Установки нанофильтрации воды

Разновидности нанофильтрационных установок

В зависимости от целевого назначения и производительности установки нанофильтрации воды классифицируются на:

 

• бытовые. Подходят для применения в квартирах и домах для получения  питьевой воды. Поставляем и устанавливаем бытовые нанофильтрационные установки только в комплексе с системой водоподготовки.
• коммерческие (производительность: от 1100 л/сутки до 100 л/час). Подходят для предприятий общепита (кафе, рестораны, столовые и т.д.).
• промышленные (производительность: от 0,1 до 100 м³/час). Находят широкое применение в различных отраслях промышленности, медицине, фармакологии, косметологии, производстве питьевой воды и напитков, опреснения морской воды, а также предочистки сточных вод.

 

Особенности нанофильтрации воды

Нанофильтрация относится к баромембранным методам очистки воды, занимающее промежуточное звено между ультрафильтрацией и обратным осмосом. Установки нанофильтрации воды заменяют традиционную технологию умягчения воды, а именно засыпные фильтры на основе катионоообменных смол. Следует учитывать, что такое решение целесообразно для получения питьевой воды с сохранением полезных минеральных веществ, а также для подпитки водогрейных котлов, где минеральный состав воды, как правило, не имеет особого значения. Однако во многих отраслях производства к качеству фильтрата предъявляются более жесткие требования по жесткости и общей минерализации, поэтому обратный осмос и ионный обмен пользуются значительно большим спросом. 

 

Поры нанофильтрационных мембран составляют от 0,002 до 0,001 микрон, что в 10-50 раз меньше в сравнении с ультрафильтрационными элементами, а значит обеспечивают более эффективную очистку от загрязнителей.

 

Нанофильтрация и обратный осмос имеют сходства в принципе работы и конструктивном плане. Существенным отличием двух мембранных методов очистки воды заключается в том, что нанофильтрационные мембраны имеют низкую селективность по одновалентным ионам (натрия, хлоридов, бикарбонатов и др.), но отлично удерживают химические элементы с валентностью 2 и более. Таким образом, нанофильтрация способна к частичной деминерализации воды, что особенно важно в производстве бутилированной воды и напитков с целью сохранения баланса минерального состава без дополнительного добавления минеральных добавок. Как и в случае с обратноосмотическими системами, водородный показатель (рН) фильтрата на выходе установки NF смещается в кислую среду, но не столь значительно, что в большинстве случаев позволяет отказаться от предварительного подщелачивания или применения фильтров-корректоров кислотности.

 

Поры нанофильтрационных мембран по сравнению с обратноосмотическими рулонными элементами способны пропускать через себя больше фильтрата, тем самым снижая объем сброса концентрата в дренаж минимум в 2 раза. Рабочее давление в мембранных модулях УОО может достигать до 70 бар (для опреснения морской воды), в то время как для нормальной работы нанофильтрационной установки в большинстве случаев достаточно использование насоса с напором 40-70 метров.

 

Зачастую в системах обратного осмоса для корректировки минерализации и жесткости пермеата используют схему с подмесом исходной воды. Нанофильтрация же позволяет исключить подобные случаи.

 

Бытовые установки нанофильтрации воды применяют для удаления ржавчины, хлора, снижения солей жесткости и щелочности воды, улучшения органолептических свойств воды (цвет, привкус, запах).

 

Конструктивные особенности

К основным элементам установок NF относятся подающий насос и мембранные модули (мембраны, заключенные в корпуса).

 

В установках нанофильтрации NF-WZ воды мы используем насосы LOWARA, PENTAX, Ebarа, Speroni, Pedrollo (Италия), Grundfos (Дания), CNP, Waterstry (Китай); мембранные корпуса из стекловолокна и нержавеющей стали Wave Cyber, FRP, ROPV (Китай), мембранные половолоконные и рулонные элементы CSM, LG (Южная Корея), Hydranautics (Япония), Vontron (Китай).

 

Особые требования

При расчете и подборе нанофильтрационной установки помимо общей производительности важно также учитывать следующее:

1. Наличие качественной предподготовки воды.  Контролируемые показатели качества исходной воды, подаваемой на установку:

• Общее железо и марганец (решения: аэрационный комплекс, озонатор, станция дозирования окислителя, фильты засыпные обезжелезивания и деманганации, фильтры засыпные комплексной очистки, установки ультрафильтрации).
• Перманганатная окисляемость/ХПК (решения: станция дозирования окислителя, фильтры засыпные сорбционной очистки, фильтры засыпные комплексной очистки, установки ультрафильтрации).
• Общая жесткость. При высокой жесткости исходной воды рекомендуется дозировать рабочий раствор антискаланта (ингибитора солеотложений) с целью защиты мембранных элементов и продления срок службы нанофильтрационной установки.
• Хлор (решения: фильтры засыпные сорбционной очистки,станция дозирования бисульфита натрия).
• Аммиак/аммоний (решения: аэрационный комплекс, озонатор, станция дозирования окислителя, фильтры засыпные сорбционной очистки, фильтры засыпные умягчения воды, фильтры засыпные комплексной очистки);
• Сероводород (решения: аэрационной комплекс, озонатор, станция дозирования окислителя, фильтры засыпные обезежелезивания и деманганации, фильтры засыпные комплексной очистки, фильтры засыпные сорбционной очистки)

2. Температура очищаемой воды. Данный показатель оказывает прямое влияние на производительность системы.

3. Требования, предъявляемые к качеству фильтрата.

4. Метод утилизации концентрата.

 

Принцип действия нанофильтрационных установок

Как и в случае с обратным осмосом, исходная вода под давлением не менее 1 бара направляется на блок механической очистки для удаления мелких зягрязнений размером более 5-10 микрон, откуда при помощи насоса давлением 4-7 бара подается на мембранные модули, где происходит разделение жидкости на две составляющие: фильтрат и концентрат. Предварительно в поток исходной воды при высокой общей жесткости дозируется раствор антискаланта (ингибитора солеотложений), предотвращающий зарастание мембранных элементов солями жесткости. При перепаде давления на мембранном блоке в 1 бар и более, а также при снижении производительности более 10% от номинальной и ухудшении качества фильтрата производится химическая очистка мембран кислотными и щелочными растворами при помощи станции CIP-мойки. Процедура проведения химической очистки установки нанофильтрации аналогична обратному осмосу.

 

Комплектность коммерческих и промышленных установок нанофильтрации NF-WZ

В стандартную комплектацию NF входят:

 

• блок механической очистки;
• мембранный блок, состоящий из нанофильтрационных модулей в напорных корпусах;
• насос высокого давления;
• защита насоса от "сухого хода";
• контроллер управления;
• КИП (расходомеры, манометры, реле/датчики давления);
• запорно-регулирующая и защитная арматура;
• трубопроводы и фитинги;
• каркасная рама;
• паспорт;
• инструкция по эксплуатации;
• сертификаты.

 

В расширенную комплектацию NF входят:

• шкаф управления с контроллером-кондуктомером и сенсорной панелью оператора;
• станция дозирования антискаланта;
• станция химической очистки (CIP-мойка);
• диспетчеризация по протоколам ModBus TCP или BACnet.

 

Гарантия на установки нанофильтрации воды NF-WZ составляет 12 месяцев со дня сдачи их в эксплуатацию.

 

Прочая информация

Установки нанофильтрации воды могут поставляться как отдельно, так и в составе установки водоподготовки. Компания "WATER ZKO" предоставляет полный комплекс услуг по расчету и подбору, поставке, монтажу, запуску и сервисному обслуживанию установок NF.

 

Срок службы нанофильтрационных мембран устанавливается производителем и в среднем составляет от 2 до 4 лет при правильной эксплуатации установки. Это касается соблюдения требований к качеству подаваемой воды, дозирование антискаланта и своевременного проведения химических очисток мембран.