Виды фильтров:
Осветлительные фильтры
Промышленные фильтры для воды такого типа очищают воду от взвесей, нерастворенной органики и нерастворенных нефтепродуктов. Результат достигается за счет прилипания крупных частиц веществ к фильтрующему материалу системы очистки воды.
Сорбционные фильтры
На фильтрующей загрузке таких установок абсорбируются загрязняющие вещества, растворенные в воде. Сорбционные устройства способны очистить воду от биологических загрязнений, хлора и хлороорганики, а также от растворенных веществ (в том числе нефтепродуктов и органических загрязнителей).
Ионообменные фильтры
Ионообменные промышленные фильтры очищают воду от солей жесткости и различных загрязнений. В основе их работы ионообменная реакция между специфическими смолами загрузок и веществами, находящимися в воде в ионной форме.
Одной из популярных методик является мембранная технология. Её принцип действия заключается в следующем: молекулы воды и некоторые нерастворимые вещества под действием высокого давления проникают через мембранный фильтр, который задерживает различные взвеси. Итогом таких манипуляций служит разделение жидкости на два потока – фильтрат и концентрат. Мембранные системы имеют широкую область применения благодаря целому ряду достоинств.
Микро-, ультра-, нанофильтрационные мембраны обладают производительностью от 5 до 10 тысяч куб.м/час, осуществляют очистку жидкости от коллоидных и тонкодисперсных примесей, микроорганизмов и органических веществ, сохраняя солевой состав. В свою очередь у систем промышленного осмоса этот показатель составляет от 0,3 до 1000 куб.м./час. Однако обратноосмотические мембранные фильтры являются наиболее селективными благодаря наличию узких пор. Они задерживают практически все вирусы и бактерии, большую часть органических и патогенных веществ. Такие мембранные системы наиболее часто применяются в полупроводниковой, фармацевтической, энергетической промышленности. Кроме того, благодаря низконапорным мембранам данный принцип фильтрации стал применяться и в бытовых условиях для получения воды, соответствующей мировым качественным стандартам и нормам СанПиН «Питьевая вода».
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.
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 грубой очистки воды и подготавливает ее к дальнейшей фильтрации.
Достоинства мембранных фильтров:
- Задерживают все частицы крупнее своих пор.
- Не загрязняют фильтрат волокнами.
- Не поглощают фильтруемую жидкость.
- Могут подвергаться проверке на целостность методом «точки пузырька», который основан на определении минимального давления, необходимого для продавливания пузырька воздуха через поры мембраны.
- Не требуют промывания и выщелачивания.
Недостатки мембранных фильтров:
- Большая склонность к забиванию по сравнению с глубинными фильтрами, поэтому обычно проводят предфильтрацию.
- Большая чувствительность к тепловому воздействию (мембраны обычно используют при температуре не выше 130 °С).
- Более низкая пропускная способность, и отсюда, меньшая производительность процесса фильтрования.