Система ультрафильтрации, представляющая собой процесс мембранного разделения под давлением, эффективно улавливает взвешенные частицы, коллоиды, микроорганизмы и некоторые макромолекулярные органические вещества в воде. Поэтому она играет ключевую роль в городском водоснабжении, очистке промышленных сточных вод, рециркуляции водных ресурсов и очистке воды для бытовых нужд.
Страны Центральной Европы, благодаря жестким нормам и стандартам (DWD, WFD), ведущим технологическим научно-исследовательским мощностям и акценту на устойчивое развитие, стали основными регионами для применения и инноваций в области систем ультрафильтрации.
Какова роль системы ультрафильтрации?
1. В качестве основного фильтрующего элемента
К 2025 году примерно 45% новых муниципальных водопроводных станций в Европе будут использовать ультрафильтрацию в качестве основной фильтрующей установки. Ведь система ультрафильтрации обладает значительными преимуществами по сравнению с традиционными процессами песчаной фильтрации:
После завершения модернизации ультрафильтрации в 2019 г. Водопроводная станция Weissensee в Берлине, Германия, поддерживает стабильный уровень мутности воды ниже 0,1 NTU. Не только достигнута скорость удаления криптоспоридий и лямблий 100%. Но и сократила использование хлора для дезинфекции примерно на 30%, избежав образования побочных продуктов дезинфекции (таких как тригалометаны).
На водопроводной станции Марн-ла-Валле, расположенной недалеко от Парижа, Франция, используется комбинированный процесс ультрафильтрации + ультрафиолетового обеззараживания. Другими словами, он исключает необходимость использования химических добавок и обеспечивает “безхимическое” снабжение питьевой водой. Ежегодно здесь обрабатывается 120 миллионов кубометров воды, обслуживая более 500 000 жителей.
2. Предварительная очистка чистой воды в промышленности
Поскольку такие отрасли с высокой добавленной стоимостью, как производство продуктов питания и напитков, фармацевтика и электроника, предъявляют чрезвычайно высокие требования к чистоте производственной воды. Ультрафильтрационная установка стала методом предварительной очистки технологической воды.
- Очистка сточных вод от продуктов питания и напитков
На заводе Heineken в Роттердаме (Нидерланды) ультрафильтрация используется для очистки сточных вод пивоваренного производства. Полученная вода может быть повторно использована для очистки сырья, при этом коэффициент повторного использования воды достигает 75%, что позволяет сократить потребление воды на производстве примерно на 120 000 кубометров в год.
- Очистка сточных вод фармацевтического производства
Так, на производственной базе Roche Pharmaceuticals в Базеле (Швейцария) используется двухмембранный процесс ’ультрафильтрация + обратный осмос“ для очистки производственных сточных вод до уровня ”вода для инъекций“, соответствующего фармакопейным стандартам. Это позволяет не только сократить расходы на закупку свежей воды, но и уменьшить сброс вредных сточных вод.
- Для очистки воды в домашних условиях
В сельских районах с низким качеством воды малогабаритное оборудование для ультрафильтрационной очистки воды стало бытовой необходимостью. Например:
В скандинавском регионе на севере Швеции, где грунтовые воды содержат большое количество коллоидов и гумуса, примерно 30% домохозяйств установили небольшие ультрафильтрационные очистители воды. Для их работы требуется лишь давление водопроводной воды, фильтрующие картриджи со сроком службы от одного до двух лет, и они производят воду, пригодную для питья.
Как выглядит наша система ультрафильтрации?
Компания XinJieYuan уже давно является мировым лидером в области исследований и разработок технологий ультрафильтрации. Потому что основные инновации компании сосредоточены на “мембранных материалах, интеграции, улучшенной стабильности и сценариях применения”.”
1. Противообрастающие и долговечные мембранные материалы
Используемая нами “антиобрастающая ультрафильтрационная мембрана PVDF” вводит гидрофильные группы на поверхность мембраны, уменьшая угол контакта с 85° до 35°. Это снижает адсорбцию органических веществ и коллоидов на поверхности мембраны, увеличивая цикл очистки мембраны с традиционных 7 дней до 30 дней и достигая срока службы 5-7 лет (по сравнению с 3-4 годами для традиционных мембран).
Мы также можем использовать другой мембранный материал для производства оборудования: “ультрафильтрационная мембрана из полых волокон”. В этой мембране используется конструкция “внешнего давления”, при которой вода поступает снаружи внутрь мембраны. Это снижает вероятность того, что загрязнения забьют поры мембраны. При этом эффективность обратной промывки повышается на 40%, а потребление энергии снижается примерно на 25%.
2. Модульная система
Выпущенная нами малогабаритная установка ультрафильтрации имеет производительность одного модуля до 5-10 кубических метров в час. Ее можно гибко комбинировать в зависимости от потребностей, и она подходит для децентрализованной очистки на небольших сельских водопроводных станциях или в промышленных цехах.
3. Экономить энергию
Мы оптимизировали процесс ультрафильтрации. Благодаря оптимизации давления водяного насоса и стратегии обратной промывки потребление энергии на единицу объема воды было снижено до 0,2-0,3 кВт-ч/м³, что составляет всего 60% от традиционных систем ультрафильтрации.
4. Существуют различные примеры применения
Во время засухи 2025 года на юге Испании мы развернули 10 мобильных систем ультрафильтрации для очистки грунтовых или речных вод. Мы обеспечили 5 000 кубометров воды в день и решили проблему питьевой воды для примерно 20 000 жителей.
В сельскохозяйственном регионе Андалусия на юго-востоке Испании мы использовали систему ультрафильтрации + капельного орошения для повторного использования очищенных сельскохозяйственных сточных вод для орошения оливковых рощ, что позволило повысить эффективность использования воды на 60% и сократить потребление воды на акр оливковой рощи на 40%.
Каковы направления совершенствования системы ультрафильтрации?
Несмотря на то, что системы ультрафильтрации уже относительно развиты в Европе, их первоначальные инвестиционные затраты в 2-3 раза выше, чем у традиционных систем на основе песка, а стоимость замены мембран относительно высока. Поэтому необходимы различные усовершенствования.
В будущем мы будем разрабатывать нанокомпозитные ультрафильтрационные мембраны (например, графен-модифицированные мембраны PVDF). Для дальнейшего повышения точности фильтрации и противообрастающих свойств, с целью продления срока службы мембран до 10 лет. Мы также разработаем системы ультрафильтрации на солнечных батареях, подходящие для удаленных сельских районов или островов. В настоящее время Германия проводит пилотное испытание такой системы на острове Рюген в Балтийском море, очищая 100 кубометров воды ежедневно.
Системы ультрафильтрации - это уже не просто технологии очистки воды; это основные инструменты для достижения безопасности чистой воды и циркулярной экономики. Наша разнообразная практика - от муниципальных приложений до бытовых терминалов - стала ценной моделью для развития технологий ультрафильтрации во всем мире.
Если вам необходимо получить информацию о решения для систем ультрафильтрации, Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы в кратчайшие сроки подберем решение, отвечающее вашим конкретным потребностям.
Свяжитесь с нами
Имя: Клифф Мок
Мобильный телефон: +86 17817887719
