Обратноосмотическая мембрана: Как работает обратноосмотическая мембрана

Разное

Содержание

Как выбрать обратноосмотическую мембрану? — Aquarum

Перейти к содержимому

Aquarum

Главное меню

+38(097)263-31-00

+38(048)705-35-80

Наши адреса:

Одесса

Одесса

Киев

RUS

  • Наша продукцияПереключатель меню
    • Питьевые фильтрыПереключатель меню
      • Установки умягчения
      • Обратный осмос
      • Угольные фильтры
      • Обезжелезивание воды
      • Фильтры комплексной очистки воды
      • Механические для очистки водыПереключатель меню
        • Картриджные фильтры
        • Дисковые фильтры
        • Сетчатые фильтры
        • Механика засыпного типа
      • Системы ультрафильтрации
      • Ультрафиолетовые лампы
      • Мешочные фильтры
    • Промышленные фильтрыПереключатель меню
      • Установки умягчения
      • Обратный осмос
      • Угольные
      • МеханическиеПереключатель меню
        • Картриджные
        • Дисковые
        • Засыпные
      • Ультрафильтрация воды
      • Ультрафиолетовые лампы
      • Очистка сточных вод
      • Обезжелезиватели воды
    • Для удаления сероводорода
    • НасосыПереключатель меню
      • Дозирующие
    • КомплектующиеПереключатель меню
      • Мембраны для обратного осмосаПереключатель меню
        • Toray
        • General Electric, Osmonics, Desal
      • Клапаны
      • Корпуса
      • Колбы для фильтров
      • Солевые баки для умягчителей
      • Манометры
      • Термометры
      • Автоматика
      • Ротаметры
    • Расходные материалыПереключатель меню
      • Ионообменные смолы
      • Активированные угли
      • Фильтрующие материалы
      • Засыпки и соль для фильтров
      • Химреагенты
  • Комплексные решенияПереключатель меню
    • В квартире
    • В доме

Селективность мембраны и обратного осмоса

Обратный осмос считается самым перспективным методом промышленной водоподготовки и получения чистой питьевой воды. Фильтр с полупроницаемой мембраной задерживает до 99,9 % ионов растворенных минеральных солей, органические соединения, бактерии, вирусы.  Для протекания обратноосмотического процесса к раствору (загрязненной воде) прикладывается давление 8 — 50 атмосфер. Базовые преимущества метода состоят в том, что происходит разделение на чистый растворитель (пермеат) и концентрат, а также регенерация фильтра не требуют применения реагентов.

Как работает мембрана обратного осмоса

Обратный осмос часто сравнивают с фильтрацией через мелкое сито. На самом деле мембрана не имеет перфорации, а процесс разделения раствора основан на совершенно других физических процессах.

Обратноосмотическая мембрана представляет собой тонкую пленку из полимерного материала, способного присоединять молекулы воды. Этот процесс называется гидратацией. В то же время, ионы солей не вступают в реакцию с полимером и остаются в растворе. Под действием приложенного к раствору давления происходит диффузия молекул, входящих в состав гидрата. Через фильтр проникает только вода, а примеси остаются «по ту сторону» мембраны.

Разделение на чистый растворитель (воду) и концентрат сопровождается ростом осмотического давления. Процесс фильтрации будет протекать до тех пор, пока система не придет в равновесное состояние. При достижении определенной концентрации раствора внешнее (приложенное) и осмотическое давление сравняются, и диффузия прекратится. Чтобы этого не произошло, концентрированный раствор периодически сбрасывается в дренаж.

Что такое селективность мембраны обратного осмоса

Селективность обратного осмоса, или задерживающая способность мембраны, является важнейшим показателем работы фильтрующего элемента. Она представляет собой коэффициент задерживания примесей и выражается в процентах. Расчет селективности мембран происходит в несколько этапов. Математическое выражение селективности выглядит как отношение концентрации примесей в растворе к концентрации примесей в фильтрате. Формула селективности мембран представлена ниже:

,

где С0 и Сф — концентрация растворенного вещества в исходной и очищенной воде соответственно.

Задерживающая способность мембраны — величина непостоянная. Определение селективности мембраны зависит от нескольких факторов, в числе которых:

  • концентрация раствора;
  • материал мембранного полотна;
  • природа растворенных веществ;
  • рабочее давление;
  • гидродинамические условия работы.

Для оценки эффективности промышленных фильтров обратного осмоса применяют и другие, более стабильные характеристики: коэффициент фильтрования и коэффициент отражения.

Однако для бытового потребителя важнее понимать, насколько чистую и пригодную для питья воду он получит в итоге. Поэтому проницаемость и селективность мембран остаются основными параметрами, определяющими функциональность фильтра.

Классификация мембраны по селективности

Мембраны обратного осмоса разрабатывались для опреснения воды, поэтому их селективность оценивают по раствору поваренной соли. Задерживающая способность по другим веществам может значительно отличаться.

В зависимости от солесодержания в исходной воде и требований к составу очищенной используются фильтры с разным рабочим давлением и селективностью:

  1. Ультра-низконапорные мембраны. Их используют для очистки воды с солесодержанием до 2000 мг/л. Селективность элементов достигает 98% по хлориду натрия.
  2. Высоконапорные мембраны. Подходят для очистки воды с количеством примесей до 50000 мг/л и удаляют до 99,8 % NaCl.

Для сравнения: селективность по мочевине у низконапорных мембран составляет 60 %, а у высоконапорных — 85%.

В бытовых системах часто используют нанофильтрационные фильтрующие элементы с селективностью от 60 % по хлориду натрия и 98 % по сульфату магния. Проницаемость селективного слоя у таких мембран значительно ниже, чем у обратноосмотических. Нанофильтрация хорошо задерживает двухвалентные ионы (читай: солей жесткости) и пропускает одновалентные, на 99 % снижает цветность и удаляет до 92 % общего органического углерода.

Почему одни вещества удаляются лучше других

Обратноосмотический фильтр не удаляет 100 % примесей. Часть из них проникает в пермеат (очищенную воду). Крупные органические молекулы задерживаются почти полностью, но некоторые ионы все же могут преодолевать барьер. Ряд веществ имеет сходные с водой химические характеристики, то есть образует с материалом мембраны соединения, подобные гидратам. Пример — борная кислота (h4BO3) и ее соли (бораты).

Некоторые летучие соединения отличаются высокой диффузионной способностью: хлороформ и формалин проходят в пермеат, и для их удаления обычно используются сорбционные предфильтры.

Не стоит недооценивать и нарушения сплошности полотна: даже самый стабильный процесс изготовления пленки не гарантирует полного отсутствия точечных дефектов в структуре полимера.

В итоге, что такое селективность обратноосмотических мембран

Селективность бытовых фильтров обратного осмоса обеспечивает качество воды на уровне бутилированной, а по некоторым показателям и превосходит ее. Мембранные элементы задерживают большинство вредных примесей природного и техногенного происхождения. В комплексной водоподготовке обратноосмотический фильтр заменяет несколько ступеней реагентной и сорбционной фильтрации, значительно упрощает проектирование, монтаж и обслуживание систем.

Системы очистки воды обратным осмосом — здорово или не очень? / Хабр

Всем привет.

Сегодня я хотел бы поделиться с Вами своим видением систем очистки воды.

Я не хочу обсуждать различные фильтры, неэффективность которых давно уже известна — поговорим мы про системы очистки обратным осмосом, которые активно используются как на производствах, выпускающих очищенную воду, так и в быту.

К сожалению, вокруг этих систем имеется достаточно много маркетингового шума, который призван к получению прибыли производителем систем, но зачастую никак не связан с качеством получаемого продукта.

Из-за отсутствия понимания того, как работает система и какую воду следует употреблять, пользователь часто покупает лишние узлы и расходные элементы, а производители воды — экономят на жизненно важных деталях, выпуская воду, которая нежелательна для употребления.

Давайте разберёмся.

Теория и её реализация

Итак, матчасть нам говорит, что обратный осмос — процесс, в котором, при определённом давлении, растворитель (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 некоторые растворённые в нём вещества. Вода, которая проходит через мембрану, называется пермеатом, вода с высокой концентрацией солей, которая остаётся и сливается — концентратом.

Обратный осмос используют с 1970-х годов при очистке воды, получении питьевой воды из морской воды, получении особо чистой воды для медицины, промышленности и других нужд.

Сразу оговоримся: обратный осмос эффективен в удалении из воды частиц с размерами 0,001-0,0001 мкм. В этот диапазон попадают соли жёсткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, малые молекулы, красители, железо, микроэлементы, тяжёлые металлы. Мембрана не задерживает низкомолекулярные вещества, например такие газы, как кислород, хлор, углекислый газ и пр. Именно из-за наличия этих газов в пермеате наблюдается слабокислая реакция, вплоть до рН 5.

Мембрана крайне плохо реагирует на хлорорганику, органические растворители, крупные механические частицы. По этой причине обычно используется грубый механический фильтр или узел предварительной очистки воды перед мембраной, а также угольный фильтр для удаления хлорорганики и органики в целом. Фильтры являются расходными элементами, если их не менять, то, принимая качество воды в нашем водопроводе, рано или поздно повредится мембрана — и тогда ремонт будет стоить намного дороже.

Также следует помнить, что даже при использовании предварительной очистки и её своевременной замене, мембрану иногда следует мыть: для этого используются химические антискаланты/дисперганты, которые растворяют осевшие на мембране соли алюминия (в основном — оксихлориды, используемые как коагулянты на водоканалах), сульфаты кальция, карбонаты кальция-магния и гидроокись железа. Иногда пишут, что эти реактивы отмывают коллоиды оксида кремния, растворяет осадки фторида кальция и сульфатов стронция и бария — что же, это означает, что в реагенте есть комплексон 3 (трилон Б) и какие-то поверхностно-активные вещества, а значит рассказы о нежности мембран в отношении к высокомолекулярным органическим соединениям сильно притянуты за уши. Впрочем, трудно себе представить наличие таких осадков в значимых количествах после предварительной очистки.

Какие узлы стоят обычно после мембраны?

  1. Для удаления остаточного хлора часто имеется угольная пост-фильтрация – небольшой линейный фильтр, заполненный активированным углем, через который проходит пермеат. Его задача — поймать остатки растворенного хлора и прошедшей через мембрану органики. Поскольку вода после нормально работающей мембраны содержит мало негативных примесей, то и нагрузка на постфильтр невысока, а потому менять его нужно реже.
  2. Минерализующие картриджи (реминерализаторы) – важнейший элемент для любителей не терять полученные с пищей минералы – картридж восполняет утраченные на мембране минералы, но вместо смеси полезного и вредного, минерализатор добавляет только полезные. Как правило, минерализуют воду макроэлементами, такими как кальций, магний, натрий, калий. Так же восполняется анионный состав, хотя на самом деле это неважно. Без минерализатора Вы будете употреблять воду, которая не содержит кальций и магний — а потому может потенциально приводить к остеопорозу, особенно у детей и женщин: в этом случае элементы будут просто «вымываться» из зубов и костей. К сожалению, именно на этом узле экономят недобросовестные производители очищенной воды.
  3. Структуризаторы – отдельная когорта картриджей, которые сложно назвать фильтрами, так как проверить их влияние на воду практически не возможно. Их задача – под воздействием разного рода факторов «изменять структуру воды в лучшую сторону». Победители «Битвы экстрасенсов» одобряют. Исключительно разводка маркетологов на дополнительные деньги.
  4. Ультрафиолетовое обеззараживание – как и в ряде другого оборудования этот элемент имеет свое узкоцелевое назначение – не допускать попадания потребителю ни одного жизнеспособного микроорганизма. Мне крайне сложно представить микроорганизм, который меньше 0,001-0,0001 мкм, содержится в воде в значимых количествах, вреден и пропускается службами водоканалов.
  5. Системы коррекции рН — по сути, дозаторы фосфата и сульфита натрия, призванные повысить рН до 6,5-7,5 (выше уже писалось, что после обратного осмоса вода слабокислая) и связать свободный кислород. Доводом маркетологов являются страшные истории про иссушенную кожу, выпадающие волосы и растворяющиеся зубы. Касательно кожи и волос — тут я бы направил маркетологов к их коллегам по продаже шампуней с рН 5,5 — вода в худшем случае после обратного осмоса не сильно далеко ушла по шкале от «лучших шампуней», а проблемы с зубами больше будут вызваны не столько кислой средой, сколько деминерализацией — см. выше (кстати, рН уксуса и лимонного сока — порядка 2, яблоки и вишни имеют рН около 4 — зубы ничего так, терпят). На самом деле, комбинация свободного кислорода и слабокислого рН здорово корродирует все металлические элементы — и именно это необходимо устранять, хотя мне сложно представить усиленную коррозию качественной пищевой нержавеющей стали в этих условиях. Ну это если она качественная и нержавеющая, конечно.

    Тем не менее, для чисто органолептических качеств питьевой воды рН можно корректировать — но уж точно не покупкой дорогостоящего реагента, а простой дозировкой разбавленного раствора пищевой соды.

Итого, какие мы расходные части имеем?

  1. Фильтры предварительной очистки. Не будете менять — убьёте мембрану.
  2. Антискаланты/дисперганты для отмывки мембраны. Если фильтры предварительной очистки меняются вовремя — практически не нужны.
  3. Угольные пост-фильтры. Если не будете менять — ничего страшного не произойдёт.
  4. Минерализующие картриджи. Обязательны.
  5. Структуризаторы. Бесполезны.
  6. Ультрафиолетовое обеззараживание (лампу иногда надо менять). Бесполезно.
  7. Раствор для системы коррекции рН. Легко меняется на раствор пищевой соды. При условии качественной системы — работает так же.

А теперь — некоторые результаты анализа воды, которые попадались мне в жизни, по которым можно распознать систему очистки обратным осмосом и то, на чём в ней экономят.

Практический опыт

Откровенно говоря, я не встречал в странах постсоветского пространства водопроводную воду, которая имела бы проблемы по тяжёлым металлам. Я не декларирую порядок по хлорорганике или микробиологии, но с элементным составом воды на самом деле проблема чаще всего связана со следующим:

  • Жёсткость. Традиционно вода почти везде очень жёсткая. Ну мы это видим по накипи в чайниках. Чревато это песком и камнями в некоторых органах.

    Рекомендации всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) для питьевой воды: кальций – 20-80 мг/л; магний – 10-30 мг/л. Для жёсткости какой-либо рекомендуемой величины не предлагается, но она связана с содержанием этих элементов. Российские нормативные документы (СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.1.5.1315-03) для питьевой воды регламентируют: магний – не более 50 мг/л; жесткость — не более 7°Ж.

    Норматив физиологической полноценности бутилированной воды (СанПиН 2.1.4.1116-02): кальций – 25-130 мг/л; магний – 5-65 мг/л; жесткость – 1,5-7°Ж.
  • Железо. Из-за старых ржавых труб — получаем высокое содержание железа. Это не особо вредно, но влияет на органолептику — вода на вкус «ржавая». И поэтому СанПиН регламентирует не более 0,3 мг/л железа, впрочем, цифру в ряде случаев можно поднять до 1,0 мг/л.
  • Алюминий. Технология водоканалов использует оксихлорид алюминия как коагулянт. СанПиН допускает до 0,5 мг/л алюминия, но лично я сильно подозреваю, что цифра — завышена из-за технологов, в той же Европе согласно 80/778/ЕС уровень не должен превышать 0,3 мг/л при оптимальной цифре 0,05 мг/л. Алюминий — редкостная дрянь, а потому чем его меньше — тем лучше.

Системы, которые Вы планируете использовать для очистки, в первую очередь должны справляться с этими элементами.

И что же выходит в итоге?

В ряде городов и регионов вода очень мягкая, например город Кузнецовск (ныне — Вараш), в котором располагается Ровенская АЭС, может похвастать такой водой:

Кузнецовская водичка
На первый взгляд может даже показаться, что это — деионизированная вода, но это не так: обратите внимание на литий, железо, кремний. Имея довольно низкие значения по жёсткости (даже чересчур — по мнению ВОЗ), вода не является деионизированной.

Но к сожалению, в других регионах ситуация не так хороша — да, встретить превышения ПДК в воде из-под крана удаётся редко, но цифры часто близки к неприятным значениям.

Некоторые примеры:

Нижнеднепровская вода
Довольно жёсткая с аномальным соотношением: содержание магния выше, чем кальция. Достаточно высокое содержание стронция (впрочем, ниже ПДК) — вероятно, питается от подземных источников.Мариуполь, город у моря
Файне Мисто Тернопиль, город не у моря
Разные по географии города, но одинаково: жёсткая, солёная вода.

Подводя итоги: найти воду, которая была бы оптимальна для употребления, практически невозможно. Именно в таких случаях и используют системы очистки. Правда, с переменным успехом.

Крайне разрекламированная система очистки воды компании Amway с задачей справляется частично:

Так выглядит вода из-под крана в Киеве
И такая она становится после Amway
Да, алюминий и железо связаны, но жёсткость осталась, как и прежде: содержание кальция и магния не изменилось. Впрочем, справедливости ради стоить отметить, что эти содержания и не превышали нормы. Однако, когда мы ввели добавки кальция и магния, которые соответствовали 100 мг/л и 50 мг/л соответственно, фильтр всё так же «пропустил» эти элементы.

Если использовать систему очистки обратным осмосом, то в конечном итоге пермеат может иметь вот такой состав:

‘Идеальная’ вода
Я даже видел несколько сертификатов качества разливной воды на продажу, которые хвалились подобными цифрами. Однако по факту это означает, что производитель сэкономил на реминерализации — и пьёте Вы деионизированную воду со всеми проистекающими из этого последствиями типа остеопороза — обратите внимание на крайне низкие значения по распространённым элементам типа кальция, магния, калия и даже кремния.

Вот так обычно выглядит качественная очищенная вода.

Хорошая вода после очистки
Как Вы видите — ничего лишнего, но уровни кальция и магния — в соответствии с рекомендациями ВОЗ, алюминия и железа практически нет. Небольшой уровень натрия, калия и фосфора — результат работы корректора кислотности, там используются именно фосфаты натрия и калия. Эту воду продаёт для детского питания компания Bebivita.

А вот — результат анализа их воды, когда реминерализатор стал постепенно изнашиваться:

Плохая вода после очистки
Свалился кальций и магний, фосфор несколько повысился — до этого его растворимость сдерживалась кальцием и магнием — пора срочно менять картридж!

Обычно, в современных системах очистки о необходимости смены картриджа свидетельствуют датчики, которые по своей природе — кондуктометры, то есть измеряют проводимость воды, которая, как известно, зависит от содержания в ней растворённых солей (кстати, Xiaomi и другие китайские компании предлагают «датчики качества воды» на том же принципе, что вообще смешно).

Недобросовестные производители воды часто обманывают эти датчики следующим образом:

Привет из Казани
Перед Вами — результат анализа очищенной воды из кулера в Казани: по уровню магния и кальция вода не рекомендуется для питья, но есть аномально высокое содержание натрия! Это — не натрий из корректора рН — слишком низкий фосфор. И даже если вместо фирменной жидкости для коррекции использовалась сода — это тоже не наш случай: слишком низкий калий, а он — естественный загрязнитель соды. Просто разработчик подсыпал соль в свой деионизат, чтобы обмануть датчики общего содержания солей. Такую воду пить не стоит, хотя примитивный прибор и показывает, что всё отлично.

Выводы

Сначала — грустная статистика:

  • По разным подсчётам доля пресной воды в общем количестве воды на Земле составляет 2,5—3 %.
  • Распределение пресной воды по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70 % населения мира, сосредоточено лишь 39 % речных вод.
  • В настоящий момент можно с уверенностью заявить, что около 80 стран страдают от нехватки пресной воды, пригодной для питья. Прежде всего, стоит отметить север Азии, Средний Восток, Китай, Мексику, Аргентину, Чили и даже западные штаты Америки. Территория Австралии находится под серьезной угрозой в связи с недостатком воды.
  • По данным ООН на начало 2000-х годов более 1,2 млрд людей живут в условиях постоянного дефицита пресной воды, около 2 млрд страдают от него регулярно. К середине XXI века численность живущих при постоянной нехватке воды превысит 4 млрд человек.

Можно говорить, что в настоящее время качество водопроводной воды соответствует нормам, но уже иногда наблюдаются опасные приближения к уровню ПДК. Токсичностью вода не обладает, но может вызывать некоторые нарушения при постоянном употреблении.

Чтобы повысить качество воды наиболее технологичными и удобными являются системы обратного осмоса. Однако, как вокруг любой технологии, набирающей популярность, существует масса спекуляций — как со стороны поставщиков и продавцов систем, так и со стороны предприятий, их использующих.

Наиболее частой ошибкой покупателя/пользователя системы является:

  • Приобретение ненужных узлов-плацебо, например «структуризаторов».
  • Приобретение дорогостоящих реактивов, например, регуляторов рН.
  • Несвоевременное обслуживание важных узлов системы.

Наиболее частой махинацией со стороны производителей очищенной воды является несвоевременная замена (или полное отсутствие) минерализующих картриджей.

P.S. Спасибо, что дочитали, в комментариях по мере возможности буду пытаться отвечать на вопросы.

назначение, устройство, срок службы и цена

Содержание статьи:

Фильтры обратного осмоса – надежный способ очистки воды. Применяются они в быту и на предприятиях по опреснению соленой воды. Суть процесса – пропустить жидкость через микропористую мембрану, чтобы все соли остались по одну сторону, а молекулы воды – по другую. В этом случае предпочтителен комплексный подход, чтобы подготовить грязную жидкость к фильтрации через мембрану. Это увеличит срок службы.

Назначение мембраны обратного осмоса

Мембрана обратного осмоса пропускает только молекулы воды

Системы обратного осмоса пользуются популярностью и являются главными конкурентами дистилляционным установкам. Обратноосмотический метод позволяет получить более дешевую питьевую воду. Разработчики пошли дальше и создали минерализаторы, которые восстанавливают соли, отфильтрованные в процессе. В результате на выходе получается самая настоящая минеральная вода.

Через микрофильтр не могут пройти бактерии и вирусы, но это в большей степени зависит от размера ячеек. Здесь нужно отличать нанофильтрацию, ультрафильтрацию и принцип обратного осмоса: при нанофильтрации размер пор 0,001 микрон, при обратном осмосе 0 0,1 мкн. При ультрафильтрации растворенные соли проходят через мембрану, но микроорганизмы задерживаются.

Тяжелые металлы также не могут пройти через ячейки из-за огромного размера молекул. Свинец, например, никак не ощущается в питьевой воде, но накапливаясь в тканях головного мозга, со временем может вызвать неврологические заболевания, а у детей задержку психического развития.

Мембраны обратного осмоса применяются в медицинской, пищевой промышленности, а также при производстве алкогольных изделий. Мощные установки фильтруют жидкость на предприятиях по разливу воды.

Устройство и принцип работы

Главным элементом фильтров обратного осмоса является полупроницаемая мембрана – вокруг полой трубки в несколько слоев расположен специальный материал. Производители улучшили конструкцию и теперь все вредные вещества смываются в канализацию. Для сравнения – в других фильтрах они накапливаются внутри. Происходит это с помощью принудительного тока жидкости. Таким образом фильтр сам себе увеличивает продолжительность срока службы. Колба для мембраны обратного осмоса меняется один раз в несколько лет, в зависимости от качества изделия и количества жидкости, ежедневно проходящего через поры.

В качестве материала используют полимеры. Один из них, арагон, увеличивает в составе фильтрата количество легкоусвояемого кальция – арагонита. Основой для любого фильтра является ацетат целлюлозы, который комбинируют с полипропиленом. Это самый дешевый вариант. Есть более дорогие, которые выдерживают воздействие химических веществ и высокой температуры. Самыми стойкими являются керамические мембраны, им уступают изделия из ПВДФ и ПАН.

Для нормального функционирования мембраны необходимо соблюдать несколько правил:

  • давление в системе от 3 до 5 атмосфер;
  • температура жидкости;
  • своевременная замена фильтра исходя из рекомендаций производителя.

Людям, живущим в многоэтажках, необходимо дополнительно ставить насос для повышения давления, иначе фильтрация не будет эффективной. Из-за очень маленького размера ячеек жидкость не может самостоятельно пройти через них. Грязную воду нужно продавливать под напором. На высоких этажах он может быть слабый.

В бытовых установках, фильтрующих холодную жидкость, повышение температуры свыше 40 градусов может вызвать повреждение пор из-за усадки материала и выход мембраны из строя.

Промывается корпус мембраны обратного осмоса просто: нужно снизить напор и подождать, пока накопившаяся грязь смоется потоком. Иногда применяют слабый раствор соляной кислоты или специальные жидкости для промывки.

Для каждого типа фильтров определяется свое давление, поэтому при установке нужно читать инструкцию или доверять работу профессионалам. При правильной эксплуатации мембрана в зависимости от марки производителя служит от 2 до 4 лет.

Многих потенциальных покупателей интересует вопрос, какой процент чистой жидкости можно получить от общего количества использованной воды. Ранее этот показатель был около 30%, остальная жидкость уходила в канализацию как непригодная к употреблению. Сейчас можно говорить о 85% от общего расхода, но данный показатель нужно уточнять при выборе – он разный у каждого производителя.

Критерии выбора

При выборе мембраны нужно определиться с материалом ее изготовления

В первую очередь нужно взять воду на анализ, чтобы знать состав жидкости, которую предстоит чистить. Поскольку мембранный фильтр имеет разный размер пор, важно знать, от каких веществ нужно защищаться – минеральных или органических, тяжелых металлов или бактерий.

Есть такой элемент конструкции, как ограничитель дренажного потока – это второй важный момент, который снижает расход жидкости. Подбирается он в зависимости от производительности мембраны: для 36 галлонов – 300 мл/минуту, 50 галлонов – 350 мл, 75 галлонов – 420 мл, 100 галлонов – 550 мл.

Одним из критериев выбора является цена. Установки обратного осмоса не дешевые, поэтому на начальном этапе люди пытаются экономить. Это неправильный подход, так как дешевые установки обычно дорогие в обслуживании. Перед покупкой необходимо узнать, как часто нужно менять картриджи и сколько они стоят. В дорогих моделях замена происходит реже, но сама установка требует более серьезных затрат.

Особенности установки

При монтаже фильтрующего оборудования всю работу выполняет мастер, но впоследствии картриджи придется менять самостоятельно. Это несложный процесс, к тому же большинство мембранных фильтров подходит к остальным моделям. К примеру – можно поставить мембрану Атолл на установку Гейзер и наоборот.

Менять мембранный фильтр нужно, когда аппарат начинает медленно накапливать воду. Если вначале бак наполнялся за час, то через год-полтора это занимает 4–5 часов.

Мембрана находится между механическим фильтром и угольным. В инструкции это подробно описано. Также мастер при первом посещении может показать процесс замены, а хозяин попробовать вытащить корпус и поставить его обратно.

Эксплуатация и обслуживание

Биозагрязнение обратноосмотической мембраны

Главное в эксплуатации – правильно наладить давление в системе, чтобы фильтр не забивался и не размягчался. Дорогие обратноосмотические мембраны служат дольше, их можно чистить от накипи, что многие люди делают, чтобы лишний раз не покупать деталь.

Почистить мембрану от биопленки можно самостоятельно с помощью обычных моющих средств, но делать это нужно регулярно, чтобы органика не проникла во все слои фильтра. Если слизь забила поры, и мембрана не функционирует, нужно нести ее в специализированную фирму, где с помощью химикатов очистят все слои. Самым лучшим реагентом признан диоксид хлора. Он обладает пролонгированным действием и после его применения долго не требуется промывка мембраны. Вещество полностью безопасно для питьевой воды.

Цены на мембрану для фильтра обратного осмоса отличаются кардинально, так как изделия имеют разную производительность. Более экономные стоят дороже, мембраны из прочных материалов также не дешевые и будут служить дольше обычных.

Как работает обратный осмос: схема и принцип действия

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.

Технология обратного осмоса - передовой метод очистки питьевой водыТехнология обратного осмоса - передовой метод очистки питьевой воды

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.

Вода из под крана может наносить вред здоровьюВода из под крана может наносить вред здоровью

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.

Бытовая система обратного осмоса, устанавливаемая под мойкуБытовая система обратного осмоса, устанавливаемая под мойку

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.

Принцип действия обратноосмотической мембраныПринцип действия обратноосмотической мембраны

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:

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

Схема подключения обратного осмоса – на рисунке ниже.

Схема системы обратного осмосаСхема системы обратного осмоса

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.

Составные элементы системы обратного осмоса

Составные элементы системы обратного осмоса

Прекрасным представителем является фильтр Atoll A-575 box STD, 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

atoll a-575 box stdsailboatatoll a-575 box stdsailboat

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.

Загрязнения, от которых очищается вода в разных системах фильтрацииЗагрязнения, от которых очищается вода в разных системах фильтрации

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.

Множество негативных утверждений об обратном осмосе не соответствует действительностиМножество негативных утверждений об обратном осмосе не соответствует действительности

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.

Что такое обратный осмос и для чего он нужен

Проблемы низкого качества и нестабильного состава воды, которая течет из крана, актуальны для многих городов России. По мнению экспертов в сфере водоснабжения, главные причины такого явления кроются в отсутствии контроля санитарных зон вокруг водозаборов, недостаточной оснащенности распределительных узлов и изношенности водопроводных сетей. Эффективным способом решения этой проблемы на уровне дома или собственной квартиры считается установка мембранного фильтра, который действует по принципу обратного осмоса (ОО). Ниже мы рассмотрим базовые элементы технологии, оборудование для систем бытовой и промышленной водоподготовки.

Обратный осмос: что это такое

Обратный осмос — это метод очистки воды, при котором раствор проходит под давлением через специальную синтетическую мембрану, где задерживаются до 98% минеральных солей и примесей. Впервые о процессе обратного осмоса заговорили еще в 50-х годах 20 века. Сегодня обратный осмос считается наиболее эффективным способом в области водоподготовки. Пользуется спросом, как у промышленных предприятий, так и в частных домах. Пермеат обратного осмоса    это очищенная вода, которая подается на технические и питьевые нужды.

Что такое осмос и обратный осмос: в чем различия

Явление осмоса (прямой осмос) лежит в основе обменных процессов всех живых организмов на клеточном уровне. Благодаря ему «работают» водно-солевой обмен, получение питательных веществ, вывод продуктов жизнедеятельности. Для протекания процесса нужны раствор, растворитель и разделяющая их полупроницаемая мембрана, которая является барьером для растворенного вещества.

Прямой осмос — это баромембранный массообменный процесс. Его можно описать следующим образом: со стороны растворителя возникает осмотическое давление, которое заставляет его молекулы переходить на сторону раствора и разбавлять его. Увеличение объема раствора сопровождается ростом гидростатического давления. Процесс прекращается, когда статическое и осмотическое давления приходят в равновесие.

Важно! В растительных и животных организмах роль полупроницаемой перегородки играет стенка клетки. Искусственные мембраны изготавливаются из органической синтетики.

Если приложить давление со стороны раствора, процесс пойдет в другую сторону. Это и есть обратный осмос. В процессе обратного осмоса по одну сторону мембраны повышается концентрация раствора, а по другую — увеличивается объем растворителя.

Что такое мембрана обратного осмоса

Для фильтров обратного осмоса используют полупроницаемые мембраны. Мембрана обратного осмоса состоит из:

  • селективного слоя, который является барьером для примесей;
  • армирующего слоя, задающего прочностные показатели мембраны.

В картридже фильтра обратного осмоса мембрана свернута в рулон. Такая конструкция позволяет получить большую площадь активной поверхности и поместить ее в компактный корпус стандартного типоразмера.

Мембрана для обратного осмоса — это главный элемент в системе очистки. Для изготовления мембран подходят следующие материалы:

  1. Ацетат целлюлозы. Недорогие и простые в изготовлении мембраны из этого материала появились в 1950-х годах. Они отлично справляются с очисткой воды от солей с большой молекулярной массой, но «пропускают» ряд низкомолекулярных соединений. Кроме того, они работают в ограниченном диапазоне pH и подвержены биоразложению. В настоящее время ацетат целлюлозы вытеснен более совершенными материалами.
  2. Армированный полиамид. Материал работает в широком диапазоне pH и не является питательной средой для микроорганизмов. Прочные полиамидные мембраны выдерживают высокие рабочие давления, имеют хорошую селективность к NaCl и органике. Главный недостаток — низкая устойчивость к окислителям. Вода с повышенным содержанием хлора быстро выводит из строя полиамидные мембраны.
  3. Тонкопленочные композиты. Мембраны из этого материала — самые совершенные на сегодняшний день. Пленки из композита имеют высокую селективность ко всем известным примесям.

Для чего нужны фильтры с системой обратного осмоса

Системы обратного осмоса — это установки, которые хорошо справляются с удалением растворенных минеральных солей. Очистка воды обратным осмосом — это удаление неорганических соединений из воды от 90 до 98 %.

Мембраны хорошо отфильтровывают органические вещества, молекулы которых значительно крупнее, чем у минеральных солей. Соединения с молекулярной массой выше 150 Da удаляются из воды на 100 %. Вероятность проникновения бактерий и вирусов через фильтр    практически нулевая. Исключение составляют картриджи с механическими повреждениями мембраны. Очищенная вода, полученная на нормально работающей установке, не требует кипячения и дозирования дезинфицирующих веществ.

Но что очищает обратный осмос? Все ли вещества задерживаются на мембранах? Обратноосмотические мембраны свободно пропускают растворенные двухатомные газы: кислород, азот, водород.

Очистке на ОО можно подвергать воду с общей минерализацией 3 — 20 г/л с мутностью до 5 ЕМФ и перманганатной окисляемостью до 3 мгО2/л. Среди требований большинства производителей мембран к исходной воде можно выделить также отсутствие сильных окислителей (свободного хлора, озона) и двухвалентного железа.

В чем суть обратного осмоса

Обратный осмос воды — это процесс, который дает на выходе чистую питьевую и техническую воду. Установки обратного осмоса применяются на следующих объектах:

  • ГЭС, ТЭЦ, АЭС и других предприятиях энергетики;
  • ЖКХ, для водоснабжения объектов первой категории;
  • научные и исследовательские лаборатории, в том числе оборонного комплекса;
  • индивидуальное водоснабжение.

Для чего нужна установка обратного осмоса

Основные направления использования установок обратного осмоса — очистка воды с целью снижения общей минерализации, опреснение солоноватых вод. Фильтр обратного осмоса — это одна из стадий предподготовки при получении ультра очищенной воды для электронной промышленности, медицины, теплоэнергетики.

Еще одно направление использования обратного осмоса — получение концентратов — широко используется в пищевой промышленности. Сгущенное молоко и концентрированные соки получают путем обратного осмоса.

Промышленный обратный осмос: что это такое

Коммерческие и промышленные установки обратного осмоса представляют собой высокопроизводительные системы очистки воды с полуавтоматическим или полностью автоматизированным управлением. В их состав входит несколько модулей, отвечающих за предварительную подготовку и мембранную очистку.

Типовая установка промышленного обратного осмоса для получения технической воды состоит из следующих элементов:

  1. Фильтр грубой очистки. Сетка с определенным размером ячейки задерживает нерастворимые частицы.
  2. Колонна обезжелезивания. В ней двухвалентное железо окисляется до трехвалентного и удаляется в виде нерастворимого осадка.
  3. Сорбционный фильтр. Активный сорбент поглощает свободный хлор.
  4. Мембрана обратного осмоса. Удаляет растворенные соли и другие загрязнения. Одно из преимуществ промышленных установок обратного осмоса — масштабируемость. Для увеличения производительности в нее можно добавлять необходимое количество фильтрующих элементов.

Обратный осмос: как это устроено

Для протекания обратного осмоса нужно высокое рабочее давление, которое создается высоконапорным насосом. Системы комплектуются датчиками, манометрами, автоматическими сбросными клапанами, трубной обвязкой. Для контроля качества очищенной воды устанавливают TDS-метр.

Работа установки состоит из двух стадий:

  • Очистка воды.
  • Промывка мембраны.

Управление выполняется микроконтроллером. Поскольку исходная вода различается по составу, комплектация и наладка системы выполняется индивидуально. Могут потребоваться дополнительные стадии предподготовки.

Важно! При хорошем качестве исходной воды удается отказаться от некоторых стадий предварительной фильтрации, упростить и удешевить установку.

Бытовой обратный осмос для воды: для чего он нужен

На рынке оборудования представлен широкий выбор модульных систем обратного осмоса для частных домов и коттеджей, которые обычно размещают в отдельном помещении. Также есть моноблочные модели для квартир с централизованным водоснабжением. От промышленных обратноосмотических систем их отличает два параметра: производительность и расход воды. Но что такое обратный осмос в бытовых фильтрах?

Бытовая система с обратным осмосом — это компактное устройство, которое работает при сравнительно низких давлениях (до 3 атмосфер). Чаще всего в них нет повысительного насоса, а фильтрация происходит за счет напора в водопроводе. Такие установки производят несколько литров очищенной воды в сутки, что вполне достаточно для частного потребителя. Из-за низкого рабочего давления бытовая мембрана требует промывки чаще, чем промышленная.

В бытовых установках после обратного осмоса устанавливают минерализатор — устройство постобработки, которое обогащает воду полезными для человека минералами в нужных концентрациях. Такая вода предназначена исключительно для питья. На приготовление пищи или горячих напитков минерализация не влияет вообще (или влияет отрицательно).

Важно! Ресурс работы бытовых и промышленных мембран обратного осмоса большинства производителей составляет 1 год. Картриджи предварительной очистки меняют раз в полгода.

Почему обратноосмотические фильтры пользуются спросом

У систем обратного осмоса есть много преимуществ:

  • Высокое качество воды при низких энергозатратах.
  • Неограниченная производительность и сравнительно небольшие габариты.
  • Невысокие эксплуатационные расходы.
  • Концентрат не требует утилизации и сбрасывается в канализацию.

Компания Diasel занимается продажей промышленных и бытовых систем обратного осмоса. Наши специалисты предложат готовую модификацию или поберут комплект оборудования для частных заказчиков и предприятий. Мы найдем решение по результатам анализа исходной воды и требуемой производительности. Оформить заявку можно через «Обратную связь» или по телефону 8-499-391-39-59.

Как работает обратный осмос: принцип действия

Среди бытовых систем подготовки питьевой воды к употреблению относительно недавно появился новый вариант, который называют обратным осмосом. Этот набор фильтров и специальной мембраны стоит немало, но способен дать фору практически любому аналогу.

Имеет ли смысл раскошелиться? Чтобы получить ответ на этот вопрос, нужно узнать как работает обратный осмос, а затем соотнести затраты и результат. С нашей помощью процесс ознакомления с передовой очистной системой пойдет гораздо быстрее и эффективней.

Мы собрали и систематизировали для вас всю полезную и достоверную информацию о мембранной установке очистки воды. Для полноты восприятия дополнили текстовый материал схемами, иллюстрациями и видео с рекомендациями будущим покупателям.

Содержание статьи:

Работа установки обратного осмоса

Процесс осмоса основан на свойстве воды выравнивать уровень содержания примесей в растворах разделенных мембраной. Отверстия в этой мембране настолько малы, что проходить через них могут только молекулы воды.

Если в одной из частей такого гипотетического сосуда увеличить концентрацию примесей, вода начнет перетекать туда до тех пор, пока плотность жидкости в обеих частях сосуда не выровняется.

Обратный осмос дает прямо противоположный результат. В этом случае мембрану используют не для выравнивания плотности жидкости, а для того, чтобы с одной ее стороны собрать чистую воду, а с другой – раствор, максимально насыщенный примесями. Именно поэтому такой процесс называют обратным осмосом.

Галерея изображений

Фото из

В системе подготовки питьевой воды по принципу обратного осмоса используется несколько ступеней очистки

Модули очищающей установки располагаются в строго определенном порядке, гарантирующей повышение степени очистки с переходом воды из одной колбы в другую

Из водопровода вода сначала поступает в фильтр грубой очистки, удерживающий загрязнения размером до 5 мк, затем проходит через угольный модуль и снова очищается уже в фильтре тонкой очистки от частиц размером до 1 мк

После предварительной подготовки в трех первых фильтрах вода поступает в модуль с мембраной, проходя через которую вода освобождается от частиц меньше 1 мк, микробов и вирусов

Вода, прошедшая мембранную очистку, поступает в постфильтр, наполненный активированным углем. В нем она получает привычный вкус и запах чистой воды

Кроме угольного постфильтра в систему подготовки воды может быть включен минерализатор, обогащающий подготовленную к питью воду полезными микроэлементами

В процессе сборки системы нельзя менять расположение модулей, обозначенных производителем системы цифрами

В областях, где умягчение и обезжелезивание воды проводится силами местного водоканала, число фильтров предподготовки в системе можно уменьшить

Установка для очистки обратным осмосом

Модули очищающей воду установки

Фильтры грубой и тонкой очистки воды

Мембранный фильтр обратного осмоса

Модуль выравнивания вкуса и запаха

Минерализатор обратного осмоса

Стандартное расположение модулей

Численность блоков предподготовки

Все эти химические особенности мало интересны покупателям, особенно тем, кто не слишком хорошо разбирается в науке. Им достаточно понимать, что центром системы обратного осмоса является специальная мембрана, поры которой настолько малы, что не пропускают ничего, что превышает размеры молекулы воды, а это значительная часть загрязнений, содержащихся в водопроводной воде.

Увы, молекула воды – не самая маленькая на земле, например, молекулы хлора значительно меньше, поэтому они также могут просачиваться через мембрану. Кроме того, контакт с крупными взвесями этой мембране противопоказан. Ее мелкие поры при таком воздействии быстро засорятся, и этот элемент придется сразу же заменить.

Схема системы обратного осмосаСхема системы обратного осмоса

На этой схеме наглядно изображены пять ступеней очистки воды с помощью системы обратного осмоса: предварительная очистка через три фильтра, мембрана и доочистка

Чтобы этого не произошло, в систему обратного осмоса включают еще , с помощью которых вода проходит предварительную подготовку. Мембрана разделяет частично очищенную воду на две неравные части. Примерно треть поступившего объема представляет собой чистую воду, которая затем поступает в накопительный бак.

Еще две треть объема воды – это часть, в которой сконцентрированы загрязнения. Такой концентрат сливается в канализацию. Между баком и краном обычно имеется небольшой контейнер. Здесь устанавливают картридж, который предназначен для повышения качества уже очищенной воды, например, для насыщения ее полезными минералами.

Схематически принцип действия обратного осмоса можно описать так:

  1. Вода поступает из водопроводной системы на фильтры предварительной очистки.
  2. Затем жидкость проходит процедуру обратного осмоса.
  3. Очищенная вода поступает в накопительный бак.
  4. Концентрат, содержащий отфильтрованные загрязнения, перемещается в канализацию.
  5. Чистая вода из накопительного бака поступает на кран для чистой воды непосредственно или через дополнительные устройства.

Таким образом, система обратного осмоса представляет собой набор устройств, которые обеспечивают возможность получить питьевую воду с высокой степенью очистки. До недавнего времени такие системы использовались, главным образом, в промышленности, на предприятиях общественного питания в оздоровительных учреждениях и т.п.

Схема работы мембранного фильтраСхема работы мембранного фильтра

Эта схема демонстрирует разделение потока воды, очищенной с помощью системы обратного осмоса, на два потока: чистую воду и концентрат, который перемещается в канализацию

Но из-за растущих требований к качеству водопроводной воды в последние годы популярность приобретают системы обратного осмоса, предназначенные для использования в быту. Они различаются по комплектации, производительности, размерам накопительной емкости и т.п. Фильтры и мембрану нужно периодически заменять.

Как определить, что мембрана нуждается в замене? По мере эксплуатации ее поры забиваются, и наступает момент, когда вода просто не проходит в накопительный бак. Такую мембрану придется заменить в любом случае. Но специалисты рекомендуют выполнять замену значительно раньше.

Система обратного осмосаСистема обратного осмоса

Система обратного осмоса состоит из накопительного бака, комплекта из трех фильтров предварительной очистки, мембраны и постфильтра для доочистки и обогащения воды

Для определения качества воды, очищенной с помощью системы обратного осмоса, используют электронный прибор – TDS-metr. С его помощью определяют уровень содержания солей в воде.

Для водопроводной воды до очистки этот показатель может составлять 150-250 мг/л, а после очистки по технологии обратного осмоса нормой считается солесодержание в пределах 5-20 мг/л. Если количество солей в очищенной воде составляет более 20 мг/л, мембрану рекомендуется заменить.

Желающие подобрать фильтры для воды, применяемые в различных ступенях очистки, много полезной информации найдут .

Отдельные элементы системы

Наиболее дорогостоящим и основным элементом системы обратного осмоса является мембрана. Она представляет собой микропористый материал, скрученный в один или несколько слоев вокруг перфорированного пластикового сердечника. Сверху мембрана закрыта пластиковым защитным чехлом, который закреплен уплотнительными кольцами.

Вода поступает внутрь корпуса мембраны и проходит через пористый наполнитель. При этом молекулы чистой воды проникают через пористый сердечник и далее перемещаются в накопительный бак.

Но загрязнения с некоторым количеством воды не могут преодолеть мембранный барьер. Они выходят из противоположного конца мембранного блока и утилизируются.

Устройство мембраныУстройство мембраны

На схеме можно увидеть состав мембраны для системы обратного осмоса: многослойный пористый материал, закрепленный в пластиковом корпусе вокруг перфорированного сердечника

Как уже ранее упоминалось, прямой контакт мембраны с обычной водопроводной водой может стать губительным. Дело в том, что ее поры очень мелкие – всего 0,0001 микрон. Мембрану нельзя вынуть, промыть и снова установить, как это делают с некоторыми механическими фильтрами грубой очистки.

Дорогостоящий элемент приходится полностью заменять каждые два-три года. Срок может изменяться в зависимости от условий эксплуатации мембраны: давления в водопроводной системе, количества и характера загрязнений, температуры воды и т.п.

В некоторых случаях мембрана может прослужить пять лет и даже дольше, иногда же замену приходится производить уже после первого года эксплуатации.

Галерея изображений

Фото из

Сверхтонкий мембранный фильтр

Структура очищающей мембраны

Колба для установки мембранного фильтра

Отверстие для вывода шланга в канализацию

Важным фактором при этом является наличие фильтров предварительной очистки: двух механических и одного угольного. Первый механический фильтр отсекает все нерастворимые загрязнения, размер которых превышает 0,5 микрон. Это могут быть песчинки, частички ржавчины и прочая подобная “механика”.

Далее вода проходит сквозь , который удерживает молекулы различных химических веществ: соединений хлора, которые неизменно присутствуют в водопроводной воде, а также тяжелых металлов, проникших из почвы пестицидов, растворенного железа и других включений органического или неорганического происхождения.

Фильтры системы обратного осмосаФильтры системы обратного осмоса

Механические и угольный фильтры в системе обратного осмоса требуют замены каждые четыре-шесть месяцев. Необходимые картриджи можно приобрести в виде комплекта

После этого еще один механический одномикронный фильтр завершает предварительную очистку воды. В результате на мембрану поступает вода, не содержащая загрязнений, которые могут повредить или преодолеть его.

Эти фильтры нуждаются в регулярной замене каждые несколько месяцев. Но стоят они на несколько порядков дешевле, чем мембрана, а своевременная замена может значительно продлить срок ее службы.

Для сбора очищенной воды используют накопительный бак. Его емкость может варьироваться в пределах 4-12 литров, это зависит от производительности системы. Для производства таких баков обычно используется сталь высокого качества. Снаружи емкость покрывают слоем прочной эмали. Внутри устанавливают силиконовую прокладку, которая разделяет бак на две части.

С одной стороны прокладки находится собранная чистая вода, с другой – воздух. Количество воздуха в камере можно изменять с помощью ниппеля, расположенного на воздушной стороне бака.

Воздух создает внутри накопительного бака дополнительное давление, которое способствует перемещению воды к крану с необходимым напором. Разумеется, на баке имеется выход для подключения шланга, по которому питьевая вода перемещается к крану.

Обычно этот кран устанавливают на мойке. Если даже подача воды через водопровод будет по каким-то причинам прекращена, в баке останется некоторое ее количество, что сделает проблему менее острой. В этой ситуации для полного опорожнения накопительного бака имеет смысл повысить давление, закачав воздух через ниппельное соединение.

Степень очистки воды с помощью системы обратного осмоса приближает ее к дистиллированной. При этом мембрана пропускает молекулы растворенного в воде кислорода, что повышает ее качество.

Для улучшения вкуса воду можно пропустить через минерализатор или другие модули. Но она пригодна для питья и непосредственно после прохождения мембранной очистки. Нет необходимости кипятить ее для питья.

В качестве дополнительного модуля, улучшающего качество питьевой воды, системы обратного осмоса могут быть дополнены минерализатором или биокерамическим картриджем. Минерализатор используют для обогащения воды такими полезными веществами, как кальций, натрий, магний и т.п.

Все эти минералы оказывают положительное воздействие на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, предотвращают возникновение множества опасных заболеваний, стимулируют нормальный уровень кислотности крови и т.п.

Угольный постфильтрУгольный постфильтр

Минерализатор в системах обратного осмоса используется для того, чтобы обогатить очищенную воду минеральными веществами и сделать ее более полезной для здоровья

Биокерамический картридж действует иначе. В составе его “начинки” имеются шарики, состоящие из запеченной глины и кусочков турмалина. Этот минерал способен оказывать исключительно полезное для воды воздействие. Он способствует изменению структуры воды, что в конечном итоге благотворно отражается на эндокринной системе и укреплении иммунитета.

Со временем ресурс таких дополнительных модулей исчерпывается, они требуют периодической замены. Поэтому здесь удобнее использовать кран с двумя вентилями.

На один вентиль подают воду непосредственно из накопителя, а на второй – прошедшую через минерализатор. Обогащенную полезными веществами воду используют только для питья, а готовят на воде без минералов.

О правилах выбора системы очистки воды для автономного водопровода частного дома ознакомит одна из нашего сайта.

Преимущества и недостатки обратного осмоса

Высокая степень очистки и гарантированное качество питьевой воды – главное достоинство систем обратного осмоса. По оценкам, в очищенной этим способом воде содержание посторонних веществ в десять раз ниже, чем минимально допустимая норма. Особенности конструкции мембраны исключают случайное попадание загрязнений в поток очищенной воды.

Принцип работы системы обратного осмосаПринцип работы системы обратного осмоса

Эта схема подробно демонстрирует устройство и принцип работы мембраны обратного осмоса, которая позволяет получить очищенную воду – пермиат – и удалить загрязненную часть – концентрат

Такую воду можно смело употреблять для питья и приготовления пищи, ее можно давать детям и домашним питомцам. Для здоровья вода, полученная по технологии обратного осмоса, значительно полезнее, чем кипяченая водопроводная вода. Аквариумисты используют такую воду для дополнения объема аквариумов без отстаивания.

Несмотря на более сложную конструкцию по сравнению с обычными бытовыми фильтрами, выполняется без особых проблем. Все необходимое для монтажа обычно поставляется в комплекте. Почти все элементы или их модификации можно приобрести отдельно.

Система занимает не слишком много места, чаще всего бак и набор фильтров с мембраной закрепляют прямо под мойкой. А компактный кран для питьевой воды, установленный на мойке, обычно прекрасно вписывается в интерьер.

Система обратного осмоса под мойкойСистема обратного осмоса под мойкой

Размеры компонентов системы обратного осмоса невелики, обычно их можно без труда установить под мойкой. В комплект входит набор узких шлангов для соединения отдельных элементов системы

Основной недостаток систем обратного осмоса – высокая изначальная стоимость комплекта. Дальнейшее обслуживание системы также потребует затрат на замену картриджей фильтров, но они стоят значительно меньше.

Каждые несколько лет придется заменять мембрану, цена которой может составлять около 50 долл. Но расчеты показывают, что в результате затраты на чистую воду обойдутся семье все же дешевле, чем приобретение питьевой воды у сторонних поставщиков.

Мембрана системы обратного осмосаМембрана системы обратного осмоса

Эффективность мембраны в системе обратного осмоса постепенно уменьшается, ее необходимо заменять каждые несколько лет. Этот срок варьируется в зависимости от условий эксплуатации

Еще одна особенность системы обратного осмоса, которую с натяжкой можно счесть недостатком, это низкая производительность. Очищенная вода просачивается через мембрану очень медленно, стандартная производительность мембраны составляет около 150-300 литров в сутки.

При этом больше половины воды, поступившей из водопровода, уходит в канализацию, что в некоторой степени отражается на размере коммунальных платежей.

Но если объем накопительного бака подобран правильно, то проблемы могут ненадолго возникнуть только при запуске системы непосредственно после установки или после ее длительного простоя с опустошенным накопительным баком.

Галерея изображений

Фото из

Заменяемость фильтров обратного осмоса

Смена картриджа для грубой очистки

Модули-колбы для установки картриджей

Утилизация отработанных картриджей

Рекомендуем статью по теме: Обратный осмос: вред и польза мембранной очистки водопроводной воды.

Как выбрать подходящую модель?

Размеры элементов систем обратного осмоса обычно соответствуют определенному стандарту, но не всегда. Использование системы со стандартными параметрами дает более широкий выбор заменяемых элементов. Практика показывает, что изделия отечественного производства, которые дешевле зарубежных аналогов, по качеству мало чем отличаются от последних.

Замена картриджей системы обратного осмосаЗамена картриджей системы обратного осмоса

Картриджи предварительных фильтров системы обратного осмоса, а также мембрана и постфильтр требуют периодической замены. Ее не сложно выполнить самостоятельно в соответствии с инструкцией изготовителя

Разумеется, покупку лучше совершать непосредственно у изготовителя, у верифицированного дилера или в надежном магазине. Хорошие системы обратного осмоса имеют технический паспорт, официальную гарантию, подробную инструкцию по установке и эксплуатации, а также сертификаты качества.

Размеры накопительного бака зависят от потребностей семьи, а также от размеров пространства, в котором будет установлен прибор. Емкость максимальных размеров будет уместна для дома, в котором проживает большая семья, наиболее востребованными считаются баки объемом около 8-10 литров.

Важный показатель – рабочее . Оптимальным считается показатель в 2,8 бар. Если давление слишком низкое, имеет смысл купить систему обратного осмоса со встроенной помпой, которая обеспечит достаточный напор питьевой воды. Если же давление в водопроводе значительно выше, понадобится установить редуктор понижения давления.

Система обратного осмосаСистема обратного осмоса

Если отдельные элементы системы обратного осмоса имеют стандартные размеры, проще будет найти подходящие картриджи для замены. Этот момент следует уточнить перед покупкой

Самого пристального внимания требует мембрана системы обратного осмоса. Этот элемент должен быть неизменно высокого качества и с подходящей производительностью. Для небольшой семьи оптимальным считается показатель около 7 литров в час.

Не имеет смысла переплачивать за более производительную мембрану, если в ней нет необходимости. Для сравнения: устройство с производительностью 15 литров в час без труда удовлетворяет потребности в чистой воде небольшого предприятия общественного питания.

Стандартным считается набор, включающий пять основных ступеней очистки: три предварительных фильтра, мембрана и постфильтр. Наполнение этого последнего элемента может варьироваться.

Ранее уже упоминался минерализатор и биокерамический картридж. Популярным решением также считается установка картриджа, содержащего скорлупу кокосового ореха, активированный уголь и ионов серебра.

Эти вещества обеззараживают воду, дополнительно ее очищают и придают ей приятный вкус. Еще одним интересным вариантом постобработки воды является ультрафиолетовый обеззараживатель. Некоторые модели систем обратного осмоса позволяют использовать одновременно несколько разных картриджей.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Общий обзор принципов функционирования систем обратного осмоса можно посмотреть здесь:

Видео #2. В этом видеоролике подробно рассмотрена работа такой системы на примере модели “Гейзер Престиж М”:

Видео #3. Это видео позволяет сравнить особенности работы проточных фильтров и систем обратного осмоса:

Системы обратного осмоса – надежный и удобный способ обеспечить свой дом достаточным количеством чистой питьевой воды. Да, цены на такие устройства остаются высокими, но они с лихвой окупаются, поскольку чистая питьевая вода снижает риск множества заболеваний и повышает качество жизни.

Хотите рассказать о личном опыте в установке и эксплуатации системы обратного осмоса? Есть сведения, которыми желаете поделиться с нами и посетителями сайта, возникли вопросы? Пожалуйста, оставляйте комментарии в блоке, расположенном под текстом статьи.

Конструкция мембран обратного осмоса

Наиболее часто используемые мембраны обратного осмоса обычно состоят из тонкопленочной композитной мембраны, состоящей из трех слоев: полиэфирного несущего полотна, микропористого полисульфонового промежуточного слоя и сверхмощного полиамидного барьерного слоя на верхней поверхности.

Рис. 1. Схематическое поперечное сечение тонкопленочной композитной мембраны Filmtec

Тонкопленочные композитные мембраны упакованы в спирально-навитую конфигурацию.Такой элемент содержит от одного до более 30 листов в зависимости от диаметра элемента и типа элемента.

В мембранных системах элементы расположены последовательно внутри сосуда высокого давления.

Концентрат первого элемента становится кормом для второго элемента и так далее. Трубки пермеата соединены с соединителями (также называемыми муфтой), и объединенный общий пермеат выходит из емкости высокого давления с одной стороны емкости.

Рисунок 2 — Конструкция спирально-навитого элемента обратного осмоса TFC

Мембраны наматываются на перфорированную трубу пермеата.

Два листа мембраны склеены с трех сторон, только с отверстием в сторону трубы пермеата. Питающая вода течет через поверхность мембраны с одной стороны на другую. Из-за высокого давления в емкости часть воды проникает через мембрану, и эта пермеатная вода может покинуть PV только через пермеатную трубу, в то время как остальная часть воды — теперь более концентрированная — уходит с другой стороны мембраны. , просто течет по листу.

Рисунок 3 — поперечный разрез мембраны

Компания Lenntech разработает и выберет мембрану, которая наиболее адаптируется к требованиям заказчика и проекта .

Lenntech предоставляет устойчивые и комплексные решения с технологией обратного осмоса, интегрируя ее с необходимой предварительной и последующей обработкой.

Наши преимущества

  • Спроектированные и специально разработанные решения для уникальных решений.
  • Решения «под ключ», включая проектирование, проектирование, производство, автоматизацию, установку, техническое обслуживание и обучение.
  • Современные технологии для эффективной очистки, повторного использования, повторного использования и удаления воды и сточных вод.
  • Лучшая онлайн-помощь, обслуживание и поддержка на месте.

Для получения дополнительной информации или коммерческого предложения, пожалуйста, свяжитесь с нами: Форма обратной связи или позвоните нам по телефону +31 152 610 900.

RO Обратный осмос и мембранные системы

Использование процесса обратного осмоса относится к 1970-м годам, когда в некоторых городах США использовалась фильтрация воды для удаления вредных свойств из своей питьевой воды. Когда домохозяйства начали применять этот процесс в виде небольших систем фильтрации воды, для коммерческих предприятий и промышленных предприятий начали строиться более крупные установки. По мере того, как местные правила были введены в целях обеспечения определенных стандартов политики, системы обратного осмоса стали все более безопасными и производили воду высокого качества с меньшим количеством энергии, необходимой для работы.Преимущества этих достижений в технологии обратного осмоса помогли обеспечить чистую и питьевую воду, не содержащую нежелательных химикатов, токсинов и других примесей, что повышает уровень жизни населения и способствует здоровому образу жизни. Ознакомьтесь с нашим прекрасным выбором систем обратного осмоса, которые варьируются от солоноватой до морской воды (коммерческой и промышленной), до наших мембранных систем, состоящих из систем нанофильтрации, ультрафильтрации и мембранной очистки, которые служат фантастическими и часто очень необходимыми установками для предварительной обработки.

BWRO | BRACKISH WATER RO SYSTEMS

КОММЕРЧЕСКИЙ

Диапазон суточной производительности:
От 600 до 32000 галлонов в сутки
(от 2 до 121 м³ / день)

ПРОМЫШЛЕННЫЙ

Диапазон суточной производительности:
от 28 800 до 2 млн галлонов в сутки
(от 109 до 7570 м³ / день)

SWRO | СИСТЕМЫ МОРСКОЙ ВОДЫ RO

КОММЕРЧЕСКИЙ

Диапазон суточной производительности:
от 380 до 10 000 галлонов в сутки
(от 1,4 до 38 м³ / день)

ПРОМЫШЛЕННЫЙ

Диапазон суточной производительности:
от 8000 до 660 000 галлонов в сутки
(от 30 до 2500 м³ / день)

NF | СИСТЕМЫ НАНОФИЛЬТРАЦИИ

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.