Как работает обратный осмос: принцип действия

6 Февраля 2018

Среди бытовых систем очистки 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.

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.

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.

Как работает обратный осмос: принцип действия

Чтобы этого не произошло, в систему обратного осмоса включают еще три дополнительных фильтра, 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.

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.

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.

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.

Как работает обратный осмос: принцип действия

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.

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 угольный фильтр, 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.

После этого еще один механический одномикронный фильтр завершает предварительную очистку воды.

В результате на мембрану поступает вода, не содержащая загрязнений, которые могут повредить пористый фильтр 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.

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.

Преимущества и недостатки в сравнении 

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.

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, установка таких систем 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.

Как работает обратный осмос: принцип действия

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.

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.

Как выбрать подходящую модель

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.

Источник: https://vtt14.ru/info/articles/2018/sistemy_ochistki_vody_kak_rabotaet_obratnyy_osmos_printsip_deystviya_ustroystv_tonkoy_ochistki_vody/

Принцип обратного осмоса: как обстоят дела на самом деле

Как работает обратный осмос: принцип действия

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.

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.

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.
  • Финишная доочистка.
  • 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.

Читайте также:  Схемы подключения водонагревателя к водопроводу: советы по монтажу

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.

Источник: https://biokit.ru/video-instructions/printsip-obratnogo-osmosa/

Обратный осмос

Как работает обратный осмос: принцип действия

На сегодняшний день обратный осмос является самой совершенной технологией очистки воды. В его основе лежит применение мембраны обратного осмоса, которая способна очистить воду практически от любых существующих в природе примесей.

Применение мембран для отделения одних компонентов раствора от других имеет очень давнюю историю. Еще древние греки впервые обнаружили, что морская вода опресняется, если ее пропустить через стенки воскового сосуда.

В начале 60-х годов прошлого столетия уже существовали промышленные установки, опресняющие морскую воду используя мембранные технологии обратного осмоса.

Усовершенствование технологии обратного осмоса дало возможность применения фильтров для воды на её основе не только в промышленных, но и в домашних условиях.

Благодаря этому по всему миру уже установлены тысячи подобных систем, позволяющих получить питьевую воду с высочайшей степенью очистки. Вода, получаемая на выходе систем обратного осмоса, признана экологически чистой.

По своим свойствам она близка к талой воде древних ледников.

Процесс работы фильтра для воды с установкой системы обратного осмоса

Фильтры обратного осмоса подключаются к водопроводу, откуда поступает исходная вода для очистки, а все примеси сливаются в канализационную систему. Процесс работы фильтра для воды с установкой системы обратного осмоса включает следующие этапы:

  1. предочистку воды
  2. пропуск воды через мембрану обратного осмоса
  3. накопитель очищенной воды
  4. финишную очистку воды
  5. разлив очищенной воды через отдельный кран

Этап предочистки воды имеет большое значение. Самым дорогостоящим сменным элементом системы является обратноосмотическая мембрана. Срок ее службы напрямую зависит от качества воды поступающей в систему фильтрации.

На этапе предочистки используются три фильтра, их задача подготовить воду перед ее прохождением через мембрану обратного осмоса.

Первый механический пятимикронный полипропиленовый фильтр очищает воду от нерастворенных частиц размером не менее 0,5 микрон, удаляет ржавчину, песок и другие механические примеси.

Далее угольный фильтр очищают воду от химических и органических примесей, в первую очередь от хлора и его соединений, а так же пестицидов, нефтепродуктов, тяжелых металлов, растворенного железа и иных органических и неорганических веществ. Последний одномикронный механический фильтр удаляет механические примеси размером менее 1 микрона.

На втором этапе работы фильтра обратноосмотическая мембрана производит основную очистку воды. Процессы очистки воды через мембраны обратного осмоса под действием разницы давлений широко используются во всем мире.

Очищение воды происходит при фильтровании через одну или несколько искусственных пористых мембран, изготовленных из синтетических материалов скрученных рулоном. Размер пор в мембране составляет 0,0001 микрон, соответственно, через мембрану обратного осмоса проходят только молекулы воды.

Что позволяет разделить поток поступающей воды на два: кристально чистая вода, поступающая в накопительную емкость и водный раствор повышенной плотности, который сливается в дренажную систему. В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы, определяющие ее вкус.

В результате, на выходе системы обратного осмоса получается свежая, вкусная, настолько чистая вода, которая даже не требует кипячения.

Качественная очистка требует некоторого времени, поэтому производительность у обратноосмотических фильтров относительно не большая.

Скорость прохождения молекул через мембрану зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются давление жидкости, концентрация в ней примесей, температура и степень проницаемости самой мембраны обратного осмоса.

Бытовые фильтры комплектуются мембранами производительностью от 150 до 300 литров в сутки.

Отфильтрованная вода накапливается в накопительном баке объемом от 4 до 12 литров (в зависимости от модели и производительности фильтра). По мере того как используется чистая вода, фильтр автоматически добавляет новую порцию отфильтрованной воды в бак.

Изготавливаются накопительные баки из высококачественной листовой стали, снаружи покрываются эмалью. Внутри бак делится на две камеры силиконовой мембранной.

В нижнюю камеру закачан под давлением воздух, благодаря этому, по мере уменьшения в верхней камере воды, силиконовая мембрана раздувается, и в баке поддерживается давление до полного слива воды.

Со стороны воздушной камеры установлен ниппель, позволяющий в случае необходимости регулировать, увеличить или уменьшить давления воздуха в накопительном баке. Сверху на баке установлена резьба, куда накручивается кран накопительного бака, для подачи и забора воды.

  • Постфильтр служит дополнительной гарантией чистоты полученной питьевой воды, которая поступает из бака, через индивидуальный кран непосредственно к потребителю.
  • Кран очищенной питьевой воды врезается в кухонную мойку или столешницу и служит для получения чистой питьевой воды независимо от общего потока воды, используемой в хозяйственных целях.
  • Отдельно по желанию заказчика система фильтра с обратным осмосом может быть дополнена картриджами для обогащения очищенной воды минералами и восстановления природной структуры воды.

Минерализатор — обогатит воду такими минералами как магний, натрий, кальций.

Кальций является главным компонентов в составе зубов, костей и необходим для полного и здорового функционирования работы сердца и нервно-мышечной системы.

Магний, участвует в более чем 300 различных биохимических реакциях нашего организма, предотвращает склероз, образование камней в почках, появление раковых заболеваний. Натрий — это элемент, который регулирует кислотность в организме и pH крови.

Биокерамический картридж — используют для восстановления природной структуры воды. Загрузка картриджа — запеченные глиняные шарики с минералом турмалин, который излучает волны из длинноволнового инфракрасного диапазона.

Инфракрасное излучение — это часть спектра излучения Солнца, которая непосредственно примыкает к красной части видимой области спектра и обладающая способностью передавать энергию окружающей среде.

Под воздействием дополнительной энергии длинноволнового инфракрасного излучения, молекулы воды формируют правильную природную структуру. Излучение глубоко инфракрасного цвета (Far Infrared Radiation), создаваемое картриджем, благодаря своим свойствам специалисты часто называют «лучом жизни».

Вода, проходящая через картридж с биокерамическим материалом, имеет благоприятное воздействие на людей, животных и растения, активизирует соматические клетки, стимулирует кровообращение и улучшает метаболизм (обмен веществ).

Главные свойства лучей FIR: активация частиц воды, которые находятся в человеческом организме, удаление жиров, химических субстанций и токсинов из системы кровообращения, улучшение деятельности нервной системы, снижение уровня кислотности организма, повышение уровня кислорода.

Часто задаваемые вопросы по обратному осмосу:

Какой объем воды в час может быть очищен обратноосмотической мембраной?

от 5 до 11 литров, в зависимости от типа установленной мембраны.

Что такое пермеат?

Очищенная обратноосмотической мембраной вода.

Сколько воды концентрата уходит в дренаж?

Порядка 2/3 от общего объёма потока воды уходит в слив.

Вода сливается в канализацию постоянно?

Вода уходит в канализацию до тех пор, пока работает фильтрующая система, до наполнения накопительной емкости. Затем клапан перекрывает ток воды.

Как часто нужно менять картриджи?

Картриджи предварительной очистки нужно менять раз в 4-6 месяцев в зависимости от качества входящей воды и количества потребляемой воды. Мембрана может работать от года до пяти лет.

Срок службы мембраны зависит: от давления в трубопроводе, качества входящей воды, объема потребляемой воды, температуры воды. В среднем мембрана работает 2-3года.

Постугольный фильтр меняется один раз в год.

Что входит в обслуживание системы обратного осмоса?

Доставка и замена картриджей. Ревизия узлов и соединений. Проверка мембраны, может выполняться с помощью электронного прибора ТДС-метр (TDS-metr). Который предназначен для определения качества воды после фильтра «обратного осмоса» и общего солесодержания любой воды.

Какая величина TDS (общее солесодержание, мг/л) после системы?

Около 5-20 мг/л

При каком TDS следует менять мембрану?

Когда TDS после фильтра превышает 20% от исходной воды.

Какая величина TDS в водопроводной воде?

В пределах 150 — 250мг/л.

Как часто нужно обслуживать осмос?

2 раза в год.

Какая производительность фильтров с системой обратного осмоса?

50, 75, 100 галлон в сутки. В зависимости от установленной мембраны.(1 галлон = 3,79л)

При каком давлении работает осмос?

От 2 до 6 бар.

Что делать если давление в водопроводе меньше допустимого?

При низком давлении воды в водопроводной системе или при повышенном потреблении очищенной воды, система может дополняться, повышающим давление насосом.

Что делать если давление выше допустимого?

Если давление в системе выше допустимого или может подыматься(бывает в новых высотных домах 22 этажа и выше) нужно устанавливать редуктор понижения давления.

Почему чистая вода имеет молочный цвет

Как правило, это случается, когда система только включена из-за большого количества пузырьков воздуха. На качество воды не влияет. После разбора воды 10-20 литров вода становится прозрачной.

В накопительном баке мало воды или очень медленно набирается? В фильтре нет воды?

  • Система только начала работать.
  • В накопительном баке высокое давление воздуха.
  • В накопительном баке маленькое давление воздуха или его там нет вообще.
  • Слабое давление воды в водопроводе.
  • Перегибы трубок.
  • Загрязнились фильтры или не работает мембрана.

Запах или привкус у воды

  • Недостаточно промылся накопительный бак.
  • Исчерпал свой ресурс угольный фильтр (5-ступень очистки).
  • Загрязнилась мембрана.

Какое время нужно для наполнения накопительного бака?

В среднем 2 часа. В зависимости от производительности мембраны, давления в системе и качества воды.

Какой вкус у воды, очищенной на обратноосмотической системе?

Получаемая обратным осмосом вода имеет высшую степень очистки. По химическому составу, она близка к талой воде, которая является самой экологически чистой.

Как определить стоимость литра воды очищенной обратноосмотическим способом?

Несомненным плюсом использования обратного осмоса для обеспечения чистой питьевой водой, есть то, что он значительно дешевле доставки воды.

Расчет стоимости литра воды при очистке обратным осмосом

В среднем человек, по минимальным подсчетам, потребляет в день около двух литров питьевой воды с приготовленной пищей, напитками и в чистом виде. Если рассмотреть объем потребления воды семьей из четырех человек в год, то он составит

2л х 4человека х 365дней = 2920л

Срок службы фильтра с обратноосмотической системой не мене 10 лет. В таком случае, при цене оборудования 300$., затраты на амортизацию в год составляют 30$. Стоимость расходных материалов складывается из:

  • стоимости предварительных фильтров (меняются два раза в год) 11$ х 2=22$;
  • стоимости постугольного фильтра (меняется один раз в год) 13$;
  • стоимость мембраны, из расчета трехлетней эксплуатации, составит 38$/3=12.67$

Общая сумма затрат в год 68$.

Стоимость одного литра воды очищенного с помощью фильтра с обратноосмотической системой составит всего 0,023$. (68$ / 2920л).

Плюсом использования обратного осмоса для обеспечения чистой питьевой водой, есть то что он значительно дешевле доставки воды, так как стоимость очистки 18 литров воды обратным осмосом равна 0,414$ (0,023$ * 18л. = 0,414$). 18 литров — объем стандартной бутыли используемой при доставке воды.

Источник: http://www.vodainfo.com/ru/about_water/purification/back_osmos1.html

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.

Читайте также:  Утепление водопровода в земле: как защитить наружную часть труб

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:

  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.

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-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

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.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:  Как заменить индивидуальные счетчики горячей воды?

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.

Источник: https://mr-build.ru/santehnika/obratnyj-osmos.html

Фильтр обратного осмоса: что это, лучший осмос в рейтинге, работа и принцип действия

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

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.

Схема подключения обратного осмоса

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.

Читайте также:  Какой бывает схема светодиодной лампы: устройство простейших драйверов

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:

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

Рекомендации по использованию осмотических фильтровальных систем

Срок службы фильтровальных аппаратов зависит от нескольких факторов. Прежде всего, это своевременная смена расходников, срок эксплуатации которых подошёл к концу. Другое условие для долгой службы фильтрующих систем – соблюдение правильного режима работы. Прежде всего, это оптимальное давление в системе установленную техническим регламентом.

Первыми признаками забитых очистительных картриджей фильтровального оборудования, или несоответствия давления, служат:

  • Непрерывный сброс воды в канализацию, о чём можно судить по постоянному журчанию воды
  • Повышенный расход воды на внутриквартирном водомерном счётчике.
  • Долгое заполнение накопительного бака.
  • Появление на стенках чайника минерального осадка при кипячении воды из накопителя.
  • Сильно нагревается насос или блок питания прибора.
  • Работающий насос при отключенной подпитке из водопровода.

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.

Источник: https://vodatyt.ru/ochistka-vody/obratnyy-osmos.html

Как работает обратный осмос: принцип действия устройств тонкой очистки воды

Модули обратного осмоса дают возможность проводить деминерализацию воды посредством пропускания ее через пленочную мембрану под определенным давлением. При этом через поры мембраны проходят молекулы чистой жидкости, а гидратированные солеобразующие ионы и ряд микроэлементов задерживаются.

Системы очистки воды, работающие на принципе обратного осмоса, отличаются по своей производительности, комплектации, размерам и другим характеристикам.

Конструкция установки обратного осмоса обычно зависит от:

  • состава исходной воды;
  • уровня содержания солей;
  • состава мембранной группы.

Компоновочное решение определяется способом организации мембранных элементов.

Установки малой производительности выдают до 5 куб.м. очищенной воды в час. В устройствах такого типа мембранные элементы устанавливают в единый корпус. Это дает возможность сделать систему дешевой и простой в эксплуатации. Применяют вертикальную и горизонтальную компоновку мембранных элементов.

Установки средней производительности состоят из двух корпусов, которые подключают параллельно. Такая конструкция позволяет повысить выход очищенной воды. Устройства средней производительности вполне могут работать с морской водой. Чаще всего здесь применяется горизонтальная компоновка элементов.

Системы высокой производительности имеют более сложное устройство. В них концентрат подают на дополнительную мембранную группу, что позволяет обеспечить максимальный выход чистой воды, снижает общее потребление энергии. Однако высокая нагрузка на дополнительные мембраны вынуждает принимать меры по их дополнительной промывке. Аппаратная часть подобных систем отличается сложностью.

Система обратного осмоса обычно включает в себя:

  • опорную конструкцию;
  • фильтр тонкой очистки;
  • насос высокого давления;
  • мембранные элементы;
  • систему промывки мембран;
  • пульт управления.

Установка обратного осмоса собирается на несущей раме, которая во многом определяет внешний вид приспособления. От типа опорной конструкции зависит также жесткость системы, ее прочность и надежность. Рациональная компоновка дает возможность сделать установку удобной в эксплуатации, ремонте и обслуживании.

Наилучшими характеристиками обладают рамы из алюминиевого профиля и нержавеющей стали. Реже применяются окрашенные металлические конструкции. Наиболее совершенные установки оборудуют колесными опорами, которые можно регулировать по высоте.

На такой металлической основе монтируют насос, группу мембран, фильтр, запорный клапан, реле давления и обратный клапан, необходимый для промывки мембран. Приборы контроля и управления устройством ставят на передней панели рамы.

Модуль установки обратного осмоса выполнен из отдельных агрегатов и приспособлен для подключения его к трубопроводу и слива в канализационную систему. Система управления установкой рассчитана на использование в линиях трехфазного переменного тока.

Осмос является основой обмена веществ живых организмов. Он служит для введения в клетку питательных элементов и выведения шлаков.

Если разделить два соляных раствора полупроницаемой мембраной, она станет пропускать молекулы одного размера, но превратится в барьер для веществ, молекулы которых имеют больший размер.

По этой причине молекулы растворенных в воде солей не могут проникнуть через такую мембрану.

Представьте, что по обе стороны от мембраны имеются растворы, содержащие соли разной концентрации. Молекулы воды при этом будут перемещаться из раствора со слабой концентрацией в более концентрированный раствор.

Проникновение воды через полупроницаемую стенку идет даже тогда, когда внешнее давление одинаково действует на оба раствора.

Сила, под действием которой жидкость проникает сквозь мембрану, называется осмотическим давлением.

Когда на более концентрированный раствор действует внешнее давление, которое выше осмотического, молекулы жидкости станут двигаться через мембрану в обратном направлении, то есть из более концентрированного раствора в раствор с меньшей концентрацией солей. Вот этот процесс и именуют обратным осмосом.

При обратном осмосе вода и растворенные в ней микроэлементы разделяются на уровне молекул. С одной стороны от полупроницаемой мембраны концентрируется очень чистая вода, а загрязняющие жидкость вещества остаются с другой стороны.

Отверстия в мембране очень малы, поэтому сквозь них могут пройти лишь молекулы воды.

Обратный осмос гарантирует такую высокую степень очистки, которой невозможно достичь методами фильтрации механических частиц и адсорбции посредством активированного угля.

Условия, от которых зависит эффективность обратного осмоса:

  • давление;
  • температура;
  • уровень кислотности;
  • материал, из которого выполнена мембрана;
  • химический состав исходной воды.

Эффективнее всего отделяются в процессе обратного осмоса неорганические вещества. Для лучших типов мембран степень очистки от таких веществ составляет 90-98%.

Однако мембраны неплохо справляются и с органическими веществами. Поскольку вирусы и бактерии имеют значительные размеры, их проникновение через мембранные элементы исключено.

А вот растворенный в воде кислород и некоторые газы, определяющие вкус воды, мембрана пропускает.

В реальности самая лучшая мембрана не может задержать все растворенные в воде посторонние вещества. В ничтожно малых количествах они проникают через препятствие. Качество очистки можно улучшить за счет повышения давления на входе.

В результате очистки жидкости концентрация солей при входе растет, что ведет к загрязнению мембраны. При воздействии на мембрану крупных посторонних взвесей мелкие поры также засоряются. Чтобы предотвратить это нежелательное явление, вдоль мембраны создают принудительный поток воды, который смывает соли в дренажную систему.

Чтобы избежать выхода мембраны из строя, в систему включают несколько дополнительных фильтров, в которых жидкость проходит определенную подготовку к завершающей очистке.

На первом этапе вода из внешнего источника подается на фильтры предварительной очистки. После этого происходит процесс обратного осмоса. Очищенная жидкость поступает в специальный накопительный резервуар, а концентрат, в котором содержатся отфильтрованные частицы, уходит в канализацию. Очищенная вода через дополнительное приспособление подается на кран с чистой водой.

Систему фильтров и мембрану приходится время от времени заменять. Определить, что эти элементы системы очистки нуждаются в замене, можно при помощи специального электронного прибора, замеряющего уровень солей в жидкости. Если количество примесей в воде превышает 20 мг/л, рекомендуется заменить мембрану.

Мембрана – самый дорогостоящий элемент системы очистки. По своей конструкции она представляет собой материал с очень мелкими порами, который скручен в несколько слоев вокруг пластикового элемента, имеющего перфорацию.

При помощи уплотнительных колец к мембране крепится защитный чехол. Поступая внутрь мембраны, вода проходит через наполнитель, а вот загрязнения этот барьер преодолеть не могут.

Соли и другие посторонние включения выводятся с противоположного конца мембранного блока и передаются на утилизацию.

Обычно мембрану меняют раз в два-три года. Этот срок определяется следующими факторами:

  • давлением в водопроводной системе;
  • количеством загрязнений;
  • температурой очищаемой воды.

Бывают случаи, когда мембрана служит до пяти лет; иногда же ее приходится менять уже через год усиленной эксплуатации. Использование механических и угольных фильтров предварительной очистки дает возможность повысить срок службы мембраны. Угольный и механический фильтры в системе обратного осмоса требуют замены примерно через полгода.

В целом уровень очистки посредством системы обратного осмоса приближает воду к дистиллированной. Чтобы улучшить вкус очищенной воды, ее иногда дополнительно пропускают через минерализатор или биокерамический картридж, полезным образом меняющий структуру воды. Однако вода полностью пригодна для употребления в пищу и после прохождения через мембрану. Кипятить ее для питья нет необходимости.

До некоторых пор системы обратного осмоса применялись только в промышленности, в оздоровительных учреждениях, на предприятиях общественного питания. Растущие требования к качеству питьевой воды сделали обратный осмос популярным способом очистки воды и в быту.

Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-945651-kak-rabotaet-obratnyy-osmos-princip-deystviya-ustroystv-tonkoy-ochistki-vody

Ссылка на основную публикацию