info@medfilter.ru

Установки серии УВОИ-«МФ»-1812 для получения «Воды очищенной» по ФС 2.2.020.15

Высокая селективность мембран для нанофильтрации или обратного осмоса при использовании режима тупикового фильтрования неизбежно привела бы к их быстрому забиванию. С другой стороны низкая проницаемость этих мембран и их композиционная структура не позволяют реализовать обратную промывку. Поэтому тупиковый режим для нанофильтрации и обратного осмоса неприемлем. Процессы нанофильтрации и обратного осмоса могут использоваться только в режиме тангенциального фильтрования ( cross - flow filtration ), т.е. только при наличии потока, движущегося вдоль поверхности мембраны и смывающего отделяемые загрязнения.

НПК "Медиана-фильтр" представляет современные системы очистки воды и водоподготовки:

Лабораторные установки

Засыпные фильтры

Промышленные системы

Мобильные системы

Для процессов обратного осмоса нашли применение все основные типы мембранных элементов: трубчатые ( Tubular ), плоско-рамные ( Plate & Frame ), половолоконные ( Hollow Fiber ), рулонные (спирально намотанные – Spiral Wound ) и листовые ( Flat Sheet ), последние – главным образом для лабораторной и аналитической практики.

Достижение приемлемой производительности при низкой проницаемости мембран требует применения элементов с высокой удельной площадью мембран в единице объема аппарата. К таковым можно отнести половолоконные и рулонные элементы.

Первоначально (в 60–70-е годы прошлого века) получили широкое распространение обратноосмотические элементы на основе полых волокон (особенно для целей опреснения морской воды).

Половолоконные элементы обеспечивали высокую производительность и не требовали применения специальных дренажных устройств. Использовались полые волокна на основе анизотропных мембран диаметром 45–200 мкм при толщине стенки 10–50 мкм, уложенные U -об­разно внутри напорного корпуса. Значение удельной площади активной поверхности мембран достигало 10000 м 2 /м 3 . На рис. 5.5 приведена схема такого элемента. Обрабатываемая вода под давлением распределяется радиально внутри элемента с помощью перфорированного коллектора, проходящего по всей его длине, затем сквозь стенки волокон поступает в их внутренний канал. Концы волокон, находящиеся в эпоксидном замке, открыты. Очищенная вода собирается и выводится из элемента.

Концентрат собирается в пространстве между наружными поверхностями волокон и отводится из корпуса.

Рис. 5.5 . Половолоконный обратноосмотический элемент с U –образным расположением волокон:

1 – пучок полых волокон; 2 – герметик; 3 – пористый дренаж; 4 – крышка; 5 – фланцевое соединение; 6 – корпус

Элементы с полыми волокнами отличались большим разнообразием по типоразмерам, производительности и характеристикам волокон, в зависимости от области применения (для пресных или морских вод). Основным производителем обратноосмотических половолоконных элементов стала компания «DuPont» (США).

Однако для снижения концентрационной поляризации и загрязнения мембран необходима организация более упорядоченного и контролируемого потока вдоль мембран, что невозможно в использовавшейся конструкции элементов с полыми волокнами. Это привело к тому, в 70- е годы ХХ века наибольшее распространение для целей водоподготовки получили рулонные обратноосмотические и нанофильтрационные элементы, которые на сегодняшний день практически полностью вытеснили половолоконные элементы и доминируют на рынке.

Технологическая гибкость схемных решений установок, обеспечиваемая применением рулонных элементов по сравнению с возможностями половолоконных или плоско-рамных аналогов максимальна и просто не сопоставима с уровнем, достигаемым при использовании трубчатых элементов.

И, пожалуй, только по одному показателю рулонные элементы уступают трубчатым и плоско-рамным «собратьям» – по возможности проведения эффективной очистки. Вот почему в процессах пищевых и биотехнологий для целей обратного осмоса значительно чаще других применяются плоско-рамные и трубчатые элементы.

Изготовление элементов при помощи технологии автоматического рулонирования (производства рулонов из плоской пленки) обеспечивает идентичность рабочих характеристик элементов внутри каждого класса и типоразмера. Применяемое мембранное полотно свободно от поверхностных дефектов: в настоящее время ведущие производители принципиально не прибегают к установке заплаток на дефектные участки, что практиковалось 20–25 лет назад, а выбраковывают дефектный мембранный лист целиком.

Автоматизированное изготовление обеспечивает максимальную величину активной поверхности мембраны. При изготовлении мембранных элементов производители стремятся использовать более короткие листы при большем количестве пакетов (рис. 3.47). Это обеспечивает меньшее гидравлическое сопротивление и большую устойчивость к негативному воздействию загрязнителей.

Обратноосмотические мембранные элементы имеют специализацию: мембрану готовят специально для конкретного класса задач, что обеспечивает оптимальные технико-экономические показатели.

Представим классификацию мембран на примере продукции « Dow Chemical ».

Элементы FILMTEC классифицируются в соответствии принадлежностью к тому или иному семейству мембран:

F Т30, NF 70, NF 90, NF 200, NF 270 и т.п.;

с их назначением (табл. 5.2 и 5.3):

• TW – для чистой воды ( Tap Water );
• BW – для солоноватой воды ( Brackish Water );
• SW – для морской воды ( Sea Water );
• NF – для нанофильтрации.

Кроме того, буквами обозначаются специфические характеристики элемента:

• LE – экономичный, низкого давления ( Low Energy );
• XLE – сверхнизкого давления ( eXtra Low Energy );
• HP – высокой производительности ( High Production );
• HR – повышенной селективности ( High Rejection );
• FF – защищенный от микробиологического загрязнения для пищевой промышленности и фармацевтики ( Full Fit food or pharmaceutical );
• FR – защищенный от загрязнения ( Fouling Resistant ) .

Например, SW 30 HR – мембрана семейства FT 30 для морской воды, имеющая повышенную селективность.

Последнюю часть стандартного обозначения представляют собой диаметр (10, 18, 25, 40, 80) в десятых дюйма и длина (4; 21; 40; 80) элемента в дюймах. Например, BW 30-2540, BW 30-4040, BW 30-8040 и т.д. Иногда диаметр и длина заменяются на рабочую поверхность мембраны в квадратных футах ( BW 30-400, NF 90-400).

Мембраны других производителей («Toray », «GE Water » (« Osmonics ») , «Hydranautics» , « Koch ») имеют свою номенклатуру [96, 98–100, 153–155], но стандартизованы с элементами FILMTEC [151] по размерам и близки по характеристикам.

5.2. Типы элементов FILMTEC

5.3. Стандартные тестовые условия