Баромембранная фильтрация — популярный метод очистки воды, основы которого были заложены еще в тридцатых годах прошлого века. Первая промышленная установка была собрана в конце шестидесятых годов и могла перерабатывать 150 куб. м воды в сутки. С тех пор технологии очистки значительно усовершенствовались, а мембранные материалы подешевели, благодаря чему нанофильтрация получила широкое распространение.
Нанофильтрация — что это?
Нанофильтрацией называют современный способ водоподготовки, который заключается в очистке воды с помощью специальных полимерных мембран. Отличительная особенность нанотехнологии — очень маленькие фильтровальные отверстия (менее 0,010 мкм), которые позволяют эффективно задерживать загрязнения.
Если сравнивать нанофильтрацию с обратным осмосом, то мембрана первой отличается большими проницаемыми порами и не таким плотным селективным слоем. Однако по принципу работы эти две технологии очень похожи.
Способ очистки воды с помощью нанофильтров имеет следующие преимущества:
Как работает нанофильтрация
Технология основывается на использовании полимерных мембран с наноскопическими порами — до 10 нм. Это позволяет «отлавливать» самые разные загрязнения, в том числе химические вещества и микроорганизмы. Нанофильтрация особенно актуальна для очистки воды от частиц малого размера, которые не ловятся другими фильтрами.
В процессе нанофильтрации вода подается на мембраны под давлением, в результате чего частицы, размерность которых больше мембранных пор, задерживаются, а чистая вода просачивается сквозь поры. Этот способ обладает высокой эффективностью, что позволяет использовать его для очистки загрязненных источников.
Водоподготовка с помощью нанофильтров широко используется в микроэлектронике, а также в пищевой, фармацевтической, нефтехимической и многих других сферах промышленности. Кроме того, нанофильтры все чаще применяются в бытовых системах очистки воды.
Виды мембран
Мембраны с мельчайшими порами изготавливают из полимеров, обладающих высокой устойчивостью к агрессивным средам. В зависимости от особенностей строения выделяют следующие типы мембран:
1. Трубчатые — похожи на трубочки с диаметром от 0,5 мм до 1 мм. Для таких мембран применяют небольшое давление — примерно в две атмосферы, чтобы не нарушить целостность фильтра.
2. Плоские — в виде тонких листов, которые оборачиваются вокруг трубки для отвода фильтрата, образуя так называемый рулонный фильтр. Наноскопические отверстия такой мембраны имеют размерность в диапазоне от 0,001 мкм до 0,01 мкм.
Сохранение минерального состава воды при нанофильтрации
В отличие от многих других технологий очистки, например, обратного осмоса, метод нанофильтрации позволяет частично сохранить минеральный состав, обеспечивая необходимые свойства и качество воды.
Значительная часть полезных минеральных веществ сохраняется в воде благодаря селективности. Мембраны могут иметь различные свойства, что позволяет им избирательно пропускать те или иные ионы. Например, некоторые мембраны «отлавливают» ионы хлора и натрия, придающие воде солоноватый вкус, но пропускают магний и кальций, полезные для сердечно-сосудистой системы и костной ткани.
Где применяется технология нанофильтрации
Этот способ широко используется в различных сферах промышленности:
В быту установки с нанофильтрами используются нечасто, прежде всего, из-за небольшого ассортимента потребительского оборудования. К примеру, удобных модулей обратного осмоса, которые можно устанавливать под раковину, на рынке значительно больше. Впрочем, выбор постепенно увеличивается — появляются новые компактные устройства небольшой мощности на основе нанофильтрации.
Нынешние установки с нанофильтрами подходят не для всяких бытовых условий, однако станут отличным вариантом для частных домов с индивидуальным водоснабжением из скважин. Мембраны эффективно очищают воду от ржавчины, хлоридов и других примесей, снижают уровень жесткости воды. После нанофильтрации из воды устраняется более 85% примесей и загрязнений, но при этом сохраняются полезные элементы и оптимально сбалансированный состав.
