Home » Misc » Принцип работы фильтра

Принцип работы фильтра


принцип работы ➣ Первая вода

Фильтры для воды – общее название технических установок, используемых в системах водоподготовки. Все виды устройств делятся на две категории:

  • для бытовой очистки;
  • для подготовки питьевой воды.

Чтобы получить представление о том, как работает фильтр для воды, надо ознакомиться с наиболее распространенными конструкциями, применяемыми в жилых домах, промышленных и общественных учреждениях.

Фильтры для получения питьевой воды

Фильтры для получения питьевой воды различаются принципом действия, установкой, производительностью и степенью очищения. Чтобы выбрать оптимальную по функциональным возможностям установку, надо знать не только как работает фильтр для очистки воды, но и качество водного источника.

Водные ресурсы в городах и регионах отличаются химическим и биологическим составом, содержанием механических примесей (песок, глина, известь, коллоидные взвеси). От комплекса этих параметров зависят главные характеристики воды — вкусовые качества и прозрачность. К фильтрам питьевой очистки относятся:

  • настольные кувшины с картриджами;
  • насадки на кран;
  • проточные установки;
  • системы обратного осмоса.

Простейшие фильтры-кувшины очищают воду от механических примесей, соединений хлора, органики, задерживают вредные вещества, частично обеззараживают от патогенных микроорганизмов. Для поддержания высокого качества очистки картриджи необходимо менять раз в месяц.

Насадки на кран – компактные устройства, сравнимые по тонкости очистки с фильтрами-кувшинами. Отдельная категория – магнитные насадки, эффективно удаляющие из воды минеральные примеси и обеззараживающие состав от болезнетворных бактерий.

Проточные установки ─ фильтрующие системы, устанавливаемые под мойкой. Комплекс состоит из нескольких картриджей, каждый из которых отвечает за очистку от определенных компонентов. Для выбора подходящего комплекта необходимо знать исходный состав воды, требования потребителей к производительности системы.

Системы обратного осмоса – высокотехнологичные устройства, очищающие воду до идеальных показателей. Главный функциональный элемент – полупроницаемые мембраны, пропускающие сквозь поры только молекулы чистой воды. Для обогащения очищенного ресурса необходимыми для организма минералами дополнительно устанавливается минерализатор (по желанию потребителей). Зная, как работают фильтры для очистки воды в определенных условиях эксплуатации, проще выбрать конструкцию, соответствующую индивидуальным потребностям.

Фильтры для бытовой очистки

Речная, озерная и артезианская вода содержат различные примеси, которые в процессе эксплуатации разрушают трубопроводы и сантехническое оборудование. Соли металлов и кальция откладываются на стенках труб, забивают переходники, что, в конечном итоге, приводит к преждевременному износу и порче оборудования.

К узкоспециализированному виду фильтрующих приборов относятся обезжелезиватели, устанавливаемые на входе трубопровода в дом. Оборудование используется в регионах, где подается вода с высоким содержанием соединений железа, которые оставляют ржавые следы на керамике и других видах покрытий.

Магистральные фильтры эффективно очищают воду от механических примесей и устраняют неприятные запахи. Уровень очистки зависит от размера частиц, задерживаемых фильтрующим материалом (диапазон от 1 до 200 мкм).

Качественная очистка бытовой воды представляет не меньшую важность для здоровья, чем подготовка питьевого состава. Мягкая, очищенная от вредных компонентов вода, благотворно воздействует на кожу и волосы, не вызывает аллергии и раздражения.

Сертифицированные фильтры для бытового и промышленного применения представлены на сайте интернет-магазина «Первая вода». Выбрать подходящие устройства, соответствующие критериям потребителей, помогут описания приборов и консультации профессиональных менеджеров.

Как работает фильтр для воды

Фильтры для воды – это общепринятое название технических установок или средств, которые применяются в системе водоподготовки. Все они делятся на две категории:

  • предназначенные для бытового очищения,
  • предназначенные для подготовки питьевой воды.

Итак, фильтры для воды отличаются по принципу работы и типу, благодаря чему выбрать подходящий не составляет труда. Но как именно они работают?

Принцип работы фильтров-кувшинов

Кувшинный фильтр практически от любого производителя – это простая конструкция, состоящая из двух основных элементов емкости определенного объема и фильтрующего картриджа, через который вода, протекая внутрь емкости, очищается от примесей.  Такой способ прост, дешев и достаточно эффективен, если водопроводная вода находится в границах допустимого загрязнения.

Принцип работы фильтров-насадок на кран

Этот вариант фильтра имеет малые габариты и обладает минимум вдвое большим ресурсом картриджа, чем у фильтра-кувшина. Принцип работы фильтра-насадки на кран практически такой же, как у кувшина, но основное отличие заключается в том, что вода проходит сквозь очищающий картридж под воздействием напора воды, а не под действием гравитации.

Фильтрующие насадки на кран также являются достаточно бюджетным вариантом очистки воды. Но здесь нужно понимать, что качество фильтрации не намного выше, чем у кувшинных фильтров.

Такой фильтр станет идеальным выбором в поездках или для дачи, поскольку сам фильтр достаточно мал в габаритах.

Принцип работы стационарных фильтров

Стационарные фильтры в зависимости от вида и производителя – это достаточно эффективные установки, которые соединяются с водопроводом при помощи гибкого патрубка и очищают весь поступающий объем воды. Эффективность очистки таким вариантом фильтра достаточно высока, но сама установка будет занимать определенное место, что следует учитывать при выборе. При желании установку можно спрятать в тумбу на кухне или подвесить на стене.

Сам фильтр имеет специальную емкость, в которой скапливается чистая вода. А среди преимуществ отметим относительно высокую скорость очистки воды и способность работать даже при слабом напоре воды в водопроводе.

Принцип работы фильтров под мойку

Данный вариант фильтров отличается от вышеуказанных тем, что он не требует дополнительного места на кухне, поскольку работает по принципу прямого подключения к водопроводу. От фильтра в мойку или на отдельную столешницу выводится особый краник, который и поставляет очищенную питьевую воду.

Качество очистки у качественных фильтров под мойку высокое, благодаря тому, что процесс включает целых пять ступеней очистки. Конечно, есть варианты фильтров под мойку и попроще, но они также очищают воду намного лучше, чем все вышеперечисленные фильтры вместе взятые. Единственным особым условием для установки системы под мойку является необходимость в достаточно высоком давлении и если вы живете на последних этажах дома и напор воды в кране оставляет желать лучшего, такой фильтр ставить не стоит.

Принцип работы фильтрующих установок на основе обратного осмоса

Фильтры на основе обратного осмоса – это на сегодняшний день самый эффективный способ очистки воды, благодаря тому, что они способны очищать максимальное количество воды в очень короткие сроки. Технология обратного осмоса позволяет очистить даже очень грязную воду на первый взгляд не пригодную для питья.

Единственным заметным минусом такой системы является ее достаточно  высокая стоимость.

Принцип очистки в систему обратного осмоса заключается в том, что вода проходит сквозь специфические мембранные элементы, пропускающие только атомы водорода и кислорода, а вот всевозможные примеси, соли жесткости, вирусы и бактерии сквозь очистной наполнитель пройти, не способны. В результате имеется достаточно большой объем чистейшей безопасной воды.

Читайте так же:

  • Как работает фильтр для воды

Принципы фильтрации | Корпорация Пэлл

Знаете ли вы, какие свойства следует учитывать при выборе фильтрующего материала?

10 декабря 2020 г.

 

Фильтрация — это наука о растущей информации, отличительной терминологии и собственных знаниях. Эти основные концепции были составлены таким образом, чтобы мы, компания Pall Medical, могли найти общий язык с вами, нашим клиентом, в отношении основного языка фильтрации. В следующих нескольких блогах мы объясним некоторые фундаментальные аспекты технологии фильтрации и то, как они соотносятся друг с другом и с вашим приложением. Затем мы проведем вас через логику выбора фильтрующего материала для конкретных рыночных приложений в каждом разделе рыночных приложений. Как всегда, если у вас есть вопросы по любой из этих концепций или по поводу того, как они применимы к вашему конкретному приложению, свяжитесь с нами.

 

Фильтрация – это процесс удаления частиц из жидкости (будь то жидкость или газ) при ее прохождении через проницаемый материал. Существуют различные типы фильтрации, включая, помимо прочего, обычную тупиковую фильтрацию, глубинную фильтрацию, фильтрацию с тангенциальным потоком и ультрафильтрацию.

 

Фильтрующий материал имеет множество различных свойств, влияющих на его производительность в определенных приложениях. При выборе наилучшего фильтрующего материала для вашего применения учитывайте следующие важные свойства:

 

  • Глубина и мембранная фильтрация
  • Эффективность фильтра
  • Гидрофильный и гидрофобный
  • Размер пор
  • Химическая совместимость
  • Расход и пропускная способность
  • Извлекаемые компоненты
  • Переплет
  • Термическая стабильность

Глубинная фильтрация по сравнению с мембранной фильтрацией

 

Глубинный фильтр состоит либо из нескольких слоев, либо из одного слоя среды, имеющей глубину, которая улавливает загрязняющие вещества внутри своей структуры, а не на поверхности.

 

Преимущества:

  • Защищает конечные фильтры (предварительный фильтр)
  • Высокая пропускная способность
  • Высокое содержание твердых частиц

 

Мембранный фильтр обычно улавливает загрязнения, размер которых превышает размер пор на обрабатываемой поверхности мембраны. Загрязняющие вещества, размер которых меньше номинального размера пор, могут пройти через мембрану или могут быть захвачены мембраной с помощью других механизмов. Мембранные фильтры обычно используются для критических применений, таких как стерилизация и окончательная фильтрация.

 

Преимущества:

  • Возможны абсолютно субмикронные размеры пор
  • Средство для удержания бактерий и частиц (в зависимости от размера пор)
  • Обычно более низкие экстрагируемые вещества

 

Жак Эстре, менеджер по продукту для сред — мембраны в Pall Corporation

Сосредоточение внимания в первую очередь на медицинских OEM-приложениях. За более чем 25 лет работы в Pall Жак занимал различные должности в сфере обслуживания клиентов и технической поддержки, операционного планирования и управления продукцией. Этот опыт дал ему знания о продуктах, производственных процессах, используемых для производства этих материалов, и понимание приложений, в которых они используются. Жак имеет степень бакалавра биологических наук Университета Пуэрто-Рико.

Сосредоточение внимания в первую очередь на медицинских OEM-приложениях. За более чем 25 лет работы в Pall Жак занимал различные должности в сфере обслуживания клиентов и технической поддержки, операционного планирования и управления продукцией. Этот опыт дал ему знания о продуктах, производственных процессах, используемых для производства этих материалов, и понимание приложений, в которых они используются. Жак имеет степень бакалавра биологических наук Университета Пуэрто-Рико.

Читать далее

Меньше

Джозеф Викерс — руководитель портфолио отдела мембран и сред

Руководитель глобального портфеля в Pall Corporation, отвечающий за портфолио мембран и сред. У него есть предыдущий опыт работы в области глобального маркетинга и операций, а также степень магистра инженерных наук в области химического машиностроения Университета Суррея.

Руководитель глобального портфеля в Pall Corporation, отвечающий за портфолио мембран и сред. У него есть предыдущий опыт работы в области глобального маркетинга и операций, а также степень магистра инженерных наук в области химического машиностроения Университета Суррея.

Читать далее

Меньше

Антуан Позняк — менеджер по продукту СМИ — мембраны в Pall Corporation

Антуан занимал различные должности в области продаж и маркетинга на протяжении своей 4-летней карьеры в индустрии медицинского оборудования. В течение этих 4 лет он работал с ключевыми лидерами мнений и развивал коммерческий и технический опыт. Антуан имеет степень магистра делового администрирования Университета Райса и степень бакалавра искусств и наук в области междисциплинарных социальных наук Университета Южной Флориды.

Антуан занимал различные должности в области продаж и маркетинга на протяжении своей 4-летней карьеры в индустрии медицинского оборудования. В течение этих 4 лет он работал с ключевыми лидерами мнений и развивал коммерческий и технический опыт. Антуан имеет степень магистра делового администрирования Университета Райса и степень бакалавра искусств и наук в области междисциплинарных социальных наук Университета Южной Флориды.

Читать далее

Меньше

  • Медицинская промышленность
  • ВсеДыхательная фильтрацияВнутривенная фильтрацияOEM-устройстваOEM-мембранная фильтрацияФильтрация воды
  • Author
  • Все
  • Сортировать по
  • Самые новые Сначала самые старые

Результаты

Принципы фильтрации | Sterlitech Corporation

Нажмите здесь, чтобы перейти к мембранным дисковым фильтрам

Принципы фильтрации

Мембранная фильтрация — это быстро развивающаяся наука, для которой характерна внутренняя терминология и конфиденциальная информация. Чтобы лучше удовлетворять разнообразные и постоянно растущие потребности наших клиентов и установить взаимопонимание, мы в Sterlitech Corporation составили этот доступный справочник основных понятий и словарный запас лабораторной фильтрации. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно следующей информации или того, как эти концепции относятся к вашим конкретным приложениям, свяжитесь с нашей службой технической поддержки.

Мы опишем некоторые фундаментальные определения и принципы, связанные с технологией фильтрации, их связь друг с другом и обсудим соответствующие области применения. Мы также предоставим критерии, которые помогут вам выбрать как фильтрующие материалы, так и устройства, которые идеально подходят для ваших нужд.

Эффективность фильтра во многом зависит от совместимости различных свойств фильтрующего материала с определенными приложениями и условиями эксплуатации. Выбор идеального фильтрующего материала или устройства для вашего приложения — это многофакторный, весьма относительный процесс, который должен учитывать важные свойства, обсуждаемые в следующем руководстве.

Глубинная и мембранная фильтрация

Несмотря на различия в материалах фильтров и технологии производства, все фильтры можно разделить на две основные категории: глубинные и мембранные (сетчатые). Глубинные фильтры состоят из матрицы произвольно ориентированных связанных волокон, которые улавливают частицы в глубине фильтра, а не на поверхности. (Примеры: стекловолокно, хлопок, спеченные металлы)

Преимущества:

  • Более низкая стоимость
  • Высокая пропускная способность
  • Высокая грязеемкость
  • Защищает конечные фильтры
  • Удаляет частицы различных размеров

Потенциальные недостатки:

  • Миграция носителя (удаление)
  • Нормальный размер пор
  • Удаление твердых частиц при повышенном перепаде давления

A Мембранный фильтр (или «Сетчатый фильтр») выполняет разделение, удерживая на поверхности мембраны частицы, размер которых превышает размер пор. Частицы с диаметром меньше номинального размера пор могут либо пройти через мембрану, либо быть захвачены другими механизмами в структуре мембраны. Мембранные фильтры идеально подходят для критических применений, требующих максимального извлечения частиц. (Пример: полимерные мембраны).

Преимущества:

  • Возможны абсолютно субмикронные размеры пор
  • Может удерживать бактерии и частицы (зависит от размера пор)
  • Обычно более низкие экстрагируемые вещества
  • Обычно тестируется на целостность

Потенциальные недостатки:

  • Более низкая скорость потока, чем у глубинной среды
  • Дороже, чем глубинные среды

A Комбинированный фильтр представляет собой автономный последовательный фильтрующий блок, в котором используются особые свойства, обеспечиваемые последовательностью мембран, который предлагает экономичную альтернативу использованию отдельных предварительных фильтров с конечными фильтрами. (Примеры: капсульные фильтры, шприцевые фильтры с предварительными фильтрами GF).

Химическая совместимость

Химическая совместимость указывает на способность фильтрующего материала сохранять свою структурную целостность и функционирование при воздействии определенных химических веществ. Это означает, что пористая структура фильтра не ухудшится, среда не будет выделять частицы или волокна, а в отфильтрованном образце не будут присутствовать экстрагируемые вещества. В дополнение к фильтрующему материалу важно учитывать совместимость в зависимости от температуры, концентрации, приложенного давления и времени воздействия. Хотя все наши продукты для фильтрации изготовлены из материалов, тщательно отобранных для работы с широким спектром химических растворов, важно понимать взаимосвязь свойств анализируемой жидкости и фильтрующих элементов в реальных условиях эксплуатации.

Гидрофильные и гидрофобные

Гидрофильные фильтры проявляют сродство к воде (говорят, что они «любят воду») и могут смачиваться практически любой жидкостью. Они являются предпочтительным материалом для фильтрации водных растворов, в зависимости от совместимости. (Примечание: в отличие от некоторых других областей, индустрия фильтрации не определяет «гидрофильный» как «материал, к которому прилипает вода»).

После увлажнения гидрофильные фильтры не пропускают газы до тех пор, пока приложенное давление не превысит точку насыщения и жидкость не будет вытеснена из пор мембраны. Гидрофобные фильтры водоотталкивающие и не смачиваются водой. Однако они будут смачиваться в жидкостях с низким поверхностным натяжением, включая органические растворители (спирты), пропуская водные растворы.

Гидрофобные фильтры отлично подходят для фильтрации газов, растворителей с низким поверхностным натяжением и вентиляции. Их также можно использовать для преодоления ограничений совместимости, связанных с определенными водными растворами, и они позволяют воде/водным растворам проходить через них, когда достигается давление прорыва воды.

Рейтинги

Рейтинг размера пор относится к размеру организмов или частиц, которые, как ожидается, будут задержаны фильтрующим материалом при определенных условиях. Размер пор фильтра определяется диаметром частиц, захваченных матрицей среды, обычно указывается в микрометрах (мкм). Рейтинги могут быть указаны как номинальные, так и абсолютные.

Номинальные характеристики фильтра — это произвольные значения производительности фильтра, которые производитель использует для указания диапазона размеров частиц, для которых удерживается определенный процент определенного загрязнителя заданного размера. Номинальные рейтинги различаются между производителями и не могут использоваться в качестве средства сравнения между производителями из-за существенного влияния условий обработки, таких как рабочее давление и концентрация частиц, на эффективность удержания фильтров с номинальным рейтингом.

Абсолютные рейтинги фильтрации — это значение, связанное с материалами, которые демонстрируют точные и постоянные размеры пор. Он описывает точку отсечки, при которой никакие частицы определенного размера не должны пройти через фильтр. Более конкретно, он указывает диаметр наибольшей частицы, которая пройдет через фильтр. Оценки находятся в пределах экспериментальной неопределенности стандартного метода испытаний, соответствующего предполагаемому использованию фильтра, и должны указывать тестируемый организм (или размер частиц), контрольное давление, концентрацию и метод обнаружения, используемый для идентификации загрязняющего вещества.

Связывание

Связывание — это показатель способности вещества «прилипать» к фильтрующему материалу или другим компонентам. Высокая связывающая способность по определенному веществу свидетельствует о том, что из фильтрата будет удален высокий процент этого вещества. Связывание, часто приписываемое заряду, может быть как желательным, так и нежелательным, в зависимости от применения. Например, он используется в мембранах для переноса для связывания нуклеиновой кислоты или белка, что позволяет легко их разделить и идентифицировать. Однако при общей фильтрации связывание может способствовать потере ценных продуктов.

Экстрагируемые вещества

Экстрагируемые вещества представляют собой вещества, которые могут выщелачиваться или иным образом мигрировать из системы фильтрации в фильтрат. Потенциальные загрязнители могут включать смачивающие вещества, производственный мусор, остатки стерилизации, клеи или другие компоненты системы. Тип и концентрация экстрагируемых веществ зависят от свойств жидкого образца.

Чтобы свести к минимуму влияние экстрагируемых веществ, фильтры можно промыть водой (или другим растворителем, совместимым с технологическим процессом) перед использованием или приобрести в виде «предварительно промытых» пакетов. Однако необходимость промывки также может быть уменьшена за счет тщательного производственного процесса.

Примеры влияния экстрагируемых веществ включают:

  • Добавление посторонних пиков в анализ HPLS
  • Индукция цитотоксичности (гибель клеток) в клеточных культурах
  • Ингибирование роста и влияние на выделение микроорганизмов при микробиологическом анализе
  • Выявляются как дополнительные загрязнители при анализе окружающей среды

Термическая стабильность

Термическая стабильность — это способность фильтрующего материала и компонентов устройства выдерживать повышенные температуры без ущерба для структурной целостности и функциональности. Она измеряется как максимальная рабочая температура фильтра или системы фильтров при определенных условиях. Из-за недостаточной термической стабильности некоторые фильтры не подходят для процессов высокотемпературной стерилизации, таких как автоклавирование. Следует также отметить, что термическая стабильность связана с химической совместимостью; это означает, что определенные фильтрующие материалы могут быть совместимы с химическим веществом при комнатной температуре, но несовместимы при высокой температуре.

Скорость потока и пропускная способность

Скорость потока и Пропускная способность являются связанными измерениями фильтрующего материала и производительности устройства, на которые влияет ряд других свойств. Основными определяющими факторами этих значений являются:

Расход воды измеряет количество воды, протекающей через фильтр, обычно выражаемое в миллилитрах в минуту (мл/мин) при заданном давлении. На него влияют степень загрязнения, перепад давления, общая пористость и эффективная площадь фильтрации фильтра.

Расход воздуха измеряет количество воздуха, проходящего через фильтр, обычно выражаемое в литрах в минуту (л/мин) при заданном давлении. На него также влияют степень загрязнения, перепад давления, общая пористость и эффективная площадь фильтрации фильтра.

Пропускная способность — количество пробы, прошедшее через фильтр.

Перепад давления (ΔP) — это разница между давлением на входе и выходе в системе. Это разница измерений давления, сделанных до того, как жидкость достигнет фильтра, и после того, как жидкость пройдет через фильтр. Перепад давления увеличивается по мере того, как фильтр забивается в приложениях с непрерывным потоком.

Вязкость измеряет сопротивление жидкости течению. Высокая вязкость (при постоянной температуре и давлении) снижает скорость потока через фильтр (при условии, что вязкость также остается постоянной).

Пористость («открытая площадь» или «объем пустот») измеряет открытые пространства (поры) в мембране в процентах от общей площади мембраны. Как правило, мембраны имеют 50-90% открытого пространства, а поток изменяется прямо пропорционально пористости мембраны.

Эффективная площадь фильтрации (EFA) – площадь фильтра, доступная для фильтрации; для конкретной мембраны скорости потока выше (при заданном перепаде давления) для больших EFA.

Фильтрующие материалы и конфигурации устройств включают широкий спектр размеров и конфигураций. Варианты варьируются от дисковых мембран до небольших шприцевых фильтров и больших капсульных фильтров.

Одноразовые фильтрующие устройства предназначены для одноразового применения и обеспечивают удобное средство фильтрации различных объемов проб. Эти устройства часто предварительно стерилизованы и включают «готовые к использованию» шприцевые фильтры и капсульные фильтры, состоящие из мембраны, встроенной в полимерный корпус, с фитингами для легкого присоединения к шприцам, трубкам или трубопроводам на входе и/или выходе из шприца.

Learn more