Метод нанофильтрации

Этот способ очистки воды занимает промежуточное положение между обратным осмосом и ультрафильтрацией, характеризуется низкой селективностью солей по одновалентным ионам и высокой селективностью по двух - и поливалентными ионами, для частичного обессоливания воды, с глубоким извлечением органических веществ.

Срок эксплуатации нанофильтрационных элементов 3 - 6 лет.

Технология нанофильтрации

Такая технология позволяет полностью удалить из воды заряженные частицы, многовалентные ионы: марганец, железо, фосфаты, кальций, медь, магний, свинец, ртуть и другие тяжёлые металлы. Нанофильтрационные мембранные элементы очень чувствительны к хлору.

Установки нанофильтрации серии MWT используются для обессоливания, получения технической воды в промышленности для таких нужд, как:

  • промывка оборудования;
  • производство продукции, обработка технологических жидких сред в пищевой промышленности (вина, соки, молочная сыворотка и т.д.);
  • технологических процессов в химической промышленности;
  • в котельных и системах отопления, для снижения образования накипи, отложений;
  • водоснабжение медицинских учреждений, фармацевтических компаниях, нефтеперерабатывающей промышленности;
  • для очистки опасных для окружающей среды сточных вод промышленных производств;
  • водоснабжение населенных пунктов;
  • умягчение воды с повышенными показателями жесткости воды.

Сравнительные характеристики оборудования нанофильтрации "MWT NF"

Производитель мембранного элемента

Диаметр

Длина

Рабочее давление, бар

Площадь, м2

Производительность, м3/сутки

Filmtec NF270-2540

50

1010

4,80

2,60

3,20

Filmtec NF270-4040

101

1010

4,80

7,60

9,50

Filmtec NF270-400

203

1010

4,80

37,00

55,60

Toray SU-610

101

1010

3,50

6,80

4,50

Toray SU-620

203

1010

3,50

28,00

18,00

Hydranautics ESNA1-4040

101

1010

5,20

7,90

8,00

Hydranautics ESNA1-LF

203

1010

5,20

37,10

31,00

Селективность нанофильтрационных мембранных элементов

Ионы

Степень извлечения загрязняющих веществ,%

 Ca

94

Mg

93

Fe (III)

98

Al

97

Сульфаты

97

Фосфаты

93

Бикарбонаты

55

Силикаты

90-95

Хлориды

40-60

Общий органический углерод

90

ХПК

50-70

ПАВ (анионные и неионогенные)

90-95

Цветность (красители)

95


 nanofiltraciya.jpg

Таблица баромембранных процессов

Баромембранный процесс

Размер, мкм

Давление, бар

Баромембранные элементы

Материал

Конфигурация

МФ

3,0 – 0,02

< 2,0

Керамика, PP, ПВДФ, фторопласт, лавсан

Трубчатые, половолоконные, рулонные, трубчатые

УФ

0,2 - 0,02

< 10

Керамика, полисульфон , ацетат целлюлозы, PP, ПВДФ

Трубчатые, половолоконные, рулонные, трубчатые

НФ

0,01-0,001

6,0 – 37,0

Керамика, полисульфон , ацетат целюлозы

Трубчатые, половолоконные, рулонные, трубчатые

ОО

0,001-0,0001

7,0 – 70,0

 Полисульфон , ацетат целюлозы

Половолоконные, рулонные, плоскорамные

Гальваническое, пищевое, фармацевтическое производство

В производстве мембранных элементов нанофильтрации воды, применяются полимерные материалы обладающие химической, механической стойкостью, высокой селективностью по органическим соединениям, поливалентным, с высоким коэффициентом отбора воды, органического растворителя.

Три основных класса:
- сшитые силиконовые каучуки;
- полисульфоны, полиамиды;
- ПТИСП.

Нанофильтрация органических, неводных сред применяется для концентрации, с молекулярной массой от 200 до 1400 .
В процессе нанофильтрации выделяют из раствора компоненты, с использованием электронейтральных и заряженных пористых мембран.

Нанофильтрация в производстве растительного масла заменяет энергоемкий процесс дистилляционного выделения растворителя - гексана. Целесообразно применять нанофильтрацию на стадии предварительной концентрации растительного масла, с извлечением свободных жирных кислот, без использования органических растворителей.

Использованием нанофильтрации органических сред, в производстве лекарственных препаратов многостадийного химического синтеза. При смене растворителей проводят несколько процессов нанофильтрации, с удалением до 95% входящего органического растворителя.

Химия для нанофильтрации

При нанофильтрационной очистке воды снижается потребность в реагентах. Они уже не нужны, как при многих других методиках, для удаления из водного объёма сторонних примесей. Химия для нанофильтрации — это прежде всего соединения, которые используют для обслуживания фильтрующих мембран.

Востребованная группа таких реагентов используется для того, чтобы регенерировать и консервировать мембраны. При этом сами химические соединения могут различаться по функциям:

  • Щелочная отмывка проводится с помощью гидроксида натрия, также возможно использование фосфонатов, поверхностно активных веществ. Цель состоит в том, чтобы удалить загрязнения органического и неорганического происхождения.
  • Отмывка при помощи кислот также позволяет удалить различные загрязнения. Обычно растворы кислот подбирают таким образом, чтобы не допустить чрезмерного воздействия на материал мембраны.
  • Другая группа реагентов — это биоциды. Такое название получила химия для нанофильтрации, основная цель которой — удалить плёнки биологического происхождения, продезинфицировать мембраны. Биоциды могут быть:
  • окисляющими — как следует из названия, со свойствами окислителя, обычно производятся на основе кислот;
  • неокисляющими — сложнее в производстве, выпускаются на основе одного или нескольких сложных органических соединений.

Один из ключевых ориентиров при подборе реагентов — это их экологическая безопасность. Подразумевается, что составы должны не только справиться со своими функциями (регенерация, консервация, дезинфекция), но и по возможности подвергнуться полному биологическому распаду в окружающей среде.