Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Обратно-осмотические фильры
на базе трековой мембраны

Просьба высказать свое компетентное мировоззрение о фильтрах на базе ТРЕКОВОЙ мембраны. Как это правда и как они так неплохи. Изготавливают в Крыму, Калиброванные микро отверстия (треки) для мембран пробивают в ядерном институте в Рф. Серьезный контроль свойства. Стоят дешево. Ресурс от 2.5 до 5 тонн воды. Скорость фильтрации от 15 до 30 л?сут. Коробка 20х20х5 см. Вода проходит через фильтр под маленьким давлением. Довольно перепада высот в 1метр. Потому не требуется ни электричество ни давление. В походе вещь просто неподменная! Выходит эти фильтры еще эффективнее традиционных фильтров на базе угля. Но в отличии от осмоса вода после трековой мембраны содержит некие соли. Также необходимо подчеркнуть не всегда удачный форм-фактор выполнения фильтра и необходимость отдельный 2-ух ёмкостей. Но в хоть какой системе есть свои + и -. Именуются Нерокс. Вот ссылка www.filter-systems.com/ru/

Спасибо зараннее за ответ.
С почтением, Александр, Киев.

Здрасти!

В текущее время фильтры, работающие по принципу оборотного осмоса, становятся всё более пользующимися популярностью посреди потребителей. В таких фильтрах имеется особая мембрана, а движение воды через нее из более концентрированного раствора в направление наименее концентрированного. Сначало данные фильтры применялись для опреснения морской воды. Сейчас по принципу оборотного осмоса в мире выполняются сотки тыщ тонн питьевой воды в день.

Улучшение технологии сделало вероятным применение обратноосмотических мембран в домашних критериях.. Получаемая оборотным осмосом вода имеет уникальную степень чистки. По своим свойствам она близка к талой воде ледников, которая признается более экологически незапятанной и полезной для человека.

Оборотный осмос (рис. 1) (в отличие от осмоса, когда молекулы воды передвигаются через мембрану из слабо концентрированного раствора в более концентрированный раствор за счет осмотического давления (рис. 2)) наблюдается в случае, когда на раствор с большей концентрацией повлияет наружное давление, превышающее осмотическое. Молекулы воды в данном начнут двигаться через полупроницаемую мембрану в оборотном направлении — из более концентрированного раствора в наименее концентрированный.

 

Рис. 1. Процесс осмоса.

 

Рис. 2. Процесс оборотного осмоса

Обратноосмотическая мембрана пропускает молекулы и ионы определенного размера, но служит барьером для веществ с молекулами большего размера. Таким макаром, молекулы воды способны просачиваться через мембрану, а молекулы растворенных в воде солей — нет.

В процессе оборотного осмоса вода и растворенные в ней вещества делятся на молекулярном уровне, при всем этом с одной стороны мембраны скапливается фактически совершенно незапятнанная вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону. Таким макаром, оборотный осмос обеспечивает еще более высшую степень чистки, чем большая часть обычных способов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ при помощи активированного угля.

По этому принципу и работают все мембраны оборотного осмоса. Процесс оборотного осмоса осуществляется на осмотических фильтрах, содержащих особые мембранах, задерживающих растворенные в воде органические и минеральные примеси, бактерии и вирусы. Чистка воды происходит на уровне молекул и ионов, при приметно миниатюризируется общее солесодержание в воде. Много домашних фильтров оборотного осмоса употребляются в США и Европе для чистки городской воды с содержанием солей от 500 до 1000 мг/л; обратноосмотические системы высочайшего давления очищают солоноватую и даже морскую воду (36000 мг/л) до свойства обычной питьевой воды.

Фильтры на базе оборотного осмоса убирают из воды ионы Na, Са, Cl, Fe, томных металлов, инсектициды, удобрения, мышьяк и многие другие примеси. Молекулярное сито, которое представляют собой обратноосмотические мембраны, задерживает фактически все примесные элементы, находящиеся в воде, независимо от их природы, что бережет потребителя воды от противных сюрпризов, связанных с неточным либо неполным анализом начальной воды, в особенности из личных скважин.

Главным и важнейшим элементом обратноосмотических фильтров является трековая мембрана. Ее получают обработкой особых полимерных материалов резвыми атомами либо электронами, в итоге в полимерном носителе образуются мелкие поры. Начальная, грязная разными примесями, вода пропускается через поры мембраны, настолько маленькие, что загрязнения через их фактически не проходят. Для того чтоб поры мембраны не забивались, входной поток направляется повдоль мембранной поверхности, который вымывает загрязнения. Таким макаром, один входной поток делится на два выходных потока: раствор, проходящий через мембранную поверхность (пермеат) и часть начального потока, не прошедшего через мембрану (концентрат).

Обратноосмотическая полупроницаемая мембрана представляет собой композитный полимер неравномерной плотности – нитрат целлюлозы (рис. 3). Как показала долголетняя практика, этот материал обеспечивает рациональные условия роста задержанных микробов, исключая получение неверного положительного результата. Этот полимер образован из 2-ух слоев, неразрывно соединенных меж собой. Внешний очень плотный барьерный слой шириной около 10 миллионных см лежит на наименее плотном пористом слое, толщина которого составляет 5 тысячных см (рис. 4). Осмотическая мембрана действует как барьер для всех растворенных солей и неорганических молекул, также органических молекул с молекулярной массой более 100. Молекулы воды свободно проходят через мембрану, создавая поток пермеата. Качество пермеата сравнимо с качеством обессоленной воды, приобретенной по классической схеме Н-ОН-ионирования, а по неким характеристикам (окисляемость, содержание кремниевой кислоты, железа и др.) превосходит.

 

Рис. 3. Строение обратно-осмотической мембраны.

 

Рис. 4. Обратно-осмотическая мембрана в разрезе.

Обратноосмотическая мембрана — это действенный фильтр и на теоретическом уровне содержание растворенных минеральных веществ в приобретенной в итоге фильтрации незапятанной воде должно составлять 0 мг/л (другими словами их совершенно не должно быть), независимо от их концентрации во входящей воде.

Не считая того, обратноосмотическая мембрана неподменна для избавления воды от бактерий, так как размер пор мембран существенно меньше размер самих вирусов и микробов.

Практически, в обычных рабочих критериях, из входящей воды извлекается 98 – 99 % растворенных в ней минеральных веществ. В приобретенной в итоге фильтрации незапятанной воде, остается 6 – 7 мг/л растворенных минеральных веществ.

Растворенные в воде минеральные вещества имеют электронный заряд и полупроницаемая мембрана также имеет свой электронный заряд. Из-за этого 98 – 99% молекул минеральных веществ отталкивается от обратноосмотической мембраны. Но все молекулы и ионы находятся в неизменном, беспорядочном движении. В некий момент передвигающиеся обратно заряженные ионы оказываются на очень близком расстоянии друг от друга, притягиваются, их электронные заряды взаимно нейтрализуются и появляется незаряженная частичка. Незаряженные частички уже не отталкиваются от обратноосмотической мембраны и могут проходить через нее.

Но не все незаряженные частички попадают в чистую воду. Обратноосмотическая мембрана устроена таким макаром, что величина ее пор очень приближена к величине самых малеханьких в природе молекул воды, потому через обратноосмотическую мембрану могут проходить только мелкие незаряженные молекулы минеральных веществ, а самые небезопасные большие молекулы, к примеру, солей томных металлов, не сумеют просочиться через нее.

На практике, мембрана не стопроцентно задерживает растворенные в воде вещества. Они попадают через мембрану, но в ничтожно малых количествах. Потому очищенная вода все-же содержит малозначительное количество растворенных веществ. Принципиально, что увеличение давления на входе не приводит к росту содержания солей в воде после мембраны. Напротив, большее давление воды не только лишь наращивает производительность мембраны, да и улучшает качество чистки при применении способа оборотного осмоса. Другими словами, чем выше давление воды на мембране, тем больше незапятанной воды наилучшего свойства можно получить.

В процессе очищения воды по принципу оборотного осмоса концентрация солей со стороны входа растет, из-за чего мембрана может засориться и закончить работать. Для предотвращения этого повдоль мембраны создается принудительный поток воды, смывающий «рассол» в мелкие камешки.

Эффективность процесса оборотного осмоса в отношении разных примесей и растворенных веществ находится в зависимости от ряда причин: давление, температура, уровень рН, материал, из которого сделана мембрана, и хим состав входной воды, оказывают влияние на эффективность работы системы оборотного осмоса. Степень чистки воды в таких фильтрах составляет по большинству неорганических частей 85%-98%. Органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются стопроцентно; а с наименьшим — могут просачиваться через мембрану в малозначительных количествах.

Неорганические вещества прекрасно отделяются мембраной оборотного осмоса. Зависимо от типа используемой мембраны (ацетатцеллюлозная либо тонкопленочная композитная) степень чистки составляет по большинству неорганических частей 85%-98%.

Мембрана оборотного осмоса также удаляет из воды и органические вещества. При всем этом органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются стопроцентно; а с наименьшим — могут просачиваться через мембрану в малозначительных количествах. Большой размер вирусов и микробов фактически исключает возможность их проникания через мембрану оборотного осмоса. Но производители говорят, что большой размер вирусов и микробов фактически исключает возможность их проникания через мембрану.

В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы, определяющие ее вкус. В итоге, на выходе системы оборотного осмоса выходит так незапятнанная вода, что она, строго говоря, даже не просит кипячения.

Зависимо от размера пор, при помощи обратно-осмотических фильтров осуществляется:

• оборотный осмос;
• микрофильтрация;
• ультрафильтрация;

нанофил ьтрация (нанометр — одна миллиардная метра, либо одна тысячная микрона, другими словами 1 нм = 10 ангстрем = 0,001 мкм.);

Обратноосмотические мембраны содержат более узенькие поры, и поэтому являются самыми селективными. Они задерживают все бактерии и вирусы, бoльшую часть растворенных солей и органических веществ (в том числе железо и гумусовые соединения, придающие воде цветность и патогенные вещества), пропуская только молекулы воды маленьких органических соединений и легких минеральных солей. В среднем обратно-осмотические мембраны задерживают 97-99 % всех растворенных веществ, пропуская только молекулы воды, растворенных газов и легких минеральных солей.

Обратноосмотические мембраны употребляются в почти всех отраслях индустрии, где есть необходимость в получении воды высочайшего свойства (разлив воды, создание спиртных и безалкогольных напитков, пищевая индустрия, фармацевтика, электрическая индустрия и т. д.).

Внедрение двухступенчатого оборотного осмоса (вода два раза пропускается через обратноосмотические мембраны) позволяет получить дистиллированную и деминерализованную воду. Такие системы являются экономически прибыльной кандидатурой дистилляторам-испарителям и употребляются на многих производствах (гальваника, электроника и т. д.). В последние годы начался новый бум в мембранной технологии.

Мембранные фильтры стали все в большей и большей степени употребляться в быту. Это стало вероятным благодаря научным и технологическим достижениям: мембранные аппараты стали дешевле, возросла удельная производительность и снизилось рабочее давление. Системы оборотного осмоса позволяют получить чистейшую воду, удовлетворяющую СанПиН Питьевая вода и европейским эталонам свойства для питьевого водопользования, также всем требованиям для использования в бытовой технике, системе отопления и сантехнике.

Мембранная фильтрация неподменна для избавления воды от бактерий, так как размер пор мембран существенно меньше размер самих вирусов и микробов.

Рис. 5. Размеры обратно-осмотической мембраны.

Микрофильтрационные мембраны с размером пор 0,1-1,0 мкм задерживают маленькие взвеси и коллоидные частички, определяемые как мутность. Обычно, они употребляются, когда есть необходимость в грубой чистке воды либо для подготовительной подготовки воды перед более глубочайшей чисткой.

При переходе от микрофильтрации к оборотному осмосу размер пор мембраны миниатюризируется и, как следует, миниатюризируется малый размер задерживаемых частиц. При всем этом, чем меньше размер пор мембраны, тем большее сопротивление она оказывает сгустку и тем большее давление требуется для процесса фильтрации.

Ультрафильтрация (УФ) УФ-мембрана задерживает взвешенные вещества, мельчайшие организмы, водные растения, бактерии и вирусы, существенно понижает мутность воды. В ряде всевозможных случаев, УФ-мембраны отлично уменьшают окисляемость и цветность воды. Ультрофильтрация подменяет отстаивание, осаждение, микрафильтрацию.

Ультрафильтрационные мембраны с размером пор от 0,01 до 0,1 мкм убирают большие органические молекулы (молекулярный вес больше 10 000), коллоидные частички, бактерии и вирусы, не задерживая при всем этом растворенные соли. Такие мембраны используются в индустрии и в быту и обеспечивают размеренно высочайшее качество чистки от перечисленных выше примесей, не изменяя при всем этом минеральный состав воды.

В промышленной водоподготовке наибольшее распространение получили половолоконные мембраны, главным элементом которых является полое волокно поперечником 0,5-1,5 мм с нанесенной на внутренней поверхности ультра-фильтрационной мембраной. Для получения большой фильтрующей поверхности группы полых волокон группируются в модули обеспечивая 47-50 м2.

Ультрафильтрация позволяет сохранить солевой состав воды и выполнить ее осветление и обеззараживание фактически без внедрения химреагентов.

Обычно, УФ-установка работает в режиме «тупиковой фильтрации» без сброса концентрата. Процесс фильтрации чередуется с оборотной промывкой мембран от накопившихся загрязнений. Для этого часть чистой воды подается в оборотном направлении. Временами в промывную воду дозируется раствор моющих реагентов. Промывные воды, являющиеся концентратом составляют менее 10?20 % от потока начальной воды. Один-два раза в год делается усиленная циркуляционная промывка мембран особыми моющими смесями.

Ультрафильтрация может применяться для получения питьевой воды конкретно из поверхностного источника. Так как УФ-мембрана является барьером для микробов и вирусов, не требуется первичное хлорирование воды. Обеззараживание осуществляется уже конкретно перед подачей воды потребителю.

Так как ультрафильтрат стопроцентно свободен от взвешенных и коллоидных веществ, то может быть применение данной технологии как предподготовки воды перед оборотным осмосом.

Нанофильтрация (НФ) занимает среднее положение меж оборотным осмосом и ультрафильтрацией. Нанофильтрационные мембраны характеризуются размером пор от 0,001 до 0,01 мкм. Они задерживают органические соединения с молекулярной массой выше 300 и пропускают 15-90 % солей зависимо от структуры мембраны.

Оборотный осмос и нанофильтрация очень близки по механизму разделения сред, схеме организации процесса, рабочему давлению, мембранам и оборудованию. Нанофильтрационная мембрана отчасти задерживает органические молекулы, растворенные соли, все мельчайшие организмы, бактерии и вирусы. При всем этом степень обессоливания ниже, чем при оборотном осмосе. Нанофильтрат практически не содержит солей жесткости (понижение в 10-15 раз), т.е. он умягчен. Происходит также действенное понижение цветности и окисляемости воды. В итоге начальная вода умягчается, обеззараживается и отчасти обессоливается.

Современные нанофильтрационные фильтры – кандидатура установкам ионообменного умягчения воды.

Фильтры на базе наноуглерода — последнее поколение фильтров для воды. На мировом рынке они пока не всераспространены, но, невзирая на это, стоят относительно маленьких средств. Их преимущество перед другими фильтрами — в особенной тонкости чистки и деликатности чистки — они не убирают из воды все попорядку, т.е. оставляют в воде соли и микроэлементы. При всем этом они очищают воду на наноуровне, т.е. работают в 10-ки и сотки лучше раз аналогов — фильтров на базе угольного сорбента.

Но наибольшее признание получили обратноосмотические мембранные фильтры чистки воды благодаря уникальному качеству воды, достигаемому после фильтрации. Такие фильтры отлично управляются с низкомолекулярными гуминовыми соединениями, которые присваивают воде желтый колер и усугубляют ее вкусовые характеристики, и которые очень тяжело удалить другими способами. С внедрением мембранных обратноосмотических фильтров можно получить чистейшую воду. Такая вода не только лишь неопасна для здоровья, да и сохраняет белоснежность дорогостоящей сантехники, не выводит из строя домашнюю технику и систему отопления, и просто веселит глаз.

Обратноосмотические фильтры имеют и ряд других плюсов. Во-1-х, загрязнения не скапливаются снутри мембраны, а повсевременно соединяются в мелкие камешки, что исключает возможность их попадания в очищенную воду. Благодаря таковой технологии даже при значимом ухудшении характеристик начальной воды качество чистой воды остается размеренно высочайшим. Может только понизиться производительность, о чем потребитель выяснит по счетчикам, интегрированным в систему. В данном случае мембрану нужно помыть особыми реагентами. Такие промывки проводятся часто (приблизительно 4 раза в год) спецами сервисной службы. Сразу делается контроль работы установки. Другое преимущество — отсутствие хим сбросов и реагентов, что обеспечивает экологическую безопасность. Мембранные системы малогабаритны и отлично вписываются в интерьер. Они ординарны в эксплуатации и не нуждаются во внимании со стороны юзера.

Мембранные системы чистки воды довольно дорогостоящи. Но, беря во внимание то, что при использовании накопительных систем вероятнее всего пригодится несколько установок различного деяния, то общая их цена тоже обойдется дорого. А если гласить об эксплуатационных издержек, то для мембранных систем они существенно меньше.

На данный момент разработка оборотного осмоса интенсивно развивается. Установки повсевременно совершенствуются. Современные системы представляют собой целые агрегаты с предочисткой воды, устанавливающиеся под мойкой либо на полосы подачи воды.

Осмотические фильтры получают все огромную популярность в бытовом использовании благодаря надежности, компактности, удобству в эксплуатации и, конечно, размеренно высочайшему качеству получаемой воды. Многие потребители говорят, что только благодаря оборотному осмосу узнали реальный цвет незапятанной воды.

Большая часть фильтров на базе оборотного осмоса, применяемых в жилых помещениях, оснащаются композитными тонкопленочными мембранами, способными задерживать от 95 до 99% всех растворенных веществ. Эти мембраны могут работать в широком спектре рН и температуры, также при больших концентрациях растворенных в воде примесей.

Более прогрессивными системами подготовки питьевой воды в текущее время являются обратноосмотические фильтры, дающие воду на выходе по степени чистке близкую к дистиллированной. Но, в отличие от дистиллированной, она обладает красивыми вкусовыми свойствами, потому что в ней сохранены растворенные газы.

Главная компонента таковой системы – полупроницаемая мембрана, обеспечивающая степень чистки воды до 98-99% в отношении фактически всех загрязнителей. Мембрана пропускает через себя только молекулы воды, отфильтровывая всё остальное. Соответствующий размер пор мембраны – 1 Ангстрем (10-10 м). Благодаря таковой чистке из воды удаляются растворенные неорганические и органические соединения, также томные металлы, бактерии и вирусы.

В неких случаях применение оборотного осмоса нужно. К примеру, для умягчения воды. Обычно для этого используют ионообменные смолы, которые подменяют в воде ионы кальция и магния, «ответственные» за твердость, на ионы натрия. Соли натрия не образуют накипи и допустимые концентрации натрия в воде намного больше, чем кальция и магния. Потому обычно всё нормально. Но если твердость очень большая, более 30 мг/экв/л, то при всем этом процессе происходит превышение и по натрию. Накипи не будет, но пить такую воду нельзя. Тут-то и нужен оборотный осмос, чтоб убрать излишек натрия — произвести «умягчение» воды.

Сейчас на русском рынке представлены и другие разновидности фильтров мембранно-сорбционного класса. Они состоят из мембранного блока и одного-двух блоков (зависимо от производительности и ресурса) дополнительной чистки. Не считая того, уже очищенная и стабилизированная по солевому составу питьевая вода проходит финальное 6-12-кратное осветление на особых волокнах и сорбентах. Схожее сочетание бессчетных способов чистки и осветления водянистой среды, известное посреди профессионалов под заглавием шлифовка воды, позволило довести ресурс данных водоочистителей до 50000-75000 л.

Российскей индустрией выпускаются и малогабаритные обратноосмотические фильтры, созданные для чистки воды в походных либо экстремальных критериях, к примеру мембранные фильтры NEROX. Фильтры NEROX пользуются заслуженной популярностью посреди населения государств СНГ, в мобильных подразделенях служб МЧС и армейских подразделениях. Эта модель также популярна посреди путников, туристов, рыбаков. Их основное достоинство — универсальность и компактность, их всегда можно взять с собой и иметь возможность пользоваться фильтром в хоть какой момент. Это телескопические трубки по форме и размерам с обыденную авторучку. Невзирая на миниатюрность, подобные аппараты способны накрепко очистить 10 л воды от микробов, вирусов, хлора, оксибензола и ядовитых металлов.

Фильтр NEROX отличает:

• Высочайшая степень чистки;
• Наличие системы оповещения о загрязнении фильтроэлемента (уменьшение производительности, устраняемое промывкой);
• Производительность;
• Фильтрации может быть увеличена методом предусмотренной стыковки фильтроэлементов; Фильтр не просит сменных картриджей, нужна только повторяющаяся промывка;
• Фильтрующий элемент является экологически незапятнанным: не содержит внутри себя никаких сорбентов и других хим частей

Фильтр делается научно-производственным предприятием «Симпэкс и Красноватый Крест». Основой фильтра является — трековая мембрана делается во всемирно известном Объединённом институте ядерных исследовательских работ в г. Дубне.

Пленка из лавсана (либо хоть какого другого полимера) обрабатывается потоком высокоэнергетичных ионов криптона, ускоряемых на дубненском циклотроне. Энергия ионов задается таковой, чтоб в материале не появилось излучение, но чтоб ионы пробивали пленку насквозь. Каждый ион оставляет в лавсане след из покоробленного им материала, именуемый треком (отсюда и заглавие «трековые»).

Капельный режим работы фильтра является простым и надежным индикатором контроля работоспособности и целостности мембраны.

География внедрения фильтров NEROX очень широка. Это, сначала, Чернобыльская зона и вспышки холеры в Рф, Украине, Молдове, куда они попали через Международную федерацию Красноватого Креста (Женева), потом помощь популяции государств Африки, Южной Америки, Индии во время наводнений, оказание помощи популяции Чечни, Югославии в период военных действий и разрухи. Опыт использования показал — замечаний нет.

Рис. 6. Фильтр NEROX.

Но, невзирая на свои плюсы, обратноосмотические фильтры нравятся не многим. Главный аргумент: «Что неплохого, когда вода совершенно незапятнанная? Ведь в ней нет микроэлементов». Отвечая на этот вопрос, одни производители молвят о том, что нужные микроэлементы человек получает не из воды, а совместно с продуктами питания, ведь, чтоб удовлетворить каждодневную потребность, например, в калии, необходимо испить 150 л воды, а в фосфоре — 1000 л; другие разрабатывают особый минерализаторы, чтоб вода после чистки фильтром становилась не только лишь незапятанной, да и живой, т. е. настоящей для потребления. Такие установки имеют большой ресурс (4000 — 15000 л) и высшую скорость фильтрации (1,5-3 л/мин). Эти фильтры недешево стоят – от150 до 900$, также требуют довольно много места для установки.

С почтением,
к.х.н. О.В. Мосин

Комментарии запрещены.