Ultrafiltratsioon ja ultraviolettkiirgus on kaks erinevat asja. Kiiritamine ehk vee puhastamine ultraviolettvalgusega on teatud valgusspektri mõju bakteritele ja parasiitidele, mille käigus need hävivad. Seda tuleks teha vedeliku puhastamise viimases etapis. Ultrafiltreerimine ehk superfiltreerimine on väga väikeste pooridega filtri kasutamine, millest isegi viirused läbi ei pääse. Seda meetodit tuleks käsitleda üksikasjalikumalt.
Ultrafiltreerimine – määratlus ja ulatus
Kõik nõuded vee eeltöötlusele vastavad ainult membraanitehnoloogiatele - nanofiltratsioon, pöördosmoosisüsteemid, UV-veefilter. Võrreldes vanade meetoditega - elektrokoagulatsioon, joogivee ultraviolett-desinfitseerimise paigaldamine, kloorimine - on need kõige edumeelsemad ja tagavad igal aastal kvaliteetse puhta joogivee koguse suurenemise.
Ultrafiltreerimine on hõljuvate osakeste eemaldamine ülipeente pooridega filtrite abil. Näiteks viiruse suurus on 0,02 mikronit ja poorid 0,01 mikronit.
Enne lõplikku puhastamist ei tohi vedelik sisaldada hägususindeksit mõjutavaid aineid – orgaanilisi ja anorgaanilisi saasteaineid. Seetõttu kasutatakse protsessi algfaasis ultrafiltreerimisseadmeid, mis puhastavad vett 99,99% ainetest. See võimaldab salvestada järgnevaid filtreid ja pikendada nende kasutusiga.
Pooride suurus varieerub sõltuvalt vedeliku esialgsest kvaliteedist. Kui vett võetakse pinnapealsetest allikatest, on vaja paremat filtrit. Maa-alustest kaevudest vee varustamisel võib kasutada suurenenud poorsusega filtreid.
Tööstuslikke UV-filtreid kasutatakse veini, konjakitoodete, aga ka vedelate toiduainete – piima, mahlade – tootmisel. Naftarafineerimistehastes on need paigaldatud reovee puhastamiseks naftatoodetest ja õlidest. Suures koguses - kassett- või kaskaadmeetodil - kasutatakse tehastes joogivee tootmiseks filtreid.
Tööpõhimõte
Ultrafiltri põhiülesanne on vedelike desinfitseerimine ja selgitamine. See juhtub siis, kui vesi läbib membraani. On kaks meetodit - surve ja mittesurve. Esimesel juhul läbib vedelik pumba tekitatud rõhu all membraanikihti, teisel tekib siseküljele hõrenenud ruum ja membraan neelab vett.
Filtrimoodulid on tavaliselt paigutatud vertikaalselt, et tagada vedeliku ühtlane jaotumine. Süsteemi elemendid on paigutatud järgmises järjestuses:
- Veevõtu- või toitetorustik.
- Pump rõhu reguleerimiseks.
- Filter membraaniga.
- Mahuti või toru puhta vee jaoks.
- Toru jäätmete ja vedeliku tühjendamiseks pärast süsteemi loputamist.
Membraan ummistub sageli, nii et seadmete silumisel määrab spetsialist süsteemi optimaalse rõhu ja loputussageduse. Loputamine toimub kahel viisil – vastuvool juba puhastatud vedelikust või äravool veevõtutorust. Jäätmed visatakse eraldi konteinerisse ja kõrvaldatakse.
Membraani materjalid
Peenpoorse membraani valmistamiseks kasutatav põhimaterjal on polüsulfoon. See aine on vastupidav hapetele, leelistele ja alkoholidele. Uue põlvkonna polüsulfoon talub kuni 200 kraadi temperatuuri, kahanemine ja paisumine temperatuuri muutumisel on väike, mistõttu kasutatakse seda osade valmistamiseks, mis peavad säilitama oma kuju mis tahes tingimustes. Kiud on struktuurilt õõnsad, seega kasutatakse materjali pöördosmoosfiltrite valmistamisel ja ultrafiltratsioonisüsteemides. Polüestersulfooni nõrk koht on klooriühendid, seetõttu kasutavad tootjad tööea peamise kriteeriumina tundides arvutatud tööd klooritud vedelikuga.
Keraamilist membraani peetakse vastupidavamaks. See võib kesta aastakümneid, kuna bakterid ei saa seda kahjustada. Puhastage seda tavaliste pesuvahenditega - äädika, sooda või isegi sinepipulbriga. Keraamikat on odavam hooldada, kuna puuduvad kulutused desinfektsioonivahenditele, mida kasutatakse muude membraanide töötlemiseks, et neile ei tekiks mikroorganismide kolooniaid.
Vee ultrafiltratsioonisüsteemi projekteerimine
Süsteemi üldkonstruktsioon, mis sisaldab ultrafiltrit, sisaldab jämedat mehaanilist filtrit, mis hoiab kinni liiva, muda, põhjasetete ja suure orgaanilise aine.Seejärel siseneb surve all olev vedelik läbi sisselasketoru otse UV-filtrisse ja algab põhipuhastusprotsess. Vesi imbub läbi poorse membraani ja siseneb väljalasketorusse. On süsteeme, kus permeaadi (filtraadi või puhta vee) vastupidine vool on võimalik kogunenud orgaanilise aine kihtide membraanilt ära uhumiseks. See protsess on konfigureeritud ja töötab automaatselt. Sõltuvalt lähtevedeliku saastatuse astmest toimub pesemine sagedamini või harvemini.
Seejärel siseneb filtraat pöördosmoosisüsteemi ja läbib täiendava puhastamise. Tavaliselt pole veetöötluseks UV-lampe vaja, kuna selles etapis eemaldatakse vedelikust kõik ohtlikud bakterid ja viirused.
Meetodi eelised ja puudused
Ultrafiltratsiooni meetod võimaldab:
- hoida joogivee kvaliteeti kõrgel tasemel, vältides kõikumisi näitajate halvenemise suunas;
- tänu lihtsale puhastusmehhanismile vähendada elanike veekulusid;
- vähendada kloori kasutamisel tekkivate ohtlike ühendite taset;
- paigaldage korterisse väikesed paigaldised või kasutage kõrghoonete või linna üksikute piirkondade jaoks suuri süsteeme;
- vali paigaldus torujuhtme rõhu järgi;
- säästa energiat.
Pärast filtreerimist sisaldab vesi kõiki kasulikke sooli, seega pole mineraliseerimine vajalik. Puhastatud vedelikus ei ole raskemetalle.
Puuduste hulgas on kõige olulisem filtri suutmatus säilitada lahustunud anorgaanilisi ühendeid - naatriumi, kaltsiumi. Ettevõtetes olevad vedelikud võivad sisaldada ka muid ohtlikke aineid, mille molekulid ei ole mõõtmetelt suuremad kui membraani pooride läbimõõt. Selle meetodi abil on vett võimatu pehmendada, seetõttu kasutatakse muid filtreid.
Kloorimata vee puhul on eelistatav UV-filtri kasutamine, kuna kloor kahjustab kiude ja muudab materjali kasutuskõlbmatuks. Kloori neutraliseerimiseks kasutatakse muid puhastusmeetodeid, näiteks ioonivahetusmeetodit.
Valikukriteeriumid
Müügil leiate kompaktseid majapidamismudeleid ja suuremaid, mis on mõeldud ettevõtetele ja kõrghoonetele.
Õige ultrafiltri valimiseks peate arvestama:
- pere vajadus puhta vee järele - mitu liitrit päevas tarbitakse - maksumus sõltub sellest näitajast;
- millist materjali membraani valmistamisel kasutatakse - sellest sõltub puhastusmehhanismi kasutusiga ja iseparanemisvõime;
- kui hästi toode kuuma vett talub;
- rõhk linna veevarustuses;
- pooride suurus, mis määrab, kui hästi vesi on puhastatud.
Kuna seda tüüpi filtrid pole odavad, on oluline arvestada kõigi näitajatega, et mitte üle maksta. Võimalik, et linnasüsteemi vee kvaliteet võimaldab seda kasutada nii suplemiseks ja pesuks kui ka nõude pesemiseks, kuid sisetarbimiseks on vaja paigaldada lisafilter. Sel juhul sobib väikseim variant, mis on paigaldatud korterisse või kontorisse.
Paigaldamine ja ühendamine
Kui filter on paigaldatud ainult joogivee tootmiseks, peate ostma täiendava kraani, mis paigaldatakse peamise kõrvale. Mõnikord soovivad omanikud omada reservi, seetõttu paigaldatakse kraani ja filtri vahele hüdropaak, millesse filtraat voolab.
Filtri ühiku hind
Erineva võimsusega ultrafiltrite maksumust saab käsitleda nende toodete näitel, mis on toodetud D. P. Mendelejevi nimelise Venemaa Keemiatehnoloogia ülikooli baasil. Korteri variant maksab umbes 19 tuhat rubla ja on kohandatud linna veevarustussüsteemidega. Kortermajade ja eramajade produktiivsemad paigaldused maksavad 23-47 tuhat rubla. Tööstuslikud filtrid on kõige produktiivsemad, nende maksumus on umbes 80 tuhat rubla.
Vedeliku puhastamisele spetsialiseerunud suurettevõtete jaoks ostetakse mitu filtrit ja kombineeritakse need kassettideks. Kindlustuse eesmärgil tuleks kasutada varuosasid juhuks, kui töötavad filtrid on remondis või plaanilises hoolduses.
