Как работает обратный осмос: схема и принцип действия

Принцип работы обратного осмоса: схема мембраны, метод очистки воды

Обратный осмос – это именно та технология, которая защитит вас от вредного воздействия свинца, тяжелых металлов, хлора, химических примесей, пестицидов, патогенов, бактерий, вирусов, и даже радиоактивных материалов. Предлагаем вам познакомиться с принципами ее работы и проверить правдивость распространенных мифов о ней.

Опасность водопроводной воды

Чистая вода – одна из важнейших потребностей нашего тела. Это печальный факт, ведь у современного человека доступ к ней практически отсутствует, особенно если речь идет о промышленно развитых регионах. Данная проблема возведена в разряд глобальных. Данные многочисленных исследований гласят, что ни водопроводная, ни колодезная вода ныне не пригодны для питья из-за их сильнейшего загрязнения, отравлены реки, озера, скважины.

Конечно, загрязняющие вещества находятся не на том уровне, который способен вызвать отравление или другие побочные эффекты мгновенно. Однако, накапливаясь, с течением времени они могут привести к развитию серьезных заболеваний. Даже химические соединения, используемые в городских водопроводных системах, такие как хлор и фтор, токсичны.

Единственный выход, позволяющий обезопасить себя и близких – очистка воды. Обратный осмос считается одним из наиболее эффективных и удобных на текущий момент способов это сделать. Фильтрация осуществляется за счет пропуска жидкости через полупроницаемую мембрану, толщина ячеек которой составляет 0,0001 микрон (примерно 0,00001 мм).

Используется данная технология при создании бутилированной и опреснения морской воды. А в последние десятилетия появились бытовые системы обратного осмоса, установить которые в свои квартиры решается все большее количество людей. В пользу данного метода фильтрации говорят компактные размеры, умеренная цена и отменное качество очистки. Все это делает такие приборы просто незаменимыми в условиях городских квартир. Предлагаем разобраться с тем, как работает система обратного осмоса.

Что собой представляет и как работает?

Технология обратного осмоса известна также как индустриальная ультрафильтрация. Разработана она в США в 1950-х годах в рамках финансируемой государством программы опреснения морской воды. Сегодня данный метод считается одним из наиболее удобных и эффективных способов фильтрации. Используется он во многих отраслях промышленности, которым требуется в своей работе ультраочищенная вода, а также в быту.

Принцип работы системы обратного осмоса заключается в прохождении молекул воды через полупроницаемую мембрану под давлением. Корпус мембраны обратного осмоса состоит из прижатых друг к другу и обвернутых вокруг полой центральной трубки листов. Подобная конфигурация обычно называется спиральной или модульной. Доступна она в различных размерах, от которых и зависит производительность системы:

бытовые устройства имеют малые модули 5 см в диаметре и 25 см длиной;
промышленные – соответственно 10 см и 100 см.

Помещаются подобные мембраны в специальные контейнеры, называемые корпусами мембран обратного осмоса. Они позволяют поддерживать необходимое давление по всей поверхности. Именно оно является движущей силой, заставляющей жидкость проходить через мембрану, отделяющую нежелательные примеси.

Максимально упрощенная схема обратного осмоса изображена ниже.

Обратный осмос имеет еще одно удивительное свойство: отфильтрованные вещества автоматически отправляются в канализационный слив, не накапливаясь в системе, как при обычной фильтрации. Всякие вредоносные примеси уносятся частями. Этот факт является причиной того, что мембрана обратного осмоса не нуждается в замене на протяжении нескольких лет эксплуатации.

Стадии очистки

Принцип действия метода обратного осмоса воплощается в трех этапах:

Предварительная очистка воды. Происходит в больших вертикальных колбах. На рисунке ниже они обозначены номерами 3, 4, 5.
Прохождение через мембрану. Корпус мембраны обратного осмоса (горизонтальная колба) обозначен номером 7.
Стадия посточистки. Колба обозначенная номером 12.

Схема подключения обратного осмоса – на рисунке ниже.

Вода, прошедшая стадию предварительной очистки, поступает на полупроницаемую мембрану, где разбивается на два потока: один проходит через мембрану и очищается, второй омывает её снаружи и со всеми загрязнениями, отторгнутыми мембраной, сливается в дренаж. Система очистки воды обратного осмоса работает не быстро, поэтому жидкость, прошедшая через мембрану, накапливается в специальном резервуаре (№ 11 на рисунке), откуда и поступает на посточистку. На этой стадии фильтрации воды происходит дополнительная очистка от запахов и/или минерализация.

Прекрасным представителем является фильтр Atoll A-550, он удаляет до 99,9% всех примесей содержащихся в воде и предотвращает образование накипи в нагревательных приборах.

Преимущества:

Существенно экономится место: питьевой бак также установлен внутри корпуса.
Фильтр легко содержать в чистоте при его установке под кухонной мойкой: на конструктивные элементы системы не попадает грязь, нет выступающих элементов и торчащих соединительных трубок.
Разборный корпус предоставляет удобный доступ к деталям и сменным элементам.
Широко распространенный в мире стандарт картриджей «inline» позволяет использовать аналоги фильтрующих элементов Atoll в широком ассортименте, например, производства Omnipure (США) или Pentek (США).
Картриджи типоразмера «inline» заключены в пластиковый корпус и имеют быстроразъемные соединения, поэтому процедура их замены гигиенична (исключены контакты с загрязненными поверхностями), и проста (не требуется наличия специнструмента).
Встроенная система контроля качества очищенной воды сигнализирует о необходимости замены мембранного элемента

Обратноосмотические мифы

Вокруг системы обратного осмоса витает множество мифов.

Миф № 1

Обратный осмос вымывает необходимые нашему организму минералы.

Несомненно, водопроводная вода содержит небольшое количество минералов, но их доля настолько мала, что просто не способна оказать какое-либо влияние на состояние здоровья. К примеру, в стакане апельсинового сока их больше, чем в целой ванне неочищенной жидкости. Наоборот, она содержит лишь неорганические соединения, не перевариваемые организмом, а также тяжелые металлы, многие из которых токсичны или даже радиоактивны. В то время как он предпочитает органические минералы и микроэлементы, получить которые можно лишь из ежедневного сбалансированного питания. Обратный осмос удаляет неорганические минералы, металлы и многое другое, чтобы предоставить вам чистейшую, здоровую и природную питьевую воду.

Миф № 2

Большое количество сточных вод.

Да, на основе принципа обратного осмоса образуется некоторое количество промывочных вод, используемых для очистки и промывки мембраны от отфильтрованных ею загрязняющих веществ. Этот сложный процесс позволяет не менять дорогостоящую мембрану по несколько лет. Также он держит всю систему в чистоте, поскольку большинство вредных примесей сливаются в канализацию, а не находятся в ловушке внутри корпуса фильтра. При этом сточная вода является достаточно чистой, может быть собрана и использована для полива растений, бытовых очистительных мероприятий.

Миф № 3

Пяти- и десятимикронный фильтры предварительной очистки никому не нужны, ведь толщина мембраны меньше 1 микрона.

Дело в том, что мембрана весьма чувствительна к хлору, железу и органическим примесям. Во время механической очистки происходит сокращение их объемов до допустимых.

Миф № 4

Такая вода абсолютно безвкусная, неживая.

Что касается вкуса, то тут вопрос весьма спорный. Если ее сравнивать с водопроводной, имеющей яркий привкус хлорки, то вкуса у нее действительно нет. Если подразумевается колодезная, то она, как правило, обогащается пролегающими под поверхностью минералами и имеет тонкий металлический привкус. Специалисты же говорят, что фильтр, работающий по принципу обратного осмоса, придает жидкости вкус, схожий со вкусом талой ледниковой воды. Это происходит благодаря использованию на одной из стадий очистки угольного фильтра.

Приобретать или нет описываемую систему фильтрации для своей квартиры – исключительно ваше решение. Однако помните о том, что она существует уже более 60 лет, оставаясь все эти годы эффективным способом очистки, уменьшить популярность которого не в состоянии никакие мифы.

Принцип обратного осмоса: мембранная технология

Что интересного вы узнаете из содержания этой статьи:

1. Что такое обратный осмос: суть метода, устройство системы

Чтобы купить фильтр обратного осмоса, нужно немного разобраться в том, что это такое и почему он вам нужен.

Задача обратного осмоса состоит в том, чтобы жидкость двигалась в направлении, противоположном осмотическому: из более концентрированного состояния, имеющего различные примеси, в состояние, подразумевающее отсутствие примесей. Иными словами, обратный осмос позволяет полностью очищать растворитель, в данном случае воду, от наличия каких-либо других молекул кроме H2O. Достигать этой цели ему помогает дополнительное давление, превышающее давление осмотическое, то есть естественное. Именно наличие насоса, нагнетающего высокое давление, является отличительной чертой обратноосмотической системы. Впрочем, иногда усилия насоса не требуются, если речь идёт о воде, имеющей достаточно сильное давление в собственном потоке, однако это мы обсудим позже.

Центральное понятие и осмоса – полунепроницаемая мембрана. Это структура, чаще всего неорганического происхождения, которая имеет поры настолько маленькие, чтобы пропускать только молекулы воды. Тонкая система строения обуславливает сложность устройства и технику особого отношения к мембране, что мы обсудим далее.

Сферы применения обратного осмоса по-настоящему универсальны, так как в чистой воде нуждаются самые разные отрасли промышленности. Самая крупная в мире станция по опреснению воды для питьевых нужд использует технологию обратного осмоса. Станции по добыче электроэнергии, ядерной энергетики, системы очистки сточных вод, пищевая промышленность и фармакология, химическая, нефтяная промышленности – во всех этих сферах работает обратный осмос.

Рис. 1 Система очистки воды с обратным осмосом “Вагнер-1500” л/час в школе

Эффективность обратного осмоса доказана на всех распространенных загрязнителях:

– нерастворимые частицы, так называемый технический мусор (песок, ржавчина и др.);

– металлы, соли жесткости, химикаты, оставшиеся в водопроводной воде после её промышленной обработки;

– химические соединения, в том числе радиоактивные и агрессивные элементы, представляющие особую опасность для человека;

– биологический материал (бактерии, вирусы, грибки).

Сложно переоценить степень потребности современного человека в чистой воде, лишенной вышеупомянутых вредителей, однако зачем дополнительно очищать воду из крана, если она итак уже подготовлена Водоканалом?

Обратите внимание на состояние бытовой и санитарной техники, которую вы используете: налёт, ржавчина, накипь – всё это является признаками высокой жесткости воды, её металлизированности, а так же низких показателей эстетического содержания жидкости. Употреблять в пищу недоочищенную воду – значит, подвергать своё здоровье опасности, риску развития многочисленных хронических заболеваний и снижению общего уровня жизни, ведь нельзя надеяться на энергичность, бодрость и хорошее самочувствие, потребляя засоренный продукт.

Именно поэтому обратный осмос чаще всего является единственным действенным вариантом по очистке воды, так как он справляется во всеми возможными загрязнениями, проявляет высокую степень стабильности и работает в самых разных условиях – от стандартной кухни в квартире до обеспечения работы крупных предприятий.

Устройство системы

В центре уникальных способностей обратного осмоса – мембрана. Это специальный неорганический материал, скрученный в своеобразную слоеную структуру, который располагается в специальном мембранном картридже. Именно в этом картридже и происходит основной процесс очистки воды. Однако перед тем, как попасть сюда, вода проходит путь, состоящий из нескольких этапов.

Рис. 2 Устройство системы обратного осмоса

Этапы предварительной очистки воды перед обратным осмосом

Такое деликатное и точное воздействие на состав воды, безусловно, было бы невозможным без обратноосмотической мембраны. Однако несложно догадаться, что при прямом воздействии мембраны и неподготовленной воды, воздействие на мембрану стало бы слишком сильным, а потому её износ увеличился бы в несколько раз.

Чтобы защитить высокотехнологичный фильтр мембраны, в систему обратного осмоса внедряются дополнительные фильтры предварительной фильтрации, которые обрабатывают воду до того, как она поступает на обратноосмотическую мембрану. Это делается для того, чтобы все частицы загрязнений не атаковали мембрану, засоряя её, ведь гораздо проще «собрать» достаточно крупные загрязнители более простыми фильтрами, чтобы поберечь мембрану и увеличить срок её службы.

Итак, как правило, к системе обратного осмоса можно установить тройной ступенчатый фильтр, каждое звено которого будет обрабатывать воду от всё более мелких взвесей. Так, первый фильтр справится с песком, окалиной и другими ощутимыми засорителями. Второй фильтр обработает воду на предмет содержания металлов и их солей, а так же некоторых химических веществ. Третий фильтр воздействует на биологическое присутствие в жидкости, уничтожая бактерии, грибки, вирусы.

Казалось бы, вода уже прекрасно подготовлена к употреблению и без мембраны, зачем она здесь нужна? Дело в том, что частицы многих веществ всё равно достаточно мелки для того, чтобы быть задержанными обычным фильтром с загрузкой активированного угля, да и сами фильтры быстро приходят в негодность: при средних показателях загрязненности воды, менять их следует не реже одного раза в шесть месяцев. Если оставить всю эту нагрузку только на мембрану, её замена выльется в куда большую сумму, чем покупка новых префильтров. К слову, используя мембрану в совокупности с префильтрами, можно продлить срок её службы до двух – двух с половиной лет.

В качестве фильтров первичной, грубой, очистки может использоваться специальное сито, для второй ступени очистки нередко применяется уже названный активированный уголь, обладающей прекрасной способностью к адсорбции, а на самую тонкую работу назначается полипропиленовый фильтр с очень плотной структурой, который служит предтечей осмотической мембраны.

Картриджи префильтров легко снимаются и надеваются на цепь подачи воды, поэтому сменить их можно самостоятельно, без дополнительных трудностей.

Рис. 3 Схема очистки воды от бора с обратным осмосом “Вагнер” с предочисткой воды

Составные части обратноосмотического фильтра

Итак, система подключена к водопроводу через специальный клапан, который регулирует подачу воды. В разных системах он может быть ручным, а может быть автоматическим. После того, как вода побежала по трубкам установки, она проходит через три поэтапных стадии очистки в префильтрах, затем попадает на мембрану, где разделяется на пермеат и концентрат. Пермеат – это чистая вода, она двигается дальше, а концентрат направляется в канализацию. Пермеат проходит ещё один, завершающий этап под названием посточистка – вода приводится в умягченное состояние, подготавливается к употреблению.

Так как процесс «продавливания» воды через мембрану достаточно сложный, необходимо наличие давления в трубах не менее трёх атмосфер. Если давления недостаточно, устанавливается дополнительно электронасос, который будет брать на себя нагнетание давления.

Ещё один важный нюанс касается использования воды из обратного осмоса в пищу. Так как мы получаем совершенно стерильную воду, она подразумевает отсутствие каких-либо посторонних примесей, в том числе и тех, кто необходимы нашему организму. «Пустая» вода фактически лишь утоляет жажду, не неся в себе никакой пользы. Чтобы избежать этого явления, в качестве постфильтра можно установить специальный минерализатор, который отлично справится с обогащением очищенной воды всеми питательными веществами.

Разумеется, проходя через все названные этапы подготовки, скорость выработки воды никак не может соответствовать привычной скорости воды из обычного крана. Чтобы процесс подачи воды мог быть более «невидимым», в системе подразумевается наличие накопительного бака, габариты которого рассчитываются в соответствии с потребностями сферы применения. Это позволяет собирать воду и при необходимости использовать её в нужном режиме.

2. Виды обратного осмоса

В соответствии с заявленными параметрами количества производства воды, а так же, отталкиваясь от сферы её применения, системы обратного осмоса принято делить на бытовые и промышленные.

2.1 Бытовой осмос под мойку

Изначально, чтобы адекватно оценить степень необходимости установки обратного осмоса, стоит сделать первичный анализ воды. Ознакомиться с показателями, которые считаются приемлемыми для актуальных требований по СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода» можно здесь.

Как правило, метод обратного осмоса рекомендуется применять в случае, если сильно завышена степень присутствия по крайней мере одного из упомянутых элементов, так как все остальные системы очистки воды не гарантируют должного эффекта.

Преимущество бытового осмоса под мойку не только в его эффектности, но и в компактном строении, а так же простой системе управления: в нём присутствуют все вышеперечисленные элементы структуры, которые управляются лучным клапаном.

Для небольших кухонь в многоквартирных домах этот вариант идеален, потому что он в буквальном смысле помещается под мойкой, не тратя драгоценного пространства.

Учитывая небольшие параметры системы и невысокий расход воды, отталкиваясь от средних показателей на одну семью, бытовой осмос способен давать в день до 1500 литров в сутки. Есть и более скромные по показателям установки, соответственно и их цена будет ниже – вы можете выбрать именно те показатели, которые устроят ваши привычные расходы.

2.2 Промышленный осмос для предприятий

С повышением требований к производительности, вырастает и сам размер системы фильтрации: промышленный обратный осмос не спрячешь под мойку – для его размещения понадобится специальное тех. помещение.

Разумеется, контролировать эту систему с помощью одного лишь ручного клапана не представляется возможным, да и стоит ли, ведь куда удобнее и практичнее доверить все заботы по процессу фильтрации надежной компьютеризированной системе.

И это ещё одно отличие бытового осмоса от промышленного: помимо размеров, промышленный осмос работает на контроле специального шкафа управления. В этом шкафу будет собрана вся необходимая информация: количество производимой воды, её состав, необходимость остановки или подачи воды, время осуществления промывки системы, контроль за уровнем давления. Для удобства можно вынести на отдельный анализ показатели первостепенной важности, например, уровень содержания солей жесткости.

Осуществлять всю эту работу будут специальные клапаны управления, которых так же не встретишь в простой системе домашнего осмоса.

Так же в числе отличий большого осмоса от малого можно назвать и систему предварительной подготовки воды. Чтобы не утруждать систему наличием многоступенчатой фильтрации, которая неизбежно возросла бы в размерах и неудобстве использования, часто применяется специальный реагент – антискалант. Он устраняет риск нарастания солевых отложений и служит в качестве предохранителя, который ответственен за промывку системы. Так как техническая вода не идёт на пищевые нужды, то и опасаться воздействия антискаланта на человека не стоит.

Работу промышленного осмоса можно контролировать не только на месте его непосредственного размещения, но и с помощью дистанционных систем передачи данных, таким образом, процесс управления становится значительно более технологичным, оперативным и удобным.

Максимальная производительность промышленного осмоса может достигать более 60000 литров в сутки. Такие цифры становятся возможными благодаря тому, что в установке используется не одна, а сразу 8 мембран, каждая из которых работает одновременно с остальными.

3. Заключение о принципе работы обратного осмоса

Чтобы лучше оценить все тонкости использования обратного осмоса, приведем наиболее ёмкую выжимку всех тезисов, обязательных к ознакомлению тем, кто заинтересован в его эксплуатации.

1. Растет количество потребляемой воды: за счет того, что пермеат составляет лишь от силы 25% итоговой жидкости, остальные 75% смываются вместе с ненужными веществами в канализацию, поэтому даже если ваш фактический расход воды не увеличился, его номинальное значение резко возрастет. Как возрастет и объем стоковых вод, что немаловажно для владельцев собственных отводных резервуаров.

2. Растет количество потребляемой энергии: усилия, требуемые воде для того, чтобы пройти через мембрану, заставляют использовать насос, а он питается именно от электричества, так что будьте готовы к новым цифрам в счёте.

3. Обратноосмотическая система, даже помимо двух вышеупомянутых расходов, сама по себе является довольно дорогой установкой. Это касается и домашних вариантов, и промышленных аналогов.

4. Невысокая производительность чистой воды оправдана тем, что пермеат не составляет и половины от исходного количества жидкости, а так же тем, что воде требуется время, чтобы просочиться сквозь мембрану.

5. Употреблять не обогащенную минералами воду из обратного осмоса не стоит. Однако это утверждение довольно спорное: некоторые считают, что мы итак получаем достаточно нужных микроэлементов из пищи и витаминов, а вода не играет в этом деле существенной роли. Другие, напротив, уверяют, что «пустая» вода способна наносить существенный урон химическому составу организма. Здесь все выводы остаются на откуп вашим собственным взглядам и мнению, поэтому считать данный тезис однозначно негативным не стоит.

Итак, мы назвали пять тезисов, которые могут смутить вас при выборе метода обратного осмоса. Вам точно придется раскошелиться – это факт. Но так ли страшна необходимость трат, если ознакомиться со следующими выводами?

1. Все переработанные загрязнители не скапливаются в системе и не отстаиваются в баке для концентрата, как это происходит в некоторых других системах очистки. Это позволяет сделать процесс фильтрации не только эффективным, но ещё и удобным, «чистым» в использовании, что особенно важно для бытовой сферы.

2. Система 100% справляется со всеми известными загрязнителями, поэтому, если у вас «сложный случай» или не представляется возможным установить адекватную оценку состава воды ввиду её колеблющихся показателей, единственное, на что вы сможете положиться – обратный осмос. Некоторые другие системы работают только на заданных параметрах, поэтому при повышении концентрации нежелательных веществ они быстро приходят в негодность, так как не справляются с работой. Это особенно актуально в период межсезонья, когда во времена активных дождей или половодья вода значительно меняет свой состав.

3. Обратный осмос подходит как для пищевых, так и для технических целей, поэтому, если вы решите установить эту систему не под мойку, а для обслуживания всей системы водоподготовки в доме, вам не придется проводить дополнительные меры по облагораживанию воды.

4. Метод данной очистки в фирме «Вагнер» представлен собственными разработками и уже созданными системами, которые не только показывают свою эффективность, но и приятно радуют ценами. Вам не придется переплачивать за поставки и перекупы – всё нужное для готового решения у нас уже есть: от возможности проведения анализа воды до квалифицированной установки и обслуживания оборудования.

4. Мнение эксперта:

Если вы задумались о том, что имеющаяся у вас в кране вода не устраивает вас и вам нужно что-то менять – первым делом закажите заключение о составе воды: именно оно покажет вам все «слабые места» жидкости, с которыми нужно работать.

Сделать это можно по телефону 8(800)505-50-39 (по России) или 8(343)300-12-92 (по Екатеринбургу) – наши операторы расскажут, что нам с вами нужно будет сделать.

Не думайте, что вы ничего не поймете в этих цифрах – нормы СанПиН есть в открытом доступе, сравнивая их вы и сами сможете сделать многие выводы, а экспертная оценка наших специалистов поможет вам убедиться в их справедливости.

Как правило, показатели воды даже в соседних домах могут не совпадать – зависит это и от состояния водопровода, если речь идет о многоквартирном доме, и от происхождения скважины, говоря о частном домовладении. На промышленности вода и вовсе оставляет желать лучшего. Поэтому полагаться на то, что надо делать, как делают все – не стоит. Большая часть людей в нашей стране потребляет недостаточно чистую воду, это факт – и вам наверняка не хочется быть в их числе.

Устанавливая систему обратного осмоса, вы однозначно решите все проблемы, связанные с безопасностью и качеством воды в вашей жизни, а «Вагнер» позаботится о том, чтобы эти преобразования прошли легко, позитивно и без лишних трат.

Мы всегда открыты диалогу! Задавайте нам любые вопросы, которые помогут вам сделать правильный выбор.

Ниже представленно видео по демонстрации системы обратного осмоса “Вагнер”

Как работает обратный осмос и из чего он состоит: устройство, принцип работы, особенности такой очистки воды

Не все страны могут похвастаться питьевой водой в трубопроводах водоснабжения. Чаще всего, ее показатели далеки от нормы, что превращает жидкость скорее в техническую, нежели в пригодную для питья и готовки. Многие жители квартир покупают бутилированную продукцию, а владельцы частных домов бьют скважины или копают колодцы, но и это не гарантирует высокое качество Н2О. Решить проблемы помогают различные фильтрующие установки, наиболее эффективная из которых – обратноосмотическая. В данной статье мы рассмотрим, как работает система обратного осмоса, какие затраты придется нести за обслуживание и стоит ли рискнуть, вложив немалые средства в ее приобретение.

Опасность жидкости из водопровода

Чистая вода – важный компонент для функционирования всех составляющих организма. К сожалению, большинство людей не имеют доступа к этому природному ресурсу. Особенно это касается жителей промышленных мегаполисов и населенных пунктов, на территории которых расположены вредные производства. Грунтовые залегания, откуда идёт забор в колодцы и скважины, отравлены выбросами, а централизованные водоводы не оснащаются оборудованием, способным провести качественную очистку.

Естественно, уровень загрязнения не вызывает сиюминутных отравлений, однако, хлор, фтор и др. соединения, используемые в централизованных системах водоснабжения, токсичны, могут накапливаться в организме и в итоге приводит к развитию хронических заболеваний.

Единственный способ обезопасить себя и своих близких – позаботиться о приобретении фильтрующего оборудования.

Обратный осмос для очистки воды: что из себя представляет и как он работает

Технология придумана в США, еще в 1950-х, в рамках государственной программы по опреснению моря и до сих пор применяется по предназначению.

Схема действия основана на прохождении жидкости под высоким давлением через специальную полупроницаемую мембрану. Ее корпус представляет собой прижатые друг к другу и расположенные вокруг центральной трубы листы. Подобная конструкция носит название спиральной или модульной и выпускается в разных размерах, в зависимости от предназначения системы. Например, для бытового пользования — это небольшие модули до 5см в диаметре и 25 см – в длину, для индустрий – 10 см и 100 см, соответственно.

Мембранная деталь помещена в специальный пластиковый корпус, задающий требуемое давление, благодаря которому Н2О проходит сквозь барьер, отделяясь от нежелательных примесей.

Стадии очистки

Схема работы обратного осмоса выглядит следующим образом:

Сначала вода проходит предварительное очищение в резервуарах.
Оттуда она поступает на полупроницаемый барьер, где делится на два направления: одно проходит через ячейки, а другое – омывает их снаружи и со всеми частицами мусора сливается в дренаж.
Далее жидкость проходит стадию пост очистки в специальной емкости, где удаляются все посторонние запахи и осуществляется минерализация.

Согласно данной технологии из природного ресурса уходят максимум загрязнений, обеспечивая чистоту в 99,9 процентов.

Из чего состоит обратный осмос

Самый важный и дорогостоящий компонент в комплекте станции – мембрана, микропористый полимер, многослойно обернутый вокруг перфорированного сердечника и закрытый сверху специальным защитным корпусом. Ее нельзя вытащить и промыть, она подлежит только полной замене через пару лет эксплуатации.

1,5 м3/ч Для технической воды

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

Чтобы продлить время ее корректного функционирования, применяются несколько фильтров: первый – задерживает крупные взвеси, второй, угольный – химические соединения, третий – завершает предочистку. Все они нуждаются в регулярной профилактической замене и стоят намного дешевле, чем мембранный блок.

Устройство простой системы обратного осмоса предусматривает стальной накопительный бак, покрытый эмалью на 4-15 л, в зависимости от потребностей потребителя. Внутри его на два отсека делит перегородка. С одной стороны располагается очищенная жидкость, с другой – сжатый воздух, обеспечивающий давление в кране, к которому с резервуара ведет специальный шланг.

Дополнительно устанавливаются различные картриджи, повышающие вкусовые характеристики, а также выступающие минерализаторами, обеззараживателями и др.

Преимущества

Качество воды, полученное на выходе – ее можно применять как питьевую, использовать для приготовления пищи, давать детям и животным. Она значительно полезнее, нежели кипяченная.
Несмотря на сложность системы, она довольно компактная, и из видимых глазу деталей – только удобный смеситель на раковине.
Производители формируют комплект из всех составляющих, включая инструменты и крепежи, обеспечивающие легкость монтажа.
Все детали станции заменяемы. Несмотря на изначальную дороговизну набора, дальнейшие траты будут исключительно на замену фильтров.
Многие установки оснащены датчиками контроля и сигнализируют о необходимости замены комплектующих.

Недостатки

Некоторая часть природного ресурса не используется, а идет в канализацию, но при этом все равно отражается в коммунальных расчетах, как потребляемая.
Низкая производительность оборудования. Просачивание через барьер идет медленно.
Высокая цена.

Тонкости работы

Понять принцип очистки воды обратным осмосом, можно только разобравшись, что такое метод прямого очищения. Представьте мембрану, по одну сторону которой некие вещества, а по другую – водные массы. И так, жидкость будет проходить через барьер и разбавляться раствором до тех пор, пока осмотическое давление, под действием которого происходит перемещение водных молекул, не сравняется с гидростатическим. При обратноосмотической технологии все происходит наоборот. Посредством гидростатического нагнетания вещества проходят сквозь поры, проникая в водный состав. При этом мембранная прокладка выступает фильтром, задерживающим все организмы и примеси.

Принцип работы стандартной установки обратного осмоса (видео)

Для лучшего понимания как происходит процесс фильтрации, рекомендуем просмотреть видеоролик.

Как подобрать оптимальную модель

Стандартный набор покупки включает: три картриджа предварительной чистки – один для посточистки — и мембрану. Состав фильтроэлементов, в зависимости от модели и производителя, может разниться, включая различные модули с углем, ионами серебра, обеззараживателем и пр., которые улучшают вкусовые показатели воды.

Размеры комплектующих системы, как правило, соответствуют единым стандартам, поэтому легко заменяются, при необходимости. Изучив рынок, Вы можете понять, что образцы российского производства в разы дешевле зарубежных, однако, по качеству практически ничем от них отличаются.
Покупать дорогостоящее оборудование лучше у производителей либо официальных дилеров, где Вам предоставят не только гарантии и сертификаты соответствия, но и выдадут техпаспорт, а также детальную инструкцию по эксплуатации.
Размер и мощность подбирают из расчета проживающих в доме и свободного места, отведенного под бачок. Наиболее покупаемый объем резервуара для среднестатистической семьи – 8-12 литров.
При выборе обратите внимание на давление в Вашей системе водоснабжения. Нормальный показатель – 2,8 бар. Если значение ниже – имеет смысл приобрести установку с помпой, иначе напор в кране не будет достаточным для комфортного использования. Если показатели слишком высокие – придется приобрести редуктор понижения.
Не покупайте слишком производительную мембрану. 7 литров в час – достаточный объем для семьи из 4-5 человек.

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

Компания ООО «Вода Отечества» с 1991 года является разработчиком водоочистительного оборудования для бытовых и производственных нужд. Мы предлагаем полный пакет работ по его сборке, установке и пусконаладке. Чтобы стать обладателем надежных обратноосмотических станций с внедрением зарубежных составляющих, свяжитесь с нашими консультантами. Клиентов ждут: оперативная обработка заявок, помощь в выборе, доставка, акции и скидки.

Среди пользователей фильтрующих систем всегда находятся скептики, которые утверждают, что вода после прохождения чистки становится невкусной, неполезной, да еще и стоки с нечистотами загрязняют окружающую среду. Попробуем развеять подобные догадки.

Обратный осмос вымывает необходимые нашему организму минералы

Жидкость, которая поступает к нам в кран содержит немало полезных минеральных включений, однако, процентная часть их настолько невелика, что не может оказывать какое-либо воздействие на наше здоровье. Зато содержание неперевариваемых организмом тяжелых частиц довольно внушительное. Для тех, кто хочет получать больше микро и макроэлементов – лучше продумать сбалансированное питание.

Большое количество стоков

Для отмывки мембраны и правда используется некоторая часть воды, что дает возможность производить замену дорогостоящей составляющей по нескольку раз в год и поддерживать систему в чистоте. Сточные нечистоты спускаются в канализацию, но при этом являются довольно очищенными и могут применяться как для полива, так и других бытовых нужд.

Фильтры предварительной очистки никому не нужны

Главный фильтрующий элемент чувствительный к высокому содержанию хлора, железа и органики, поэтому механическое очищение приводит к сокращению объемов данных продуктов до допустимых показателей, обеспечивая корректную работу и долговечность очистителя.

Такая Н2О абсолютно безвкусная, неживая

Четкого подтверждения этого высказывание нет. Когда человек на протяжении нескольких лет употребляет жидкость из-под крана, он привыкает к ее вкусу. В сравнении с захлорированной водопроводной или сладковатой железосодержащей – ее и правда можно считать «пустой». Она также не имеет ноток металлического привкуса, присущего колодезным водам. Однако, многие отмечают схожесть с талой, являющейся эталоном качества. Такой эффект достигается путем использования угольного фильтра.

Отфильтрованный состав портит зубы

Мембрана, вместе с различными примесями отделяет и фтор, необходимый для укрепления зубной эмали. Неужели отсутствие кальция постепенно приведет к разрушению зуба? В теории да, но на практике – нет. Уже более 30 лет ученые ведут исследования в данной области и еще ни один пациент не получил проблемы с ротовой полостью, употребляя дистиллированную Н2О.

Слишком дорогостоящая покупка

Если говорить о первоначальной установке системы, то стоимость будет в пределах 20000 руб. Далее, необходимо менять фильтроэлементы дважды в год, постфильтры и мембранный блок – один раз в сезон. Цена на расходники составит около 5000 рублей. Получается приличная сумма, которая заставляет задуматься о надобности приобретения. Однако, посчитайте количество потребления в год (минимум 2 л в день и 700 л) и выйдет, что литр стоит около 50-60 копеек. Вряд ли Вы найдете в магазине бутилированный вариант за такие деньги. Плюс, в качестве продукта, очищенного собственной системой, Вы будете уверены.

АМЕТИСТ – 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Принцип работы мембраны фильтра обратного осмоса для тонкой очистки воды

Мембранная деталь сверхчувствительна к молекулам железа и хлора, которые находятся в избытке в потоке из крана. Поэтому в обратноосмотических станциях есть очистители предварительного действия, устраняющие хлопья песка, мусора, слизи и нормализующие показатели вышеперечисленных элементов. После предочищения, жидкость идет непосредственно к молекулярному блоку.

Чтобы понять принцип его функционирования, достаточно представить стандартную соковыжималку. Предочищенный материал – это фрукты, само устройство – фильтрующий элемент. А на выходе – совершенно чистый сок. Единственное отличие в том, что помимо «мякоти», задерживаются еще и те вещества, которые уже растворены.

Устройство мембраны фильтра обратного осмоса представляет собой полимер, схожий по внешнему виду на стандартный малярный скотч, который имеет микроскопические поры по всей площади поверхности, накрученный вокруг продолговатого сердечника. Молекулы Н2О, вместе с опасными примесями, проходят через пористый барьер в бак. Чтобы не ждать, пока они пройдут сквозь ячеистую заслонку, применяют специальные накопительные емкости. Задержанный сток с нечистотами, выходит с другой стороны блока и отправляется в канализацию.

Принцип работы фильтрационной системы очистки воды обратного осмоса с помпой

Если давление в трубе водоснабжения ниже отметки в 2,5 атм., придется дополнять оборудование насосом. Она позволяет увеличить напор подаваемой жидкости и повышает производительной очистительной станции. Подобный вопрос актуален для жителей верхних этажей многоэтажек, а также районов со старыми магистральными коммуникациями.

Нагнетатель при этом, работает совершенно бесшумно, не создавая неудобств. В комплектацию подобного фильтра обычно включены: мембрана, картриджи, накопительная емкость, кран, набор для монтажа, крепежи и помпа, датчики давления и сухого хода, предохранитель. 5-ступенчатая фильтрация позволяет получить практически на 100% безвредный состав:

1— удаление частиц, размерами от 12 до 35 мк посредством картриджа из пропилена;
2 – выведение соединений хлора и органических примесей;
3 – доочистка от взвесей размером 1-5 мк;
4 – чистка по обратноосмотическому методу;
5 – улучшение характеристик посредством активированного угля и других фильтроэлементов.

Полезна ли Н20 очищенная таким способом

Разобравшись, как работает установка обратного осмоса, мнения специалистов разделилось на две точки зрения: одни утверждают, что чем чище жидкость – тем лучше для всех органов; другие – что в составе должно присутствовать максимум природных микроэлементов, которые удаляются путем фильтрации. Первое мнение базируется на ряде фактов:

в чистой воде нет компонентов, которые будут накапливаться в организме;
состав без примесей не вызывает аллергии;
благодаря экстрагируемым свойствам, пища приготовленная на такой основе полезная и вкусная;
не все минеральные вещества, выявленные в природных источниках, нужны именно Вашему организму. Их содержание в жидкости ничтожно мало, а основную часть элементов мы получаем с продуктами питания.

Выводы и другие полезные видеоролики по теме

С принципом действия фильтрационной системы обратного осмоса можно ознакомиться на видео. Это надежный и эффективный метод получить достаточное количество чистой воды для различных нужд дома. Высокая стоимость оборудования быстро окупается, снижая риск появления болезней и повышая уровень жизни всей семьи.

Принцип обратного осмоса: как обстоят дела на самом деле

Современные водоочистные системы, использующие принцип обратного осмоса, являются наиболее эффективными. Суть этого принципа состоит в применении мембранного фильтрующего элемента, способного убрать из воды все известные виды примесей. Более подробную информацию о возможностях использования принципа обратного осмоса можно получить, ознакомившись с нашей статьей.

Из этой статьи вы узнаете:

В чем заключается принцип работы обратного осмоса

Какую роль выполняет мембрана в процедуре очистки по принципу обратного осмоса

Почему некоторые фильтры обратного осмоса оснащены помпой

Как правильно установить фильтр обратного осмоса

Принцип работы обратного осмоса

Возможности полупроницаемых мембран отделять компоненты различных растворов были известны еще в Древней Греции. Уже в то время данную особенность использовали для опреснения воды из морей. Для этого создавали условия, при которых морская вода проходила сквозь стенки емкостей из воска.

Первые современные опреснительные установки, использующие принцип действия обратного осмоса, появились около 55 лет назад. Дальнейшие разработки в этой области привели к тому, что подобное оборудование стало применяться не только в промышленных, но и в бытовых целях. Современная бытовая система обратного осмоса, принцип работы которой основан на мембранной технологии, позволяет обеспечивать высочайший уровень очистки и получать экологически чистую питьевую воду. Характеристики очищенной таким способом воды сравнимы с водой, образующейся в результате таяния вековых ледников.

Новейшие фильтрационные устройства, использующие принцип обратного осмоса, могут подключаться непосредственно к водопроводной сети, при этом все отделенные примеси сразу отправляются в канализацию.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Принцип работы фильтра обратного осмоса, реализованный в системах водоочистки, предполагает следующую последовательность этапов:

Предварительная подготовка воды.

Прохождение предварительно очищенной воды через обратную мембрану.

Поступление очищенной воды в емкость-накопитель.

Подача чистой воды по отдельному крану.

Первый этап предочистки особенно значим. Наиболее дорогостоящим компонентом такой системы является мембрана обратного осмоса. Это сменная деталь, эксплуатационный срок которой зависит от степени загрязненности очищаемой воды. Принцип предварительной подготовки воды основан на использовании 3-х фильтрующих элементов. Вначале пятимикронный фильтр из полипропилена производит удаление песка, ржавчины и нерастворимых частиц, размер которых превышает 5 мк. После этого, с помощью угольного фильтрационного элемента вода очищается от хлористых соединений, углеводородов, пестицидов, тяжелых металлов и других элементов. На завершающем этапе водоподготовки работает механический фильтр, способный задерживать частички размером до 1 мк.

Второй этап предполагает очистку воды, основанную на принципе разных давлений. Очистка осуществляется в результате прохождения воды через мембрану или систему синтетических мембран с порами, размер которых не превышает 0,0001 мк. Через поры такого размера может проникать только молекула воды. Мембраны разделяют водный поток на две части:

очищенная вода, которая подается в накопитель;

плотный раствор, который сливается в канализацию.

Принцип действия фильтра обратного осмоса позволяет получать не только кристально чистую, но еще и вкусную воду. Это обусловлено способностью фильтра пропускать молекулы кислорода и других газообразных веществ, растворимых в воде и определяющих ее вкусовые характеристики.

Принцип работы системы обратного осмоса предполагает определенные временные затраты, а, следовательно, производительность таких установок весьма ограничена. Для изменения скорости, с которой молекулы воды проходят мембрану, необходимо менять давление потока воды, ее температуру, а также размер пор полупроницаемой мембраны. Современные бытовые фильтры обратного осмоса оснащают мембранами, позволяющими осуществлять фильтрацию 150-300 литров воды за 24 часа.

Третий этап – накопление воды в баке. Размер емкости у разных фильтров, работающих по принципу обратного осмоса, может быть от 4 до 12 л. При расходовании некоторого объема чистой воды из накопителя, система восполняет ее запасы. Баки для сбора чистой воды производят из эмалированной стали высокого качества. Для создания необходимого давления, обеспечивающего слив воды, накопители делят на две камеры с помощью мембраны из силикона. В одну из камер подается очищенная вода, а в другой находится сжатый воздух. Для регулировки давления в камере с воздухом присутствует специальный ниппель. В камере для чистой воды предусмотрено отверстие с резьбовым соединением для установки крана.

Четвертый этап – окончательная очистка через постфильтр. Обеспечивает полную очистку воды, которая уже может использоваться для питья.

Пятый этап – разлив через кран очищенной питьевой воды. Для разлива чистой воды используется отдельный кран, который может устанавливаться на кухонной мойке или врезаться в столешницу.

В качестве дополнительной комплектации фильтра обратного осмоса может выступать минерализирующий картридж, который восстанавливает природную формулу воды, добавляя в нее полезные минералы.

Минерализатор наполнит очищенную воду калием, магнием, натрием, кальцием и другими компонентами. Кальций нужен для работы сердца, для нервно-мышечной системы, для зубов и костей. Для нормального протекания около трехсот биохимических процессов в нашем организме необходимо наличие магния, который защищает от атеросклероза, почечных камней и раковых опухолей. Натрий отвечает за регуляцию pH в крови и т.д.

Система обратного осмоса использует биокерамические картриджи, которые восстанавливают естественный водный баланс. Они содержат капсулы из запеченной глины с турмалином (минерал, излучающий длинные волны в инфракрасном диапазоне). Излучение турмалина сходно с той частью солнечного излучения, которая передает энергию. Под его воздействием формируется правильная форма молекул Н2О. Такое излучение получило название «Far Infrared Radiation» – «Луч жизни». Чтобы эффективно использовать принцип работы обратного осмоса, фильтры для воды дополняют специальным блоком, активизирующим соматические клетки. Полученная после такой обработки вода улучшает кровообращение и стимулирует обмен веществ. Основные последствия обработки этими лучами заключаются в активации воды, поступающей в организм человека, расщеплении жиров, выводе токсинов, повышении качественного уровня деятельности ЦНС и понижении кислотности.

Принцип работы мембраны обратного осмоса

1. В зависимости от способа изготовления различают следующие мембраны для фильтров обратного осмоса:

Полимерные сплавы сухой, мокрой и сухо-мокрой формовки.

Изготовленные по принципу выщелачивания полимеров.

Мембраны, поры которых образованы с использованием ядерных частиц.

2. В зависимости от принципа действия и особенностей материала мембраны бывают:

В отдельную группу выделяют мембраны, изготовленные по принципу асимметрии. У таких изделий поверхностные слои имеют более высокую плотность по сравнению с общей массой. Качественные параметры мембран обратного осмоса классифицируются по следующим критериям:

показатель проницаемости – объем водного раствора, который пропускает мембрана в определенный промежуток времени;

удельный показатель производительности;

устойчивость к воздействию кислот и щелочей (определяет срок службы при опреснении воды по принципу обратного осмоса).

В разрезе устойчивости мембраны к кислой и щелочной средам следует отметить, что к работе в таких условиях совершенно не пригодны образцы из ацетатной целлюлозы. Наиболее надежными являются изделия, выполненные на основе полисульфата и полиамида.

При выборе мембран для фильтров, работающих по принципу обратного осмоса, особое внимание уделяется стабильности их характеристик, которая и определяет надежность работы фильтрационного оборудования.

Изменение характеристик мембран может происходить в результате скачков давления, температурных перепадов либо при критичной закупорке пор компонентами очищаемой воды. Засорение мембраны сопровождается образованием солевого слоя, замедляющего прохождение водного раствора. Кроме того, закупорка мембран может быть вызвана коррозионными процессами. Снижение качественных характеристик мембраны в конечном итоге приводит к выходу из строя фильтра обратного осмоса.

На ионообменные характеристики мембран полупроницаемого вида влияет показатель pH. Он меняет размерные параметры коллоидных частиц, из которых состоит мембрана, путем их растворения или коагуляции. В конечном итоге это замедляет прохождение воды через фильтр, так как высокий уровень pH провоцирует формирование отложений (сульфатно-карбонатных) на поверхности мембраны. По этой причине оборудование, работающее на основе принципа обратного осмоса, редко используется для опреснения морской воды. Оно эффективно для растворов с меньшим содержанием солей. Оборудование обратного осмоса используется только для начальной обработки морской воды, а ее окончательная очистка выполняется фильтрами другого типа.

Принцип обратного осмоса с помпой

Для очистки воды с высоким содержанием вредных солей или в условиях, когда ее давление на входе менее 2,5 атм, необходима комплектация системы помпой. Принцип работы фильтра обратного осмоса с помпой состоит в увеличении напора воды, что приводит к повышению производительности фильтрационной станции. Это оборудование актуально для домов старой постройки, квартир на верхних этажах и так далее.

Насосы, используемые для комплектации таких фильтров, работают совершенно бесшумно и потребляют минимум электроэнергии. В комплектацию фильтра c помпой входит монтажный набор, автоматическая защита от работы без воды, блок питания 24В, датчик давления, крепежная пластина. Самым эффективным вариантом фильтра обратного осмоса является пятиступенчатая модель с помпой. Назначение ступеней таких моделей:

1-я ступень производит удаление механических частиц размером от 15 до 30 мк с помощью картриджа предварительной очистки из полипропилена;

2-я ступень удаляет из воды хлористые соединения и другие органические примеси с помощью картриджа GAC (активированный уголь в гранулах), улучшающего вкус воды;

3-я ступень выполняет доочистку от механических частиц, размер которых находится в пределах 1-5 мк, и хлористых соединений с помощью CBC-CarbonBlock картриджа (спрессованный активированный уголь);

4-я ступень выполняет очистку воды по принципу обратного осмоса;

5-я ступень осуществляет завершающий этап очистки с помощью угольного картриджа in line, в котором содержится активированный уголь в гранулах.

В комплект поставки 5-тиступенчатого фильтра обратного осмоса входит мембрана, картриджи, накопительный бак, кран для подачи очищенной воды, крепежная арматура и помпа. Управляется помпа с помощью датчиков включения/выключения при изменении давления в системе. Кроме того, в комплекте идет датчик аварийного отключения насоса без воды, а также датчик контроля наполнения емкости.

Установка обратного осмоса: принцип работы

Вам поможет более наглядно рассмотреть принцип работы обратного осмоса видео, которое демонстрирует особенности самостоятельной установки такой системы в домашних условиях:

В конце статьи, по традиции, пришло время подвести итоги. Мы рассказали вам, что такое системы обратного осмоса, описали принцип их работы. И теперь остановимся на том, где же купить эти самые системы водоочистки. Представляем вашему вниманию компанию Biokit, которая в режиме онлайн предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Кроме этого, специалисты компании Biokit готовы вам помочь:

Подключить систему осмоса самостоятельно.

Разобраться с процессом выбора фильтрующих материалов.

Устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников.

Подобрать сменные материалы.

Найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Что такое система обратного осмоса: обзор лучших моделей

Необходимость очистки воды, подающейся в кран из центрального водопровода, достаточно актуальна для жителей многих российских регионов. Один из наиболее эффективных способов очистки воды в быту, это мембранные фильтры, действующие по принципу обратного осмоса. Обратный осмос – технология фильтрации, широко применяемая в пищевой промышленности во всём мире. В данной статье разберём, как действуют мембранные фильтры обратного осмоса для очистки воды, каковы критерии выбора, марки лучших мировых производителей и принцип их работы.

Прямой и обратный осмос
Принцип работы обратноосмотического фильтра
Критерии выбора системы обратного осмоса
Рейтинг фильтровальных систем для очистки водопроводной воды
Фильтры для воды «Атолл»
Фильтры «Leader Standart»
Компактный фильтр «Аквафор Морион»
Очистительная установка «Новая вода»
Фильтр под мойку «Барьер Осмо-100»
Обратный осмос «Гейзер-престиж»
Рекомендации по использованию осмотических фильтровальных систем
Вывод по теме

Прямой и обратный осмос

Понять, что такое системы обратного осмоса, можно лишь ознакомившись с принципом работы прямого осмоса.

Он лежит в основе жизнедеятельности всех без исключения живых организмов на нашей планете. Подобным образом происходит процесс снабжения клеток растений и животных микроэлементами и прочими полезными веществами, этот же природный процесс лежит в основе водно-солевого баланса.

В двух словах данный процесс можно описать так:

По одну сторону полупроницаемой мембраны располагается раствор неких веществ (например, соляной), а с другой – чистая вода.
В данной ситуации будет происходить процесс проникновения чистой воды сквозь мембрану, и разбавление ей раствора.
Происходит этот процесс диффузии до тех пор, пока осмотическое давление, под действием которого происходит перемещение молекул воды в раствор, не сравняется с гидростатическим. Тогда система приходит в равновесие.

При обратном осмосе весь процесс повторяется с точностью до наоборот. Он происходит под действием не осмотического, а гидростатического давления, которое заставляет раствор проходить сквозь мембрану, проникая в резервуар с чистой водой.

Схема циркуляции воды в установке обратного осмоса.

Мембрана исполняет роль фильтра, пропуская сквозь себя молекулы воды, и задерживая растворённые в ней примеси. Это свойство лежит в основе принципа действия обратного осмоса, использующегося в современных бытовых фильтровальных установках.

Принцип работы мембранного фильтра.

Мембранные фильтры обратного осмоса имеют такой размер отверстий, что может пропускать сквозь себя только молекулы воды, задерживая все растворённые примеси, в том числе и болезнетворные микроорганизмы. Процеженная и пригодная к употреблению вода подаётся в кран, а отфильтрованный осадок удаляется в канализацию.

Главным рабочий компонент фильтра на основе обратного осмоса – полупроницаемая мембрана, выступающая в качестве последнего, и основного барьера на пути различных загрязнителей. Сквозь неё, под давлением, пропускается вода, ранее уже прошедшая предварительную фильтрацию. Мембрана обратного осмоса имеет в среднем величину пор в 1:10000 мм, и не пропускают сквозь себя никаких растворителей, лишь молекулы воды способны просочиться сквозь них.

Принцип работы обратноосмотического фильтра

Работа обратноосмотических фильтров заключается в подаче в ёмкость, разделённую мембраной, под давлением воды, требующей очистки. Это может быть вода из центрального водопровода, либо из автономного источника – скважины или колодца. Поступая в одну половину ёмкости, жидкость буквально продавливается сквозь фильтр. Разберём подробнее, как работают установки обратного осмоса, используемые для бытовых нужд.

Конструктивно бытовые фильтры обратного осмоса состоят из ряда модулей, быстро заменяемых при окончании их срока эксплуатации. Время службы каждого модуля индивидуально, и определяется техническим регламентом, а также уровнем нагрузки на него в процессе работы. Система включает в себя несколько уровней защиты. На начальном этапе очищаемая вода пропускается сквозь фильтр грубой очистки, сделанный из полипропилена. Он задерживает крупные взвешенные частицы, размером до 0,5 мм.

Далее водопроводная вода поступает в модуль с угольным фильтром, который задерживает более мелкие органические и минеральные примеси. Это взвеси опасных для здоровья тяжёлых металлов, таких как ртуть или свинец, частицы нефтепродуктов, прочие химические элементы. Угольные фильтры способны задерживать более мелкие компоненты, растворённые в жидкости, минимальный размер которых составляет 1 микрон.

Прошедшая сквозь мембрану вода практически кристальной чистоты, подаётся в накопительный бак, а оттуда – в кран для питьевой воды. Пользоваться её можно без предварительного кипячения, и для питья, и для варки пищи. Не прошедший сквозь мембранный фильтр загрязнённый раствор смывается в канализационный коллектор. Подобным образом очищается вода методом обратного осмоса. При уменьшении запасов чистой воды в накопителе, система в автоматическом режиме запускается, производя фильтрацию и вновь заполняет бак.

Мембранный фильтр для обратного осмоса

Фильтр с системой обратного осмоса обычно устанавливается непосредственно в месте водозабора, то есть, на кухне, в столешнице или под мойкой.

Врезка производится непосредственно в трубопровод холодного водоснабжения, чтобы аппаратура могла функционировать отдельно от водоразборного крана общего назначения. Фильтрующие модули имеют свой индивидуальный ресурс работы, по истечении которого их потребуется заменять на новые.

Критерии выбора системы обратного осмоса

Стоимость систем очистки воды с обратным осмосом достаточно высока, порой достигая десятков тысячей рублей. Точно так же, широк диапазон устройств по своим эксплуатационно-техническим характеристикам. Поэтому, к выбору фильтра обратного осмоса нужно подходить как можно ответственнее.

Чтобы подобрать правильно аппарат, нужно учесть следующие критерии выбора:

Количество степеней очистки. Минимальное количество фильтров, для высококачественной очистки питьевой воды должно быть не менее 3-х.
Наличие дополнительных функций. Так, некоторые компании-изготовители оснащают свои модели бытовых фильтров обратного осмоса минерализаторами, вновь наполняющими воду необходимыми для организма микроэлементами, которые задержала мембрана. Для обеззараживания водопроводной воды могут использоваться ультрафиолетовые лампы, убивающие бактерий.
Качество изготовления аппаратуры. Например, все отдельные модули и детали должны быть хорошо подогнаны друг к другу, без зазоров и щелей. Пластик должен использоваться только пищевой, без постороннего химического запаха. Высокого качества должны быть уплотнители и соединительные элементы, во избежание снижения внутреннего гидростатического давления и падения производительности.
Производительность. Процесс наполнения накопительного бака у большинства фильтров для воды с обратным осмосом достаточно длителен. На это влияет несколько факторов – концентрация загрязнений в воде, показатель проницаемости мембраны, давление в центральном водопроводе. Поэтому, если у вас большая семья, то следует приобретать более производительный фильтрующий аппарат с накопительным баком большого объёма.
Необходимое для работы аппаратуры давление в водопроводе. У различных систем очистки воды для дома этот показатель может варьироваться в достаточно большом диапазоне – от 2 до 8 атмосфер. Поэтому, для разных моделей придётся либо повышать давление, путём установки дополнительной помпы, либо понижать с помощью редуктора.
Эксплуатационный ресурс расходных элементов. У дорогих моделей, соответственно, и расходники более дорогие, но прослужить они могут дольше.
Разновидность колбы. Выполненные по принципу блокированных модулей стоят дороже, но замена их производится проще. Колбы-наполнители дешевле, но самостоятельно менять их будет сложнее.
Габариты аппаратуры. Прежде, чем решить, какую выбрать модель для очистки воды, нужно измерить подмоечное пространство – войдёт ли туда фильтрующая аппаратура?

Рейтинг фильтровальных систем для очистки водопроводной воды

Ну и немаловажный критерий выбора – это репутация компании на мировом рынке. В идеале, конечно, лучше покупать наиболее дорогое оборудование от ведущих мировых производителей. Оно априори качественнее дешёвых моделей неизвестных компаний из Китая и юго-восточной Азии. Но подобные дорогие модели по карману не каждому россиянину.

В связи с этим, выбирая фильтр с осмосом, желательно найти наилучший консенсус между ценой и качеством. Ниже рассмотрим лучшие фильтры обратного осмоса, представленные на отечественном рынке.

Рейтинг фильтров с обратным осмосом, в соответствии с оценками экспертов, отзывами пользователей и их эксплуатационно-техническими характеристиками, выглядит следующим образом.

Фильтры для воды «Атолл»

Компактный обратноосмотический бытовой фильтр для питьевой воды, имеющий 5 степеней очистки.

Удобство его состоит в возможности раздельного размещения блоков. Если не хватает места непосредственно под мойкой, фильтры можно разместить в соседнем шкафу.

Полимерная мембрана изготовляется в Соединённых Штатах, и отвечает самым высоким критериям качества. Для соединения используются фитинги компании John Guest, отлично зарекомендовавшие как высококачественные соединительные элементы.

Рабочее давление модели «Атолл» составляет от 3-х до 8 атмосфер. При более низком или высоком давлении в системе может последовать отказ в работе. Во избежание этого нужно к системе подключить редукционный клапан, для понижения давления, или насос для его повышения.

Замена фильтровальных картриджей производится достаточно просто – без отключения системы от водопровода и канализации. Фильтр «Атолл» рассчитан на обеспечение питьевой водой семьи из 3-4 человек.

Фильтры «Leader Standart»

Данная модификация фильтровальных систем обратного осмоса выпускается в Южной Корее и в Польше. Особенностью «Leader Standart» является, что в комплектацию входят картриджи с наполнителем из глиняных гранул с включениями турмалина. При очистке воды обратным осмосом, одновременно производится повышение её качества этими дополнительными компонентами.

По заверениям корейских разработчиков, турмалин продуцирует длинные инфракрасные световые волны, которые улучшают структуру водяных молекул, придавая им целебные свойства. Степень очистки воды фильтром «Лидер Стандарт» от различных примесей составляет порядка 95-97%. Гарантийный срок эксплуатации аппарата – не менее 3-х лет.

Компактный фильтр «Аквафор Морион»

В базовую комплектацию фильтра с осмосом от «Аквафора» входят:

Накопительный бачок ёмкостью 5 литров.
3 сменных фильтровальных модуля: из полипропилена, волокнистых гранул и сорбентов, и собственно осмотическую мембрану.
Комплект соединительных трубок.
2 крана, один для водопроводной воды, второй – для очищенной.
Переходная муфта для соединения с канализационным коллектором.

При этом не следует пугаться обозначения «эконом-класс»: относительная дешевизна аппарата не сказывается на его качестве. Полипропиленовый фильтр подлежит замене через 3 месяца эксплуатации, картридж с сорбентами и гранулами – через 6 месяцев, мембрана – через 1,5-2 года.

Очистительная установка «Новая вода»

В комплект аппаратуры, помимо мембранного фильтра входят минерализатор воды, и активатор.

Изготовляются осмотические системы «Новая вода» с применением самых современных достижений научно-технического прогресса. Например, кран имеет индикатор, самостоятельно реагирующий на поднесённую к нему ладонь. Модель включает 6 степеней очистки, работает в полностью автоматическом режиме.

Помимо того, она оснащена ЖК-дисплеем, встроенной электрической помпой, включающейся в работу при снижении давления в водопроводной системе, электронными датчиками напора и прочими высокоинтеллектуальными компонентами.

При загрязнении мембраны искусственный интеллект самостоятельно промоет её. Минерализатор заполнен гранулами из смеси кремния и шунгита, которые обогащают воду ионами магния, натрия, кальция и прочих минералов. Металлический накопитель «Новой воды» имеет ёмкость в 12 литров. Производительность агрегата – 185 л чистой воды в сутки.

Фильтр под мойку «Барьер Осмо-100»

Это весьма производительная модель, способная выдавать в сутки до 228 литров питьевой воды, что достаточно для покрытия нужд самой большой семьи.

Фильтрация производится в 5 этапов:

«Механика-5мкм» – данный полипропиленовый фильтр способен задерживать взвешенные частицы размером более 5 микрометров.
«Сорбцион». Производит очистку воды от органических включений и хлора путём процеживания сквозь активированный уголь.
«Механика-1 мкм». Задерживает мелкодисперсные взвеси размером более 1 микрометра.
«Осмос». Главный очищающий фильтр, работающий по принципу обратного осмоса. Фильтрующая мембрана производится из сверхтонкой полиамидной ткани.
«Постфильтр». Располагается после накопителя и обогащает воду ионами серебра.

Мембрана подлежит замене через каждые полтора годы работы, модули грубой очистки – ежегодно. Ёмкость накопительного бака составляет 8 л.

Обратный осмос «Гейзер-престиж»

Данный аппарат имеет всего три степени фильтрации, однако, это позволяет производить достаточно качественную очистку водопроводной воды. «Гейзер-престиж» способен задерживать не только крупные взвешенные компоненты, но также частицы тяжёлых металлов, соли, органические включения, в том числе и патогенные микроорганизмы.

Очистка воды производится на ионном уровне: размер её пор составляет 0,0001 мкм. Производительность данной модели около 130 грамм воды в минуту. Замена её производится через каждые полтора года эксплуатации. В модификации, маркируемой дополнительной буквой «М» имеется в качестве опции минерализатор. Версия аппаратуры с обозначением «ПМ» включает, помимо минерализатора, помпу для повышения давления. Инструкция по установке.

Вывод по теме

На современном рынке представлено большое количество бытовой фильтрующей аппаратуры, работающей по принципу обратного осмоса. Из-за большой разницы их технических характеристик, цены и области предназначения, нельзя однозначно выделить самые лучшие. Более полно разобраться в специфических особенностях фильтровальных систем, предлагаем посмотреть следующее видео по данной теме.

Среди минусов использования фильтра воды с обратным осмосом можно назвать их неэкономичность. При получении 1 литра чистой питьевой воды в канализацию сливается порядка 3 литра воды в виде раствора с загрязнителями. Поэтому производить очистку обратным осмосом рекомендуется только питьевой воды, и используемой для приготовления пищи.

Фильтры обратного осмоса: особенности работы и нюансы выбора

Проблема очистки водопроводной воды в настоящее время стоит достаточно остро, особенно если в семье есть пожилые, люди с заболеваниями ЖКТ либо дети. Этим зачастую пользуются предприимчивые дельцы, возникающие на порогах квартир с предложениями приобрести фильтры на уникальных условиях. Однако выяснить, за счет чего вода после применения этих фильтров станет лучше, как устроены приборы и чем обоснована названная цена, вам вряд ли удастся.

Поставить под мойку первое же предложенное устройство — не самый разумный поступок. А тем более в случае с таким технологичным решением, как фильтр обратного осмоса. Очевидно, что следует приобретать обратноосмотическую систему фильтрации только от известных производителей. Далеко не всем понятно, как она устроена, какими плюсами и минусами обладает. Об этом, а также о том, есть ли альтернатива фильтру обратного осмоса, — в нашей статье.

Очистка воды методом обратного осмоса: принцип работы фильтра

Осмос — это один из мембранных методов разделения растворов на компоненты, основанный на переходе молекул через полупроницаемую мембрану из объема с меньшей концентрацией растворенных веществ в сторону большей концентрации. Таким образом, в процессе обычного осмоса удается получить более насыщенный микроэлементами раствор, а при обратном осмосе — наоборот, избавить его от примесей.

Справка!

В живой природе размер пор мембран не превышает наноуровень, то есть 10 -9 м. Однако при обратном осмосе вода под давлением насосов проходит через мембрану с размером пор 10 -10 м, 10 -12 м и менее — в зависимости от материала. При этом размер самой молекулы воды составляет 1,57 ангстрема, или около 10 -9 м.

Логично предположить, что молекула большего размера — 10 -9 м, — не сможет преодолеть отверстие 10 -12 м. Через него могут пройти только фрагменты Н2О — атомы водорода, а также соизмеримые с ними по размеру атомы хлора, фтора, йода и другие. Поэтому у обратноосмотической воды приблизительное значение pH — 3, она является попросту кислой. В научной среде есть такое мнение: никто точно не знает, что же на самом деле происходит при обратном осмосе. Но на выходе получается скорее не вода, а химическая жидкость. Вот дистиллированная вода — это еще вода, хотя и «пустая».

Тем не менее технология обратного осмоса — это эффективный метод опреснения морской, соленой и солоноватой воды. Данный метод был разработан в 50-е годы прошлого столетия в США для решения проблем обеспечения технической водой западного побережья — Калифорнии и близлежащих территорий. Дело в том, что в прибрежных городах и регионах при бурении скважин даже на большой глубине вода остается соленой либо солоноватой. Благодаря технологии обратного осмоса в таких местах осуществляется производство технической воды, а для питья привозится бутилированная вода из более благополучных в этом отношении штатов.

Конструкция фильтра обратного осмоса

Бытовая система очистки воды обратным осмосом — это несколько картриджей с фильтрами и мембраной, а также бак для очищенной воды, обычно на 8–12 л. Весь комплект легко устанавливается под любой раковиной. На входе системы, перед мембраной, располагаются один-два предварительных фильтра, которые задерживают находящиеся в воде частицы песка, ржавчины и тому подобные. Затем вода подается на мембрану. Очищенная часть воды поступает в накопительный бак. При этом большое количество не прошедшей через мембранные отверстия воды (вплоть до 75%) с высокой концентрацией примесей может сливаться в канализацию. Вода из накопительного бака проходит через один–два финишных фильтра, и далее ее можно использовать.

Функциональные характеристики и возможности

Бытовые обратноосмотические фильтры имеют ресурс в 4000–15 000 л и производительность от 7,8 л/ч до 15 л/ч. Для семьи из четырех человек фильтра с ресурсом 5000 л хватит на полтора–два года. Вода на выходе из фильтра очищена не только от химических примесей, но даже от бактерий и вирусов (не любых — зависит от их размера). Раз в полгода необходимо менять картриджи предварительной очистки, раз в год — финишные фильтры. Все это возможно сделать самостоятельно и без применения специальных инструментов. Фильтры бытового применения могут быть установлены в частном доме, коттедже, на даче, в квартире или в небольшом офисе.

Достоинства и недостатки

Фильтры на основе обратного осмоса удаляют из воды ионы хлора, железа, тяжелых металлов, инсектициды, удобрения, мышьяк, но также магний, калий, кальций и прочие жизненно необходимые микроэлементы. Получаемая обратным осмосом вода имеет степень очистки от примесей до 98% (в промышленных агрегатах — до 100%). По своим свойствам она приближается к технической («мертвой») воде. Следует иметь в виду, что вода, очищенная и опресненная методом обратного осмоса, совсем не содержит минеральных солей, столь необходимых организму.

По поводу пользы или вреда такой воды для здоровья нет однозначного мнения. Часть врачей считают, что ее систематическое употребление негативно сказывается на работе сердечно-сосудистой системы, нормальное функционирование которой напрямую зависит от поступления в организм достаточного количества калия и магния. Решить проблему пытаются при помощи дополнительных картриджей, устанавливаемых на выходе из системы очистки для обеспечения принудительной минерализации воды. На практике оказалось, что большинство полезных макро- и микроэлементов, помещенных в обратноосмотическую воду для минерализации, отдают свои ионы в такую воду только на 7-е, 12-е и даже на 30-е сутки в зависимости от конкретного минерала. Соответственно, систематическая минерализация в проточном режиме просто невозможна. Исключение составляет лишь один минерал — натрий (как правило, это обычная соль NaCl). Являясь электролитом, она изменяет показания измерительного прибора (TDS-метра) в более щелочную сторону до pH 6, создавая иллюзию минерализации.

Фильтр обратного осмоса по сравнению с обычными проточными считается дорогим, но, как будет показано ниже, это не всегда так. Если у вас стоят счетчики на воду, и вы переживаете, что три четверти всей воды в ходе работы фильтра будет сливаться в канализацию, то не забывайте, что фильтруемую воду вы применяете только для пищевых целей, а эти объемы несравнимы, к примеру, с расходами на стирку или принятие ванны. Для тех случаев, когда вода из-под крана является непригодной и для бытовых целей, лучше поставить качественный проточный фильтр для механической очистки горячей и холодной воды с готовой системой подключения к трубопроводу.

Также имейте в виду, что сейчас литр холодной водопроводной воды, например, в Москве стоит в пределах четырех копеек, и по сравнению с пользой от применения в пищу чистой воды эти расходы несущественны.

Важно знать

Для правильной работы системы обратного осмоса требуется определенное давление в водопроводной сети — не ниже 3–3,5 атмосфер. Жильцам верхних этажей, часто имеющим проблемы с напором воды, необходимо доукомплектовать фильтр специальным насосом.

Стоимость системы очистки воды методом обратного осмоса

Обратноосмотический фильтр можно приобрести по цене от 9000 до 100 000 рублей. Если им пользуется семья из четырех человек, картриджи придется менять дважды в год. Их замена обойдется примерно в сумму, равную 25% от стоимости фильтра. Допустим, вы купили фильтр за 10 000 рублей и потратили 5000 рублей на смену картриджей — итого 15 000 рублей в год. Четыре человека в год потребляют в среднем 2920 л питьевой воды (2 л × 365 дней × 4 человека). Стоимость работы фильтра по очистке литра питьевой воды высокой очистки будет составлять 5 рублей 14 копеек. При расчетах необходимо учесть, что процентное соотношение полученной обратноосмотической воды и субстрата, слитого в канализацию, составляет 25% к 75%, и это увеличивает затраты на услуги по водоотведению.

Бутилированная вода имеет различную цену, литр детской питьевой воды или артезианской воды из озера Байкал стоит от 26 рублей, более простые варианты обойдутся от 13 рублей и выше (если речь идет о пятилитровой емкости). Соответственно, разница между литром обратноосмотической воды и бутилированной воды составляет более десяти рублей. Это сэкономленные 29 200 рублей в год и отсутствие необходимости ходить за водой в магазин.

Есть ли альтернатива фильтрам обратного осмоса?

Довольно долго фильтры обратного осмоса являлись эталоном максимально тонкой очистки воды, хоть и требующей финальной минерализации, но при которой обеспечивается безопасность от вредных примесей, бактерий и хлора. Однако научная мысль не стоит на месте, и желание добиться очищения питьевой воды при сохранении в ее составе полезных микроэлементов привело к появлению технологии, получившей говорящее название «Водный Доктор» (Doctor Water).

Сегодня «Водный Доктор» считается наиболее экологически чистой технологией получения питьевой воды высшего качества, что могут подтвердить многочисленные дипломы, награды и отзывы реальных пользователей.

В технологии «Водный Доктор» использованы функции различных мембран с заданными свойствами, которые точно воспроизводят работу липидно-клеточных мембран живой клетки и ее защитных механизмов.

В состав фильтрационной системы «Водный Доктор» входят трековые мембраны академика Г. Н. Флёрова, изготовленные по его оригинальной технологии (другие такие мембраны не подходят и не дают нужного эффекта), и ультрафильтрационные мембраны.

Это интересно!

Первоначально трековая мембрана Г. Н. Флёрова создавалась для применения в медицине с целью очистки крови от токсических или балластных компонентов (плазмаферез.) На одном см 2 ее поверхности находится 400 миллионов микротрубочек. Диаметр каждого «капилляра» строго калиброван и равен 0,2 (или 0,3) микрона [1] .

Называются подобные системы «фильтр-корректор питьевой воды» (в обозначении подобных устройств используется аббревиатура ФКПВ), и это не случайно. При такой фильтрации в воде остается естественная минерализация и сохраняется оптимальный для организма кислотно-щелочной баланс (рН), окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), коэффициент поверхностного натяжения (КПН).

Стоимость фильтра на трековых мембранах зависит от количества применяемых в конструкции ступеней очистки и от производительности устройства. Цена настольной семейной мини-станции для очистки и структурирования водопроводной воды варьируется от 9000 рублей до 14 000 рублей [2] . В таком устройстве может быть от 11 до 13 ступеней очистки, производительность оборудования составляет 6–10 л/сут.

В том случае, когда исходная вода имеет повышенное содержание железа или тяжелых металлов, что часто бывает с водой из скважины или из колодца, для ее очистки потребуется прохождение 15 ступеней обработки. Для этих целей выпускаются стационарные двухконтурные фильтры, стоимость которых составляет около 22 000 рублей [3] . У подобного оборудования два показателя производительности: 1,5–3 л/ч (структурированной и биоактивированной питьевой воды) и 20–30 л/ч (очищенной воды, применяемой для приготовления пищи).

Каков принцип работы технологии «Водный Доктор»?

Этот способ очистки и восстановления питьевой воды позаимствован у самой природы, ведь все живые организмы обладают многоступенчатой системой очистки жидкостей, которая продолжается на клеточном уровне. Каждая живая клетка содержит несколько мембран, задерживающих вредные вещества, но пропускающих чистую воду и все компоненты, необходимые для ее жизнедеятельности.

Аналогично работает современная технология очистки и коррекции питьевой воды «Водный Доктор». По сути, она позволяет получить воду, которая проходит мембранные барьеры клеток организма, выполняя транспортные, метаболические, окислительно-восстановительные, гидролизные и другие функции жизнеобеспечения.

Принцип работы обратного осмоса: схема мембраны, метод очистки воды

Обратный осмос — процесс, в котором, при определённом давлении , растворитель (обычно вода ) проходит через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. При этом мембрана пропускает растворитель, но не пропускает растворённые в нём вещества таки как соли жёсткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, малые молекулы, красители. Для более эффективной работы рекомендуется применение предварительных ступеней очистки (механическая очистка и микро-, ультра- или нанофильтрация), удаляющих более крупные частицы.

Предыстория промышленного обратного осмоса;

После Второй мировой войны американцы, используя немецкие наработки (наработки от 1927 года немецкой фирмы Сарториус «Sartorius»), наладили производство ацетат целлюлозных и нитроцеллюлозных мембран. В начале 1970-х годов появились первые промышленные обратно осмотические системы. Так началась эпоха промышленного обратного осмоса. Сейчас промышленный обратный осмос ассоциируется как универсальный и надежный метод очистки воды, который позволяет снизить концентрацию находящихся в воде компонентов на 96-99% и практически на 100% избавиться от микроорганизмов и вирусов.

Применение обратного осмоса:

Промышленные системы обратного осмоса (RO reverse osmosis) используются в самых различных областях:

Производство соков и напитков, производство питьевой воды, используется также в медицинской сфере, в парфюмерии, фармацевтике, при производстве целлюлозы и бумаги, опреснение морской воды для различных нужд, а также в теплоэнергетике, микроэлектронике и химической промышленности. Вода, используемая в паровых котлах на котельных (ТЭЦ, АЭС), должна содержать в себе минимальное количество растворенных веществ, в частности солей жесткости, железа и окиси кремния.

Основные термины и понятия промышленного обратного осмоса (RO)

Исходная вода – вода поступающая на установку обратного осмоса;

Пермеат – вода прошедшая стадию очистки на обратном осмосе;

Концентрат – концентрированная вода получаемая в ходе извлечения пермеата;

Антискалант – это химический реагент, предназначенный для предотвращения отложений различных солей на мембранах обратного осмоса.

Проницаемость или Удельная производительность мембраны – количество очищенной воды, проходящей в единицу времени через единицу площади мембраны. Иными словами это количество пермеата, которое может произвести 1 м 2 поверхности мембраны за сутки или за час. Единицы измерения: м 3 /м 2 * день, м 3 /м 2 * час (метрическая система);

Селективность – определяется как процент растворенного вещества, задержанного мембраной или это способность мембраны иметь различную проницаемость по отношению к различным компонентам разделяемой смеси.

Мембранные элементы:

Мембранный элемент обратного располагается в корпусе. Корпус может вмещать от 1 до 6 обратноосмотических мембран. По своим конструктивным особенностям обратноосмотические мембраны различаются на спирально навитые и половолоконные. В настоящее время наиболее востребованы спирально навитые.

Конструктивно они представляют собой две мембраны, навивающиеся на центральную трубу, по которой отводится фильтрат (пермеат).

Основными материалами для изготовления мембран являются:

ацетаты целлюлозы, ароматические полиамиды, полисульфонамид, полиэфирсульфон, фторопласты, поливинилиденфторид, полиэтилентерефталат, полиакрилонитрил, полиамиды, полиимиды, полиэтилен, полипропилен и т.д.

Основные проблемы в работе установок обратного осмоса:

Как гласят инструкции к мембранным элементам, в среднем срок службы достигает не менее 5-ти лет при должной эксплуатации оборудования. Однако в современных реалиях наши специалисты всё чаще сталкиваются с тем, что УОО прекращает работу в спроектированном режим не прожив и 1-го года.

Давайте разберемся почему так происходит?

1) Не полноценная или отсутствие предочистки исходной воды перед подачей на УОО.

Все виды мембран предъявляют определенные требования к качеству исходной воды.

Основные показатели, которым должна соответствовать исходная вода, подаваемая на обратноосмотические мембраны:

– Мутность → до 0,6 мг/л;

– Жесткость → не более 20 мг/л;

– Солесодержание → не более 50 000 мг/л;

– Окисляемость → до 3 мгО₂/л;

– Нефтепродукты → 0,0–0,5 мг/л;

– Хлор свободный → отсутствие;

– Марганец (Mn) → до 0,05 мг/л;

– Железо общее (Fe) → до 0,1–0,3 мг/л;

– Индекс SDI → до 0 С.

Для соблюдения вышеперечисленных требований, в зависимости от степени загрязнения исходной воды перед УОО, необходимо иметь комплексную систему предочистки (осветлительные, сорбционные, картриджные фильтра (5 мкм) и т.д.)

Примечание: когда источником исходной воды является местный гор. Водоканал, комплекс пред очистки может снизиться до минимума.

2) Игнорирование дозирования реагентов в исходную воду перед подачей на УОО.

В зависимости от качества исходного потока, индивидуально под каждую промышленную установку должны подбираться дозировки специальных реагентов, гарантирующих продление срока службы мембранных элементов.

Ассортимент реагентов для обслуживания мембранных установок включает в себя:

1. Антискалант (ингибитор отложений минеральных солей на поверхности мембран);

2. Бисульфит натрия (антиоксидант и консервант);

1) Антискалант: ингибитор солевых отложений для использования в мембранных системах обратного осмоса и нанофильтрации. Эффективность реагента достигается за счет комплексообразования с ионами минеральных солей. Реагент эффективен при высокой минерализации исходной воды. Применение реагента позволяет снизить частоту химических моек мембран. Дозируется постоянно перед мембранной установкой, дозировка зависит от качества исходной воды и варьируется в диапозоне 1-6 мг/л. Возможно разбавление реагента.

2) Бисульфит натрия: х имическое соединение, кислая соль натрия и сернистой кислоты с химической формулой NaHSO₃. Антиоксидант и консервант . Если источником исходной воды является водопроводная вода или перед в схеме ВПУ имеется станция дозирования гипохлорита натрия, это означает о наличии свободного хлора в воде поступающей на вход обратного осмоса. Дело в том, что активный хлор весьма отрицательно воздействует на обратноосмотические мембраны и вызывает их деструкцию (разрушение). Таким образом, для нормальной работы мембран установки обратного осмоса необходимо удаление остаточного активного хлора, осуществляемое либо фильтрованием через слой активированного угля в карбоновых фильтрах, либо дозированием в поток воды после механического фильтра сильного восстановителя, например бисульфита натрия. При простое установки более 7- дней также рекомендуется применять бисульфит натрия в качестве консервирующего раствора.

3) Периодическое проведение химических моек (кислотных и щелочных).

Химическая промывка используется для удаления загрязнений с поверхности мембран путем их растворения и/или физико-химического отделения при взаимодействии с химическим веществом. Частота промывки может изменяться в каждом конкретном случае. Оптимальным считается проведение промывки с частотой один раз в течение от 3 до 12 месяцев. Если существует необходимость проводить промывку чаще, чем один раз в месяц, необходимо усовершенствовать предочистку, применяемой перед установкой обратного осмоса, или реорганизовать работу установки.

Показатели загрязнения, свидетельствующие о необходимости промывки:

1.- Снижение расхода пермеата (производительности установки) на 15-20% от начального;

2.- Увеличение значения электропроводности пермеата на 15-20% от начального;

3.- Увеличение перепада давления между исходной водой и концентратом на 15-20% от первоначальной величины.

Очень важно выполнять химическую промывку мембран, когда они только начали загрязняться, а не после их сильного загрязнения. Сильное загрязнение может снизить эффективное воздействие промывных растворов, препятствуя их глубокому проникновению в отложения, тогда при промывке последние не удаляются с поверхности элемента.

Необходимые меры предосторожности при проведение моек:

· Химическую промывку следует выполнять в пределах рекомендуемой температуры (прописано в паспорте на поставку мембран) для обеспечения эффективности промывки и сохранения срока службы мембраны.

· При химической промывке следует выдерживать оптимальное время (прописано в паспорте на поставку мембран) воздействия химических реагентов, для сохранения эксплуатационного периода мембраны.

· Регулирование показателя рН при его минимальном или максимальном значении следует выполнять осторожно, чтобы продлить эксплуатационный срок мембраны. Оптимальный интервал pH 4-10, но допускается 2-12.

· Подача растворов для промывки должна осуществляться в том же направлении, как и подача питательной воды с целью предотвращения потери формы и повреждения элемента.

· Если осуществляется промывка многоуровневых систем обратного осмоса, наиболее эффективным является выполнять промывку каждого уровня отдельно, при этом поток очищающего раствора должен быть оптимизирован, а отложения из первых уровней не должны проходить через последующие стадии.

· Только обессоленной водой осуществляется промывание после кислотных и щелочных моющих веществ.

· Из соображений безопасности, убедитесь, что гибкие шланги и трубопроводы предназначены для работы при температуре, давлении и pH, при которых будет проводиться химическая промывка.

Реагенты применяющиеся при проведении промывочных работ:

a. Щелочной раствор: Концентрированный щелочной реагент для отмывки мембран. Эффективно удаляет биопленки, отложения кремниевой кислоты и других соединений, растворяющихся в щелочной среде.

b. Кислотный раствор: Концентрированный кислотный реагент для отмывки мембранных установок обратного осмоса от минеральных отложений. Эффективно удаляет с поверхности мембран оксиды металлов, гидроокиси и соли жесткости, а также соли бария. Максимальной щадящий по отношению к материалам обратноосмотических мембран, не разрушает полиамидный и селективный слой композитной мембраны. Обеспечивает высокую производительность и продолжительность работы мембран. Ориентировочная периодичность промывки: 1 раз в 3 месяца.