Le système d'alimentation en eau autonome utilise l'eau des puits et des forages. Sa qualité n'est pas toujours conforme aux normes de sécurité. Des substances organiques et minérales y sont dissoutes. Leur concentration élevée peut être nocive pour la santé, laisser du tartre à la surface des éléments chauffants. Les technologies de traitement de l'eau à membrane sont une méthode moderne et efficace. Il est basé sur une filtration en plusieurs étapes. L'installation de la membrane assure la purification du liquide au niveau moléculaire.
Le dispositif et le principe de fonctionnement des filtres à membrane pour l'eau
L'élément principal du filtre est une membrane. Il est fabriqué à partir de matériaux synthétiques (lavsan, propylène, cellulose). Un film poreux passe des molécules d'eau et d'oxygène, piégeant les impuretés. Les paramètres de nettoyage dépendent de la taille des trous. Des substances organiques et minérales, dont le diamètre dépasse les pores, restent à la surface du filtre. Les performances de l'appareil dépendent de plusieurs facteurs:
- degré de contamination liquide;
- pression du système;
- la température de l'eau;
- zone de la membrane.
En passant à travers le filtre, l'eau est divisée en deux ruisseaux. L'un est dirigé à travers les pores de la membrane. Traversant plusieurs couches de matière synthétique, il est nettoyé des impuretés nocives. Le deuxième flux est utilisé pour éliminer les dépôts.
Le liquide débarrassé de la contamination est appelé perméat. Il est introduit dans le système de plomberie. L'eau qui chasse les impuretés piégées (concentré) est envoyée à l'égout ou utilisée pour les besoins du ménage. Un haut niveau de purification permet de boire du liquide sans bouillir.
Types et conception des membranes
Les éléments membranaires diffèrent par la taille des pores et le degré de purification des fluides:
- Microfiltration - la taille des trous est de 0,1-1 microns. Le matériau est utilisé pour le préfiltrage, la séparation des fines suspensions et des impuretés colloïdales. Le liquide devient transparent.
- Ultrafiltration - les paramètres 0,1-0,02 microns, les algues, les micro-organismes, les oxydes métalliques, les petits colloïdes sont supprimés.
- Nanofiltration - diamètre des pores 0,02-0,001 μm. Le filtre est capable d'extraire les métaux lourds et les composés chlorés de l'eau. Le liquide sort ramolli, la composition en sel change légèrement.
- Osmose inverse - les plus petits trous de la membrane sont de 0,001-0,0001 microns. Le matériau retient toutes les impuretés dissoutes dans l'eau. Les systèmes d'osmose inverse éliminent les bactéries, les sels, les pesticides et les produits pétroliers. Ils sont utilisés en pharmacologie, dans les usines de dessalement d'eau de mer.
Les filtres à membrane sont classés selon la forme de l'élément de nettoyage.
Disque plat
Les films filtrants à disque sont généralement installés pour nettoyer de grands volumes d'eau. Les éléments de travail se présentent sous trois formes:
- renforcé - un film polymère poreux est appliqué sur une base de tissu;
- épigastrique - la conception prévoit l'utilisation d'une couche supplémentaire de matériau avec de grands trous;
- non-substrat - sont constitués d'un matériau homogène (polyamide, nylon, fluoroplastique).
Les éléments de membrane de disque sont les moins demandés.
Rouleau
Solution constructive la plus réussie, cette option est utilisée pour les usines d'osmose inverse. Il représente un élément membranaire enroulé sous forme de rouleau sur un tube perforé. L'eau s'écoule de l'extrémité du module, se déplace en spirale vers le centre. En passant plusieurs couches de la membrane principale et des substrats en polyester, il se débarrasse des impuretés.Les filets de séparation empêchent l'adhérence du matériau de travail. Le concentré est rejeté dans l'égout.
Tubulaire
Le module de filtrage est rempli de tubes en matériau poreux (céramique, cermet ou plastique). L'emplacement des trous est symétrique et asymétrique. Le fluide sous pression traverse la couche de travail, sur laquelle la contamination reste. L'eau purifiée est recueillie dans un réservoir de stockage, le concentré est évacué dans un drain à travers un trou séparé. Les modules tubulaires en céramique sont la meilleure option pour une installation dans un réseau d'alimentation en eau centralisé. Ils piègent les particules de fer, les sels, ne sont pas sensibles aux particules abrasives.
Fibre creuse
Les modules sont constitués d'un grand nombre de tubes minces (d'un diamètre d'environ 1 mm). Leurs parois sont couvertes de trous microscopiques. Les filtres captent les impuretés de fer, les micro-organismes, les bactéries et les kystes de Giardia. L'utilisation de plusieurs éléments augmente la surface totale de filtrage. Les membranes en fibres creuses sont susceptibles de se boucher rapidement. Avant eux, il est recommandé d'effectuer un nettoyage mécanique du liquide.
Pour une utilisation dans des conditions de camp ou dans le pays, des filtres à membrane de piste sont offerts. La conception est immergée dans un récipient d'eau, le liquide purifié est évacué par un tuyau de vidange.
Critères de choix
Avant d'acheter une conception de filtre, l'eau utilisée est donnée pour examen. La conclusion sur sa composition vous dira quel type de membrane installer. Des exigences élevées en matière de qualité du traitement de l'eau nécessitent l'installation d'un système d'osmose inverse. Lors du choix d'une membrane, la pression dans le réseau d'alimentation en eau de la maison est prise en compte.
Pour le fonctionnement de l'ultra ou du nanofiltre, 1 à 2 atmosphères suffisent; l'osmose inverse nécessitera une augmentation de la pression à 3 à 3,5 atmosphères. Le coût de la conception du filtre dépend de ses capacités. Le système le plus efficace a un prix élevé. La performance de l'installation est sélectionnée par le paramètre moyen de consommation d'eau de la famille.
Caractéristiques d'installation et de fonctionnement
Le filtre à membrane est monté sur une conduite d'eau froide. Une option d'installation rationnelle est sous l'évier dans la cuisine. L'appareil est situé à proximité du robinet de consommation et de l'égout. La procédure d'installation est indiquée dans les instructions. Avant de commencer le travail, le mouvement de l'eau dans le système est bloqué. Les résidus sont drainés en ouvrant un robinet. Le robinet de vidange tourne.
Un té et un clapet à bille sont installés sur la ligne. Un robinet séparé est monté sur l'évier pour la réception de l'eau purifiée. Le filtre est assemblé conformément aux instructions. Avant d'installer le système d'osmose inverse, il est nécessaire d'installer plusieurs modules de prétraitement (mécanique, charbon).
La membrane a besoin d'un lavage régulier. Il est placé sous la pression de l'eau chaude (40 °). En cas de contamination grave, le bloc est abaissé dans une solution d'acide citrique pendant 20 à 30 minutes. Ensuite, la pièce est soigneusement lavée sous un courant froid. La durée de vie du module à membrane est de 1 à 3 ans, elle est indiquée par le fabricant. Un signal sur la nécessité d'un remplacement est une diminution de la pression du liquide et l'apparence du goût.
Avantages et inconvénients
Avantages des filtres à membrane pour l'eau:
- degré élevé de purification;
- opération pratique et facile;
- longue durée d'utilisation et possibilité de libre-service;
- format compact.
Désavantages:
- consommation d'eau importante;
- un haut degré d'élimination des minéraux du liquide lors de l'osmose inverse;
- la nécessité de monter la sortie dans l'égout.
Les méthodes de traitement de l'eau à membrane sont utilisées à des fins domestiques, médicales et techniques. Lors de l'installation du système dans un appartement, il est nécessaire de surveiller périodiquement le niveau de sels dans le liquide à l'aide d'un testeur TDS.
