Метод обратного осмоса

Проблема водоочистки волновала человечество с незапамятных времен, особенно в тех регионах, где источники питьевой воды оказывались слишком удаленными или труднодоступными. Технологии постепенно развивались: начиная с грубой механической фильтрации, мы постепенно пришли к химической очистке и дистилляции.

Технология обратного осмоса - это наиболее современный метод, использующий принцип перехода молекул воды через полупроницаемую мембрану под воздействием внешнего давления. С помощью процесса обратного осмоса удается избавиться от 98% примесей, растворенных в воде (в промышленных установках показатель может достигать 100%). Фильтры с технологией обратного осмоса используются для получения питьевой воды из загрязненных или засоленных источников, а также для решения производственных задач.

История возникновения технологии очистки обратным осмосом

Рабочие модели обратноосмотических спиральных мембран были впервые созданы на рубеже 50-60 годов XX века. Данные работы основывались на многочисленных научных трудах биологов, химиков и физиков, наблюдавших и исследовавших процесс осмоса в естественных условиях.

Первая конструкция, используемая на практике, была создана в 1967 году в израильском пустынном городке Йотвата. Опреснительная станция производила в сутки до 150 м3 питьевой воды, очищая соленую воду из подземного источника с помощью анизотропной полупроницаемой мембраны. В это же время аналогичные установки очистки воды методом обратного осмоса строились в засушливых регионах США, Австралии и в ряде других стран.

Сущность способа обратного осмоса

Поступающая в наши дома вода представляет собой раствор, состоящий из ионов солей, молекул газообразных веществ, частиц ржавчины, а в отдельных случаях - попросту грязи. Вне зависимости от качества водоснабжения в вашем городе, фильтрационная установка для очистки воды методом обратного осмоса позволит довести воду практически до идеального состояния.

Описание процесса обратного осмоса заключается в следующем: перед тем как поступить на фильтр обратного осмоса, вода подвергается механической и химической очистке. Для этого используется комплект, состоящий из фильтров грубой и тонкой очистки, а также угольный блок, удаляющий из раствора хлор, тяжелые металлы и фенол.

Предварительно подготовленная вода подается на блок с обратноосмотической мембраной, чьи ячейки соизмеримы по размерам с молекулами воды. Под воздействием гидравлического давления, молекулы "продавливаются" сквозь мембрану, очищенная вода поступает в накопительный бачок и готова к употреблению. Гидравлическое давление создается напором центральной системы водоснабжения. Если его недостаточно, вода нагнетается встроенной в установку помпой.

Более крупные по величине ионы химических веществ, бактерии и примеси, сумевшие пройти через предварительную фильтрацию, остаются на стенках мембраны. Отфильтрованная грязь и соли смываются в канализацию. Необходимо учитывать, что из каждого литра поступившей из водопровода воды очищается лишь 200-250 мл, остальной объем направляется в водоотвод.

Более подробно о том, что такое обратный осмос.

В некоторых моделях систем очистки воды методом обратного осмоса в комплект поставки дополнительно входят:

• угольный постфильтр;
• блок минерализации, обогащающий воду полезными для организма минералами, удаленными на предыдущих этапах;
• биокерамический картридж, восстанавливающий естественную структуру воды, после чего она положительно воздействует на физиологические процессы в организме;
• ионизатор, насыщающий воду негативно заряженными ионами, способствующими выведению из организма токсинов и свободных радикалов.

Информацию о количестве степеней очистки воды и блоков дополнительного преобразования можно узнать из технического описания конкретной модели фильтра обратного осмоса.

Где используется технология обратного осмоса

Способ очистки воды обратным осмосом широко применяется на российском и международном рынке:

• Дистилляция воды обратным осмосом.
• Комбинация процессов обратного осмоса и ультрафильтрации для получения воды типа 1 и типа 2.
• Получение воды очищенной для медицины, фармацевтики, микроэлектроники и других отраслей с помощью применения ионного обмена с обратным осмосом.
• Опреснение воды методом обратного осмоса набирает популярность на морских судах, яхтах, лодках.
• Для доведения воды до питьевых норм СанПиН.
• В отдельных случаях для очистки сточных вод методом обратного осмоса для оборотного водоснабжения.

Самыми популярными направлениями являются опреснение воды методом обратного осмоса и получение воды очищенной методом осмоса для различных промышленных предприятий: ТЭЦ, котельные, химическая, пищевая промышленность и т.д.

Что влияет на эффективность очистки воды по технологии обратного осмоса

Фильтры, основанные на методе обратного осмоса, работают по определенным физическим принципам. Соответственно, внешние факторы способны оказывать непосредственное влияние на ее эффективность.

Давление

Полупроницаемая мембрана при обратном осмосе пропускает воду из более концентрированного раствора в менее концентрированный под воздействием давления входящего потока воды. Если давление в водопроводе опускается ниже 3 атм., скорость фильтрации снижается вплоть до полной остановки. Вода будет проходить через предварительные фильтры в больших объемах, загрязняя их, при этом на выходе очищенная воду будет поступать в минимальном количестве. Использование насоса для очистки воды по технологии обратного осмоса, компенсирующего нехватку давления, исправляет данную проблему.

Температура

С повышением температуры загрязненной воды ее вязкость и плотность снижается, что способствует лучшей проницаемости сквозь ячейки мембраны. Более подробно читайте в статье "Зависимость обратного осмоса от температуры".

Химический состав исходной воды

Высокая концентрация твердых примесей и ионов хлора засоряет предварительные фильтры ускоренными темпами. Если не проводить их замену вовремя эффективность обратного осмоса снижается, поскольку мембрана подвергается быстрому износу, в особенности под воздействием ионов хлора.

Кислотность среды

Ячейки мембраны пропускают растворенный в воде углекислый газ и ионы водорода. Соответственно, после очистки кислотность воды несколько повышается. Если в исходном состоянии уровень pH воды был ниже 7, итоговая кислотность может выйти за пределы оптимального для человеческого организма значения, равного 6,5. В таких случаях рекомендуется комплектовать фильтр pH-корректором, придающий воде антиоксидантные свойства.

Материал мембраны

Для изготовления мембран для обратного осмоса используются материалы различного типа. Эффективность мембранной технологии обратного осмоса определяется такими показателями как селективность (разделительная способность), проницаемость, устойчивость к воздействию активных химических элементов, механическая прочность. Чем выше данные характеристики, тем дольше прослужит мембрана и тем выше будут ее фильтрационные качества.

Связь прямого и обратного осмоса

Принцип прямого осмоса во многом напоминает обратноосмотический процесс, в частности в нем также используется полупроводящая мембрана. При прямом осмосе вода из соляного раствора перемещается под воздействием осмотического давления (а не гидравлического, как в обратном осмосе) через мембрану в сторону более концентрированного раствора специально подобранного вещества. На втором этапе очистки температуру раствора повышают, и вещество выпадает в осадок. В результате мы получим очищенную воду, в которой процент содержания солей будет понижен.

Причины популярности очистки воды способом обратного осмоса

Бытовые (домашние) фильтры с системой обратного осмоса становятся все более востребованными, постепенно заменяя привычные угольные аналоги. Их популярность обусловлена следующими факторами:

• Высокое качество питьевой воды, которого невозможно добиться в бытовых условиях альтернативными методами.
• Чистая вода постоянно доступна для употребления в количествах, удовлетворяющих потребности среднестатистической семьи.
• Стоимость очищенной способом обратным осмосом воды существенно ниже бутилированной.
• Системы обратного осмоса включают в себя фильтры (минимум 3), обеспечивающие механическую и химическую очистку. Нет необходимости покупать дополнительное оборудование.
• Исчерпавшие рабочий ресурс компоненты легко заменяются новыми в домашних условиях.

Узнать более подробно, о том, что такое метод обратного осмоса, где он используется, и стоимость обратноосмотических установок Вы можете по телефону или по электронной почте, в разделе "Контакты".