Фильтр обратного осмоса: вред или польза?


Обратный осмос – метод фильтрации, широко применяемый в пищевой промышленности во всём мире, и все больше популярный в бытовых целях. Разберемся, как работает обратный осмос и как его выбрать правильно.

Работа установки обратного осмоса

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

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

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

Галерея изображений

Фото из

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

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

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

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

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

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

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

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

Установка для очистки обратным осмосом

Модули очищающей воду установки

Фильтры грубой и тонкой очистки воды

Мембранный фильтр обратного осмоса

Модуль выравнивания вкуса и запаха

Минерализатор обратного осмоса

Стандартное расположение модулей

Численность блоков предподготовки

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

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

Схема системы обратного осмоса

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

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

Схема работы мембранного фильтра

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

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

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

Система обратного осмоса

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

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

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

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

Чем хороши обратноосмотические фильтры?

Бытовые фильтры для дополнительной очистки питьевой воды можно условно поделить на три вида.

Первый вид. Фильтры-кувшины. Они стоят дешевле всего, они мобильны. Фильтры-кувшины очищают воду от хлора, ржавчины, тяжелых металлов и органики. Но, если приходится смягчать жесткую воду, картриджи кувшина не долго остаются эффективными, их придётся менять очень часто. А ещё кувшины не справляются биологическим загрязнением — воду после них нужно кипятить, особенно если вы не уверены в ее био-безопасности. Из колодца набрали, например.

Второй вид. Проточные сорбционные фильтры, которые подключаются к водопроводу (обычно на кухне под мойку). Такие фильтры дают хорошую очистку воды от большинства загрязнителей — процент очистки от хлора, ржавчины, тяжелых металлов и органики у стационарных фильтров значительно выше. Они на протяжении бОльшего срока, по сравнению с кувшинами, могут очищать воду от солей жёсткости. Но не очищают воду от вирусов, и требуют частой регенерации умягчающих картриджей.

1vbtpsvuryq87kgln3w4bjqzhmy.jpeg

И, наконец, третий тип. Обратноосмотические фильтры — это очистка воды ВООБЩЕ от всех примесей. Удаление из воды 100% солей жёсткости, 100% ржавчины, 100% тяжёлых металлов, 100% бактерий и цист паразитов. Обратный осмос задерживает даже вирусы, с чем не справляется ни один другой тип бытовых систем очистки воды. На выходе из обратноосмотической системы фильтрации получается максимально чистая вода, которую можно смело и без вреда для здоровья пить без кипячения — это H20 в чистом виде.

Факт

для любителей бутилированной воды: большинство марок бутилированной питьевой воды в продаже — это обычная водопроводная (или артезианская) вода, прошедшая очистку в обратноосмотическом фильтре, и сдобренная небольшим количеством минеральных примесей для придания приятного вкуса. Причём речь как о воде за 30 рублей/литр, так и о многих «премиальных» водах за 200-400 рублей/литр. Реальная себестоимость такой воды — 0,5-0,7 рублей на литр. Чистой воды надувательство, так сказать.

ktajr8pxu1bxzzqyybbkfqre7um.jpeg

Где применяется обратный осмос

Используют обратный осмос, прежде всего, там, где требования к качеству питьевой воды очень высокие, например:

  1. Предприятия общепита.
  2. Санатории и различные оздоровительные комплексы.
  3. Гостевые дома и прочее.

Такое оборудование прекрасно подойдет и для домашнего примененияТакое оборудование прекрасно подойдет и для домашнего применения

Для домашнего использования такая система тоже подходит, так как она компактна (речь только о бытовых приборах), а цены на оборудование и находятся на доступном для большинства уровне. В промышленности подобные системы могут применяться при подаче горячей воды в городские системы отопления. Дело в том, что при прохождении воды через обратный осмос, она деминерализуется, что способствует увеличению срока службы трубопроводов и различного оборудования.

Промышленный обратный осмосПромышленный обратный осмос

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

система обратного осмоса принцип

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

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

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

Чем плохи обратноосмотические фильтры?

Есть у обратного осмоса и недостатки: обратноосмотические системы обычно требуют наличия в водопроводе давления не менее 3 атмосфер, потому что вода должна проходить мембрану под напором. Очистка проходит в десятки раз медленнее, чем в сорбционных проточных фильтрах. Чтобы не вынуждать пользователя ждать, пока по капельке наберётся стакан воды, обратноосмотические фильтры комплектуют накопительными баками. Именно из-за громоздких баков системы обратного осмоса занимают много места под мойкой — раза в 2-3 больше, чем сорбционные фильтры.

Ну и самый главный недостаток для рядового потребителя: обратноосмотические фильтры стоят в районе 7-8 тысяч рублей. Сорбционные фильтры для установки под раковину, для сравнения, обойдутся в 4-5 тысяч рублей, кувшины и того дешевле — 400-800 рублей. Но обратноосмотические системы стоят своих денег, потому что, повторюсь, только они дают полную очистку воды от любых загрязнителей.

Стадии очистки

система очистки воды обратный осмос принцип работы

Схема работы обратного осмоса выглядит следующим образом:

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

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

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.

Онлайн-подбор оборудования для очистки воды по результатам анализа

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.

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.

Читайте материал по теме: Мембранный фильтр – область применения и советы по выбору

Подготовка для осмотической чистки воды – главные составляющие.

Принцип работы обратного осмоса требует почти полного отсутствия механических примесей в исходной воде. Обеспечить достаточную чистоту промышленная очистка воды не может – при прохождении труб в систему всё равно попадают посторонние частицы. Для обеспечения минимальной водоподготовки необходимо использовать комплекс следующих фильтров для:

– грубой очистки. Такие фильтры часто дополнены насыпным фильтрующим блоком;

– тонкой очистки;

– сбора органики – применяются сорбционные фильтры.

Оборудование для водоподготовки обычно включает универсальный комплекс фильтрации, пригодный для любых видов работ. Система обратного осмоса, смонтированная после фильтрационного узла, включает цилиндрический корпус, содержащий свернутую в рулон мембрану и центральный водосборник. В установках по очистке воды происходит ее продавливание вдоль внутренней поверхности цилиндра к середине. Очищенная фракция (пермеат) просачивается через мембрану и вытекает из центральной части.

Как получать гарантированно чистую воду из осмотических систем?

Для бытовых систем очистки воды на основе обратного осмоса существует важное требование, необходимое для стабильной работы фильтра – это минимальное давление в системе водоснабжения.

Как правило, системы обратного осмоса комплектуют обратноосмотическими мембранами с производительностью 50G (196 л/сутки). Такие мембраны требуют минимальное рабочее давление в водопроводе в 3 атмосферы. А вот мембраны с производительностью в 100G (400 л/сутки) требуют всего минимальное давление от 1,8 атм. Фильтры с такими мембранами стоят несколько дороже. В случаях когда давление ниже требуемого, мы рискуем получить либо неккоректную работу фильтра, либо вообще обратный осмос работать не будет. Если же вы знаете, что давление в вашем кране ниже требуемых значений – не спешите расстраиваться. На помощь придет специальный повышающий насос-помпа. Она нагнетает в фильтр воду под давлением и обеспечивает стабильную работу. Современные помпы оборудованы системой датчиков, которые полностью контролируют ее работу.

Критерии выбора

Итак, будем разбираться в вопросе – на что обратить внимание, выбирая фильтр для воды с обратным осмосом.

Первое, что вас должно интересовать, минерализатор. Без него фильтр лучше не покупать. Также запомните, что современный осмотический фильтр – это прибор с пятью степенями очистки. То есть на входе должно стоять три фильтра в виде вертикальных колб. Затем устройство с мембраной. И последним ещё один горизонтальный фильтр тонкой очистки. На сегодняшний день это самая эффективная модель.

Некоторые модели комплектуются структуризаторами. Надо отметить, что воду, прошедшую фильтр обратного осмоса, нельзя назвать биологически активной. Поэтому её надо структурировать заново. Для этого и устанавливается в прибор ещё один элемент. Внутри него располагают биокерамические картриджи или турмалиновые наполнители.

Задача двух веществ – очистить воду от пестицидов, бактерий, тяжёлых металлов, хлора и прочего. При этом вкус воды становится приятным. Добавим, что структуризатор имеет достаточно серьёзный эксплуатационный ресурс – 2 года.

И, конечно, обязательно ознакомьтесь с инструкцией к приобретаемому фильтру. Просто убедитесь, что с его помощью можно провести все степени очистки воды.

ochistka-skvazhin-prichiny-zasoreniya-i-6-effektivnykh-metodov-chistki-366905.jpg

Обратный осмос в обычной жизни

Домашние системы обратного осмоса — это небольшие устройства, которые работают при давлении до 3 атмосфер. Они производят несколько литров воды в сутки. Это не очень много, но вполне достаточно для квартиры или дома. Воду после обратного осмоса можно пить сразу.

Как правило, мембраны обратного осмоса меняют или чистят 1–4 раза в год, в зависимости от качества поступающей воды. Понять, что время пришло, можно по внешним признакам: снизился напор воды, начались перепады давления.

Очистку мембраны производят с помощью реагентов с повышенным и пониженным pH. Все загрязнения делятся на несколько основных групп загрязнений:

  • Коллоидные примеси — частички глины, угольная пыль и прочие примеси, которые прошли через фильтры предварительной очистки;
  • Неорганические соли — карбонаты кальция и магния, железо, марганец и другие металлические соединения, создающие плотные отложения в мембране;
  • Органические вещества, чаще всего природного происхождения, создают слизь между листами мембраны;
  • Биологические обрастания — колонии водорослей и микроорганизмов, которые оседают и размножаются в корпусе мембраны.

Отложения неорганических солей помогут устранить кислые растворы (pH <7), а коллоидные и органические загрязнения устраняют щелочными растворами (pH >7).

Важно: все растворы для очистки обратноосмотических мембран достаточно агрессивны и могут быть опасными для здоровья, поэтому нельзя забывать о технике безопасности, а лучше обратиться в сервис.

Тонкости работы

как работает установка обратного осмоса

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

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.

Коротко о главном

Обратный осмос – это технология очистки воды, путём продавливания её через мембрану, которая пропускает только молекулы жидкости.

В конструкцию обратноосмотического фильтра входят: три фильтра тонкой очистки в виде колб с наполнителями, мембранный фильтр, минерализатор и прибор, окончательно очищающий воду.

Основная характеристика этого фильтра – производительность, которая варьируется от 150 до 250 л/сут.

Для корректной работы требуется наличие определённого давления воды водопроводной сети – 3 атм.

Все фильтрационные элементы периодически заменяются новыми, что входит в расходы семейного бюджета.

Прочитать позже

Отправим материал на почту

Вы можете оставить заявку на монтаж инженерных коммуникаций

Оставить заявку

Принцип работы стандартной установки обратного осмоса (видео)

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

Всё, что нужно знать про обратный осмос в одном абзаце

Обратный осмос — это эффективная и проверенная годами технология очистки и опреснения воды. Если правильно установить и вовремя очищать систему, она прослужит несколько лет и не потребует дополнительных трат.

Системы обратного осмоса для очистки воды в частном доме

Обустройство системы обратного осмоса в частном доме – дорогое удовольствие. Она состоит из:

  • Фильтров предварительной очистки воды.
  • Фильтра с обратноосмотической мембраной, колбами.
  • Накопительной емкости минимум на три кубометра.

Очистка воды на потоке не производится, поэтому емкость нужна, причем довольно большая. Одновременно подавать и очищать воду нельзя из-за высокого мембранного сопротивления.

osmos-.jpg

Фильтры обратного осмоса в частных домах устанавливают редко, именно потому, что это очень дорого. Чаще всего систему используют для подготовки питьевой воды, а для бытовых нужд берут неочищенную воду из скважины либо фильтруют ее другими способами.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.