Половолоконные мембраны и очистка воды

Половолоконная мембрана представляет собой микрофильтрационный элемент с пористостью 0,1 мкм (0,0001 мм). В отличие от мембран рулонного типа (например, обратноосмотических), половолоконные мембраны - это трубки диаметром около 1 мм с пористыми стенками. Фильтрация воды происходит именно через стенки этих микротрубок. В водоочистителях Аквафор половолоконная мембрана используется в качестве финишного фильтра в моделях «Кристалл В», «Кристалл НВ» и «Кристалл Соло В».

В специальном аппарате – экструдере – из расплава полимера экструдируется (вытягивается) тонкая трубочка. Материал этой трубки - линейный полиэтилен высокого давления. Свойства этого полиэтилена таковы, что при его полимеризации («застывании») образуются участки с различной структурой: одни участки эластичные (способные растягиваться), а другие кристаллические (не способные к растяжению).

Сразу же после экструзии и полимеризации трубочки, ее подвергают строго дозированному растяжению. При этом кристаллические участки «рвутся», и в стенке образуются микроотверстия строго определенного размера. Эти отверстия в дальнейшем и отвечают за фильтрацию воды.

Структура фильтрующей поверхности полого волокна под микроскопом.

Изменяя параметры экструзии и растяжения, можно получать полые волокна различного диаметра и различной пористости.

Далее, нарезанные в размер по длине, полые волокна собирают в пучок и сгибают пополам на 180 градусов в виде «петель» таким образом, чтобы «выходы» и «входы» трубок находились с одной стороны пучка. Затем концы трубок заливают компаундом – специальным полимерным клеем. После застывания клея часть его срезают, чтобы вскрылись входы в трубки.

Затем эту конструкцию помещают в корпус, направляющий поток воды, и фильтр-элемент готов! Вода поступает со стороны петель, фильтруется через стенки трубок и чистая выходит по трубкам из фильтра.

С точки зрения работоспособности, половолоконная мембрана сочетает в себе положительные стороны фильтрующих элементов типа «сетка» и фильтрующих элементов объемного типа. Первые имеют узкую дисперсность пор (все поры одного размера), вторые отличаются большой грязеемкостью.

Фильтрующие элементы с половолоконной мембраной умеют:

• Удалять механические примеси с размером частиц до 0,1 мкм     Удаление таких частиц, в том числе и частиц коллоидного железа, позволяет получить воду высшей степени прозрачности. Кроме улучшения органолептических свойств, удаление мельчайших частиц из воды имеет и важное медицинское значение. Мельчайшие частички, например гидроокиси железа, могут травмировать мерцательный эпителий кишечника и вызывать различные дисфункции в работе пищеварительного тракта.

• Задерживать микроорганизмы и бактерии    Объемные фильтры, такие как полипропиленовые модули или карбон-блоки, практически невозможно получить с пористостью менее 0,7 -0,8 мкм. Этого недостаточно для надежного отсечения бактерий.

• Размеры бактерий в среднем составляют 0,5-5 мкм. Escherichia coli, например, имеет размеры 0,3-1 на 1-6 мкм, Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк)— диаметр 0,5-1 мкм. 

• Удалять цисты лямблий  Циста лямблии представляет собой «кокон», устойчивый к воздействию внешних факторов, в том числе и действию бактерицидов, и многие бытовые водоочистители не способны эффективно бороться с ними. Наиболее эффективным способом борьбы с цистами является механическая фильтрация при помощи половолоконных мембран.Лямблии - одноклеточные микроскопические паразиты.Встречаются в двух формах - вегетативной (трофозоиты) и цистированной (цисты). Лямблия вегетативной стадии грушевидной формы, длина 8-18 мкм, ширина 5-7 мкм, имеет четыре пары жгутиков и присасывательный диск. Во внешней среде быстро погибает. Паразитирующие в тонкой кишке лямблии образуют цисты («яйца»), которые выделяются с калом во внешнюю среду. Цисты лямблий сохраняют жизнеспособность в водоемах до нескольких месяцев, способны выдерживать замораживание и нагревание до 50° С. Устойчивы ко многим бактерицидам.Механизм передачи - фекально-оральный. Основной путь передачи -водный. Лямблиоз в Санкт-Петербурге является распространенной инфекцией из-за благоприятных климатических условий. В США лямблиоз - ведущее желудочно-кишечное заболевание паразитарного происхождения. По данным INTERNET, лямблиозом болеют до 20% всего населения земного шара. Заражение может произойти при употреблении некипяченой воды из-под крана или льда, приготовленного из такой воды, а также при мытье овощей и фруктов некипяченой водой.