Обратноосмотические мембраны

Обратноосмотические мембраны 4040 и 8040 для промышленных систем обратного осмоса

На сегодняшний день обратный осмос является самым перспективным методом получения чистой воды в бытовых условиях и промышленных масштабах. Фильтрующий элемент установок обратного осмоса – полупроницаемая мембрана задерживает до 99,9% ионов минеральных солей, а также вирусные организмы, бактерии и соединения органической природы. Для прохождения процесса обратного осмоса используется давление, величина которого варьируется в пределах от 7 до 50 атм. Основное достоинство технологии заключаются в том, что с помощью обратного осмоса может решить практически любую задачу в сфере очистки и подготовки воды.

Обратноосмотическая мембрана: что она собой представляет

Полупроницаемая мембрана – главный элемент в конструкции обратноосмотической установки. Современные мембраны производятся из тонкопленочных материалов на основе полимеров, которые сочетают эффективность фильтрации с производительностью и повышенным сроком службы. Неравномерный композитный материал мембраны состоит из двух слоев, которые тесно связаны друг с другом. Внешний защитный слой характеризуется плотной структурой и имеет толщину порядка 0,000001 см. Второй слой имеет меньшую степень плотности и толщину в 0,005 см. Мембрана удерживает в себе неорганические молекулярные элементы, соли в растворенном виде и молекулы органического происхождения, молекулярная масса которых превышает 100. Молекулы воды беспрепятственно проходя через мембрану,  отводятся через центральную трубку с перфорацией и формируют пермеатный поток.

Процесс отделения концентрата от воды сопровождает увеличение осмотического давления. Фильтрация осуществляется до приведения системы в состояние равновесия. Когда раствор приобретает определенную концентрацию, осмотическое и внешнее давления уравниваются друг с другом, вследствие чего происходит прекращение диффузии сквозь мембрану. Для непрерывности процесса фильтрации концентрат примесей удаляется в дренаж.

Назначение мембран

Мембранные элементы 4040 и 8040 используются в обратноосмотических системах с высоким уровнем производительности. Они предназначены для решения следующих задач:

• опреснение соленой воды;
• подготовка воды для нужд объектов теплоэнергетической промышленности;
• производство сверхчистой воды для нужд медицины и радиоэлектроники;
• получение основы для технологических растворов в пищевой, фармацевтической и химической сферах.

Основные характеристики мембранных элементов 4040 и 8040

• Типоразмер («4040», «8040»). Типология соответствует общепринятым стандартам. Указывает на совместимость мембраны с соответствующим размером корпуса.
• Производительность (2400 GPD, 11000 GPD) – количество галлонов воды, которое в течении суток может очистить мембрана (gallons per day / галлон в сутки). 1 галлон = 3,78 литра. Соответственно мембрана 2400GPD может производить до 9072 литров очищенной воды в сутки.
• Селективность (98%, 99%) – указывает в процентном соотношении на эффективность очистки воды от примесей. Чем выше процент, тем более высокая степень очистки.

Типоразмеры промышленных мембран

• Обратноосмотические мембраны для промышленных установок обратного осмоса производятся в двух основных типоразмерах 4040 и 8040.
• Мембраны 4040 имеют размеры: длина -1016 мм, наружный диаметр-99,7-102 мм (~4,0”), диаметр выходной трубки-19,1 мм.
• Мембраны 8040 имеют размеры: длина -1016 мм, наружный диаметр-201,9-203 мм (~8,0”), диаметр выходной трубки-19,1 мм.

Производительность обратноосмотических мембранных элементов

Производительность мембран предопределяется 3 главными характеристиками:

• Давление
• Концентрация раствора
• Температура

Производительность очистки на мембране предопределяется  концентрацией раствора и величиной давления, а температура воды для обратноосмотического процесса обладает косвенной зависимостью. Увеличение температуры раствора незначительно воздействует на селективность, но оказывает прямое влияние на плотность и концентрацию раствора. По этой причине значимой характеристикой, необходимой для установления воздействия температурных показателей на обратноосмотический процесс представляется концентрация солей в растворе. В случае, если температура воды увеличивается, то среда приобретает меньшую плотность и вязкость, и как следствие происходит повышение производительности, но при этом сокращается срок службы мембранного элемента.

Селективность мембран 4040 и 8040

Под термином «селективность» понимается способность мембранного элемента задерживать примеси. Это один из главных индикаторов эффективности функционирования фильтра. Селективность определяется в качестве коэффициента удерживания примесей из раствора и имеет процентное выражение. Селективность мембранного элемента является изменчивым показателей. Установление удерживающей способности определяется на основании следующих факторов:

• гидродинамическая среда функционирования;
• показатель давления при работе;
• происхождение веществ, которые были растворены;
• материал, из которого выполнен мембранный элемент;
• концентрация раствора.

Чтобы оценить уровень эффективности обратноосмотических фильтров-мембран промышленного назначения, могут применяться и иные индикаторы, характеризующиеся большей стабильностью. Среди них можно выделить коэффициенты отражения и фильтрации. Тем не менее, но точки зрения потребителя необходимо знать, насколько в результате будет чистой вода. По этой причине показатели селективности и проницаемости мембранно-фильтрующих элементов представляются главными характеристиками фильтра.

Обратноосмотические мембраны создавались специально для опреснения соленой воды. В этой связи показатель селективности мембран определяют по раствору соли (поваренной). По иным же веществам селективность может разниться в значительном диапазоне.

Под термином «солесодержащие воды» целесообразно понимать совокупный уровень солей неорганического происхождения в составе раствора, говорящий об уровне минерализации жидкости:

• растворы-рассолы – свыше 50 г/л;
• соленые растворы – от 10 до 50 г/л;
• солоноватые растворы – от 1 до 10 г/л;
• пресные растворы – не более 1 г/л.

В зависимости от требований к составу очищенной воды  и солесодержания в исходной воде используются мембраны с разной селективностью и рабочим давлением:

1. Высоконапорные мембранные элементы. Используются для фильтрации растворов с концентрацией взвесей до 50 тыс. мг/л. Они удаляют порядка 99,8% хлорида натрия.
2. Низконапорные мембранные элементы используются для удаления солей из водопроводных, поверхностных и подземных вод, в которых концентрации солей достигают 10 тыс. мг/л. Показатель селективности достигает 99,5%.
3. Ультранизконапорные мембранные элементы подходя для фильтрации раствором с концентрацией солей до 2 тыс. мг/л. Показатель селективности – 98%.
4. Экстранизконапорные мембранные элементы, как правило, применяются для фильтрации растворов с незначительной концентрацией солей (не более 1 тыс. мг/л), когда нет необходимости в повышенной селективности.

Требования мембран к качеству исходной воды

Обратноосмотические мембраны имеют определенные требования к составу исходной воды. Ниже перечислены ориентировочные значения, которым должна соответствовать подаваемая вода:

Мембрана обратного осмотра не на 100% очищает раствор от примесей и некоторая их часть попадает в состав пермеата. Наиболее крупные молекулы органических соединений удерживаются мембраной практически целиком, однако ряд ионов, так или иначе, может проходить сквозь барьер. Некоторые вещества обладают такими характеристиками с точки зрения химии, которые во многом схожи с характеристиками воды. Типичный пример кислота борная и бораты (соли борной кислоты).

Некоторые соединения с повышенной летучестью характеризуется усиленной диффузионностью. Так, к примеру, формалин и хлороформ переносятся в пермеат и, чтобы их устранить, применяются предфильтры сорбционного типа.

Мембраны удерживают основную долю взвесей техногенной и естественной природы. В рамках системной водоподготовки фильтрующий элемент обратного осмоса подменяет собой целый комплекс этапов фильтрации с применением сорбционной и химреагентной методик, облегчает составление проекта, сервисные работы и установку систем.

На нашем сайте можно подобрать обратноосмотическую мембрану, оптимально соответствующую вашим задачам. Оставьте заявку в чате, по телефону +7 (812) 424-34-00 или отправьте на почту for-water78@ya.ru