Что такое ультрафильтрация воды и зачем она проводится

В каких областях промышленности нужны системы фильтрации?

Фильтры для очистки необходимы в следующих отраслях:

• пищевая промышленность (производство молочных продуктов, алкогольных напитков, хлебобулочных изделий);
• фармацевтике;
• нефтехимических, лакокрасочных, косметических предприятиях;
• производстве бумаги, стекла, текстиля;
• газовых и энергетических предприятий (ТЭЦ, АЭС, ГЭС)
• тяжёлой промышленности.

А также системы для осветления вод активно используются в сельском хозяйстве, животноводстве, медицине, коммунальном водоснабжении.

Промышленная водоподготовка чаще всего включает в себя следующие стадии:

• Грубая очистка. Удаление механических примесей с помощью дисковых, рукавных, сетчатых фильтров;
• Фильтрация с помощью засыпной загрузки (сорбционных аппаратов);
• Тонкая очистка. Выполняется посредством современных технологий – обратного осмоса, ультрафильтрации.

Водоочистную систему подбирают, основываясь на следующих показателях:

• состав исходной воды;
• необходимая производительность;
• требуемый состав жидкости на выходе из системы;
• рентабельность.

Что представляет собой система ультрафильтрации воды

Ультрафильтрацией воды называется метод ее очистки, который заключается в пропускании воды через мембрану с размером пор 0,002–0,1 мкм под определенным давлением. Системы ультрафильтрации воды позволяют ликвидировать взвешенные частицы больше 0,01 мкм (коллоидные примеси, бактерии, вирусы, органические макромолекулы) из водных жидкостей муниципальных и локальных водопроводов (артезианских скважин, колодцев и т. п. – как и в случае использования фильтров очистки воды от железа).

Ультрафильтрация воды – эффективный, не очень затратный и экологически чистый способ очищения от субмикронных механических примесей. В современных системах ультрафильтрации воды используют волокна, состоящие из пор величиной примерно 0,01 мкм.

Ультрафильтрация воды – процесс мембранного разделения, а также концентрирования растворов. Процедура ультрафильтрации проводится под воздействием разницы давлений, предшествующих и последующих ее установке. Ультрафильтрация подобна системам обратного осмоса, в том числе и по аппаратному исполнению. Но требований к отводу от мембранной поверхности концентрированного раствора гораздо больше. Схема проведения рассматриваемого процесса, условно говоря, находится между механическим фильтрованием и обратным осмосом.

Применимость ультрафильтрационных систем намного шире, чем систем обратного осмоса и фильтров удаления железа, ведь ультрафильтрация позволяет решить вопрос фракционирования (селективного удаления частиц). Ультрафильтрация применяется для разделения систем, в которых молекулярная масса растворенных компонентов намного больше молекулярной массы растворителя.

При проверке воды систему ультрафильтрации используют в тех случаях, когда молекулярная масса хотя бы одного составляющего компонента смеси имеет значение от 500 и более. Наряду с системами обратного осмоса принцип действия ультрафильтрации основан на разности давлений. Процесс ультрафильтрации протекает при давлении 0,1–1МПа. Можно также воспользоваться системой умягчения воды – она позволяет добиться наилучшего состава данной жидкости.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

К числу недостатков системы ультрафильтрации воды относят: небольшой технологический диапазон, поскольку проведение процедуры возможно только при доскональном соблюдении всех условий (давления, температуры, состава растворителя и т. д.); невозможность продолжительного использования мембран (1–3 года) из-за образования осадков на поверхности, а также в самих порах, в результате чего мембраны засоряются и реструктурируются.

По сравнению с ультрафильтрацией, очистка воды от железа – более экономичная процедура. Мембрана, применяемая в системах ультрафильтрации воды, блокирует прохождение твердых частиц, бактерий, вирусов, эндотоксинов и т. д., благодаря чему степень чистоты полученной жидкости получается очень высокой. Данная процедура широко используется в целях предварительной очистки поверхностных, морских вод, биологической обработки муниципальных сточных вод.

Половолоконные мембраны позволяют проводить ультрафильтрацию воды следующими способами:

• «Cross-flow» – жидкость делится на фильтрат и концентрат, который сливается в дренаж;

• «Dead-end» – процедура фильтрации сквозь волокна прерывается прямыми и/или обратными промывками, что способствует уменьшению расхода воды.

Читайте материал по теме: Обеззараживание питьевой воды

Основные режимы работы систем ультрафильтрации

Системы ультрафильтрации AMS UF всегда работают в периодическом режиме и находятся в 2-х основных рабочих состояниях:

1. Режим фильтрации (УФ система выдает очищенную воду в линию потребления):

«тупиковый»(через мембраны фильтруется 100% исходной воды,подаваемой на вход УФ системы);
тангенциальный(через мембраны фильтруется большая часть исходной воды, подаваемой на вход УФ системы, оставшаяся часть воды создает поток вдоль поверхности мембраны).

2. Режим обратной промывки (УФ система не выдает очищенную воду в линию потребления):

создается поток фильтрата через мембрану в направлении,обратном таковому при фильтрации, за счет чего происходитсмыв загрязнений с поверхности волокон и восстановлениепроизводительности УФ модулей.

Конструктивно системы ультрафильтрации AMS UF имеют блочную структуру и состоят из следующих основных узлов, необходимых для оптимальной работы с минимальными эксплуатационными затратами:

• блок предварительной грубой фильтрации 100 — 300 мкм;
• блок ультрафильтрационных модулей с поворотными задвижками с пневмоуправлением;
• блок управления работой системы на базе программируемого логического контроллера, включающий также КИПиА (датчики давления / температуры, расходомеры и т.п.);
• блок обратной промывки / «химически усиленной» обратной промывки; компрессор КИП для управления поворотными задвижками (если отсутствует сжатый воздух на площадке);
• насос подачи исходной воды с частотно-регулируемым приводом;

Дополнительно для работы системы ультрафильтрации может также понадобиться:

• дозирующее оборудование для реагентной обработки воды, подаваемой на систему ультрафильтрации (ввод коагулянта, окислителей);
• блок реагентной промывки (в основном для УФ модулей, работающих в режиме «снаружи – внутрь»).

При описании процессов обратного осмоса/ нанофильтрации обычно используются следующие термины.

Выход пермеата — процент получаемой очищенной воды (пермеата) от исходной воды, поступающей на мембранную очистку. Определенное значение выхода достигается регулированием расхода концентрата с помощью вентиля на концентрате. Выход пермеата фиксируется на максимальном уровне, при котором расход по пермеату является максимальным, но при этом исключается осаждение солей на поверхности мембран.

Степень очистки — процент растворённых веществ, удалённых на мембране из исходной воды

При обратном осмосе важно, чтобы степень удаления общего растворённого вещества была высокой, в то время как при нанофильтрации степень очистки от разных веществ может быть различной, например, возможна низкая степень удаления жёсткости и высокая степень удаления органического вещества

Проскок — термин, противоположный термину «степень задержания», т. е. процентная доля растворенных (загрязняющих) веществ, содержащихся в — исходной воде, пропускаемых мембраной.

Пермеат — очищенная вода, полученная в результате мембранной очистки.

Расход (производительность) — расходом по исходной воде называется скорость потока исходной воды в м3/ч, подаваемой в мембранный элемент или систему мембран. Производительность по концентрату — скорость концентрированного потока в м3/ч на выходе из мембранного элемента или мембранной системы. Производительность по пермеату — скорость потока по фильтрату (пермеату) в м3/ч на выходе из мембранного элемента или мембранной системы.

Удельная производительность — скорость потока пермеата, проходящего через единицу мембранной площади, обычно измеряется в литрах на квадратный метр (л/м2×ч).

Принцип действия

Принцип работы ультрафильтра

Основная задача ультрафильтра – обеззараживание и осветление жидкости. Происходит это при прохождении воды через мембрану. Есть два способа – напорный и безнапорный. В первом случае жидкость проходит через слой мембраны под давлением, создаваемым насосом, во втором – с внутренней стороны создается разреженное пространство, и вода всасывается мембраной.

Фильтрующие модули обычно расположены вертикально, чтобы жидкость распределялась равномерно. Элементы системы располагаются в такой последовательности:

1. Водозабор или питающий трубопровод.
2. Насос для регулирования давления.
3. Фильтр с мембраной.
4. Резервуар или труба для чистой воды.
5. Труба для сброса отходов и жидкости после промывки системы.

Мембрана часто засоряется, поэтому при отладке оборудования специалист устанавливает оптимальное давление и частоту промывания системы. Промывка происходит двумя способами – встречным потоком из уже очищенной жидкости или дренажом из водозаборной трубы. Отходы сбрасываются в отдельную емкость и утилизируются.

Материалы изготовления мембран

Основной материал, который используется для изготовления мелкопористой мембраны – полисульфон. Это вещество устойчиво к кислотам, щелочам, спиртам. Полисульфон нового поколения выдерживает температуру до 200 градусов, дает малую усадку и расширение при изменениях температурного режима, поэтому его используют для изготовления деталей, которые должны держать форму в любых условиях. Волокна по своей структуре полые, поэтому материал применяют для изготовления фильтров обратного осмоса и в системах ультрафильтрации. Слабое место полиэстерсульфона – соединения хлора, поэтому производители в качестве основного критерия срока службы выделяют работу с хлорированной жидкостью, исчисляемую в часах.

Критерии выбора

В продаже можно найти бытовые компактные модели и более габаритные, предназначенные для предприятий, многоэтажек.

Чтобы правильно выбрать ультрафильтр, нужно учитывать:

• потребность семьи в чистой воде – сколько литров в сутки расходуется – от этого показателя будет зависеть стоимость,
• какой материал используется при изготовлении мембраны – от этого зависит срок службы и способность к самовосстановлению механизма очистки,
• насколько изделие выдерживает горячую воду,
• давление в городском водопроводе,
• размер пор, от которого будет зависеть, насколько вода качественно очистится.

Поскольку фильтры данного типа стоят не дешево, важно учесть все показатели, чтобы не переплачивать лишнее. Возможно, качество воды в городской системе позволяет использовать ее для купания и стирки, а также мытья посуды, но для употребления внутрь необходимо поставить дополнительный фильтр

В таком случае подойдет самый маленький вариант, который устанавливается в квартире или офисе.

Ультрафильтрационные системы на основе половолоконных модулей.

Мембранные ультрафильтрационные (УФ) системы серии АМS UF предназначены для эффективной очистки природных (в особенности поверхностных) вод и вод хозяйственно-питьевого назначения от взвешен­ных коллоидных примесей, микроорганизмов и вирусов. При правильно подобранном способе предварительной реагентной обработки воды УФ системы способны также значительно снижать цветность и окисляемость поверхностных вод, обусловленные наличием природных органических веществ.

УФ системы серии АМS UF рассчитаны на непрерывную работу и отличаются высоким уровнем автомати­зации, что исключает необходимость в постоянном присутствии оператора. Они способны работать в составе единой автоматизированной системы очистки/подготовки воды либо в составе АСУТП предприятия.

УФ системы серии АМS UF имеют модульную конструкцию, позволяющую с минимальными из­держками ступенчато на­ращивать производительность си­стемы очистки воды. УФ системы серии АМS UF оснащены половолоконными ультрафильтрационными модулями пр-ва INGE AG (Германия), SUEZ (GE Water) (США / Нидерланды), Pentair Water (США), 3M Liqui-Flux (Германия), HORIMEM / MORUI (КНР), допускающими обратную промывку фильтрованной водой, что обеспечивает удаление накопленных загрязнений с поверхности мембран и восстановление производительности.

Ультрафильтрация – определение и область применения

Мембрана задерживает частицы до 0,01 микрона

Всем требованиям предварительной подготовки воды отвечают только мембранные технологии – нанофильтрация, системы обратного осмоса, УФ фильтр для воды. По сравнению со старыми методами – электрокоагуляцией, установкой ультрафиолетового обеззараживания питьевой воды, хлорированием – они наиболее прогрессивные и с каждым годом дают прирост количества качественной чистой питьевой воды.

Ультрафильтрация – это удаление взвешенных частиц с помощью фильтров со сверхонкими порами. К примеру, размер вируса 0,02 микрона, а поры – 0,01 микрона.

Перед финальной очисткой жидкость не должна содержать в себе вещества, которые влияют на показатель мутности – органические и неорганические загрязнители. Поэтому на начальной стадии процесса применяются установки ультрафильтрации, которые очищают воду от 99,99% веществ. Это позволяет сохранить последующие фильтры и увеличить срок эксплуатации.

Размер пор варьируется в зависимости от исходного качества жидкости. Если водозабор происходит из поверхностных источников, требуется более качественный фильтр. При поставке воды из подземных скважин можно обойтись фильтрами с увеличенной пористостью.

Вода

В процессе гемодиализа пациенты подвергаются воздействию больших объемов жидкости, которая используется для выведения продуктов жизнедеятельности организма из крови пациента

Более 95% диализной жидкости это вода, и поскольку она отделяется от крови пациента неселективной мембраной диализатора, которая проницаема для многих вредоносных субстанций содержащихся в воде, жизненно важно содержать воду для диализа насколько это возможно чистой. Качество воды в настоящее время является важнейшей определяющей биосовместимости всей системы

Среднестатистический пациент отделения диализа получает диализ 3 раза в неделю по 4-5 часов, таким образом, нуждается в 300-400 литрах воды в неделю. Это достаточно большое количество воды в сравнении с 10-14 литрами выпитой в неделю воды, в особенности учитывая, что здоровые люди большую часть вредоносных веществ выводят через почки и желудочно-кишечный тракт.

Поскольку вредоносные вещества могут проходить через мембрану диализатора, очень важно, чтобы вода была максимально очищена от подобных веществ. Водопроводная вода содержит высокий уровень загрязнения и для отсечения вредоносных агентов требуется Система водоочистки (СВО)

Для оценки организации системы водоочистки нужно понимать, что будет являться источником воды и какие потенциально опасные агенты в этой воде могут содержаться.

Вне зависимости от происхождения источника воды, он подвергается очистке Горводоканалом, для того чтобы сделать воду питьевой, иногда даже канализационная вода подвергается повторной очистке для достижения питьевых свойств. Горводоканал зачастую применяет следующие методы очистки:

Флоккулянты (например, Сульфат алюминия): для удаления не фильтруемых растворенных веществ (коллоиды)
Глубокая фильтрация: для удаления фильтрующихся веществ
Хлор или хлорамины: для дезинфекции
Фтор: для предотвращения разрушения зубов
pH повышающие субстанции (например Гидроксид натрия): для уменьшения выщелачивания металлов из труб
Ирония заключается в том, что Горводоканал, добавляя множество веществ для того, чтобы сделать воду доступной для питья, так же делает воду более вредной для диализа и снижает эффективность Системы водоочистки.

Таким образом можно сделать вывод, что чем чище вода, тем большей она может принять в себя от пациента….тем меньше она отдаст побочных, растворенных в ней веществ, тем лучше для пациента. Это первый аспект, который обеспечивает качество диализа.

Вторым фактором качества процедуры является диализатор. А если быть еще точнее – мембрана.

Наиболее распространенным типом мембраны, которая обеспечивает наименьший процент аллергических реакций и наибольшие клиренсовые показатели по выводимым веществам является Синтетическая мембрана. Фактически почка – это и есть диализатор. Именно там происходит обмен веществами между кровью и диализной жидкостью.

Мембрана диализатора содержит отверстия….в зависимости от величины этих отверстий и пропускаемых через них воды и веществ диализаторы делят на низкопоточные и высокопоточные. Основным критерием для их классификации является Коэффициент ультрафильтрации. Он показывает как много жидкости можно через эти отверстия перенести при единице оказываемого давления. Деление выглядит так:

низкопоточный КУФ до 20
среднепоточный КУФ 20-40
высокопоточный КУФ выше 40
На практике самый простой способ посчитать выглядит так:

Коэффициент ультрафильтрации = 15 мл/час на единицу давления в мм.рт.ст. – для нас это будет значить, что этот диализатор низкопоточный.

Предположим что создаваемое трансмембранное давление в аппарате в процессе процедуры диализа составляет 100 мм.рт.ст.

Таким образом, за одни час на данном диализаторе будет убрано 1500 (15*100) мл жидкости. Для того, чтобы убрать больше нужно либо повысить трансмембранное давление, либо заменить диализатор на более производительный.

Как видим очень просто можно понять, что для достижения цели убрать 2-4 литра жидкости за процедуру длящуюся 4 часа достаточно диализатора классифицируемого как низкопоточный.

Принцип подбора оборудования

Специалисты АО «Ионообменные технологии» разрабатывают установку ультрафильтрации под конкретные технические нужды заказчика.

Стандартно перед поставкой установки проводятся следующие этапы работы:

• пилотные натурные испытания на реальной воде заказчика
• выбор оптимального для конкретной воды технического решения (подбор типа ультрафильтрационного элемента, определения реальных собственных нужды установки)
• разработка конструкторской документации установки с учетом требуемой производительности, результатов пилотных испытаний, наличия у заказчика конкретных реагентов и пр.
• проектирование требуемой установки с учетом наличия свободных площадей под строительство и прочих особенностей площадки.

Диапазон разрабатываемых ультрафильтрационных установок: от 50 до 1000 м3/ч.

Стандартные установки разрабатываются для содержания мутности до 100 мг/л.

Основные принципы процесса ультрафильтрации

Мембранный элемент с полыми волокнами. Фильтрация «изнутри-наружу». Режим «cross flow» 1 – патрубок подачи воды; 2 – торцевые крышки; 3 – патрубок пермеата; 4 – корпус; 5 – полые волокна; 6 – патрубок концентрата; 7 – герметизирующая заливка; 8 – концевые камеры

Мембранный модуль, изготовленный из полых волокон – это пластиковый корпус, включающий тысячи полых волокон внутри. Концы волокон герметично соединены, открытые поперечные срезы выходят в концевые камеры.

Первоначальная вода попадает в концевую камеру, перемещается внутрь по волокнам и через стенки волокон выходит отфильтрованная наружу. Фильтрат накапливается внутри корпуса и выходит наружу сквозь один или два фильтратных отверстия, что зависит от модели модуля.

При режиме «cross flow» концентрат выводится с другой стороны модуля. При способе фильтрации «end flow» сброса концентрата не происходит, т.к. концентратный порт закрыт.

Область применения систем ультрафильтрации в водоподготовке:

Водоподготовка в теплоэнергетике

Предварительная очистка перед системами умягчения и глубокого обессоливания

Водоподготовка в пищевой промышленности

Удаление бактерий и вирусов, предварительная очистка перед системами обрaтного осмоса

Очистка воды в муниципальном водоснабжении

Удаление взвешенных веществ, бактерий (Legionella, Cryptosporidium), вирусов

Очистка сточных вод

Доочистка после биологических реакторов

Одним из основных критериев при выборе того ли иного типа ультрaфильтрaционных мeмбран является содержание взвешенных веществ в обрабатываемой воде. Имеющиеся на сегодняшний день мембраны позволяют работать практически с любым содержанием взвешенных веществ.

Качество воды, oчищенной методом ультрaфильтрaции:

по иону Fe3+ стабильно менее 0,1 мг/л; по мутности стабильно менее 0,1 мг/л по каолиновой шкале;

по перманганатной окисляемости, как правило, менее 5 мг/л;

по микробиологическим показателям степень задержания 99,9%.

по взвешенным в

еществам стабильно менее 1 мг/л; 

Обязательное оборудование водоподготовки:

Установка предварительной oчистки воды (блок самопромывных сeтчатых или дисковых фильтров);

Резервуары запаса очищенной воды;

Установка дозирования коагулянта;

Установка обратных промывок блоков ультрaфильтрации;

Установка химическ

ой промывки мембран с использованием гипохлорита натрия, кислоты, щелочи (CEB).

Дополнительное оборудование водоподготовки:

Установка усиленных химических промывок (CIP);

Установка нейтрализации химических сточных вод.

4 совета, как выбрать надежную установку ультрафильтрации воды

Если вы всерьёз думаете приобрести систему ультрафильтрации воды, прежде вам важно узнать об отличительных характеристиках ультрафильтрационных модулей. Ведь вы наверняка заинтересованы в качественном и эффективном оборудовании

Если так, то ниже приведены полезные советы, как выбрать надёжную установку ультрафильтрации воды.

Совет 1. Дизайн модуля в виде кольцевого зазора лучше, чем дизайн в виде центральной трубки.

От дизайна модуля зависит система обратной промывки. В случае правильного дизайна модуля ультрафильтрации воды повышается качество работы обратной промывки: уменьшаются загрязнения, сокращается нагрузка на мембраны, что продлевает работоспособность модуля. Этого легко добиться с помощью грамотного распределения жидкости в модуле, если перепады давления в осевом и радиальном участках снижены. Поэтому дизайн модуля кольцевого зазора системы ультрафильтрации воды эффективнее дизайна в виде центральной трубки, поскольку кольцевой зазор способствует одинаковому распределению воды для обратной промывки и на площади мембраны.

Совет 2. Своевременная диагностика целостности мембран продлит срок службы модуля.

В том случае, если меняется качество отфильтрованной воды, необходима современная диагностика мембран, которая поможет устранить неполадки и значительно повысить работоспособность системы ультрафильтрации воды. Если во время теста будут обнаружены пузырьки, то модуль повреждён. Чтобы избежать лишних проблем, старайтесь отдавать предпочтение производителю, предлагающему установку ультрафильтрации воды с модулями, не требующими извлечения из установки для проведения теста. Это значительно упростит процесс диагностирования.

Совет 3. Так как чередование подачи исходной воды верхний/нижний порт обеспечивает равномерное распределение нагрузки по высоте волокон, то при выборе модулей ультрафильтрации стоит остановиться на тех, у которых есть два порта для подачи исходной воды.

От этого зависит, сможете ли вы менять точки входа, поскольку так эффективнее происходит распределение загрязнений жидкости на волокнах мембраны.

Совет 4. Правильная организация обратной промывки – эффективное удаление всех загрязнений.

Чтобы надлежащим образом сориентировать поток жидкости для обратной промывки, важно с вниманием отнестись к выбору порта для подачи. Например, вода шла сверху вниз, и бактерии скапливались в конце волокон, значит, и обратная промывка должна происходить в таком же направлении в отношении модуля ультрафильтрации воды. Данный тип промывки так и называется «обратная промывка сверху»

Соответственно, «обратная промывка снизу» отличается направлением подачи воды в противоположную сторону.

Данный тип промывки так и называется «обратная промывка сверху». Соответственно, «обратная промывка снизу» отличается направлением подачи воды в противоположную сторону.

Безусловно, в России достаточно предпринимателей, занимающихся производством и последующей реализацией установок для ультрафильтрации воды. Из-за широты выбора новичку довольно сложно приобрести качественную систему ультрафильтрации воды без помощи знающих людей. Мы уже говорили о том, что различные фильтры для очистки жидкости имеют массу характеристик, отличающих одну установку от другой. Даже если вы нашли и тщательно изучили несколько статей из Интернета по самостоятельной инсталляции системы ультрафильтрации воды, не стоит возводить себя в ранг профессионала. Лучше обратиться к специалистам.

Существует масса компаний по установке систем ультрафильтрации воды, которые смогут качественно и надёжно выполнить свою работу. Помимо непосредственно установки системы ультрафильтрации воды, мы предоставим консультанта, который ответит на все интересующие вопросы касаемо фильтров для воды. Мы готовы провести анализ воды из скважины или колодца, посодействовать с выбором необходимого оборудования и пр.

Компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

• Выбрать фильтр для воды.

• Подключить систему фильтрации.

• Подобрать сменные материалы.

• Устранить неполадки в работе оборудования.

• Привлечь специалистов-монтажников.

• Дать телефонную консультацию по интересующим вопросам.

Доверьте очистку воды профессионалам компании «Biokit», которые заботятся о вашем здоровье.

Особенности предлагаемого оборудования и услуг по водоподготовке

Реализуемые мембранные системы водоподготовки стойки к воздействию химических реагентов и биообрастанию. При этом высокая скорость потока обеспечит низкие показатель зашламления мембран и высокую производительность даже при мутной воде в водозаборе. Мембранная структура снижает расходы на электроэнергию.

Оказываем такие услуги:

• проводим тестовые испытания воды с помощью пилотной установки;
• рассчитываем параметры системы водоподготовки с учетом всех характеристик;
• изготавливаем установки с расчетными характеристиками на собственной производственной линии;
• монтируем и обслуживаем установки ультрафильтрации воды.

Основные характеристики систем ультрафильтрации

Режим фильтрации	Тупиковый или тангенциальный
Рабочая площадь мембранных элементов	10, 40, 46, 60 м2
Удельный поток фильтрата*	60 – 120 л·м2/ч
Степень извлечения фильтрата*	85 – 95 %
Электропитание	3 х 380 – 400 В, 50 Гц
Контур управления	1 х 220 – 230 В, 50 Гц
Удельный расход электроэнергии	0,10 – 0,15 кВт/ч·м3 очищенной воды
Качество фильтрата после ультрафильтрации:
мутность (NTU)	<0,1 NTU (при мутности исходной воды <50 NTU)
коллоидный индекс (SDI15)	<1,0 (при мутности исходной воды <25 NTU)
Параметры воды на входе в УФ-систему:
мутность	<75 NTU
перманганатная окисляемость	<80 мгО2/л
нефтепродукты	<0,1 мг/л

* в зависимости от типа и состава исходной воды (мутности, цветности, содержания и типа органических веществ)

Установки ультрафильтрации

Типовая комплектация

• Мембранные модули половолоконного типа с различной отсекающей способностью отсекающей способностью (чаще всего 100 кДа).
• Система промывки мембран обратным током с насосом, фильтром и дозатором гипохлорита натрия для проведения химусиленной промывки.
• Система CIP-мойки в составе: емкость химического раствора, маточная емкость, насос циркуляции раствора и перекачивания из маточной емкости в основную, промывной насос.
• Система мембранных и электромагнитных вентилей для коммутации потоков.
• Компрессор для управляющего воздуха.
• PLC-контроллер для управления процессом.
• Комплект измерителей расхода (флоуметров).
• Дифференциальный манометр.

Дополнительное оборудование (опции):

• Фильтр сетчатый с автоматической промывкой для исходной воды 80-100 мкм.
• Насосная станция подачи исходной воды с частотным регулированием.
• Дозатор гипохлорита натрия для исходной воды.
• Измеритель мутности исходной воды и фильтрата (мутномер).
• Измеритель содержания остаточного хлора.
• Емкость для сбора фильтрата установки ультрафильтрации.
• Регулятор давления.
• Интеграция в АСУ ТП.
• рН-метр портативный для проведения химпромывки
• Набор рагентов портативный для измерения свободного хлора.

Описание работы установки:

Исходная вода с давлением 1,6 – 4,1 бар подается на сетчатый фильтр 80-100 мкм, а затем – непосредственно в мембранные модули установки ультрафильтрации. Фильтрование осуществляется изнутри волокна наружу. Для предотвращения биообрастания в исходную воду дозируется 0,5-1,0 мг/л гипохлорита натрия.

В процессе загрязнения внутренней поверхности волокна возникает необходимость проведения промывки из-за перепада давления, называемого трансмембранным. Промывка проводится сначала прямым потоком с расходом в 1,5 раза большим номинального, а затем обратным – с расходом в 2 раза большим номинального. В конце цикла промывки – снова прямой поток. Общая длительность цикла промывки – 2-3 минуты. Периодичность устанавливается в зависимости от степени загрязненности мембран, т.е. от величины трансмембранного давления.

В процессе промывки в воду автоматически подается гипохлорит натрия 200,0 мг/л для дезинфекции и улучшения отмывки (CEB1). Иногда требуется также проведение промывки с химическими реагентами (щелочами и кислотами) для отмывки или предупреждения загрязнений (CEB2).

В случае повышения трансмембранного давления до величины 1 бар срабатывает аварийное автоматическое включение цикла промывки во избежание порыва мембранных волокон.

Фильтрат (очищенная вода) накапливается в баке фильтрата, из него же ведется забор воды для промывки. Противодавление более 0,5 бар нежелательно.

Со временем слой загрязняющих отложений на мембране увеличивается, и возникает необходимость проведения более длительной промывки химическими веществами. Для такой промывки в установке предусмотрена система CIP-мойки, включающая емкости для рабочего и маточного растворов, а также насосы и картриджные фильтры.

Управление клапанной системой осуществляется PLC-контроллером посредством сжатого воздуха, производимого компрессором.