Осмос — это эффективная и экономичная система очистки воды от ряда примесей. Главным преимуществом является очищение от загрязнений от 95 до 98%. В результате технология позволяет получить очищенную питьевую воду, которая может применяться в быту и промышленности. Дополнительным плюсом является простота конструкции и дешевизна установки.
Принцип работы
Осмос
Процесс осмоса заключается в том, что молекулы воды под давлением проходят через специальную полупроницаемую мембрану. Чтобы компенсировать различие концентрации жидкость попадает в сосуд, заполненный солевым раствором. Если упустить компенсаторный этап, то жидкость будет перетекать в сосуд с наибольшей концентрацией пока не выровняется плотность. В общих чертах два раствора тут будут разделены мембраной, а очищение будет достигаться за счет физического процесса движения молекул.
Обратный осмос
Обратный осмос предполагает использование обратного движения молекул воды под давлением в емкости с повышенным содержанием минеральных солей. Очистка достигается путем применения давления 2-4 атм для обеспечения достаточного движения молекул. Получается, что в один сосуд будет собираться отфильтрованная чистая вода – пермеат. В другой — концентрат минеральных солей и загрязнений. Концентрированная смесь с примесями выводится в канализацию, что может повышать расход воды.
Среди особенностей методики — фильтр осмос не рассчитан на крупные загрязнения, поэтому есть необходимость отсутствия крупных фракций мусора в жидкости. При прохождении водотока по трубопроводам, даже при хорошей фильтрации в массе оказывается большое количество загрязнений. Полупроницаемая мембрана обратного осмоса имеет мельчайшие поры, размером с величину молекулы воды. Крупные фракции будут оставаться на мембране, мешая прохождению водотока. Если забьется фильтр обратного осмоса жидкость не будет даже под давлением проходить через мембрану, при повышении давления это грозит прорывом очистительного оборудования.
Чтобы избежать негативных последствий и достичь максимальной эффективности очистки, применяется технология водоподготовки. Она включает установку дополнительных фильтров:
- грубой очистки — задерживают крупные фракции;
- тонкой очистки — для мелких частиц мусора и загрязнений;
- сорбционные — удаляют бактерии и микроорганизмы.
Однако молекулы воды не мельчайшие, есть газы, которые еще меньше. Поэтому даже мельчайшая пористость мембраны не позволит улавливать хлор и другие летучие элементы.
Выбор способа очистки воды
Метод обратного осмоса будет предпочтительнее других вариантов очистки воды по нескольким параметрам:
- универсальность — не требует дополнительных манипуляций при необходимости более тщательной предварительной очистки;
- обратноосмотическая фильтрация будет экономически выгоднее, требует меньше обслуживания, отличается простотой сборки и понятной заменой комплектующих.
Среди недостатков системы можно считать повышенный расход воды за счет отведения концентрата, которого нет в прямом методе. В крупных промышленных производствах применяется обратноосмотический тип очистки, что обусловлено экономической выгодой, простотой эксплуатации и обслуживания.
Схема обратного осмоса
Схематический принцип работы выглядит так:
- Вода из водопровода поступает в фильтр обратного осмоса грубой очистки. На этом этапе будут задерживаться крупные фракции больше 0,5 микрон, которые могли попасть в водоток в процессе фильтрования на станции или при движении по трубам.
- Далее поток проходит следующий резервуар с мелкими ячейками фильтра, где будут задерживаться мелкие фракции мусора, а также большинство химических соединений, тяжелых металлов, пестицидов и др.
- Следующей будет сорбционная система, позволяющая задерживать вирусы, бактерии и микроорганизмы. Чаще используется угольный картридж.
- Затем предстоит сама процедура очищения с помощью принципа обратного осмоса. Резервуар разделен мембраной на две части. В нижнюю секцию попадает очищенная питьевая вода, которая далее поступает в накопительный бак. Верхняя имеет слив в канализацию, чтобы концентрат солей и загрязнения своевременно удалялся из системы и не накапливался. Для снижения расхода вод может устанавливаться рециркулятор, однако и при его использовании периодически необходимо сливать концентрированную смесь.
- В накопительном резервуаре может собираться до 4-12 литров в зависимости от модели.
- Чистая жидкость поступает в кран или другие устройства (системы орошения, полива, промышленные резервуары и др).
Представленная осмос схема является стандартным вариантом для очищения воды путем обратного движения молекул воды под давлением. Однако с учетом требований к готовой жидкости могут применяться дополнительные резервуары и оборудование.
Дополнительная комплектация
Если важным критерием является качество очищенной воды, что особенно актуально для промышленных предприятий, производств продуктов питания — дополнительно в систему могут устанавливаться измерительные приборы.
Кондуктометр позволит получить данные об электропроводности, в очищенной воде показатель не должен превышать 0,5 мСм/м. В случае, если он будет больше — необходимо заменить фильтры или устранить другие неисправности в системе.
Расходомер помогает учитывать расход, что важно как для предприятий, так и для частного использования. Параметры дают возможность не только оценить финансовую составляющую вопроса, но и выявить наличие утечек в системе для своевременного устранения.
Еще одним важным для промышленного использования дополнением будут блоки и щиты системы управления. Они позволяют установить необходимые параметры и контролировать процесс фильтрации воды.
Среди других важных комплектующих:
- автоматическая арматура для управления потоками;
- химическая мойка — для очищения комплектующих оборудования;
- дозирующая станция — позволит в автоматическом режиме вводить дополнительные примеси (антиксаланты, реагенты для регулирования pH жидкости, обеззараживающие средства);
- насосы — для повышения производительности, актуально для получения большого количества очищенной жидкости в сутки;
- минерализаторы и др.
Исходя из требований к качеству, количеству воды будет индивидуально подбираться набор дополнительного оборудования. От этого будет зависеть и конечная цена установки, себестоимость жидкости.
Преимущества системы обратного осмоса
Среди положительных сторон использования:
- Универсальность. Система обратного осмоса позволяет получить источник чистой питьевой воды дома или на производстве с помощью системы централизованного водоснабжения без необходимости дополнительных резервуаров и дорогостоящего оборудования.
- Стоимость 1 литра очищенной воды намного меньше, чем при других способах очистки.
- Мембрана и фильтр обратного осмоса не только задерживают крупные и мелкие фракции мусора, но и не пропускают вирусы и бактерии.
- Широкий ассортимент устройств, как для оборудования домашней системы, так и для промышленного применения.
- Степень очистки сравнима с дистиллированной водой, но намного дешевле.
- Очищает от любых следов химических примесей.
- Низкая стоимость и долговечность при своевременной замене фильтрующих элементов.
- Сохранение природных свойств жидкости.
- При установке дополнительных комплектов возможно обогащение минералами и полезными микроэлементами.
- Объем ограничен только ресурсом комплектующих.
Важно! Обратноосмотический метод в промышленных масштабах может использоваться для опреснения морской воды, позволяя получить пресную жидкость без солей и минералов на 99,9%.
При проверке качества получаемой питьевой воды на современном оборудовании, полученная путем обратного осмоса обладает самыми высокими характеристиками, соответствует всем нормам безопасности и требованиям СанПиН.
Недостатки системы очистки на основе обратного осмоса
Редко встречается бытовое и промышленное оборудование не обладающее негативными сторонами. При эксплуатации данной системы очистки можно столкнуться с:
- Необходимостью регулярного обслуживания. Фильтрующие элементы следует менять каждые 3 месяца, мембрану — раз в 2-3 года (при проточной нагрузке до 360 л/сутки).
- Протечками. Они возникают из-за большого количества узлов соединения комплектующих и фильтров, поэтому часть элементов может в процессе эксплуатации выходить из строя.
- Поиском места для установки дополнительного крана и самого объемного оборудования.
- Невысокой производительностью. Прохождение чистой воды сквозь тонкие ячейки мембраны занимает длительное время, до 180 л/сутки. При необходимости обеспечения большего количества потребуется дополнительный монтаж насосов, высокопроизводительных мембран и фильтров.
- Невозможностью полной очистки от летучих газов, в т.ч. хлора (недостижимо также для прочих систем фильтрации).
- В случае скачков водопроводного давления может потребоваться замена мембраны или фильтров.
- Нужно применять химические реагенты для промывки, они хоть и безопасны, но вызывают сомнения у владельцев очистительных систем.
Последним недостатком, который часто останавливает от выбора данного типа оборудования для очистки воды, является почти полное отсутствие минералов в чистой воде. Они вместе с болезнетворными микроорганизмами не проходят через мельчайшие ячейки мембраны. Многие считают, что это может привести к недостатку полезных веществ. Однако это возможно только при строгой диете, когда человек отказывается от соленого, маринованного, овощей, фруктов, круп — ведь именно из пищи синтезируется основной запас полезных веществ.
Как ухаживать за фильтром: полезные советы
При правильной эксплуатации и должном уходе можно значительно продлить срок службы как самого бытового оборудования, так и его комплектующих. Главное правило — периодическая чистка мембраны. Она осуществляется, в зависимости от частоты использования и проходимости потоков, от 1 до 4 раз в год. Определить, что пришло время провести очищение можно по двум симптомам:
- снижение производительности;
- перепады давления в системе.
Очистка мембраны осуществляется специальными химическими растворами, они агрессивны, поэтому нужно придерживаться правил безопасности при работе, хорошо промывать комплектующие после обработки. Этот процесс сложнее и длительнее, поэтому лучше доверить специалистам. Среди применяемых средств очистки:
- щелочные растворы;
- кислота;
- с пониженным PH (<7) — позволяют удалить остатки неорганических солей.
При обращении в сервисный центр специалист по состоянию оборудования порекомендует один или несколько вариантов средств для ухода за оборудованием.
Раз в полгода нужно менять все фильтры предварительной очистки. Чаще всего продаются сразу комплектом, замена занимает несколько минут времени, поэтому не представляет сложностей.
Заключение
Системы для очистки методом обратного осмоса — это недорогие и эффективные системы, позволяющие удалить до 98% примесей, получить воду сравнимую по свойствам с талой или дистиллированной.
При выборе следует опираться на несколько важных критериев:
- стоимость;
- производительность;
- долговечность;
- габариты;
- бренд.
Важно! Если требуется высокопроизводительный осмос, давление достигается путем установки дополнительных насосов, требует проверки всех соединений и узлов, отсутствия перепадов в системе, чтобы предотвратить протечки.
На рынке много представителей российских компаний, по цене дешевле импортных, но по качеству достойных. Фильтры для такого типа оборудования стандартные, что позволит выбрать золотую середину — импортное устройство с хорошим рейтингом и бюджетные картриджи для обслуживания.
