Вход
 
Вы можете восстановить забытый пароль. Регистрация новых пользователей осуществляется во время оформления первого заказа.
Заказать обратный звонок
 
Перезвонить в ближайшее время
Перезвонить в указанное время
все поля обязательны для заполнения

Принцип работы системы обратного осмоса

Многие из нас сталкивались в быту с такими приборами, как фильтры для воды. Особенно распространенными сейчас являются фильтры, работающие с применением обратноосмотической мембраны. На сегодняшний день они представлены разными производителями и марками, имеют множество технических и функциональных отличий, но объединяющим фактором для всех очистителей данного типа является базирование на технологии обратного осмоса.

С научной точки зрения, осмос – это процесс диффузии растворителя из менее концентрированного вещества в более концентрированное. Что касается применения этой процедуры в бытовых приборах, то она представляет собой процесс насыщения воды минералами. Относительно понятия обратного осмоса, логично становится понятно, что это деминерализация жидкости.

Общие факты и основное применение

Для чего используют данную технологию в бытовых приборах? Первоначально – для очищения питьевой воды. Как всем нам известно, человек состоит на 80% из воды. Из этого следует, что самочувствие и состояние здоровья напрямую зависит от качества потребляемой нами жидкости. В современных условиях жизни состояние водопроводной воды оставляет желать лучшего. Большинству из нас не знаком вкус чистой воды, поскольку и само это понятие – имеет довольно абстрактное значение. С химической точки зрения, чистая вода – это очищенная на молекулярном уровне жидкость. Обратноосмотические фильтры способны удалить из H2O все элементы имеющие размер около 0,0001 мкм. Таким образом, через специальную мембрану, могут пройти лишь молекулы кислорода и воды.

Прошедшая через такой фильтр вода, имеет прозрачный цвет, а так же высокий уровень кислорода (подтверждением этого факта является образование ряда пузырьков на стенках емкости). Пить такую воду – само удовольствие! Она благоприятно влияет на самочувствие, а так же способствует очищению организма.

 

Как работает технология системы обратного осмоса?

 

Для того чтобы наглядно понять о чем идет речь, стоит рассмотреть принцип действия обратного осмоса в фильтре для воды. Очистительный прибор устроен довольно просто. Основной элемент, который отвечает за получение высокоочищенной воды – это специальная тонкопленочная мембрана. Внешне она напоминает сетку с очень маленькими отверстиями, которые рассчитаны только на пропускание молекул H2O. В результате фильтрации через данную мембрану, пользователь получает жидкость с высокой степенью очистки от любых механических примесей и вредных элементов. Другие части конструкции обратноосмотических устройств, предназначены для обеспечения благоприятных условий функционирования такой мембраны. Логично, сразу возникает вопрос о том, как столь маленькие отверстия фильтрующей мембраны не забиваются под воздействием водопроводной воды. Для предотвращения возникновения такой проблемы, в конструкции предусмотрены такие элементы, как предфильтры. Они отвечают сразу за несколько этапов предварительной очистки. Механическая очистка от крупных загрязнителей - задерживает песок, ржавчину, и другие элементы размером более чем 5 мкм; химическая – отвечает за очищение воды от хлора, фтора и т.п. с помощью сорбции.

Стоит отметить, что в процессе функционирования прибора, перед очистительной сеткой накапливаются отфильтрованные соли и другие элементы, которые могут привести к тому, что мембрана выйдет из строя. Для предотвращения такой ситуации, стоит позаботиться о сливе отходов. Этот процесс обеспечивается специально созданным принудительным потоком воды, который смывает загрязнители в дренаж и обычно предусмотрен в стандартной комплектации фильтра. Таким образом, можно увеличить срок службы и производительность сетки. Стоит отметить, что для продуктивного функционирования мембраны, давление воды должно быть около 2,5 – 6 атмосфер. Если же в вашей водопроводной системе давление на минимуме, специалисты рекомендуют обзавестись дополнительным оборудованием для фильтрующей системы, а именно насосом (помпой). Его главной задачей является нагнетание нужного давления и обеспечение стабильной работы устройства. Современные виды насосов имеют встроенные датчики, которые полностью контролируют процесс работы. Как правило, большинство фильтрующих систем комплектуются мембранами с производительностью от 196 л/сутки. Для такого типа очистительных сеток, минимальный показатель давления должен составлять около 3 атмосфер. Мембраны с работоспособность более чем 400 л/с. продуктивно работают с показателем давления в 1,5 атмосфер. К слову, очистительное оборудование с фильтрами последнего вида стоит несколько дороже.  Помпа может быть предусмотрена как в заводской комплектации обратного осмоса, так и приобретена дополнительно. Причем всегда есть возможность ее дополнительной установки. Так, например, если вы приобрели осмос без насоса, а в процессе эксплуатации выяснилось, что он все-таки необходим, то его можно подключить к уже установленному фильтру.

Так как объемы используемой воды могут периодически меняться (возрастать или уменьшаться) в осмосе предусмотрено использование специальной емкости для хранения отфильтрованной жидкости. Это также связано с тем, что проток отфильтрованной воды в час у осмосов значительно меньше, чем у обычных проточных фильтров. Поэтому, чтобы не ждать долго, пока вода наберется в стакан, гораздо удобнее иметь подготовленную воду в бачке.

Современные системы, работающие на основе обратного осмоса, являются наиболее эффективными и поистине уникальными, поскольку никакие другие фильтры механического, адсорбционного и ионного обмена не гарантируют высокой степени очистки воды. Большинство простых бытовых фильтров не способны удалить все примеси, бактерии и большинство органических соединений. Обычно, упрощенные варианты фильтров предназначены для борьбы с определенным видом загрязнителей. В свою очередь, фильтры на основе обратного осмоса являются универсальными, поскольку могут справиться с любым видом нежелательных веществ.

 

Система обратного осмосаГде применяют обратный осмос?

Стоит отметить, что помимо пищевой и бытовой сфер, системы на основе обратного осмоса применяют для получения чистой воды в микроэлектронике, медицине, косметологии, химической промышленности, фармацевтике, теплоэнергетике и т.п. Относительно последней сферы, то применение очищенной воды здесь нужно для того, чтобы не загрязнять используемые паровые котлы. Рабочая вода для таких устройств должна иметь низкий процент растворенных веществ, особенно различных солей, окисей металлов. Применение технологии обратного осмоса позволяет значительно снизить содержание вышеуказанных компонентов до оптимальных, допустимых показателей. Стоит отметить, что в области теплоэнергетики, традиционно, применяют профессиональные деионизаторы с регенерацией ионообменных смол. Такие приборы имеют ряд недостатков, по сравнению с обратноосмотическим оборудованием. А именно: постоянное наличие реагентных элементов, большой объем агрессивных химических стоков, для которых стоит подготавливать особые дренажные системы. Таким образом, в итоге, потенциального пользователя деионизаторных систем ожидают весомые денежные растраты и ряд работ, связанных с обслуживанием системы. К тому же, для обеспечения непрерывной подачи очищенной жидкости необходимо дублирование устройств, поскольку, в определенных сферах, не допускается возможность перерыва в работе.

Что касается агрегатов, в основе которых лежит технология обратного осмоса, то они лишены всех вышеупомянутых недостатков. Данные устройства способны работать сутки напролет, при этом не перегреваются и не понижают показатель производительности. Они простые в повседневной эксплуатации, требуют гораздо меньшее количество расходных материалов, а так же имеют не агрессивные, безопасные для человеческого здоровья и окружающей среды, дренажные воды.

 

Особенности обратноосмотических фильтров

Внимательно рассматривая все основные сведения об очистительных системах, стоит отметить, что обратноосмотические приборы, также имеют свои недостатки. Фильтрующие мембраны в таких устройствах осуществляют раздел воды на чистую и грязную. Очищенную пользователь употребляет, а вот что касается другой части - она уходит в канализацию. Соотношения грязной/отфильтрованной составляет около 60/40 %. Таким образом, не сложно заменить значительные потери водных ресурсов. Многие начинают задумываться о нецелесообразных растратах жидкости, которые, к слову, влияют и на финансовые потери. Но для того, чтобы не делать поспешных выводов, стоит разобраться во всем рабочем процессе от «А» до «Я».

Во время фильтрации, из воды выделяется достаточно большое количество загрязнителей, таким образом, в мембране накапливаются негативные элементы, которые забивают пропускные поры. Если бы этот очистительный элемент не самоочищался, то срок службы всего прибора был бы значительно меньше. В итоге пользователь получает срок службы мембраны до 4 лет! Такой длительный рабочий период можно обеспечить именно благодаря промывке мембраны водой, которая затем уходит в дренаж. Следует отметить, что стоимость обратноосмотической мембраны довольно высока, поэтому регулярная промывка ее – более экономически целесообразна, чем частая замена. Именно поэтому, даже с таким соотношением грязной и очищенной воды, устройства на основе обратного осмоса, являются одними из самых экономных устройств, для очищения питьевой жидкости.

Относительно промышленных приборов данного типа, то они повторно фильтруют грязную воду, для того чтобы максимально минимизировать потери водных ресурсов, так как литраж их в промышленных объемах зачастую огромен. В таких агрегатах используются системы рециркуляции для повышения экономии воды. Это является необходимым, поскольку тратятся достаточно большие объемы жидкости. Залогом продуктивного и долгого функционирования системы есть постоянный уход за ней. Стандартная система такого вида имеет в своем составе предфильтры, которые и отвечают за первоначальную очистку воды. Поэтому, крайне важным является их своевременная замена и очистка.

 

Устройство мембраны обратного осмомаПриродное происхождение осмоса

Технология осмоса имеет природный характер, поскольку базируется на основе естественного процесса для всех живых организмов, а именно – обмена веществ. Проще говоря, стенки клеток животных, растений и самого человека являют собой мембрану – природный механизм защиты от негативного воздействия других микроорганизмов, негативных элементов и т.п. Такая природная мембрана является частично проницаемой, поскольку она пропускает молекулы воды. Ярким примером взаимодействия живого организма и окружающей среды есть растения и вода. Когда корни начинают впитывать влагу, стенки клеток действуют как что-то наподобие осмотической мембраны, которая предназначена для впитывания полезных веществ и отвержения негативных примесей. К слову, вертикальное положение большинства представителей флоры, возможно благодаря возникающему, внутри растения, осмотическому давлению. Как только возникает недостаток влаги, растение сразу же становится вялым, пожухлым.

Очистительные качества натуральной мембраны уникальны. Она способна выделять вещества из воды, при этом, данная операция происходит исключительно на молекулярном уровне. Использования подобных мембран для отделения тех или иных элементов имеет довольно давнюю историю. Так, один из самых известных древнегреческих философов Аристотель, был первый, кто обнаружил, что морскую воду можно опреснять. Для этого нужно пропустить её через стенки восковой емкости.

Но, более существенно, процессы фильтрации как таковые начали изучать в начале XVII века. Тогда известный французский ученый Реомюр начал использовать мембраны для проведения ряда научных экспериментов. Стоит отметить, изучение осмоса и применение мембран, в данный исторический период носило сугубо теоретический характер и не выходило за пределы лабораторных учреждений.

Более стремительный расцвет начался в 1927 году, когда немецкая компания под названием «Сарториус», в ходе ряда исследований, получила первые качественные образцы мембран из искусственных материалов.

Затем, уже в послевоенный период, американские фирмы, использовавшие в своих целях немецкие наработки, выпустили свои ацетат целлюлозные и нитроцеллюлозные мембраны. Особое развитие и выпуск данных очистительных элементов приходится на 50-е – 60-е гг. XX века. Именно для этого периода характерно массовое производство синтетических полимерных материалов, которые, в дальнейшем, послужили основой для выпуска мембран. Так же, большинство научных работ данного времени, легли в основу технологической и промышленной эксплуатации обратного осмоса.

Что касается первых полноценных систем такого вида, то они появились на свет в начале 70-х годов. Поэтому, можно сделать выводы, что данная технология, по сравнению с адсорбцией и ионным обменом, является сравнительно молодой. И, тем не менее, обратноосмотические системы довольно быстро завоевали популярность благодаря своей эффективности, экономичности и универсальности. Они позволяют снизить концентрацию находящихся в питьевой жидкости компонентов на 98 % и избавится от вредоносных бактерий на 100%.

 

Стандартная комплектация системы на основе обратного осмоса

Большинство очистительных систем имеют стандартную комплектацию:

- система колб (от 4 до 6 штук), которые закреплены на кронштейне.

- специализированные сменные фильтрующие элементы по типу картриджей и мембран.

- ключ для снятия колб.

- накопительная емкость для хранения очищенной воды. Часто можно встретить и использование дополнительных баков. Это обусловлено низкой производительностью систем данного типа. При стабильной работе устройства, потоки очищенной воды равны по размеру грифелю карандаша. Потому, производители комплектуют фильтры баками для хранения воды. Большинство из них изготовлены из экологически чистых материалов, которые допускаются к прямому контакту с пищевыми продуктами. Обычно это металлические или пластиковые сосуды, внутри которых расположена резиновая мембрана. Пространство между стенками емкости и стенками мембраны служит специально для создания дополнительного давления. Накопительные емкости обычных бытовых фильтров вмещают до12 литровотфильтрованной жидкости.

- дополнительные постфильтры: как всем нам известно, любая вода после длительного хранения может приобрести неприятный запах и вкусовые качества. Для того чтобы предотвратить развитие такой ситуации, практически все приборы на основе обратного осмоса имеют в стандартной комплектации угольный постфильтр. На конечной стадии очистки жидкости, гранулированный уголь внутри картриджа, устраняет посторонние привкусы и запахи. После конечной стадии очистки, вода становится свежей и приятной на вкус.

- хромированный питьевой кран

- комплект трубок и клапанов для соединения

- комплект деталей, предназначенных для подключения в центральный водопровод.

- комплект деталей для подключения к сливной магистрали.

 

Принцип работы системы обратного осмосаОсновные сведения и рабочие вопросы

В процессе работы систем обратного осмоса может возникать ряд вопросов, которые так или иначе связаны с основными характеристиками и параметрами системы.

Итак, среднестатистический пользователь данного оборудования должен знать:

- в зависимости от типа применяемой мембраны, устройство способно давать в час от 5 до 11 литров очищенной питьевой жидкости.

- обратноосмотические системы нужно обслуживать как минимум 2 раза в год

- рабочее давление системы может варьироваться в пределах от 2 до 6 атмосфер. В случае если давление в центральном водопроводе ниже минимально допустимого значения, специалисты рекомендуют устанавливать помпы. Если же давление наоборот повышенное, или имеет склонность возрастанию, нужно установить редуктор для понижения давления.

- современные приборы осмотического типа, в зависимости от вида мембраны, дают 50, 75,100 галлоновв сутки (1 галлон=3,79 л.);

- если вы столкнулись с проблемой появления «молочной» воды, значит в системе фильтрации проблемы с воздухом. Обычно, такой эффект наблюдается когда система только начала свою работу. На качество и вкусовые характеристики жидкости это никак не влияет. После небольшой проработки устройства, данный эффект устраняется.

- встроенный гидроаккумулятор разделен специальной силиконовой перегородкой. С одной стороны она контактирует с отфильтрованной водой. С другой стороны - контакт с накаченным воздухом под определенным давлением.

- бак может быть изготовлен как из металла, так и из пластика. Причем, принципиальных различий в том, какой выбрать нет. Все равно очищенная и накопленная вода хранится в специальной резиновой груше, внутри емкости.

             Если у пользователя возникают следующие проблемы: в накопительной емкости мало воды, она медленно набирается или в фильтре отсутствует вода, то причиной этому могут быть следующие факторы:

- система только начала свою работу. По истечении определенного времени все нужные показатели восстановятся, и система будет работать в привычном режиме;

- в накопительной емкости высокие показатели давления воздуха;

- в накопительном баке – маленькое давление воздуха или вообще его отсутствие;

- перегнулись трубки;

- забились фильтры или мембрана вышла из строя;

- низкое давление воды в центральном водопроводе;

            Если полученная вода имеет странные вкусовые качества и неприятный запах:

- накопительная емкость недостаточно хорошо промылась;

- угольный фильтр исчерпал свои ресурсы и более не выполняет, возложенные на него функции, в достаточной мере;

- загрязнилась очистительная мембрана.

Установка и обслуживание осмотических систем:

При монтаже специализированных очистительных систем, пользователь должен произвести следующие действия:

- подключить осмос к холодной воде с помощью специального переходника;

- подвести в канализацию трубку для сброса концентрата;

- просверлить в мойке отверстие для установки отдельного питьевого крана;

Что касается обслуживания системы, то этот процесс включает в себя ряд дополнительных операций:

            -покупка специализированных картриджей и их замена;

            - проверка узлов и соединений в системе;

            - проверка TDS  мембраны.

Замену картриджа нужно проводить раз в 4 – 6 месяцев, в зависимости от качества водопроводной воды и количества потребляемых объемов жидкости. Очень сложно определить такой же конкретный промежуток времени для замены мембраны: её срок службы может быть как 1 месяц, так и 5 лет. Все зависит от показателей рабочего давления в трубопроводе, температурных показателей и качества воды. Среднестатистический срок работы мембраны – 2 года. Еще один функциональный элемент, а именно угольный постфильтр, рекомендуют менять раз в пол года.

 

Этапы фильтрации

В большинстве осмотических систем существуют следующие этапы очистки воды:

1) механический: избавляет воду от крупных примесей и загрязнителей величиной больше чем 5 мкм. Это может быть песок, ржавчина и т.п.

2) очищение с помощью брикетированного угля. Предназначено для удаления из жидкости органических соединений хлора, флора, а так же различных микроорганизмов.

3) механическая очистка от элементов размерами 0,1 мкм.

4) очистка с помощью мембраны, которая производится на молекулярном уровне.

5) использование угольного фильтра для дезинфекции жидкости, а также нейтрализации посторонних запахов, которые могут появиться из-за долгого хранения воды в накопительном баке.

6) минерализация воды: специальный минерализатор обогатит воду такими полезными минералами как магний, кальций, натрий и др.. Каждый из них имеет положительное влияние на здоровье человека: предотвращает склероз, образование камней в почках, регулирует кислотность в организме и т.п.

7) использование биокерамического картриджа для восстановления молекулярной структуры H2O. Жидкость, которая проходит через такой картридж, насыщается дополнительными полезными элементами, которые стимулируют кровообращение и улучшают обмен веществ.

 

Фильтр обратного осмоса под мойкойФильтры для очистки воды на основе обратного осмоса: основные вопросы

Местом для установки фильтров для очистки питьевой воды, как правило, служит пространство под мойкой. Если же, в вашем случае, отсутствует свободная площадь в указанном месте, осмотические устройства можно монтировать в любом другом. Правда, в таком случае, к прибору придется подвести трубку для подачи воды и вывести две дополнительные: одну для дренажа и вторую - на мойку к крану.

При выборе фильтра обратного осмоса у потенциального пользователя, очень часто, возникает ряд вопросов, которые так или иначе связаны с процессом работы устройства и его техническими особенностями.

Далее, мы укажем наиболее часто задаваемые вопросы и ответы на них.

             - Главное предназначение картриджей фильтров для очистки воды?

Вопреки мнению большинства, картриджи используют не столько для очистки воды, как для её доочистки, а также для защиты очистительной мембраны.

            - Стоит ли использовать дополнительно механические фильтры перед осмотическими устройствами?

На самом деле, в этом нет необходимости. Поскольку в системе осмоса уже есть встроенные элементы для механической фильтрации воды.

            - При каком значении TDS рекомендуют производить замену мембраны?

Если значение TDS после фильтра превышает показатель в 20% от исходной воды, значит, пора производить замену.

            - Срок службы мембраны в системе обратного осмоса?

Большинство производителей гарантируют высококачественную работу этого элемента, если он включен в систему не позже чем через 2 года после даты выпуска.

            - Почему у большинства пятиступенчатых систем очистки воды разные показатели производительности?

На самом деле, здесь все зависит от производителя и комплектации системы. Особенно важную роль играет используемая мембрана, качество входящей воды, давление в центральном водопроводе.

            - Какой, в среднем, показатель TDS в водопроводной воде?

Он варьируется в рамках от 150 до 250 мг/л.

            - Какие первые признаки того, что система дает некачественную питьевую воду?

Как только вы производите замену картриджа или другого рабочего элемента, стоит провести проверку качества H2O с помощью специальных TDS-метров. Согласно показателям этого прибора можно делать выводы о том, пора ли заменять мембрану.

            - Сколько нужно времени для наполнения емкости в осмотической системе?

Средний временной показатель составляет 2 часа. Все зависит от производительности рабочих элементов.

            - Если система производит тотальное очищение жидкости то, что будет с полезными микроэлементами?

Данный вопрос носит очень спорный характер. Так как в обыкновенной водопроводной воде, количество минералов очень мало. Настоящая минерализованная вода – это лекарство, которое продают в специализированных медицинских пунктах. Да и большинство необходимых минералов и микроэлементов человек получает с пищей. Хотите получить минерализованную воду? Используйте специальные картриджи-минерализаторы в системе.

            - Какие основные отличия между очищенной водой с помощью осмотической и дистиллированной системы?

Если сравнивать эти две жидкости, то вода, отфильтрованная с помощью осмоса, будет более приятной, «живой» на вкус. К тому же, процесс очистки осмотическими системами более эффективный и быстрый, нежели с помощью обыкновенной дистилляции. Еще одним «плюсом» осмоса есть то, что он экономней.

            - Решает ли вопрос очистки воды обыкновенный процесс кипячения?

С помощью кипячения можно добиться минимального содержания бактерий и легколетучих элементов. Но, при выкипании жидкости, значительно увеличивается количество нелетучих компонентов.

            - Что такое умягчение питьевой воды?

Процесс умягчения – это удаление из водных масс ионов магния и кальция. Таким образом, проведя эту операцию, можно добиться значительного снижения жесткости воды. Данная процедура является обязательной в некоторых промышленных сферах. Относительно воды, которую будут использовать для питья, то уровень жесткости должен быть не более 7 мг/ л. 

 
Ваша корзина пока пуста.