Для чего нужна мембрана в фильтре для воды
Мембранные фильтры для воды: виды и принцип действия
Невкусная вода из-под крана – это бич жителей больших городов. Даже после кипячения она оставляет неприятный привкус во рту. Кроме того, некоторые специалисты утверждают, что даже кипячение не может очистить ее от вредных примесей и микробов. Если вы живете в квартире и страдаете из-за плохой воды, то вам поможет мембранный фильтр для очистки воды.
Что такое мембранный фильтр?
Все фильтры выполняют функцию задержания вредных примесей. На выходе мы получаем вкусную воду, которую можно кипятить или пить сразу. Мембранная система, работающая по принципу обратного осмоса, не пропускает никакие вредные вещества, не накапливает их в себе, а благодаря своей конструкции смывает в дренаж. Она имеет поры, через которые могут пройти только вода и кислород. Существует несколько видов материалов для производства такого фильтра: лавсан, полиуретан и другие.
Первые подобные системы были изобретены еще в XIX веке, но прототип современной мембраны выпустили только в 1960-х годах. Считается, что это лучшие системы для очистки воды из всех существующих. Они задерживают не только крупный мусор, но и мелкие частицы, очищая воду на молекулярном уровне.
Все крупные российские и зарубежные компании по изготовлению фильтров для воды имеют в своем ассортименте мембранные конструкции. В первую очередь они востребованы среди жителей квартир в больших городах.
Внешне устройство представляет собой пластиковый цилиндрический короб, внутри которого находится мембрана и один или несколько предфильтров. Оно подключается к холодной воде и выводится на раковину отдельным краном. Каждый фильтр имеет свой срок службы, так как с течением времени он загрязняется и не может выполнять свои функции.
Принцип действия обратноосмотической мембраны
Обратноосмотическое мембранное полотно производится из особых материалов, способных пропускать только молекулы воды и кислород, все остальные вещества, не накапливаются, а потоком воды сливаются в дренаж.
В самом фильтре имеется один вход для воды из водопровода и два выхода. Дело в том, что вода разделяется на два потока: один выходит очищенным, а второй смывает примеси с мембраны и уносит их в канализацию.
Существуют мембранные фильтры, которые работают по-другому. Они помещаются в емкость с водой, она проходит через мембрану и по принципу сообщающихся сосудов выходит наружу очищенной. Применение такого фильтра оправдано в походных условиях, когда рядом нет водопровода.
В походном фильтре необходимо время от времени чистить мембранные картриджи. Можно промывать их чистой водой или использовать специальные химические средства. Их выбирают в зависимости от типа загрязнений. Кислотные хорошо удаляют соли, а щелочные – органические и биологические соединения.
Разновидности по типу мембраны
Существует несколько типов мембранных фильтрующих систем. Они отличаются по виду конструкции и размеру пор. Лучшими считаются фильтры с маленькими отверстиями, так как они хорошо очищают воду.
Виды по типу конструкции
По типу конструкции фильтры делят на:
Виды дисковых мембран:
Не стоит беспокоиться, что все слои диска имеют химическое происхождение, применение такого фильтра абсолютно безопасно для здоровья.
Плюсы и минусы
По сравнению с другими типами фильтрующих систем, у мембранной конструкции есть следующие преимущества:
Многие семьи оценили пользу мембранного фильтра. Он позволяет заботиться о здоровье близких без лишних хлопот. Родители, которые думают о будущем своих детей, чаще всего выбирают мембранные системы для очистки для воды.
Но есть у этой конструкции и недостатки:
Мембранный фильтр для воды – это отличный выбор для жителей мегаполисов, которые недовольны качеством воды из-под крана. Некоторые семьи заказывают доставку чистой воды у специальных компаний, но можно пить и водопроводную воду, если предварительно очистить ее. Мембранная конструкция считается одной из лучших на сегодняшний день.
Характеристики и разновидности мембранных фильтров для очистки воды
Фильтры для воды применяются в производстве, медицине и в быту. Устройства устанавливают в квартирах, на даче или берут с собой в поход.
Рабочим элементом среди прочих может быть перфорированная мембрана. О таких приборах и пойдет речь: характеристика, виды, обслуживание.
Что это за очистители?
Устройство предназначено для грубой и тонкой очистки. Также может быть использовано для обработки морской воды. Главным элементом является мембрана. Это тонкое полотно с микроперфорацией.
Его изготавливают из различных полимеров:
Приборы для бытового пользования настроены на пропускание кислорода и молекул воды.
Степень очистки воды зависит от диаметра отверстий и конструкции фильтра в целом.
Мембраны могут различаться в зависимости от:
Рассмотрим каждый вид более подробно и определим различия между ними.
По конструктивному исполнению
Фильтрующий элемент в зависимости от назначения может быть представлен в разном исполнении. Так, различают 5 вариантов.
Дисковые
Такие мембраны разделяются на 3 типа:
Изготовлена мембрана из 3 пленок:
Трубчатые
Для изготовления такого элемента используются:
В поперечном сечении трубка может измеряться в мм или см (до 2). Стенки также бывают разные: с одинаковой толщиной или с разным количеством пор, т. е. плотностью (асимметричные).
Подача воды в фильтр осуществляется посредством насоса. Очищенный продукт поступает в накопитель, а отсев сливается в канализацию.
Рулонные
Мембрана расположена между двумя дренажными прокладками. Полученный материал накручивается на трубу. В результате получается многослойный фильтрующий элемент. Вода проходит с одного торца, загрязнения с другого. В результате чистка фильтра практически не требуется.
Треково-мембранные
Пленку для таких приборов изготавливают из нескольких полимерных полотен толщиной до 23 мкм. После наслаивания они поддаются «бомбардировке» криптоновыми ионами. В результате получается мембрана с порами до 0,05 мкм.
Фильтрующий элемент справляется с очисткой любой воды на тонком уровне.
Ее используют в производстве компактных устройств, которые не требуют насоса и подключения к электросети.
Пластиковый футляр с мембраной достаточно опустить в емкость с исходной жидкостью. К нему подключается сливная трубка, которая помещается в другой сосуд для очищенной воды.
Половолоконные
В качестве фильтрующего элемента выступают пористые трубки. В поперечном сечении диаметр составляет 1 мм. Пропускная способность ограничивается фракцией в 0,1 мкм.
В канализацию выводятся:
К недостаткам относят необходимость в постоянной чистке трубочек, так как отсутствует контроль над подачей воды. В результате загрязнение происходит относительно быстро.
По размеру пор у мембран
В зависимости от размера пор выделяют такие разновидности мембранных фильтров:
Плюсы и минусы
Работа большинства моделей предусматривает самоочищение. Это не исключает периодическое обслуживание приборов, но к принудительной чистке прибегать нужно заметно реже.
Также к плюсам относят:
Вода пригодна для питья без предварительного кипячения. Но высокая степень очистки сопровождается устранением не только вредных, но и полезных веществ. Недостаток фильтра обратного осмоса устраняется подключением картриджа для минерализации.
Производители, популярные модели и отзывы покупателей
Производством различных фильтров занимаются несколько компаний.
Популярностью пользуются:
Наибольшую популярность заслужили следующие модели:
Установка
Подключение мембранного фильтра проводится к водопроводу. Поэтому перед монтажом его нужно отключить. Если в комплектацию входит накопительный бак, то вся конструкция потребует свободное место. Как правило, достаточно того, что имеется под мойкой. Если емкости нет, то модули можно закрепить на стене.
Для подключения понадобится тройник и шаровой кран. Первый обеспечит подачу воды с основной магистрали на фильтр. Второй нужен для перекрытия отдельного доступа к прибору.
Так как такие устройства оснащены выводом загрязнения, понадобится организовать отверстие в сточной системе. Также важно обратить внимание на давление, при котором функционирует прибор. Возможно, придется установить редуктор.
Подробнее об установке одного из видов мембранного фильтра смотрите в видео:
Замена картриджей
Производители в сопроводительной документации всегда пишут сроки службы фильтрующего элемента. Также указываются параметры картриджей и инструкция по их замене.
Как правило, процесс сводится к следующему:
Далее все происходит в обратном порядке: сбор, открывается подача. В завершение пропускается какое-то количество воды для тестирования.
Относительно периодичности замены мембраны однозначного времени нет. Все зависит от состояния поступающей жидкости. Может пройти меньше года или больше 5 лет. В среднем проходит 3 года.
Существует 2 способа определения необходимости в замене:
Цена и где купить?
Перед тем, как приступить к выбору, нужно ознакомиться с техническими характеристиками и возможными вариантами готовой продукции.
Определиться с выбором очистителя также поможет результат анализа воды. Так проще будет понять, от чего нужно избавиться.
Еще один момент учитывается — производительность. Показатель в 6 л/ч считается оптимальным.
Также можно проконсультироваться со специалистами и ознакомиться с мнением пользователей на форумах.
Приобрести очистители можно практически на любой торговой площадке. Многие модели представлены в хозяйственных магазинах и строительных гипермаркетах. В интернете и у представителя производственной компании можно заказать любое устройство вместе с запасными элементами.
Цены на сменные модули начинаются от 1500 руб. за шт. Полноценный фильтр обойдётся не менее 5000 руб.
Заключение
Мембранные фильтры широко используются в промышленности и в бытовом секторе. Важно при выборе устройства обратного осмоса дополнительно устанавливать минерализатор, так как на выходе получается чистая, но не полезная вода.
Скорость обработки жидкости у таких фильтров относительно малая. Поэтому производители рекомендуют или комплектуют устройство накопительными баками разного литража.
Мембранный фильтр для воды — принцип работы, плюсы и минусы
Очистка воды от вредных примесей актуальна не только при ее использовании в качестве питьевой, но и для технических нужд, где высокая минерализация приводит к появлению накипи, засорам в сантехническом оборудовании и арматуре, некорректной работе бытовой электротехники. Один из эффективных способов борьбы с вредными компонентами — мембранный фильтр для очистки воды, широко применяемый в промышленном производстве и бытовом хозяйстве.
На рынке представлен ряд мембранных устройств для водоочистки от разных производителей, при их выборе следует учитывать характер загрязнений, целевое назначение очищенной воды и объемы ее потребления. При самостоятельном монтаже систем с использованием мембранных фильтров важную роль играет степень загрязнений — при их большой интенсивности требуется использование фильтрующих устройств предварительной очистки и умягчения. Чтобы правильно собрать систему очистки воды с использованием любого типа фильтров, необходимо провести лабораторный анализ ее химического состава, данное условие является обязательным при водозаборе из скважин и колодцев частных домов, загородных дач.
Обратноосмотическая установка в работе
Что такое мембранный фильтр
Мембранный фильтр для воды относят к устройствам глубокой очистки, благодаря малым порам фильтрационного материала он способен отсеивать загрязнения диаметром от 0,0001 мкм. Чтобы понять, что представляет собой такой фильтр, рассмотрим поэтапную технологию его производства:
Бытовые фильтраторы в процессе производства собирают из четырех листов в следующей последовательности: мембрана, поддерживающий полиэстерный фильтратор, полиэтиленовая подложка, сетка. Листы складывают вместе в один рукав и наматывают на дренажную трубу, в фильтре их может быть несколько, уложенных вплотную друг другу и скрученных в спираль.
По рассмотренной выше технологии изготавливают наиболее популярные рулонные мембраны, также на рынке встречаются мембранные умягчители в виде дисков или изготовленные из других материалов (керамика).
Устройство рулонного фильтра
Принцип работы
Рулонные фильтры для воды мембранного типа чаще других используют в системах бытовой водоочистки, их принцип работы основан на пропускании жидкости через специальную мелкоячеистую мембрану на пропитанной бумажной основе и отвода загрязнений с частичным улавливанием полиэстерным фильтратором. Он необходим для корректной работы системы — чтобы фильтр действовал, вода подается на мембрану под давлением, при этом слой полиэстера создает сопротивление на пути водного потока и препятствует его выходу через очиститель. При его отсутствии вода под давлением беспрепятственно проходит через фильтр в продольном направлении, не продавливаясь в мембрану и затем в дренажную трубу.
Работа мембранного рулонного фильтра состоит из следующей последовательности технологических операций:
Важно: При отсутствии промывания фильтрующей системы проточной водой мелкие ячейки мембраны забиваются вредными примесями в короткое время и она перестает выполнять свои функции.
Как видно из принципа действия данного фильтра, значительная часть очищаемой жидкости (около 3/4) содержит высокую концентрацию вредных примесей и сливается, поэтому при бытовом использовании подобных систем следует продумывать вопрос о рациональном использовании этих водных объемов в хозяйственных целях.
Совет: Неплохой выход из ситуации большого расхода воды в квартирах с приборами учета — врезка в трубопровод тройника с обратным клапаном, через который загрязненный раствор направляют обратно в водопроводную систему. Фильтр включают во время бытового использования воды (мытье посуды, принятие ванн) и концентрат сразу расходуется в хозяйственных целях.
Конструкция фильтрующей системы на основе мембран
В продаже имеется большое количество бытовых фильтрующих систем мембранного типа от отечественного производителя, заслуживших положительные отзывы потребителей, к ним относят известные бренды: Аквафор, Гейзер, Исток, Новая вода, Atoll, Роса. Типовые модели с обратным осмосом состоят из следующих элементов:
Классификация мембран по размерам пор
Мембраной называют тонкую эластичную пленку, закрепленную на несущей поверхности по периметру, данное определение не слишком подходит для систем водоочистки, где назначение мембранных гибких пластин — фильтрация воды.
Поры используемых в водоочистке материалов способны пропускать примеси разных диаметров, учитывая данный фактор, сложилась система разделения мембран по размерным параметрам пропускаемых частиц на следующие группы:
При выборе водоочистной установки важным критерием является давление в системе, для больших размеров пор в мембранах достаточно 1 — 2 атмосфер, наивысший напор требуется для фильтров обратного осмоса — минимум 3 атмосферы.
Дисковый фильтр – принцип работы
Типы мембранных фильтров по конструктивному исполнению
Помимо размерных параметров, мембранные фильтры в зависимости от конструктивного исполнения делят на следующие виды:
Дисковые. Данный вид фильтров нечасто используют в бытовом хозяйстве, микропористые мембраны чаще применяют в промышленной сфере для водоочистки больших объемов воды в крупногабаритных установках. Материалом их изготовления является капрон, полиамид, полиэфирсульфон, фторопласт, полиэтилентерефталат (лавсан), ацетилцеллюлоза. В процессе производства очистительные элементы с мембранами располагают в фильтрах следующими способами:
На рынке водоочистного оборудования можно приобрести дисковые проточные фильтры Гейзер из полимерных материалов со встроенными канавками, пропускающие частицы размером от 100 мкм.
Трубчатые фильтрующие элементы
Трубчатые. Имеют простую конструкцию в виде трубки из пористого материала, в которую фильтруемая жидкость поступает через торцевую крышку с отверстиями и затем выдавливается наружу под давлением, проходя через поры мембранного очистителя. Материалами изготовления корпуса мелкопористой мембраны могут быть керамика, металлокерамика, пластик, сплавы различных металлов.
Рулонные. Устройство подобных фильтров было рассмотрено выше, они представляют собой намотанный на дренажную трубку сэндвич из пленки обратного осмоса, полиэстеровой подложки, полиэтиленовой пленки и сетки. При их работе вода из торцевой части попадает на мембрану и стекает по спирали в дренажные отверстия, а концентрат с примесями утилизируется или используется для хозяйственных нужд.
Половолоконные. Данный тип мембран рассчитан для промышленного применения, представляют собой очень мелкие фильтрационные трубочки, сложенные в пучок. Очищаемая жидкость проходит сквозь капилляры в их стенках, диаметр которых препятствует прохождению примесей более крупных размеров. Подобную конструкцию имеют ультрафильтрационные мембраны, отсеивающие частицы диаметром от 0,1 мкм.
Фильтрующие элементы и устройство половолоконных систем
Треково-мембранные. Подобного вида мембраны изготавливают из тонких пленочных полимеров толщиной 12 — 23 мкм методом бомбардировки поверхности ионами криптона, в результате появляются сквозные каналы с фиксированным диаметром до 0,05 мкм (для полиэтилентерефталатной пленки). Одно из простейших приспособлений на их основе, используемое для водоочистки в бытовом хозяйстве, представляет собой пленочную мембрану с диаметром отверстий 0,2 — 0,4 мкм, помещенную в закрытый пластиковый футляр.
Для работы устройства его корпус погружают в емкость с водой и подключают сливную трубку, опуская ее ниже уровня жидкости в резервуар (банку) для сбора отфильтрованной воды. Перед фильтрованием воду подсасывают и после того, как струйный режим перейдет в капельный (мембранный фильтратор включается в работу), начинают собирать фильтрат.
Трековые мембранные фильтры тонкой очистки воды, средняя цена которых порядка 700 руб., не требуют электроэнергии, приспособление можно брать с собой на дачу, в отпуск с условиями дикого проживания, туристический поход. Преимуществом трековой системы является простота в обслуживании — после забивания пор походный мембранный фильтр для очистки воды разбирают, снимают очиститель, протирают его чистой губкой от налета под струей воды и погружают в раствор 5% лимонной кислоты для восстановления.
На рынке водоочистительного оборудования реализуется широкий ряд трековых фильтраторов, популярные бренды — Нерокс, Капель, Снежинка.
Внутреннее устройство и эксплуатация трекового фильтратора
Плюсы и минусы мембранных фильтров
Среди всех разновидностей мембранных фильтров в бытовом хозяйстве нашли применение установки обратного осмоса с начальной стоимостью около 6000 руб., обладающие высочайшей эффективностью водоочистки. К их положительным качествам относят:
Несмотря на высочайшее качество очистки, мембранный фильтр с обратным осмосом имеет ряд недостатков, ограничивающих его широкое применение в быту:
Как чистить фильтр обратного осмоса
Необходимость и периодичность очистки обратноосмотической установки зависит от качества воды, объемов фильтрации и давления в системе, при наличии автоматики со встроенной функцией водоочистки срок использования картриджа может доходить до 6 лет.
Если в конструкции установки не предусмотрена возможность автоматического обслуживание фильтра, его можно промыть самостоятельно одним из следующих методов:
В бытовом хозяйстве для получения питьевой воды высокого качества отлично зарекомендовал себя мембранный очиститель воды с обратным осмосом, производящий 95 — 98% фильтрование всех вредных и полезных для организма человека компонентов. Несмотря на массу недостатков (низкая производительность с утилизацией 3/4 водного объема, высокие эксплуатационные расходы, отсутствие полезных минералов) система не имеет конкурентов по качеству фильтрования и является лучшей для получения сверхчистой питьевой воды из коммунальных магистралей и индивидуальных водных источников.
Видео
Принцип работы системы обратного осмоса
Как рулонная мембрана фильтрует воду и ее устройство
Как правильно выбирать мембрану для обратного осмоса
Мембрана – ключевой элемент фильтра обратного осмоса. Удаляет до 99% примесей, благодаря чему обеспечивает эффективную фильтрацию воды. Также задерживает болезнетворные микробы и вирусы. В итоге вода становится не просто чистой, но и безопасной для здоровья. И ее можно давать пить даже маленьким деткам.
Для чего нужна мембрана обратного осмоса?
Мембрана обратного осмоса устанавливается только в обратноосмотических фильтрах. В других водоочистных моделях ее не используют.
Главная задача мембраны – молекулярная очистка. Она имеет мелкие поры (0,001 мкм), за счет чего задерживает абсолютно все примеси. Через нее проходят только молекулы воды и кислорода – больше ничего.
Какие примеси удаляет обратноосмотическая мембрана?
Обратноосмотическая мембрана способна задерживать:
Для удаления крупных механических частиц (песка, ила, ржавчины) перед ней устанавливают несколько картриджей для фильтра. Они не только задерживают все эти примеси, но и защищают мембрану от преждевременных поломок. Ведь данный сменный элемент попросту не предназначен для удаления крупных примесей и быстро выходит из строя, если они все же к нему попадут.
Конструктивные особенности обратноосмотической мембраны
Обратноосмотическая мембрана бывает 3 видов, но наиболее распространенной считается рулонная. Такая модель встречается в 95% фильтрах, которые продаются на рынке.
Рулонная мембрана состоит из корпуса и фильтрующего элемента. Внутри имеется перфорированная трубка, на которую наматывается толстый слой мембранного полотна.
Именно за счет такой конструкции рулонная мембрана получается ультракомпактной и очень эффективной.
Выбираем мембрану обратного осмоса: основные критерии
Перед тем как выбрать мембрану обратного осмоса, нужно сначала узнать точное название вашей модели фильтрующей системы. Ведь она должна быть на 100% совместима с вашим фильтром. Но вот выбирать точно такую же, как и стояла раньше, вовсе не обязательно. Возможно, вы хотите купить более дешевую мембрану. Или наоборот – более производительную, чтобы она могла очищать больший объем воды за тот же промежуток времени.
В любом случае надо знать, на какие параметры смотреть при изучении моделей в каталоге. Чтобы облегчить вам эту задачу, рассмотрим самые важные критерии выбора мембраны обратного осмоса.
Производительность
Все обратноосмотические мембраны имеют определенную производительность. На выбор предлагаются разные варианты:
И какую выбрать мембрану обратного осмоса? Здесь каждый подбирает исходя из суточной потребности в воде. Чем больше человек в семье – тем большая нужна производительность.
Единственный нюанс, который надо учитывать, водопроводное давление. Чем оно ниже, тем более производительная должна быть мембрана.
В целом же, для большинства случаев вполне достаточно обратноосмотической мембраны с производительностью 50 галлонов в сутки. Ее мощности хватает, чтобы обеспечить чистой питьевой водой большую семью из 5 человек. Или даже больше.
Кроме того, такая мембрана имеет оптимальное соотношение по эффективности и цене. Словом, для бытового назначения (т.е. для очистки воды в квартире или частном доме) ее хватит с лихвой.
Тип мембраны
Также перед тем, как подобрать мембрану обратного осмоса, нужно сразу определиться, где будете ее использовать. Ведь в зависимости от сферы применения она бывает 2 типов:
В принципе, здесь уже все понятно по названию. Бытовые мембраны обратного осмоса предназначены для фильтров, установленных в квартире или частном доме. А промышленные – устанавливаются в моделях, функционирующих на производстве или в коммерческих заведениях (ресторанах, кафе и т.д.). Последние отличаются увеличенной производительностью, надежностью, большим сроком службы, но и стоят дороже (по понятным причинам).
С выбором тут никаких сложностей быть не должно: просто выбираем мембрану обратного осмоса того типа, который вам нужен.
Уровень очистки воды
Покупая мембрану, вы должны уже знать, какие именно частицы она должна задерживать. Ведь на рынке предлагаются различные модели, которые обеспечивают эффективную очистку от:
Здесь тоже подбираем мембрану обратного осмоса, которая вам нужна. Например, если в семье есть маленькие дети, тогда лучше все выбрать сменный элемент, который эффективно очищает воду от вирусов и бактерий.