Autonomní systém zásobování vodou používá vodu ze studní a vrtů. Jeho kvalita neodpovídá vždy bezpečnostním normám. Organické a minerální látky jsou v něm rozpuštěny. Jejich vysoká koncentrace může být škodlivá pro zdraví, zanechat na povrchu topných těles vodní kámen. Technologie membránové úpravy vody jsou moderní a efektivní metoda. Je založen na vícestupňové filtraci. Instalace membrány zajišťuje čištění kapaliny na molekulární úrovni.
Zařízení a princip fungování membránových filtrů pro vodu
Hlavním prvkem filtru je membrána. Vyrábí se ze syntetických materiálů (lavsan, propylen, celulóza). Porézní film propouští molekuly vody a kyslíku a zachycuje nečistoty. Parametry čištění závisí na velikosti otvorů. Organické a minerální látky, jejichž průměr přesahuje póry, zůstávají na povrchu filtru. Výkon zařízení závisí na několika faktorech:
- stupeň kontaminace kapalinou;
- systémový tlak;
- teplota vody;
- oblast membrány.
Při průchodu filtrem je voda rozdělena do dvou proudů. Jeden je směrován přes póry membrány. Prochází několika vrstvami syntetického materiálu a je očištěn od škodlivých nečistot. Druhý proud se používá k odstranění usazenin.
Kapalina zbavená kontaminace se nazývá permeát. Je přiváděn do vodovodního systému. Voda proplachující zachycené nečistoty (koncentrát) je posílána do kanalizace nebo použita pro domácí potřeby. Vysoká úroveň čištění umožňuje vypít tekutinu bez varu.
Druhy a konstrukce membrán
Membránové prvky se liší velikostí pórů a stupněm čištění tekutiny:
- Mikrofiltrace - velikost otvorů je 0,1-1 mikronů. Materiál se používá pro předběžnou filtraci, oddělování jemných suspenzí a koloidních nečistot. Kapalina se stane průhlednou.
- Ultrafiltrace - odstraněny parametry 0,1-0,02 mikronů, řasy, mikroorganismy, oxidy kovů, malé koloidy.
- Nanofiltrace - průměr pórů 0,02-0,00 um. Filtr je schopen extrahovat těžké kovy a sloučeniny chloru z vody. Kapalina vyjde změkčená, složení soli se mírně mění.
- Reverzní osmóza - nejmenší otvory v membráně jsou 0,001 až 0,001 mikronů. Materiál zadržuje všechny nečistoty rozpuštěné ve vodě. Systémy reverzní osmózy odstraňují bakterie, soli, pesticidy, ropné produkty. Používají se ve farmakologii, odsolovací zařízení mořské vody.
Membránové filtry jsou klasifikovány podle tvaru čisticího prvku.
Plochý disk
Diskové filtrační fólie se obvykle instalují k čištění velkých objemů vody. Pracovní položky mají tři podoby:
- vyztužený - polymerní porézní film je nanesen na tkaninový podklad;
- epigastrický - konstrukce umožňuje použití další vrstvy materiálu s velkými otvory;
- non-substrát - jsou vyrobeny z homogenního materiálu (polyamid, nylon, fluoroplast).
Diskové membránové prvky jsou nejméně žádané.
Válec
Nejúspěšnější konstruktivní řešení, tato možnost se používá pro rostliny s reverzní osmózou. Představuje membránový prvek navinutý ve formě role na perforovanou trubici. Voda teče z konce modulu a pohybuje se ve spirále směrem ke středu. Při průchodu několika vrstvami z hlavní membrány a polyesterových substrátů se zbaví nečistot.Separační sítě zabraňují přilnutí pracovního materiálu. Koncentrát se vypouští do kanalizace.
Trubkové
Filtrační modul je naplněn trubkami z porézního materiálu (keramika, cermet nebo plast). Umístění otvorů v nich je symetrické a asymetrické. Kapalina pod tlakem prochází pracovní vrstvou, na které zůstává kontaminace. Vyčištěná voda se shromažďuje ve skladovací nádrži, koncentrát se vypouští do kanalizace samostatným otvorem. Trubkové keramické moduly jsou nejlepší volbou pro instalaci do centralizované vodovodní sítě. Zachytávají částice železa, soli, nejsou citlivé na abrazivní částice.
Duté vlákno
Moduly se skládají z velkého počtu tenkých trubek (o průměru asi 1 mm). Jejich stěny jsou pokryty mikroskopickými otvory. Filtry zachycují železné nečistoty, mikroorganismy, bakterie, Giardia cysty. Použití více prvků zvyšuje celkovou filtrační plochu. Membrány z dutých vláken jsou brzy náchylné k ucpávání. Před nimi se doporučuje provést mechanické čištění kapaliny.
Pro použití v podmínkách tábora nebo v zemi jsou nabízeny pásové membránové filtry. Konstrukce je ponořena do nádoby s vodou, vyčištěná kapalina je vypouštěna odtokovou trubkou.
Kritéria výběru
Před zakoupením konstrukce filtru je použitá voda předána ke kontrole. Závěr o jeho složení vám řekne, jaký typ membrány nainstalovat. Vysoké požadavky na kvalitu úpravy vody vyžadují instalaci systému reverzní osmózy. Při výběru membrány se bere v úvahu tlak ve vodovodní síti domu.
Pro provoz ultra- nebo nanofiltru postačí 1-2 atmosféry, reverzní osmóza bude vyžadovat zvýšení tlaku na 3-3,5 atmosféry. Náklady na design filtru závisí na jeho schopnostech. Nejúčinnější systém má vysokou cenu. Výkon zařízení je vybrán podle průměrného parametru spotřeby vody v rodině.
Vlastnosti instalace a provozu
Membránový filtr je namontován na potrubí se studenou vodou. Racionální možnost instalace je pod dřezem v kuchyni. Zařízení je umístěno blízko spotřebního kohoutu a kanalizace. Postup instalace je uveden v pokynech. Před zahájením práce je pohyb vody v systému blokován. Zbytky se odvodní otevřením kohoutku. Sestava odtoku kohoutku se točí.
Na vedení je nainstalován odpalovací a kulový ventil. Na dřez je namontován samostatný faucet pro příjem vyčištěné vody. Filtrační jednotka je sestavena podle pokynů. Před instalací systému reverzní osmózy je nutné nainstalovat několik modulů předúpravy (mechanické, uhlí).
Membrána vyžaduje pravidelné mytí. Je umístěna pod tlakem horké (40 °) vody. Při těžké kontaminaci se blok 20 až 30 minut spouští na roztok kyseliny citronové. Poté je část důkladně omyta pod chladným proudem. Životnost membránového modulu je 1-3 roky, je uvedena výrobcem. Signálem o nutnosti náhrady je snížení tlaku kapaliny a vzhled chuti.
Výhody a nevýhody
Výhody membránových filtrů pro vodu:
- vysoký stupeň čištění;
- pohodlné a snadné ovládání;
- dlouhodobé používání a možnost samoobsluhy;
- kompaktní velikost.
Nevýhody:
- významná spotřeba vody;
- vysoký stupeň odstraňování minerálů z kapaliny během reverzní osmózy;
- nutnost montáže výstupu do kanalizace.
Metody membránové úpravy vody se používají pro domácí, lékařské a technické účely. Při instalaci systému v bytě je nutné pravidelně sledovat hladinu solí v kapalině pomocí testeru TDS.
