейзер Престиж».
2. Еще один популярный бренд – «Nerox». Он использует в своих устройствах трековые мембраны, задерживающие опасные примеси, но сохраняющие в воде полезные компоненты. Производительность устройства – до 15 литров в день. Также устройство оснащено системой оповещения об уровне загрязненности фильтра.
3. Компания «Аквафор» — российский производитель мембранных и других видов фильтров, хорошо зарекомендовавших себя на отечественном рынке.
4. Стоит обратить внимание на продукцию бренда «Atoll», которая появилась в России относительно недавно.

Приведенные выше производители выпускают бытовые устройства, которые могут использоваться как в квартирах и на дачах, так и в офисах, медицинских, образовательных учреждениях.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ

Уход

Любой мембранный фильтр, независимо от фирмы-производителя, требует ухода. Дважды в год рекомендуется замена фильтра предочистки, саму мембрану заменяют один раз в три года, а также, если ухудшились вкусовые свойства воды или ее напор.

Промывка мембраны выполняется под проточной водой или с помощью специальной жидкости. Очистка выполняется под высоким давлением и при температуре +40С.