Das autonome Wasserversorgungssystem verwendet Wasser aus Brunnen und Bohrlöchern. Seine Qualität entspricht nicht immer den Sicherheitsstandards. Darin sind organische und mineralische Substanzen gelöst. Ihre hohe Konzentration kann gesundheitsschädlich sein, Ablagerungen auf der Oberfläche der Heizelemente hinterlassen. Membranwasseraufbereitungstechnologien sind eine moderne und effektive Methode. Es basiert auf einer mehrstufigen Filtration. Die Installation der Membran ermöglicht die Reinigung der Flüssigkeit auf molekularer Ebene.
Die Vorrichtung und das Funktionsprinzip von Membranfiltern für Wasser
Das Hauptelement des Filters ist eine Membran. Es besteht aus synthetischen Materialien (Lavsan, Propylen, Cellulose). Ein poröser Film passiert Wasser- und Sauerstoffmoleküle und fängt Verunreinigungen ein. Die Reinigungsparameter hängen von der Größe der Löcher ab. Auf der Oberfläche des Filters verbleiben organische und mineralische Substanzen, deren Durchmesser die Poren überschreitet. Die Leistung des Geräts hängt von mehreren Faktoren ab:
- Grad der Flüssigkeitsverunreinigung;
- Systemdruck;
- Wassertemperatur;
- Membranbereich.
Beim Durchgang durch den Filter wird Wasser in zwei Ströme aufgeteilt. Einer wird durch die Poren der Membran geleitet. Durch mehrere Schichten synthetischen Materials wird es von schädlichen Verunreinigungen gereinigt. Der zweite Strom wird verwendet, um Ablagerungen zu entfernen.
Die von Verunreinigungen befreite Flüssigkeit wird als Permeat bezeichnet. Es wird in das Sanitärsystem eingespeist. Wasser, das die eingeschlossenen Verunreinigungen (Konzentrat) spült, wird in den Abwasserkanal geleitet oder für Haushaltszwecke verwendet. Ein hoher Reinigungsgrad ermöglicht das Trinken von Flüssigkeit ohne zu kochen.
Arten und Design von Membranen
Membranelemente unterscheiden sich in Porengröße und Flüssigkeitsreinigungsgrad:
- Mikrofiltration - Die Größe der Löcher beträgt 0,1-1 Mikrometer. Das Material wird zum Vorfiltern, Trennen von feinen Suspensionen und kolloidalen Verunreinigungen verwendet. Die Flüssigkeit wird transparent.
- Ultrafiltration - Parameter 0,1-0,02 Mikrometer, Algen, Mikroorganismen, Metalloxide, kleine Kolloide werden entfernt.
- Nanofiltration - Porendurchmesser 0,02-0,001 μm. Der Filter kann Schwermetalle und Chlorverbindungen aus Wasser extrahieren. Die Flüssigkeit kommt erweicht heraus, die Salzzusammensetzung ändert sich leicht.
- Umkehrosmose - die kleinsten Löcher in der Membran sind 0,001-0,0001 Mikrometer. Das Material hält alle in Wasser gelösten Verunreinigungen zurück. Umkehrosmoseanlagen entfernen Bakterien, Salze, Pestizide und Ölprodukte. Sie werden in der Pharmakologie und in Meerwasserentsalzungsanlagen eingesetzt.
Membranfilter werden nach der Form des Reinigungselements klassifiziert.
Flache Scheibe
Scheibenfilterfilme werden normalerweise installiert, um große Wassermengen zu reinigen. Arbeitselemente gibt es in drei Formen:
- verstärkt - ein poröser Polymerfilm wird auf eine Gewebebasis aufgebracht;
- epigastrisch - das Design sieht die Verwendung einer zusätzlichen Materialschicht mit großen Löchern vor;
- Nicht-Substrat - bestehen aus einem homogenen Material (Polyamid, Nylon, Fluoroplast).
Scheibenmembranelemente sind am wenigsten gefragt.
Rollen
Diese Option ist die erfolgreichste konstruktive Lösung und wird für Umkehrosmoseanlagen verwendet. Es stellt ein Membranelement dar, das in Form einer Rolle auf ein perforiertes Rohr gewickelt ist. Das Wasser fließt vom Ende des Moduls und bewegt sich spiralförmig zur Mitte. Durch mehrere Schichten von der Hauptmembran und den Polyestersubstraten werden Verunreinigungen entfernt.Trennnetze verhindern das Anhaften des Arbeitsmaterials. Das Konzentrat wird in den Abwasserkanal eingeleitet.
Röhrenförmig
Das Filtermodul ist mit Rohren aus porösem Material (Keramik, Cermet oder Kunststoff) gefüllt. Die Position der Löcher in ihnen ist symmetrisch und asymmetrisch. Unter Druck stehende Flüssigkeit passiert die Arbeitsschicht, auf der Verunreinigungen verbleiben. Das gereinigte Wasser wird in einem Speichertank gesammelt, das Konzentrat wird durch ein separates Loch in einen Abfluss abgelassen. Rohrkeramikmodule sind die beste Option für die Installation in einem zentralen Wasserversorgungsnetz. Sie fangen Eisenpartikel ein, Salze, sind nicht empfindlich gegenüber Schleifpartikeln.
Hohlfaser
Module bestehen aus einer großen Anzahl dünner Röhren (mit einem Durchmesser von ca. 1 mm). Ihre Wände sind mit mikroskopisch kleinen Löchern bedeckt. Filter fangen Eisenverunreinigungen, Mikroorganismen, Bakterien und Giardia-Zysten ein. Die Verwendung mehrerer Elemente erhöht die gesamte Filterfläche. Hohlfasermembranen neigen dazu, bald zu verstopfen. Vor ihnen wird empfohlen, die Flüssigkeit mechanisch zu reinigen.
Für den Einsatz unter Lagerbedingungen oder auf dem Land werden Schienenmembranfilter angeboten. Das Design wird in einen Wasserbehälter getaucht, die gereinigte Flüssigkeit wird durch ein Abflussrohr abgelassen.
Kriterien der Wahl
Vor dem Kauf eines Filterdesigns wird das verbrauchte Wasser zur Prüfung gegeben. Die Schlussfolgerung über die Zusammensetzung zeigt Ihnen, welche Art von Membran installiert werden muss. Hohe Anforderungen an die Qualität der Wasseraufbereitung erfordern die Installation einer Umkehrosmoseanlage. Bei der Auswahl einer Membran wird der Druck im Wasserversorgungsnetz des Hauses berücksichtigt.
Für den Betrieb des Ultra- oder Nanofilters sind 1-2 Atmosphären ausreichend, für die Umkehrosmose ist ein Druckanstieg auf 3-3,5 Atmosphären erforderlich. Die Kosten für das Filterdesign hängen von seinen Fähigkeiten ab. Das effizienteste System hat einen hohen Preis. Die Leistung der Anlage wird anhand des durchschnittlichen Parameters des Wasserverbrauchs der Familie ausgewählt.
Merkmale der Installation und des Betriebs
Der Membranfilter ist an einer Kaltwasserleitung montiert. Eine rationelle Installationsmöglichkeit befindet sich unter dem Waschbecken in der Küche. Das Gerät befindet sich in der Nähe des Verbrauchshahns und des Abwasserkanals. Der Installationsvorgang ist in der Anleitung angegeben. Vor Arbeitsbeginn ist die Wasserbewegung im System blockiert. Rückstände werden durch Öffnen eines Hahns abgelassen. Die Ablassbaugruppe dreht sich.
Ein T-Stück und ein Kugelhahn sind in der Leitung installiert. Ein separater Wasserhahn ist an der Spüle angebracht, um gereinigtes Wasser aufzunehmen. Die Filtereinheit wird gemäß den Anweisungen zusammengebaut. Vor der Installation der Umkehrosmoseanlage müssen mehrere Vorbehandlungsmodule (mechanisch, Kohle) installiert werden.
Die Membran muss regelmäßig gewaschen werden. Es wird unter den Druck von heißem (40 °) Wasser gestellt. Bei starker Verunreinigung wird der Block 20 bis 30 Minuten lang in eine Zitronensäurelösung abgesenkt. Dann wird das Teil gründlich unter einem kühlen Strom gewaschen. Die Lebensdauer des Membranmoduls beträgt 1-3 Jahre, dies wird vom Hersteller angegeben. Ein Signal für die Notwendigkeit eines Ersatzes ist eine Abnahme des Flüssigkeitsdrucks und das Auftreten eines Geschmacks.
Vorteile und Nachteile
Vorteile von Membranfiltern für Wasser:
- hoher Reinigungsgrad;
- bequeme und einfache Bedienung;
- Langzeitnutzung und die Möglichkeit der Selbstbedienung;
- kompakte Größe.
Nachteile:
- erheblicher Wasserverbrauch;
- ein hohes Maß an Entfernung von Mineralien aus der Flüssigkeit während der Umkehrosmose;
- die Notwendigkeit, den Ausgang in den Abwasserkanal zu montieren.
Membranwasseraufbereitungsmethoden werden für häusliche, medizinische und technische Zwecke eingesetzt. Bei der Installation des Systems in einer Wohnung muss der Salzgehalt in der Flüssigkeit regelmäßig mit einem TDS-Tester überwacht werden.
