Мембранные системы очистки воды
Системы мембранной фильтрации используются в широко понимаемой промышленности. Методы мембранного разделения долгое время использовались только в лабораторных масштабах.
Развитие этой техники происходило с развитием химии пластмасс, в частности синтетических полимеров, из которых изготавливается подавляющее большинство проницаемых и селективных мембран.
Что такое мембранные системы?
По своему назначению все мембранные системы относятся к большой группе техники для разделения компонентов жидких и газовых смесей. В зависимости от своих свойств мембраны могут быть использованы для разделения частиц размером от десятков мкм до десятых долей нм. В этой технологии чаще всего выделяют следующие процессы:
- Микрофильтрация — этот процесс осуществляется при давлении 0,1-5 бар. Мембрана задерживает частицы > 0,1 мкм. Механизм используется для удаления механических взвесей, бактерий, вирусов из растворов или для очистки воды.
- Ультрафильтрация — этот процесс осуществляется при давлении 0,5-10 бар. Мембрана улавливает частицы размером > 5 нм. Механизм приводит к фракционированию макромолекул и удалению бактерий и вирусов.
- Нанофильтрация — этот процесс осуществляется при давлении 10-30 бар. Мембрана задерживает частицы размером около 1 нм. Этот механизм используется для смягчения воды, очистки сточных вод, очистки промышленных сточных вод, удаления пестицидов и тяжелых металлов.
- Обратный осмос — этот процесс осуществляется при давлении 10-100 бар. Мембрана задерживает низкомолекулярные соединения и ионы. Этот механизм используется для обессоливания воды и производства сверхчистой воды для нужд электроники.
Преимущества мембранных методов
Эти мембранные технологии имеют много преимуществ перед традиционными методами очистки воды и сточных вод.
Положительными сторонами являются, прежде всего, низкое энергопотребление и отсутствие необходимости добавления химикатов.
Недостатком этой технологии является ограниченный срок службы, вызванный малой химической и термической стойкостью.
Мембранные технологии требуют промывки из-за обрастания, т. е. накопления слоя частиц на поверхности мембраны.