Очистка воды обратным осмосом: особенности, выбор фильтра. Что такое обратный осмос и как он применяется Метод обратного осмоса что
Современные водоочистные системы, использующие принцип обратного осмоса, являются наиболее эффективными. Суть этого принципа состоит в применении мембранного фильтрующего элемента, способного убрать из воды все известные виды примесей. Более подробную информацию о возможностях использования принципа обратного осмоса можно получить, ознакомившись с нашей статьей.
Из этой статьи вы узнаете:
В чем заключается принцип работы обратного осмоса
Какую роль выполняет мембрана в процедуре очистки по принципу обратного осмоса
Почему некоторые фильтры обратного осмоса оснащены помпой
Как правильно установить фильтр обратного осмоса
Принцип работы обратного осмоса
Возможности полупроницаемых мембран отделять компоненты различных растворов были известны еще в Древней Греции. Уже в то время данную особенность использовали для опреснения воды из морей. Для этого создавали условия, при которых морская вода проходила сквозь стенки емкостей из воска.
Первые современные опреснительные установки, использующие принцип действия обратного осмоса, появились около 55 лет назад. Дальнейшие разработки в этой области привели к тому, что подобное оборудование стало применяться не только в промышленных, но и в бытовых целях. Современная бытовая система обратного осмоса, принцип работы которой основан на мембранной технологии, позволяет обеспечивать высочайший уровень очистки и получать экологически чистую питьевую воду. Характеристики очищенной таким способом воды сравнимы с водой, образующейся в результате таяния вековых ледников.
Новейшие фильтрационные устройства, использующие принцип обратного осмоса, могут подключаться непосредственно к водопроводной сети, при этом все отделенные примеси сразу отправляются в канализацию.
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. Вначале пятимикронный фильтр из полипропилена производит удаление песка, ржавчины и нерастворимых частиц, размер которых превышает 5 мк. После этого, с помощью угольного фильтрационного элемента вода очищается от хлористых соединений, углеводородов, пестицидов, тяжелых металлов и других элементов. На завершающем этапе водоподготовки работает механический фильтр, способный задерживать частички размером до 1 мк.
Второй этап предполагает очистку воды, основанную на принципе разных давлений. Очистка осуществляется в результате прохождения воды через мембрану или систему синтетических мембран с порами, размер которых не превышает 0,0001 мк. Через поры такого размера может проникать только молекула воды. Мембраны разделяют водный поток на две части:
очищенная вода, которая подается в накопитель;
плотный раствор, который сливается в канализацию.
Принцип действия фильтра обратного осмоса позволяет получать не только кристально чистую, но еще и вкусную воду. Это обусловлено способностью фильтра пропускать молекулы кислорода и других газообразных веществ, растворимых в воде и определяющих ее вкусовые характеристики.
Принцип работы системы обратного осмоса предполагает определенные временные затраты, а, следовательно, производительность таких установок весьма ограничена. Для изменения скорости, с которой молекулы воды проходят мембрану, необходимо менять давление потока воды, ее температуру, а также размер пор полупроницаемой мембраны. Современные бытовые фильтры обратного осмоса оснащают мембранами, позволяющими осуществлять фильтрацию 150-300 литров воды за 24 часа.
Третий этап – накопление воды в баке. Размер емкости у разных фильтров, работающих по принципу обратного осмоса, может быть от 4 до 12 л. При расходовании некоторого объема чистой воды из накопителя, система восполняет ее запасы. Баки для сбора чистой воды производят из эмалированной стали высокого качества. Для создания необходимого давления, обеспечивающего слив воды, накопители делят на две камеры с помощью мембраны из силикона. В одну из камер подается очищенная вода, а в другой находится сжатый воздух. Для регулировки давления в камере с воздухом присутствует специальный ниппель. В камере для чистой воды предусмотрено отверстие с резьбовым соединением для установки крана.
Четвертый этап – окончательная очистка через постфильтр. Обеспечивает полную очистку воды, которая уже может использоваться для питья.
Пятый этап – разлив через кран очищенной питьевой воды. Для разлива чистой воды используется отдельный кран, который может устанавливаться на кухонной мойке или врезаться в столешницу.
В качестве дополнительной комплектации фильтра обратного осмоса может выступать минерализирующий картридж, который восстанавливает природную формулу воды, добавляя в нее полезные минералы.
Минерализатор наполнит очищенную воду калием, магнием, натрием, кальцием и другими компонентами. Кальций нужен для работы сердца, для нервно-мышечной системы, для зубов и костей. Для нормального протекания около трехсот биохимических процессов в нашем организме необходимо наличие магния, который защищает от атеросклероза, почечных камней и раковых опухолей. Натрий отвечает за регуляцию pH в крови и т.д.
Система обратного осмоса использует биокерамические картриджи , которые восстанавливают естественный водный баланс. Они содержат капсулы из запеченной глины с турмалином (минерал, излучающий длинные волны в инфракрасном диапазоне). Излучение турмалина сходно с той частью солнечного излучения, которая передает энергию. Под его воздействием формируется правильная форма молекул Н2О. Такое излучение получило название «Far Infrared Radiation» – «Луч жизни». Чтобы эффективно использовать принцип работы обратного осмоса, фильтры для воды дополняют специальным блоком, активизирующим соматические клетки. Полученная после такой обработки вода улучшает кровообращение и стимулирует обмен веществ. Основные последствия обработки этими лучами заключаются в активации воды, поступающей в организм человека, расщеплении жиров, выводе токсинов, повышении качественного уровня деятельности ЦНС и понижении кислотности.
Принцип работы мембраны обратного осмоса
1. В зависимости от способа изготовления различают следующие мембраны для фильтров обратного осмоса:
Полимерные сплавы сухой, мокрой и сухо-мокрой формовки.
Полиэлектролитные комплексы.
Изготовленные по принципу выщелачивания полимеров.
Мембраны, поры которых образованы с использованием ядерных частиц.
2. В зависимости от принципа действия и особенностей материала мембраны бывают:
монолитными;
пористыми.
В отдельную группу выделяют мембраны, изготовленные по принципу асимметрии. У таких изделий поверхностные слои имеют более высокую плотность по сравнению с общей массой. Качественные параметры мембран обратного осмоса классифицируются по следующим критериям:
показатель проницаемости – объем водного раствора, который пропускает мембрана в определенный промежуток времени;
разделяющие характеристики;
удельный показатель производительности;
устойчивость к воздействию кислот и щелочей (определяет срок службы при опреснении воды по принципу обратного осмоса).
В разрезе устойчивости мембраны к кислой и щелочной средам следует отметить, что к работе в таких условиях совершенно не пригодны образцы из ацетатной целлюлозы. Наиболее надежными являются изделия, выполненные на основе полисульфата и полиамида.
При выборе мембран для фильтров, работающих по принципу обратного осмоса, особое внимание уделяется стабильности их характеристик, которая и определяет надежность работы фильтрационного оборудования.
Изменение характеристик мембран может происходить в результате скачков давления, температурных перепадов либо при критичной закупорке пор компонентами очищаемой воды. Засорение мембраны сопровождается образованием солевого слоя, замедляющего прохождение водного раствора. Кроме того, закупорка мембран может быть вызвана коррозионными процессами. Снижение качественных характеристик мембраны в конечном итоге приводит к выходу из строя фильтра обратного осмоса.
Системы обратного осмоса
На ионообменные характеристики мембран полупроницаемого вида влияет показатель pH. Он меняет размерные параметры коллоидных частиц, из которых состоит мембрана, путем их растворения или коагуляции. В конечном итоге это замедляет прохождение воды через фильтр, так как высокий уровень pH провоцирует формирование отложений (сульфатно-карбонатных) на поверхности мембраны. По этой причине оборудование, работающее на основе принципа обратного осмоса, редко используется для опреснения морской воды. Оно эффективно для растворов с меньшим содержанием солей. Оборудование обратного осмоса используется только для начальной обработки морской воды, а ее окончательная очистка выполняется фильтрами другого типа.
Принцип обратного осмоса с помпой
Для очистки воды с высоким содержанием вредных солей или в условиях, когда ее давление на входе менее 2,5 атм, необходима комплектация системы помпой. Принцип работы фильтра обратного осмоса с помпой состоит в увеличении напора воды, что приводит к повышению производительности фильтрационной станции. Это оборудование актуально для домов старой постройки, квартир на верхних этажах и так далее.
Насосы, используемые для комплектации таких фильтров, работают совершенно бесшумно и потребляют минимум электроэнергии. В комплектацию фильтра c помпой входит монтажный набор, автоматическая защита от работы без воды, блок питания 24В, датчик давления, крепежная пластина. Самым эффективным вариантом фильтра обратного осмоса является пятиступенчатая модель с помпой. Назначение ступеней таких моделей:
1-я ступень производит удаление механических частиц размером от 15 до 30 мк с помощью картриджа предварительной очистки из полипропилена;
2-я ступень удаляет из воды хлористые соединения и другие органические примеси с помощью картриджа GAC (активированный уголь в гранулах), улучшающего вкус воды;
3-я ступень выполняет доочистку от механических частиц, размер которых находится в пределах 1-5 мк, и хлористых соединений с помощью CBC-CarbonBlock картриджа (спрессованный активированный уголь);
4-я ступень выполняет очистку воды по принципу обратного осмоса;
5-я ступень осуществляет завершающий этап очистки с помощью угольного картриджа in line, в котором содержится активированный уголь в гранулах.
В комплект поставки 5-тиступенчатого фильтра обратного осмоса входит мембрана, картриджи, накопительный бак, кран для подачи очищенной воды, крепежная арматура и помпа. Управляется помпа с помощью датчиков включения/выключения при изменении давления в системе. Кроме того, в комплекте идет датчик аварийного отключения насоса без воды, а также датчик контроля наполнения емкости.
Установка обратного осмоса: принцип работы
Вам поможет более наглядно рассмотреть принцип работы обратного осмоса видео, которое демонстрирует особенности самостоятельной установки такой системы в домашних условиях:
В конце статьи, по традиции, пришло время подвести итоги. Мы рассказали вам, что такое системы обратного осмоса, описали принцип их работы. И теперь остановимся на том, где же купить эти самые системы водоочистки. Представляем вашему вниманию компанию Biokit, которая в режиме онлайн предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.
Кроме этого, специалисты компании Biokit готовы вам помочь:
Подключить систему осмоса самостоятельно.
Разобраться с процессом выбора фильтрующих материалов.
Устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников.
Подобрать сменные материалы.
Найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.
Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!
1.1 Из чего состоит система обратного осмоса?
Современные промышленные установки обратного осмоса – это, в основном, многоступенчатые системы очистки воды, которые состоят из нескольких функциональных модулей для поэтапной очистки и обеззараживания.
В корпус фильтра под давлением поступает поток входящей воды, которая проходит через мембрану и подвергается очистке, после чего вода разделяется на два потока: очищенная жидкость и отходы с высокой концентрацией загрязняющих примесей.
Очищенную воду принято называть пермеатом, а загрязненную – концентратом. После прохождения угольного фильтра пермеат выводится к потребляющим воду устройствам, либо в накопительный бак, а концентрат сливается в канализационную систем у.
Основной принцип метода, который является залогом качественной очистки воды – это высокое давление потока воды при её прохождении через фильтр. За поддержание необходимого уровня давления отвечает роторный, либо центробежный насос, являющийся очень важной частью системы водоснабжения.
Без качественного насоса, который бы поддерживал давление в системе, вода попросту не проходила бы через мембраны с оптимальной скоростью.
Поскольку мембраны обратного осмоса являются очень нежными конструкциями, необходима их регулярная очистка от осадков и накоплений загрязняющих веществ. Эту очистку не нужно выполнять своими руками – весь процесс полностью автоматизирован.
Защита мембран выполняется в два этапа: первый – предварительная обработка, для этого используются специальные химические вещества, которые уменьшают образование осадка, второй – снятие загрязнений, за это отвечают специальные системы промывки фильтра.
Такой подход обеспечивает отсутствие потери продуктивности, и эффективную работу мембран на протяжении всего эксплуатационного ресурса.
2 Кто производит фильтры обратного осмоса?
Для того чтобы вы смогли лучше ориентироваться во всем разнообразии устройств обратного осмоса, мы решили составить рейтинг производителей, на продукцию которых стоит ориентироваться при выборе системы очистки воды.
Сразу отметим, что большинство специалистов сходятся в одном мнении: предпочтение стоит отдавать отечественным производителям, так как устройства иностранных фирм могу обладать лучшими техническими характеристиками и более красочным описанием.
Но в большинстве случаев все эти преимущества остаются исключительно на бумаге, а на деле же они ничем особенным не отличаются.
Отечественные компании, которые заботятся о своей репутации, выпускают на рынок устройства, спроектированные при учете наиболее распространенных в нашей воде загрязнителей и остальных нюансов. К тому же, немаловажным является вопрос ремонтопригодности, преимущество по этому показателю также за российскими производителями.
Фильтры из этой линейки обладают пятиступенчатой системой очистки воды, которая выполняет качественное , удаление механических загрязнений, обеззараживание, а также дополнительную минерализацию и насыщение воды полезными веществами.
К тому же в комплекте с ними идет полноценный накопительный бак. Обратный осмос Барьер – это оптимальный выбор среди устройств бытовой очистки воды.
Одним из лидеров рынка среди отечественных производителей является компания «Гейзер», которая вошла в наш рейтинг на вторую позицию. Системы обратного осмоса «Гейзер Престиж» являются очень востребованным на рынке.
По сути, это устройства, которые обладают исключительно положительной репутацией – их качество и эффективность подтверждают как высокие оценки специалистов, так и положительные отзывы пользователей.
Замыкает рейтинг компания «Аквафор» — это фирма, которая одной из первых начала осваивать технологию обратного осмоса на просторах России. Их устройства зарекомендовали себя как хорошие рабочие лошадки, которые отлично выполняют свои функции на протяжении всего срока эксплуатации.
В целом, кроме вошедших в рейтинг общепризнанных производителей, можно отметить также фирму «Atoll» — сравнительно нового игрока на рынке очистных устройств, который своими технологиями стремительно завоевывает всё большую популярность.
Если качество продукции данной компании не будет снижаться – скоро она сможет возглавить любой рейтинг производителей фильтров обратного осмоса.
Осмотическая система очистки воды на сегодняшний день считается самой прогрессивной и востребованной, у которой наивысшая степень очистки. Применение системы позволяет удалить из воды до 99-ти процентов всех известных загрязнителей, пропуская сквозь мембрану только молекулы кислорода и воды, защищая тем самым человеческий организм от влияния вредных веществ. Системы для воды, работающие по принципу обратного осмоса, делают воду не только вкусной, но и полезной, избавляя ее от примесей.
Преимуществ использования осмотической очистки очень много, вот только некоторые из них:
- вода идеально чистая, даже чище, нежели минеральная бутилированная.
- Благодаря встроенному минерализатору, вода насыщается полезными веществами - минералами.
- У вас под рукой будет неограниченное количество абсолютно чистой воды, которую можно использовать для любых целей - приготовления пищи, питья, купания, стирки.
- Отсутствие отложений на бытовых водонагревательных устройствах.
- Безопасная вода для детей.
Необходимость в чистой воде
Без воды невозможно существование ничего живого на Земле. В течение всей своей жизни человек употребляет до 75-ти тонн воды, «выпивая» при этом почти 90 процентов всех болезней, как утверждал знаменитый ученый Луи Пастер. Да и данные Всемирной организации здравоохранения также это подтверждают - ежегодно от употребления некачественной воды умирает более 25 миллионов человек на Земле. К тому же грязная вода почти на тридцать процентов ускоряет процесс старения. А в водопроводной воде, несмотря даже на наличие городских водоочистительных сооружений, содержатся десятки вредных химических соединений, а из них наиболее опасными считаются соли тяжелых металлов, растворенное железо, нитраты, пестициды, активный хлор и прочие.
Осмотические системы очистки воды самые современные, эффективные, но в то же время и самые сложные устройства. Первоначально такие системы разрабатывались для очистки воды в космических кораблях и подводных лодках, в замкнутой системе. Но сейчас они широко применяются в промышленности и в быту - в промышленности их используют для обессоливания и опреснения морской воды, также для качественной очистки в химической, медицинской и пищевой промышленности - при производстве соков, бутилированной воды, алкогольной продукции.
Технология очистки
В осмотической системе загрязненная вода вначале проходит через три , после чего поступает на полупроницаемую мембрану, где происходит ее разделение на чистую и грязную воду, выводимую в дренаж или канализацию. В процессе очистки очищенная вода скапливается в специальной емкости, а уже оттуда через кран подается потребителям. По пути из емкости вода проходит сквозь фильтр финишной очистки и встроенный минерализатор, который обогащает ее полезными веществами ионами натрия, калия, магния кальция, что делает ее максимально полезной и повышает вкусовые качества.
Самый важный элемент осмотической системы очистки - полупроницаемая мембрана, диаметр которой составляет до 1-го Ангстрема (0,1 нанометра), что равняется размеру одной молекулы воды. В принципе, осмотическая система осуществляет на атомарном уровне, поскольку через нее проходят только молекулы растворенного кислорода и воды. Ну а так как размер большинства веществ, содержащихся в воде больше 1-го Ангстрема, то они сквозь мембрану не проходят, остаются на ней. По мере загрязнения мембраны она промывается обратным током воды, после чего все это смывается в канализацию.
Благодаря такому барьеру из нее удаляются абсолютно все посторонние примеси, так что по своим свойствам очищенная вода близка к дистиллированной. Скептикам это дает повод утверждать, что после такой очистки вода становится вредной для здоровья, так как из нее вместе с вредными, удаляются и полезные элементы. А как известно, постоянное употребление дистиллированной воды не очень полезно для здоровья людей. Тем не менее, это не так, потому что минерализатор вновь насыщает воду полезными минералами. Поэтому можно с уверенностью говорить, что осмотическая система очистки воды - это лучшее, что придумано на данный момент.
Технология, позволяющая опреснить соленую воду и очистить пресную от растворенных в ней примесей, называется обратным осмосом. Вопрос о том, что несет в себе обратный осмос – вред или пользу для нашего здоровья, – встает перед всеми, кто хочет выбрать эффективное устройство для очистки питьевой воды. Рассмотрим особенности, основные недостатки и достоинства подобной системы фильтрации, широко используемой в бытовых фильтрах, чтобы определится с ответом на этот вопрос.
Система обратного осмоса была разработана более века назад, но реальное ее применение началось во второй половине ХХ столетия. Первоначально подобный способ фильтрации использовался в промышленности, а после того как удалось минимизировать затраты и размер устройства, стал применяться и в быту.
Споры о том, обратный осмос несет вред здоровью или пользу, не утихают уже долгие годы.
Природный и обратный осмос
Для понимания целей и процессов обратного осмоса рассмотрим явление прямого осмоса.
Осмосом называют одно из важнейших природных явлений. Его примером служит поглощение воды корнями растений из почвы. Суспензия с меньшей концентрацией имеет природную тенденцию мигрировать в раствор с большей концентрацией, проходя через полупронецаемую мембрану под давлением.
При обратном осмосе мы наблюдаем противоположный описанному выше явлению процесс, когда жидкость освобождается от растворенных в ней частиц. Осмос происходит естественным путем без применения энергии. Для осуществления обратного процесса к более сложному физиологическому раствору необходимо приложить давление. При этом мембрана играет роль своеобразной двери, пропускающей только вещества, габариты которых меньше либо равны диаметру молекул воды (кислород, хлор и некоторые другие примеси свободно проникают через нее).
Миф № 4. Доочищенная вода становится безвкусной
Этот миф активно распространяется и сбивает с толку многих потребителей. С одной стороны, это действительно так, ведь мы привыкли пить хлорированную воду с высоким содержанием тяжелых металлов. Металлический привкус на языке нам привычен и даже приятен. Но кристально чистая вода не должна его иметь.
При ежедневном использовании воды, очищенной системой обратного осмоса, по-новому раскроется вкус кулинарных шедевров, вы узнаете, какими на самом деле являются любимый кофе или чай, если не ощущать при их питье привкус хлора и железа. Оздоровится организм, начнут вымываться камни и песок из почек.
Что такое осмосная вода? Как ее получают, и что за оборудование для этого используется? Давайте разберемся в этих вопросах.
Осмотическая вода - это?
Такое название вода получила благодаря способу ее фильтрации. Для очистки используются обратноосмотические системы, которые полностью избавляют воду от примесей. Отсюда и само название - осмосная вода. Какая она? В первую очередь, безопасная. В ней нет механических частиц, органики, солей жесткости. А благодаря мембранному волокну, который является главным элементов обратного осмоса, в воде нет болезнетворной микрофлоры.
Осмотическая вода в промышленных условиях
В промышленной сфере обратный осмос используется еще с 70-х годов XX века. С помощью такого оборудования опресняли морскую воду. Сегодня установку обратного осмоса ставят многие предприятия. Этот метод фильтрации помогает решить проблемы, связанные с загрязнением воды. Если на производстве используется дорогое оборудование или сложные технологии, то без промышленной обратноосмотической системы не обойтись.
Осмосная воду в домашних условиях
Мир совершенствуется, вместе с ним и технологии. Теперь используются в домашних условиях. Они компактны, надежны и функциональны. Процесс очистки воды в таких фильтрах проходит в несколько этапов:
- предварительная: ее выполняет 1-3 картриджа, все зависит от модели устройства;
- основная: всю работу делает мембрана;
- постфильтрация: это финишная очистка, которую выполняет 1 картридж, а некоторые фильтры укомплектованы еще и минерализатором.
Во время предварительной фильтрации из воды удаляются механические частицы, органические примеси. Этот этап очистки очень важен, ведь он помогает продлить срок службы главного элемента обратного осмоса - мембраны. Она выполняет основную фильтрацию: через поры мембранного волокна проходят только молекулы воды и кислорода, а все загрязнения, вирусы и бактерии сливаются в дренаж. Финишная очистка нужна для того, чтобы убрать неприятный запах и привкус. А минерализатор используется для того, чтобы обогатить воду полезными микроэлементами.