Установка обратного осмоса

Обеспечить семьи питьевой водой помогают современные системы фильтрации жидкостей на молекулярном уровне.

В водопроводной воде, которую подавляющее большинство людей использует для питья и приготовления пиши, практически, всегда содержится значительное количество механических и химических примесей.

Особенно, опасно содержание в ней солей тяжелых металлов, которые имеют свойство накапливаться в организме, и при достижении предельно-допустимых концентраций, вызывать серьезные нарушения здоровья.

Одним из эффективных методов удаления нежелательных веществ из водных растворов стал обратный осмос.

• Техническое описание системы
• Некоторые сведения из истории
• Как устроено оборудование
• Полезна ли очищенная таким способом вода
• Сферы применения
• Как выбрать бытовой фильтр

Техническое описание системы

Термин «осмос» имеет греческое происхождение (первоначально означал толчок, давление), и применяется для обозначения процесса односторонней диффузии через полупроницаемые мембраны под действием различных факторов.

К примеру, прямой осмос – явление выравнивания концентраций растворов, разделенных такой мембраной. Обратный осмос (что это такое) работает немного по другому принципу, о котором мы расскажем подробно.

Осмос – одно из проявлений принципа Ла-Шателье – Брауна, который гласит, что при воздействии на систему извне, находящуюся в устойчивом равновесии, в ней начнутся процессы, направленные на восстановление равновесия (компенсацию воздействия).

Условия равновесия могут быть различными – температура, давление, напряженность электромагнитного поля.

Для явления осмоса таким условием является концентрация раствора.

Два раствора с различной концентрацией растворенного вещества, разделенные полупроницаемой мембраной, как раз и представляют собой систему, в которой нарушено условие равновесия.

Полупроницаемой, называется мембрана, которая пропускает только молекулы определенных веществ.

Различная концентрация растворов, означает, что давление, которое создают молекулы растворителя в растворе с более высоким содержанием примеси, больше, чем в том, где количество примесей меньше.

А что вы знаете устройство и ремонт шарового крана? Подробное техническое описание и пошаговую инструкцию по разборке и сборке элемента запорной арматуры прочитайте в полезной статье.

Как своими руками сделать монтаж унитаза с горизонтальным выпуском, написано на этой странице.

Эта разница давлений вызывает движение молекул растворителя через мембрану и называется осмотическим давлением.

Когда концентрация обоих растворов выровняется, система придет в равновесие, и диффузия растворителя через мембрану прекратится.

Если создать в растворе с высокой концентрацией примесей избыточное давление, которое превышает величину осмотического, начнется процесс диффузии молекул растворителя из раствора с большей концентрацией в раствор с меньшей.

В направлении, противоположном направлению осмоса. Такое явление получило название обратного осмоса.

Некоторые сведения из истории

В природе, явление осмоса распространено достаточно, широко.

На макроуровне, примером осмотической мембраны может служить скорлупа куриного яйца, которая легко пропускает молекулы воды или воздуха, задерживая более крупные молекулы различных химических веществ, таких как сахар или соли тяжелых металлов.

На микроуровне, явление осмоса использует любая живая клетка, мембрана которой проницаема для воды, но не пропускает различные примеси.

Человек обнаружил проявления осмоса достаточно давно.

Еще Аристотель наблюдал опреснение морской воды при прохождении через стенки сосуда, сделанного из воска.

В XVIII веке это явление наблюдал Реомюр, используя в исследованиях естественные полупроницаемые мембраны.

На новый этап, имеющий практическое значение, исследования осмоса вышли в 20-х годах XX столетия.

В результате, в 1927 году немецкой компанией «Сарториус» были созданы первые искусственные мембраны.

Но до широкого применения явления дело дошло только 50-х-60-х годах прошлого века, когда технология производства полимерных материалов позволила создавать полупроницаемые мембраны с заданными характеристиками.

В это время было проведено множество научных исследований, которые стали фундаментом для использования явления обратного осмоса.

Уже в начале 70-х годов появились первые промышленные установки, реализующие эти технологии.

А что вам известно про теплоизоляцию для труб отопления вспененным полиэтиленом? В полезной статье описаны характеристики утеплителя и способы его монтажа на действующих магистралях.

Как заменить унитаз самостоятельно, написано здесь.

На странице: http://ru-canalizator.com/kanalizatsiya/vygrebnaya-yama/ventilyatsija.html узнаете, нужна ли вентиляция для канализации.

С тех пор усовершенствованная технология стала одним из главных способов очистки воды во многих странах Запада.

Надежность, универсальность, экономичность и, главное, высочайший уровень очистки (обратный осмос позволяет удалить до 99% находящихся в воде примесей и 100% микроорганизмов) обеспечивают ей широкое применение в промышленных и бытовых установках и сегодня.

Как устроено оборудование

В состав оборудования для обратного осмоса входят:

• тонкопленочная полимерная полупроницаемая мембрана;
• насос для повышения давления (в зависимости от условий эксплуатации может отсутствовать);
• система фильтрации;
• система очистки пространства перед мембраной.

 
Как уже было сказано, обратный осмос предполагает наличие полупроницаемой мембраны.

Она представляет собой тонкую пленку с ячеистой структурой.

Размер ячеек выбирается таким образом, чтобы обеспечить свободное прохождение молекул воды (при этом она не является барьером и для растворенных в воде веществ, размер молекул которых уступает размеру молекулы воды).

Соответственно, все примеси (очистка воды от железа из скважины), размеры молекул которых больше – задерживаются и не попадают в пространство за мембраной.

Второе условие обратного осмоса – создать условия для движения воды через мембрану.

Как правило, для обеспечения производительности установки требуется величина давления воды (какое должно быть в водопроводе в частном доме) в 3-4 атм.

Соответственно, устройства обратного осмоса вполне могут работать с нужной производительностью даже при подаче воды из водопроводной сети (про лучшие полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном, написано на этой странице).

Оборудование для повышения давления потребуется только при заборе воды из емкостей или низком уровне давления в водопроводе из полипропилена, армированного стекловолокном (технические характеристики), способного выдержать напор свыше 2-2,5 атм.

Крупные частицы механических примесей, оседая на мембране, перекрывают ячейки и снижают производительность осмотических систем очистки.

Кроме того, некоторые растворенные в воде вещества могут проявлять химическую агрессивность к полимерам, из которых производятся полупроницаемые мембраны, что приводит к их быстрому износу и разрушению.

Чтобы предотвратить такие негативные воздействия в устройствах обратного осмоса, в обязательном порядке, устанавливаются префильтры.

Чаще всего, эти системы фильтрации оснащаются фильтрами тонкой очистки от механических примесей и угольными сорбирующими фильтрами, которые, эффективно удаляют такие агрессивные химические вещества, как соединения хлора и органические растворители.

Количество ступеней префильтра и типы фильтрующих элементов выбираются из условий требуемой степени очистки воды перед подачей на мембрану и ее химического состава.

В пространстве перед мембраной происходит постепенное накопление различных примесей, что может приводить к засорению поверхности и снижению эффективности работы осмотического фильтра.

Для их удаления в устройствах предусматривают узлы для создания потока жидкости вдоль мембраны.

Степень очистки, которую обеспечивает построенная по такой схеме система обратного осмоса, превосходит показатели любых фильтров, в том числе, и комбинированных, содержащих механические, угольные сорбционные и ионно-обменные фильтры.

Она, практически, полностью удаляет из воды:

• тяжелые металлы,
• радионуклиды и другие канцерогены,
• активные химические вещества,
• биологические примеси,
• опасные вирусы.

Полезна ли очищенная таким способом вода

В обществе и научных кругах бытуют две точки зрения о том, насколько полезна вода, очищенная с использованием обратного осмоса, для человеческого организма.

1. Сторонники первой, утверждают, что вода в человеческом организме выполнят только роль растворителя, и, соответственно, чем она чище, тем лучше.
2. Их оппоненты придерживаются мнения, что поступающая в организм человека вода несет вред от обратного осмоса.
   Жидкость должна, в обязательном порядке, содержать различные микроэлементы, обеспечивающие здоровье человека.

И те и другие, используют множество аргументов, однако, доказательств абсолютной правоты одной из сторон специалистами, пока не найдено.

В качестве же доводов в пользу использования очищенной способом обратного осмоса воды можно привести следующие:

• содержание минеральных веществ в воде далеко от тех норм, которые необходимы для жизнедеятельности человека, львиную их долю он получает с пищей;
• далеко не всегда минеральные вещества в воде находятся в форме, которая усваивается организмом;
• очищенная таким образом вода обладает отличными экстрагирующими свойствами, что позволяет при ее использовании получать полезную и вкусную пищу;
• чистая вода не вызывает аллергических реакций;
• в результате употребления чистой воды, невозможно накопление в организме вредных веществ.

 
Именно, эти достоинства обусловили широкое применение установок обратного осмоса для некоторых отраслей промышленности.

Сферы применения

Наиболее массово, очистка воды обратным осмосом применяется для пищевой промышленности.

Потребность ее в чистой воде велика – приготовление соков и напитков из концентратов, нормализованного (полученного из порошка) молока, производство бутилированной питьевой воды, практически, повсеместно используют эти технологии.

Применяется эта вода в:

• медицине и фармацевтике,
• химической и электронной промышленности,
• производстве парфюмерии.

 
Одним из крупнейших потребителей стали предприятия теплоэнергетики.

Теплоноситель требует очистки от солей жесткости, соединений железа и кремния.

В настоящее время для этих целей широко применяются установки деионизации с йонно-обменными смолами, для регенерации которых, требуется массовое применение активной химии (щелочей и кислот).

Это повышает опасность производства и оказывает разрушающее влияние на окружающую среду.

Как выбрать бытовой фильтр

Производители систем очистки выпускают и бытовые фильтры для воды, использующие явление обратного осмоса.

При его покупке, следует обращать внимание на несколько факторов:

• качество мембраны;
• производительность, наличие накопительного бака -гидроаккумулятора (какой лучше — написано здесь) для очищенной воды, комплектация насосами и другие нюансы конструкции;
• степень очистки воды префильтрами, качество их фильтрующих элементов и периодичность их обслуживания или замены;
• удобство монтажа устройства и его эксплуатации (размеры сантехнических люков);
• наличие гарантии и сервисных служб, осуществляющих гарантийный ремонт, послегарантийное обслуживание и поставку комплектующих.

 

Принцип работы системы водоподготовки с обратным осмосом можете посмотреть в предлагаемом видео.

ru-canalizator.com

Одним из самых современных способов очистки воды от примесей является обратный осмос. Это технология осуществляется при использовании обратноосмотической мембраны. Вода при обратном осмосе пропускается через мембрану, поры которой пропускают воду, но не пропускают растворенные в ней примеси.

Система обратного осмоса позволяет получать воду очень высокой степени очистки (близкую к дистиллированной). Фильтры обратного осмоса производят наиболее качественную (полноценную) очистку воды.

Из воды удаляются такие вредные вещества как магний, ртуть, нитраты, нитриты, стронций, мышьяк, свинец, сульфаты, железо, хлор, а также многие ( но не все), бактерии и вирусы.

К сожалению, обратный осмос удаляет из воды и более 20-ти полезных веществ: соли кальция, магния, натрия, фтора, и т д., крайне необходимые для здоровья человека ( в питьевой воде должно находиться, как минимум, 500 мг полезных солей ).Поэтому вода, очищенная обратным осмосом, является «мертвой», — очищенной, но не полезной для здоровья человека. Более того, такая вода является агрессивной и с легкостью вымывает из организма человека жизненно необходимые минералы, приводит инсультам и инфарктам.

Обратный осмос реализуется следующим образом. Полупроницаемая осмотическая мембрана препятствует выравниванию концентраций веществ по разные стороны от себя. Поток воды продавливается через мембрану, которая отторгает примеси, поддерживая их высокую концентрацию с той стороны, откуда течет вода.

Фильтр, работающий по принципу обратного осмоса, устроен достаточно просто: основной элемент, позволяющий получать воду высокой степени очистки — это тонкопленочная мембрана. Мембрана обратного осмоса представляет собой некое подобие сетки, размер ячеек которой сравним с размером молекулы воды. Благодаря такой структуре мембраны, из воды удаляются практически все растворенные компоненты, а также соли тяжелых металлов, органические примеси и бактерии. В процессе работы постепенно перед мембраной накапливаются отфильтрованные соли и различные примеси, из-за чего она может засориться и перестать работать. Для того чтоб этого не случилось, перед мембраной устанавливаются префильтры — несколько ступеней предварительной очистки. Среди них обязательно присутствует ступень очистки от механических загрязнений, задерживающая песок и нерастворимые примеси. Для постоянного слива этих «отходов» вдоль мембраны создается принудительный поток воды, смывающий сконцентрированные загрязнения в дренаж.

Стоит отметить, что обратный осмос заимствован из живой природы. Осмотическая регуляция лежит в основе обмена веществ всех организмов. Стенки клеток растений, животных и человека представляют собой естественную мембрану обратного осмоса, которая является частично проницаемой, поскольку она свободно пропускает молекулы воды, но не молекулы других веществ. Фильтрующая способность природной мембраны уникальна, она отделяет вещества от воды на молекулярном уровне и именно это позволяет любому живому организму существовать.

Благодаря ей, в каждую живую клетку поступают необходимые вещества и выводятся ненужные. Принцип обратного осмоса первоначально применялся ДЛЯ опреснения морской воды.

Однако способ очистки — обратный осмос имеет ряд минусов.

Во-первых, хотя обратноосмотические установки на первый взгляд не очень дороги, эксплуатационные расходы по их функционированию примерно на порядок выше эксплуатационных расходов других методов очистки воды (аэрации, ионного обмена, озонирования и т.д.). Расхожая фраза «посадить как наркомана на иглу», как нельзя точно отражает положение покупателя обратноосматической (мембранной) установки. Если в среднем стоимость 1 м куб московской водопроводной воды составляет 30 руб/м куб, то стоимость 1 м куб воды, очищенной на установке обратного осмоса, — около 300 руб м/куб.

Столь значительная величина эксплуатационных расходов определяется еще и тем, что для работы установки обратного осмоса, требуется круглосуточная работа весьма мощных насосов, которые прокачивают воду через весьма тонкие мембраны. Кроме этого, чем более грязнее вода на входе на мембранную установку, тем более чаще надо менять дорогостоящие мембраны, — тем значительнее возрастают эксплуатационные расходы.

Во-вторых, обратный осмос — это один из самых низкопроизводительных методов водоподготовки. Мембраны пропускают воду медленно, и имеют низкую производительность. Поэтому в ряде случаев этот метод требуют установки внушительной и дорогостоящей накопительной емкости из пищевой нержавеющей стали.

В-третьих, вода перед мембраной обратного осмоса должна обязательно пройти тщательную предварительную очистку на какой-либо установке с традиционной технологией очистки воды. По сути это означает увеличение первоначальной стоимости мембранной установки.

В — пятых, технология очистки воды обратным осмосом, по сути является самоедской: при работе системы обратного осмоса в дренаж сбрасывается до 75% очищаемой воды ( тогда как при традиционных методах очистки воды, — всего не более 5 %).. На выходе пользователь получает лишь 25-30% воды. Правда, воды очень хорошо очищенной. Но не полезной, а вредной для здоровья человека.

В — шестых, — метод обратного осмоса неизменно связан с использованием современных мембран. Для того, чтобы повысить эффективность обратноосмотических фильтров, • нередко применяются нанокристалы и специальные модификаторы. О безопасности подобных веществ споры в научном мире не прекращаются и по сей день.

В — седьмых, мембранные методы разделения не способны улавливать летучие органически вещества, размер молекул которых меньше диаметра молекул воды. Именно поэтому задержать частицы инсектицидов и гербицидов мембранные фильтры не могут. С другой стороны, обратноосмотические мембраны легко забиваются сульфатами бария, стронция, карбонатом кальция, диоксидом кремния и ферросоединениями, и требуют весьма частой замены.

www.konversia.com

Как устроен и как работает фильтр обратного осмоса

Первоначально установки такого типа использовались для опреснения морской воды. Но как только технологии позволили выпускать подобные приборы в менее габаритном и дорогостоящем исполнении, они прочно заняли свою нишу на рынке бытовых фильтров.

Принцип действия устройства основан на явлении обратного осмоса – продавливании воды через мембрану с микроскопическими отверстиями, по размерам совпадающим с величиной молекул H2O. Все более крупные частицы задерживаются, поэтому на выходе получается практически дистиллированная вода. Не прошедшие через мембранный фильтр примеси в виде концентрированного солевого состава сливаются в канализацию.

Дистиллированная вода безвредна для организма, но лишена и полезных солей, жизненно необходимых для него. Поэтому после окончательной очистки воду рекомендуется подвергать дополнительной минерализации, повышая ее полезность и улучшая вкусовые качества.

Для долговечной эксплуатации мембраны воду предварительно пропускают через фильтры, удаляющих из нее механические взвеси и другие примеси. Таким образом, система очистки воды при помощи обратного осмоса состоит из 4–5 ступеней, к которым по желанию подключаются дополнительные элементы.

Ступени очистки воды

Подготовка воды осуществляется в блоке предварительной обработки. Это три фильтра различных типов:

• Грубой очистки – задерживает частицы песка, ржавчины и иные механические взвеси.
• Угольный – удаляет соединения хлора, фенола и другие растворенные вещества.
• Тонкой очистки – улавливает частицы размером до одного микрона.

Эти фильтры вместе с мембраной обратного осмоса заключены в едином корпусе, что удобно для их установки и облегчает замену картриджей.

Подготовленная вода просачивается через мембрану в накопительный бак. Концентрированный рассол, содержащий все примеси, уходит по трубам в канализацию.

Перед использованием предусмотрена еще одна стадия очистки – угольный постфильтр. Дополнительные устройства, такие как ионизатор и минерализатор воды, смягчающий фильтр, завершают обработку жидкости.

Тонкости выбора осмотического фильтра и дополнительных элементов

Перед походом в магазин производят несколько замеров. Они помогут сделать правильный выбор.

• Измеряется давление в трубах. Для продавливания жидкости через мембрану и нормальной работы системы обратного осмоса необходимо не менее 2 бар. Если оно меньше, не обойтись без подкачивающей помпы – насоса высокого давления с трансформатором.

• Рассчитывается примерное потребление воды в семье. Ориентируясь на этот показатель, определяют нужную производительность системы очистки. В первую очередь это зависит от используемой мембраны. Для бытового использования достаточно мембраны 50G (17,5 л/час) или 75G (11,8 л/час).
• Рекомендуется провести химический анализ воды, обратившись хотя бы в местное отделение СЭС. Зная состав жидкости, нетрудно сформировать набор картриджей с нужной начинкой.
• Ориентируясь на пропускную способность мембраны, приобретают ограничитель потока воды. Это калиброванная трубка, по которой жидкость сбрасывается в канализацию. Для мембраны 50G подойдет ограничитель потока со значением 300, для 75G – 450, для 100G – 550. С низким давлением в водопроводе можно брать ограничитель с меньшим значением.

• Для правильной герметизации соединений приобретается ФУМ-лента.

Установка и подключение обратного осмоса своими руками

Подготовительные работы просты:

1. Перекрываем доступ воды в квартиру.
2.  Сбрасываем давление в трубах, на 1 минуту открыв один из кранов.

Порядок монтажа указан в инструкции, входящей в комплект поставки. В большинстве случаев прибор размещают под мойкой: такое расположение обеспечивает свободный доступ для профилактического обслуживания и прячет его от солнечного света.

Схему подключения можно увидеть на следующем изображении.

Монтаж питьевого крана

На мойке или на столешнице рядом устанавливается отдельный кран для чистой питьевой воды.

• Сверлим отверстие в месте крепления. Его выбираем так, чтобы избежать перегибов или перекручивания подводки.

Некоторые мастера оклеивают поверхность столешницы вокруг будущего отверстия пластырем: это позволяет избежать сколов. Сверлят в два приема: сначала сверлом 6 мм, а потом расширяют до 12. Рваные края подравнивают надфилем.

• Оснастив кран декоративной накладкой и резиновой шайбой, вставляем его в отверстие. Снизу надеваем резиновую шайбу меньшего размера, пластиковое кольцо и остальные элементы, указанные на схеме, и затягиваем резьбовые соединения.

Следует тщательно удалить стружку и другие загрязнения из-под резиновой прокладки, обеспечивающей герметичность.

В дальнейшем останется только подсоединить питьевой краник к выходной трубке от фильтровальной системы.

Подключение к водопроводу

Соединение с водопроводом осуществляется посредством муфты (адаптера, тройника), в которую вставляется кран подачи воды из комплекта. Обычно тройник монтируется в месте соединения водопровода с гибкой подводкой, идущей к смесителю.

Порядок действий:

• Отключаем подводку смесителя для холодной воды от водопровода.
• Подсоединяем подводку к адаптеру, проверив наличие резиновой прокладки.
• Вкручиваем кран подачи воды в муфту-адаптер.
• Отвинчиваем гайку со штуцера подачи воды и надеваем ее на пластиковую трубку из комплекта фильтра (см. фото).
• Саму трубку натягиваем на штуцер и закручиваем гайку от руки без применения ключа, с небольшим усилием.

• Закрываем кран подачи воды и проверяем стыки на предмет протечек.

Герметичность соединений обеспечивает использование ленты ФУМ.

Подкачивающую помпу при необходимости размещают между фильтрами предварительной очистки и осмотической мембраной. Это продлит срок эксплуатации насоса: он не будет изнашиваться из-за попадания песка и ржавчины. Реле управления насосом должно располагаться между мембраной и накопительным баком.

Для монтажа измерительных приборов, например манометра, используются трехходовые вентили.

На этом же участке располагается четырехходовой перепускной клапан. Он перекроет воду при наполнении накопительного бака.

Установка упрощается, если все устройства помещены производителем в единый корпус. Именно такие модели легче всего устанавливать самостоятельно.

Подключение к канализации

Для слива грязной воды в канализацию в дренажной трубе мойки проделывается отверстие диаметром 7–8 мм. Дальше порядок будет таким:

• На часть хомута с отверстием клеим прокладку.
• Фиксируем хомут так, чтобы его фитинг совпал с просверленным отверстием в сливной трубе.
• Ключом затягиваем гайки на хомуте.
• В фитинг хомута вставляем выводную трубку, смазанную силиконом, которая обычно имеет черный цвет. Все эти детали идут в комплекте поставки. Трубка должна быть направлена вниз, а не упираться в стенку сифона. Так вода, сбрасываемая в канализацию, будет издавать меньше шума.

Важно! Нельзя размещать сливное отверстие в нижней точке изгиба сифона. Желательно проделать его выше гидрозатвора. Участок, на котором будет закреплен хомут, должен быть ровным, без изгиба: только так получится добиться герметичности стыка.

Установка фильтрующих элементов и накопительного бака

Модули фильтрационной системы нужно компактно и удобно скомпоновать под раковиной. Выбираем стенку, на которой будет висеть блок фильтров, и вкручиваем в нее шурупы. Дальше действуем по такой схеме:

• Устанавливаем картриджи в колбы фильтров, четко соблюдая очередность, прописанную в инструкции.
• Вставляем мембрану в корпус.

• Трубки для соединения частей фильтра смазываем силиконом и подключаем в правильном порядке.

Схема подсоединения трубок:

• Трубка подачи воды – входное отверстие первого фильтра.
• Накопительный бак – входное отверстие фильтра 5-й ступени.
• Выход 5-й ступени – питьевой кран.
• Выход мембранного фильтра (4-я ступень) – дренажное отверстие (хомут).

Как подсоединяются трубки:

• Обрезаем трубку по размеру под прямым углом (должен быть небольшой запас, трубка будет заглублена на 1,5–2 см с каждой стороны).
• Нажимаем пальцами на цангу – пластиковое кольцо, которое выступает из колбы, – и аккуратно достаем заглушку. Если она не вынимается, нужно нажать немного сильнее, чтобы давление было равномерным.
• Снова надавливаем на цангу и вставляем трубку так, чтобы она вошла до упора.
• Надеваем стопорную клипсу-полукольцо на цангу.
• Проверяем качество соединения, потянув трубку на себя.

Чтобы подключить накопительный бак, на резьбу патрубка, уплотненную ФУМ-лентой, закручиваем кран из комплекта, а в него вставляем нужную трубку.

На следующем изображении – схема установки системы с минерализатором.

Подробности монтажа наглядно продемонстрирует следующее видео.

Сборка и установка систем популярных марок: видео

Принцип установки обратноосмотических систем одинаков, но продукция разных фирм имеет свои отличия. На российском рынке широко известны  фильтры следующих производителей:

• «Гейзер» – системы осмотической очистки серии «Престиж». В комплекте к ним поставляется накопительный бак, позволяющий набрать воду для питья в любое время. Модели, имеющие в названии букву «П», комплектуются насосом, повышающим давление в системе, и стоят дороже. Литера «М» указывает на наличие модуля минерализации.

• «Аквафор». Один из лидеров в производстве фильтрующих систем. У каждой модели в комплекте – расширительный бак объемом 5 литров. Осмотические мембраны от «Аквафор» хорошо работают даже при небольшом давлении в водопроводе без установки дополнительного насоса: достаточно всего в 1,5 атмосферы. Еще одна отличительная черта – экономное использование жидкости: на удаление примесей с мембраны расходуется не более 20 % от общего объема воды.

• «Атолл». Поставляется как в виде набора из фильтрующих картриджей, так и компактным готовым блоком. Такой модуль легко подключить самостоятельно. Есть бюджетные и продвинутые модификации, снабженные электронной индикаторной панелью состояния картриджей. Естественно, стоят такие устройства очень и очень недешево.

• «Барьер». Лучшая модель по отзывам – «Осмо 100». Имеет 5 ступеней очистки, 8-литровый накопительный бак. Стоит дешевле аналогов других фирм, при этом не уступает им по качеству. Из недостатков – отсутствие минерализатора.

• «Аквапро». Отлично зарекомендовавшие себя фильтрующие системы с хорошим соотношением цена/качество. Популярная модель – AQUAPRO AP 600 с большим накопительным баком на 12 л и 5-ступенчатой фильтрацией.

Запуск и промывка

Перед началом эксплуатации необходимо промыть и проверить систему. Это делается так:

• Промывают фильтрующие элементы, пустив воду при закрытом вентиле накопительного бака. Сливается около 10 литров воды. Одновременно с промывкой из системы вытесняется воздух.
• Останавливают подачу жидкости в фильтр. Проверяют наличие протечек. При необходимости исправляют огрехи при подсоединении.
• Наполняют систему при открытом вентиле накопительного бака. На это потребуется несколько часов. После всю жидкость сливают.
• Для питья и приготовления пищи употребляют воду только после повторного наполнения емкости.

Обслуживание и замена картриджей

В эксплуатируемой установке осмотической очистки всегда содержится вода. Если она застоится, появляется неприятный затхлый запах. Избежать этого просто: каждый день нужно обновлять воду, сливая из системы хотя бы 0,5 литра.

Замену картриджей или осмотической мембраны производят, ориентируясь на сроки, указанные изготовителем, или на ухудшение качества очистки.

• Фильтры предварительной очистки эксплуатируются не более 6 месяцев.
• Угольный постфильтр, завершающий очистку воды, рассчитан на 1 год работы.
• Осмотическая мембрана прослужит до 2,5 лет.

Замена очищающих элементов осуществляется просто:

• Перекрываем подачу воды в систему на входе.
• Открываем питьевой кран и по максимуму сливаем жидкость из системы.

Полностью удалить воду из устройства невозможно, поэтому на пол стелют ветошь, чтобы не залить соседей.

• Если расположение картриджей не позволяет извлечь фильтрующие элементы, отсоединяем трубки и вынимаем оборудование из-под мойки.

Mr. Build рекомендует: промаркируйте или сфотографируйте трубки, чтобы не перепутать их при сборке. Также сделайте фото снятых картриджей, на которое удобно ориентироваться при установке новых сменных элементов.

• Крышки колб откручиваем и извлекаем содержимое фильтров.
• Сетку фильтра очистки от механических примесей промываем струей воды, содержимое других картриджей заменяем. Сами колбы внутри тоже тщательно промываем.
• Закручиваем крышки колб, особое внимание уделяя состоянию резиновой уплотнительной прокладки. Собираем систему и тестируем на наличие протечек.

Грамотный подбор, монтаж и правильный уход позволит эксплуатировать систему обратного осмоса длительное время без потери качества очищаемой воды.

mr-build.ru

Как работает установка обратного осмоса?

Установка обратного осмоса подключаются к водопроводу, откуда поступает исходная вода для очистки, а все примеси сливаются в канализационную систему.

Так как самый дорогой элемент системы — обратноосмотическая мембрана, а срок ее службы зависит от качества поступающей в систему воды, большое внимание уделяется этапу предочистки.

На этом этапе может использоваться до трех разных фильтров, задачей которых является подготовка воды для прохождения через мембрану обратного осмоса.

Вначале вода при помощи механического пятимикронного полипропиленового фильтра, очищается от разного рода нерастворенных мелких частиц размером не менее 0,5 микрон, бактерий, цист, спор, песчинок и других механических примесей. После чего она поступает в префильтр с активированным углем. Большое значение, на этом этапе, имеет качество используемого угольного блока, основной задачей которого является удаление хлораминов, смесей хлора и аммиака.

Довольно часто коммунальные службы вносят эти вещества в водопроводную воду в качестве дезинфицирующих средств.

Угольный фильтр очищают воду от пестицидов, нефтепродуктов, тяжелых металлов, растворенного железа и иных органических и неорганических веществ.

Последний одномикронный механический фильтр удаляет механические примеси размером менее 1 микрона.
И лишь на завершающем этапе вода подается на мембрану, которая производит основную очистку воды.

Процесс очистки воды через мембрану обратного осмоса под действием разницы давлений широко используется во всем мире. Очистка воды происходит при фильтровании через одну или несколько искусственных пористых мембран, изготовленных из синтетических материалов скрученных в рулон.
Размер пор в мембране составляет 0,0001 микрон, соответственно, через мембрану обратного осмоса проходят только молекулы воды. Что позволяет разделить поток поступающей воды на два: кристально чистая вода, поступающая в накопительную емкость и водный раствор повышенной плотности, который сливается в дренажную систему. В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы.

Качество полученной воды зависит от отдельных компонентов, составляющих данную систему.

Существует несколько разных типов мембран.
Мембрана представляющая собой тонкую композитную пленку (TFC), служит для очистки колодезной и водопроводной воды. Такая мембрана может повреждаться хлором. Для предотвращения таких повреждений на предварительном этапе следует использовать хороший угольный фильтр, удаляющий хлор из воды.

Некоторое время назад мембраны классифицировались в зависимости от источника исходной воды, одни были рассчитаны на использование с хлорированной водопроводной водой, другие предназначались для необработанной колодезной воды.

Мембраны изготовленные из триацетата целлюлозы (CTA) способны очищать воду и от хлора, но они имеют более высокую стоимость, менее эффективны и постепенно выходят из употребления. Главной причиной этого является повышение качества угольных префильтров.

Перед использованием мембраны тестируются и проходят сертификацию. Качественные мембраны имеют высокие показатели в удержании фосфатов, силикатов, нитратов и других соединений.

Технология обратного осмоса намного проще и экономичнее деионизации и дистилляции. Причем вода прошедшая через систему обратного осмоса может дополнительно быть подвергнута дистиллиляции и деионизации. В таком случае, фильтр деионизации прослужит гораздо дольше, так как система обратного осмоса примет на себя основную нагрузку.

Для качественной очистки воды требуется некоторого время, поэтому производительность у обратноосмотических фильтров относительно не большая.

Очищенная вода (осмолят) проходит по шлангу, отходящему от мембраны. Скорость поступления очищенной воды зависит от размера мембраны. Так фильтр, имеющий характеристики 50 GPD, в идеальных условиях, способен производить около 9 литров воды в час. Причем производительность системы напрямую связана с ее конструкцией, давлением и температурой воды.

В ситуации с низким давлением в системе может потребоваться специальный усилительный насос.

Шланг с очищенной водой, выходящий из установки обратного осмоса, можно подсоединить к поплавку и подвести к любому резервуару. Для этого необходимо использовать клапан автоматического отключения и обратный клапан для исключения обратного потока воды из резервуара.

При использовании поплавка применяют клапан автоматического отключения, предотвращающий обратное давление на мембрану. При отсутствии такого клапана придется включать и выключать фильтр путем возобновления подачи холодной воды.

Некоторые модели систем обратного осмоса имеют в своем составе деионизирующий блок. Такие системы носят название — ОО/ДИ (RO/DI или обратный осмос и деионизация). С их помощью можно получить чистейшую воду для использования в морской аквариумистике.

В перспективе все предприятия водоснабжения, для обеззараживания водопроводной воды, будут использовать хлорамины, представляющие собой смесь хлора и аммиака.

В связи с этим, выпущены модели имеющие в своем составе угольные префильтры. изготовленные с помощью последних улучшенных технологий и способные эффективно удалять все хлорамины, чего раньше не удавалось добиться. В системах обратного осмоса как правило используются угольные модули высшего качества.

Процесс монтажа системы обратного осмоса можно разбить на несколько стадий:

1. Фильтр подсоединяется к крану. Большинство моделей систем обратного осмоса в своей комплектации имеют, так называемый дивертор, с помощью которого ее можно прикрепить практически к любой раковине. Для того чтобы начать работу с фильтром, необходимо включить холодную воду и переключить небольшой рычаг на диверторе. После чего, вода начнет поступать в систему.
Для завершения работы необходимо просто прекратить подачу воды.

Существует несколько вариантов подсоединения подачи водопроводной воды в систему обратного осмоса. Например, с помощью шлангового фитинга или седловидного клапана;

2. Шланг для отвода воды с примесями подключают к сливу в канализацию. Отвод сточной воды можно организовать с помощью седловидного клапана в дренажной линии;

3. Шланг для выхода очищенной воды подключают к контейнеру-хранилищу. Для использования клапана автоматического отключения, требуется установить поплавок. Клапан автоматического отключения как правило не входит в стандартную комплектацию установки обратного осмоса, однако его можно приобрести в качестве дополнительного оборудования.

После подсоединения всех шлангов включают подачу холодной воды. С этого момента система находится в рабочем состоянии. Производительность установки обратного осмоса зависит от температуры и давления в системе.

Накопительный бак разделен на две части резиновой диафрагмой. Верхняя часть используется для чистой воды, а в нижнюю закачен воздух под давлением от 0,4 до 0,6 атм (избыточное давление). Вода из фильтра поступает в верхнюю полость бака, постепенно ее наполняя и сжимая полость с воздухом. Этот процесс продолжается до тех пор пока давление сжимаемого воздуха в нижней емкости не уравновесит давление воды на входе в бак. Когда наступает равновесие специальный клапан перекрывает подачу воды, Далее, по мере ее расхода и падения давления в воздушной полости, клапан открывается, и процесс закачки воды начинается вновь.

Очищенная вода не течет активно, а поступает в виде медленного и стабильного потока капель.

При низком давлении в системе, его можно увеличить путем установки специального насоса.

Если вода полученная с помощью системы обратного осмоса используется только для питья, то мембрана обычно изнашивается медленно. Так, мембрана 50 GPD может легко поддерживать постоянный уровень воды в 10 – 20 литровой емкости.
Если, система обратного осмоса используется для более масштабной водоподготовки, то мембрана изнашивается гораздо быстрее, и её требуется постоянно промывать.
Эта процедура заключается в открытии клапана на 3 – 5 минут для удаления накопившихся загрязнений с мембраны.

Следует помнить, что вода поступает в мембрану под давлением, при этом химически чистая вода проходит через нее, а твердые частицы (минералы) удаляются с выводом сточной воды. Однако некоторое количество минеральных частиц не удаляются и накапливаются на мембране, что уменьшает ее эффективность. С помощью промывки можно удалить эти частицы. Периодическая промывка мембраны может значительно продлить срок ее службы.
Некоторые модели систем обратного осмоса предусматривают автоматическую промывку.

Рано или поздно, наступит момент, когда потребуется заменить те или иные компоненты системы. Частота таких замен зависит от интенсивности использования установки и качества водопроводной воды. Обычно, осадочный префильтр, работающий изнутри наружу, следует заменять каждые 4 месяца. Этому предшествует изменение цвета воды. Некоторые модели установок обратного осмоса имеют прозрачный корпус, изготовленный из материала устойчивого к ультрафиолетовому излучению, что позволяет оценить состояние фильтра по его внешнему виду.
Угольный префильтр, состояние которого зависит от осадочного префильтра, обычно заменяют каждые пол года. При истощении фильтров снижается производительность системы. График замены мембран вариабелен.

Средний срок эксплуатации системы обратного осмоса, для получения питьевой воды, составляет около трех лет. При использовании системы обратного осмоса в подготовке воды для аквариумов, срок службы сокращается за счет более активного использования системы. Если производительность системы значительно снизилась, а замена префильтров не дала результата, то следует заменить мембрану. Чем жестче исходная вода, тем чаще нужно менять мембрану. Состояние мембраны можно оценить качеством получаемой воды. При износе мембраны возрастает общее количества растворенных в ней минеральных веществ.

Вода, очищенная с помощью системы обратного осмоса, может немного отличаться по своим параметрам, так как показатель pH водопроводной воды отличается в разных географических областях.

Существует возможность улучшить производительность установки обратного осмоса путем замены мембраны и фитинга ограничителя потока. Обратноосмотические мембраны 150/100/50 GPD имеют одинаковый диаметр, но обладают разной плотностью. Ограничитель потока обеспечивает соответствующую протоку в зависимости от плотности мембраны. Мембрана 100 GPD стоит не намного дороже мембраны 50 GPD, но установив ее можно увеличить производительность системы.

Применение установок обратного осмоса в аквариумистике

Обратный осмос необходим для получения чистой и мягкой воды. Для морских и рифовых аквариумов вода, полученная с помощью этой технологии, обогащается набором состоящим из микроэлементов, солей и минералов, необходимых для поддержания жизни. Очищенная таким образом вода устраняет многие проблемы, связанные с водопроводной водой. Системой обратного осмоса задерживаются многие примеси, в том числе фосфаты, нитраты и силикаты, которые создают питательную среду для развития нежелательных бактерий, водорослей и прочих микроорганизмов.
Для дискусов и других пресноводных рыб, полученный «осмолят» подлежит восстановлению — повышению жесткости. Так водопроводная вода, прошедшая через угольный фильтр, может быть использована для восстановления воды, полученной с помощью установки обратного осмоса. Очищенную угольным фильтром воду смешивают с осмотической до достижения требуемой жесткости. Таким способом получают мягкую воду с нужным уровнем pH. Соблюдение пропорций смешивания достигается использованием мерной посуды.

Если в процессе водоподготовки используют не фильтрованную водопроводную воду, то в неё следует добавить специальное дехлорирующее средство, которое содержит вещества, способные изменять химический состав воды, лишая смысла использование обратного осмоса. Поэтому наилучшим вариантом является дехлорирование с помощью угольного фильтра. Они недороги, но эффективно очищают воду от основных примесей. В процессе смешивания в аквариум сначала наливают осмотически очищенную воду, а только потом водопроводную.

Незаменимыми в вопросе использования очищенной воды являются измерители электропроводности. Существуют модели таких приборов, откалиброванные в микросименсах (1 мкСм или 1 Мо, величина, обратная электрическому сопротивлению Ом), либо, так называемые, солеметры (TDS), откалиброванные в миллионных долях общего количества растворённых в воде твёрдых веществ (TDS).
И в том и другом случае, они измеряют электрическую проводимость или величину, обратную электрическому сопротивлению воды. Химически чистая вода является плохим проводником электрического тока, потому что содержит очень малое количество солей, диссоциирующих на проводящие ток ионы. Таким образом, EC-метр(TDS) косвенно измеряет минерализацию воды. Для получения более точных показателей, приборы следует калибровать с помощью специальных калибровочных растворов NaCl (ppm/µS).

Применение EC-метров (TDS) диктуется тем фактом, что полученная в результате обратного осмоса вода изначально непригодна для содержания рыб, в ней отсутствует буферизация и как следствие неизбежны резкие скачки pH среды. Поэтому все без исключения обитатели аквариума нуждаются в минеральных добавках.

Воду, полученную с помощью установки обратного осмоса, следует хранить в специальных резервуарах, например, пищевых бочках. Они незначительно дороже, чем, например, мусорные контейнеры или другие емкости, содержащие различные химические добавки (например, вещества, тормозящие рост плесени).
Садовые шланги также не следует применять этой же причине.
Для перекачки «осмолята» лучше использовать полиэтиленовые шланги. Контейнеры для хранения очищенной воды должены иметь доступ к свежему воздуху.

Резервуар, для хранения воды, шланги и корпус фильтра следует периодически чистить. Для этого резервуар и шланги обрабатывают раствором перекиси водорода, а корпус фильтра протирают слабым раствором уксуса, после чего ополаскивают.
В резервуар с осмотической водой не рекомендуется добавлять водопроводную воду и дехлорирующие растворы. Так как, в нем начнутся процессы нитрификации.

На сегодняшний день обратный осмос является самой совершенной технологией очистки воды.

akvarium-online.ru

Система очистки воды

Осмос — это свойство перетекания воды от слабого солевого раствора к концентрированному. А обратный осмос — это прогрессивная система, работающая наоборот, с ее помощью концентрация соли в жидкости уменьшается.

Поэтому сначала такой тип фильтрации использовали для создания из соленой морской воды пресной.

Как работает система очистки воды обратного осмоса?

Жидкость проходит через специальную мембрану, которая носит название полупроницаемой. Через ее структуру могут проходить лишь молекулы воды, кислорода или молекулы меньшего размера. Мембрана не выводит из жидкости органические соединения хлора и гербициды, т.к. их молекула имеет меньший размер, чем осмотическая мембрана. В системе осмос очистка воды производится в несколько этапов, давайте их рассмотрим подробнее.

Первый этап — предварительная очистка

Эта ступень является очень важной. Самый дорогой сменный элемент ее — это мембрана обратного осмоса. На длительность ее службы влияет качество подаваемой жидкости. На данном этапе применяются 3 элемента имеющие сменные фильтры очистки воды обратного осмоса, которые подготавливают воду еще до подачи на мембрану.

В первом элементе имеется полипропиленовый пятимикронный картридж механической очистки, выполняющий важную функцию, он производит фильтрацию воды от нерастворенных частиц, имеющих размер больше 5 микрон (помогает избавиться от ржавчины, песка и прочих примесей).

Во втором фильтрующем элементе находится картридж, содержащий гранулированный активированный уголь, он позволяет очистить воду от хлора, хлорорганических соединений, пестицидов и гербицидов, неприятного привкуса и запаха.

В третьем фильтрующем элементе есть картридж, в котором содержится прессованный брикетированный уголь. Он должен удалять из воды органические соединения, летучие органические вещества (тетрахлорид, бензол, углерод) и мелкие частицы угольной пыли, оказывающие пагубное воздействие на мембрану, они вымываются на 2-ой ступени фильтрации.

Второй этап

На этом этапе вода, пройдя предварительную очистку, направляется на мембрану, которая является главным фильтрующим элементом системы осмос, очистка жидкости при этом производится на глубоком уровне, позволяя получить питьевую воду самого высокого качества. Другими словами, она является своего рода сеткой, а размер ее ячеек можно сравнить с размером молекул воды.

Конечно, через эту «сетку» могут проходить или частицы жидкости, или вещества, имеющие меньший размер молекул, – растворенный в воде водород, кислород и т.д.

Недостатки системы очистки

Так как для корректного функционирования (система осмос) очистка воды должна производиться под некоторым давление, а оно не всегда может обеспечиваться нашим водопроводом, то возможно будет нужен специальный насос (помпа), который повысит давление. Кроме насоса также понадобится подключить систему к электричеству – это тоже ее недостаток.

Очистка воды обратный осмос имеет преимущества перед другими фильтрующими системами, которое состоит в возможности удаления 99% загрязнений. Но это не означает возможность мембраны системы задерживать все минералы и соли, которые содержатся в воде. А значит, получаемая после такой очистки вода будет являться деминерализированной и поэтому не может считаться полезной для здоровья людей. Скорее напротив, вода, в которой полностью отсутствуют соли и минералы, вымывает из человеческого организма нужные ему полезные элементы, что может провоцировать серьезные заболевания. Поэтому, лучшим вариантом является осмос — очистка воды. Отзывы потребителей тоже говорят в пользу этой системы очистки, но есть и такие, кто предпочитает покупать воду в бутылках.

Фильтрованная или бутилированная?

При выборе между водой в бутылках и системой обратного осмоса, второй вариант оказывается лучше. Бутылированная вода, как правило, фильтруется как раз при помощи осмотического метода, однако на бутылках не всегда говорится об источнике или способе очистки. Даже при проведении детальных испытаний бывает, что производитель не дает каких-либо разумных объяснений о качестве содержащейся в бутылке жидкости.

К тому же часто встречаются рекомендации пропускать воду через осмос, очистка воды производится по системе, приведенной выше, это позволяет улучшить вкусовые качества и повысить полезные свойства жидкости. Получается большая минерализация, а отсюда и лучшее регулирование питательного рациона, дающее возможность минералам и полезным веществам в организме восполняться в полной мере.

Есть мнение, что человеческий организм самостоятельно не может регулировать уровень содержания соли и воды, очищение при помощи метода обратного осмоса не оказывает на этот процесс особого влияния.

Далее мы расскажем об отзывах пользователей об отрицательных сторонах данной системы и сделаем анализ, который поможет нам увидеть, правда ли фильтры для очистки воды осмос имеют приведенные недостатки, или же они возникают в процессе неправильного их использования.

Застой воды

Некоторые люди говорили о плохом вкусе воды, который появлялся после того, как были заменены дополнительные верхние картриджи биокерамического основного или минерализатора. Но это связано не с самими фильтрами и их возможностью портить воду, а с тем, что человек неправильно использовал фильтр. Картриджы водоподготовки содержат до 3 стаканов жидкости. Эта вода, как и та, которая находится в баке, не может застаиваться. Чтобы избавиться от постороннего запаха и вкуса нужно или использовать минерализатор (биокерамический картридж) ежедневно, или сливать несколько стаканов жидкости.

Если у всей воды после фильтрации имеется странный запах или привкус, жидкость застаивается не в картриджах, а в баке для хранения воды. Здесь, как правило, причиной неполадки является то, что вовремя не был заменен постугольный картридж (а делать это нужно 1 раз в год), или это происходит из-за неполного использования ресурса бака (гидроакумулятора). Если вам не удается использовать объем фильтра целиком (баки имеют емкость 15-12л., 11-8л., 8-6л.) нужно проводить искусственное обновление воды в баке один раз в месяц.

Вы можете перекрыть кран перед фильтром и постепенно тратить лишнюю очищенную воду, а можете набрать ее в большую емкость или слить из бака в канализацию. Если фильтр используют 3-4 чел., то лучше выбирать бак наименьшего размера (8 л.).

Очищенной воде свойственно застаиваться, так как при использовании системы осмос очистка воды производится до качества дестиллированной. В ней способны размножаться бактерии, и при отсутствии протока может появиться привкус или посторонний запах. Долго хранить жидкость можно, только если в нее будут добавлены антибиотики, такие как добавляются в бассейны. Они являются вредными, и это является главным недостатком бутилированной воды, которую также очищают способом обратного осмоса, но она может храниться дольше.

Недостаток минералов

Нам часто говорят, что жидкость, прошедшая очистку обратноосмотической системой фильтрации является слабоминерализированной. И это так, выходя из обратного осмоса вода имеет 1/3 минералов в сравнении с входной, водопроводной, но это не говорит о том, что она может нанести вред здоровью человека.

Если вы желаете насытить минералами очищенную воду, то рекомендуется использовать минерализатор.

Низкая скорость очисти воды

Система очистки воды обратного осмоса имеет низкую скорость работы, она накапливает уже очищенную воду – это минус фильтров обратного осмоса. Здесь и серебро не поможет, так как обеззараживающее действие, которое оказывают ионы этого металла, является недостаточно эффективным и возникает опасность проникновения серебра в очищенную воду. Вообще его частицы очень вредны для человека. Например, в Соединенных Штатах запрещается упоминать дезинфицирующие свойства в рекламе пищевых детских продуктов, в нашей стране таких запретов нет.

Взвесив все «за» и «против», нужно просто определиться с выбором, возможно, это будет балансировка между разными методами фильтрации. Одно несомненно — очистка воды необходима и жизненно важна в современных условиях.

fb.ru

Современная водопроводная вода является средой, в которой содержатся не только растворенные минеральные вещества и вредные неорганические примеси, но и болезнетворные микроорганизмы, являющиеся причиной вспышек инфекционных заболеваний. Чтобы предотвратить отравления и распространение инфекционных болезней, имеющих водный путь передачи, в быту и в промышленных условиях используются фильтрующие установки, которые, несмотря на возлагаемые на них надежды, не всегда справляются с поставленной задачей максимально эффективно. В связи с этим, возникла необходимость изобретения специализированных фильтрующих установок, которые могли бы использоваться для эффективного удаления вредных примесей из воды, с чем ученые справились весьма успешно, разработав проект системы очистки воды с обратным осмосом. В связи с тем, что очистка воды методом обратного осмоса является наиболее перспективным и надежным способом подготовки питьевой воды, в настоящей статье мы рассмотрим основные эксплуатационные характеристики подобных систем и подробную методику их установки.

Содержание

1. Осмос и обратный осмос: краткая характеристика понятий
2. Очистка воды обратным осмосом:  принцип функционирования мембранных систем
3. Строение фильтрационной мембраны и ее функции
4. Основные комплектующие обратноосмотических установок
5. Процесс очистки воды методом обратного осмоса
6. Преимущества фильтров обратного осмоса
7. Системы обратного осмоса своими руками: рекомендации специалистов
8. Как установить систему обратного осмоса? Основные положения
9. Как продлить эксплуатационный срок системы? Замена картриджей

 

Осмос и обратный осмос: краткая характеристика понятий

Осмос – явление, лежащее в основе обмена веществ всех живых организмов и подразумевающее поступление питательных веществ в клетку, и выведение из нее метаболитов. Реализация этих процессов осуществляется через полупроницаемую мембрану, пропускающие молекулы одних веществ и препятствующие прохождению других.  Если по разные стороны полупроницаемой мембраны, которая способна пропускать только молекулы воды, находятся солевые растворы с различной концентрацией, закономерно ожидать выравнивания концентрации, которое приведет к перемещению молекул воды из  менее концентрированного раствора  в сторону раствора с большей концентрацией. Движущей силой в данном случае является осмотическое давление.

Обратный осмос – понятие, имеющее место в том случае, когда на раствор с большей концентрацией воздействуют внешним давлением, величина которого превышает осмотическое. В этом случае происходит перемещение молекул воды в обратном направлении, то есть от более концентрированного раствора в сторону раствора с меньшей концентрацией. Таким образом, избыточное давление, величина которого превышает величину осмотического, «заставляет» молекулы воды диффундировать через мембрану в обратном направлении, противоположном прямому осмосу.

Очистка воды обратным осмосом:  принцип функционирования мембранных систем

Способ очистки воды, в основе которого лежит процесс обратного осмоса, применяется с начала 60-х годов прошлого столетия в качестве основной методики опреснения морской воды. На сегодняшний день с использованием подобных установок в сутки производится сотни тысяч тонн бутилированной питьевой воды, эффективность очистки которой не подвергается сомнению. Вкратце фильтры обратного осмоса можно охарактеризовать следующим образом: они представляют собой устройства, в основе которых используется инновационная технология очистки воды. Если не вдаваться в подробности и отбросить все технологические нюансы, то фильтрация воды в них осуществляется благодаря наличию специальной мембраны, предназначенной для удаления примесей, находящихся в воде в растворенном состоянии. Используя технологию очистки воды обратным осмосом, вы сможете произвести очистку воды от частиц, размеры которых не превышают 0,001-0,0001 мкм. В указанный диапазон входит большинство примесей, которые можно встретить в воде: соли жесткости, красители, малые молекулы, ионы натрия, сульфаты и нитраты. Если перед непосредственным применением установок обратного осмоса использовать дополнительные ступени очистки, такие как микро-, ультра- и нанофильтрация, а также механическая очистка, эффективность очистки с помощью обратноосмотических установок в разы повысится.

Обратный осмос фото

В основе работы систем обратного осмоса лежат баромембранные технологии, в соответствии с которыми движущей силой процесса является разница давлений, создаваемая по обе стороны полупроницаемой мембраны. Она изготавливается из пористых материалов, таких как полиамидные или ацетат целлюлозные пленки, а также полые волокна. С точки зрения конструктивных особенностей, различают два типа фильтрующих элементов:

• Половолоконные;
• Рулонные.

Важно! В системах водоподготовки наиболее распространенными являются обратноосмотические элементы рулонного типа, состоящие из двух полупроницаемых мембран и слоя гибких элементов ленточного типа, которые навиваются на центральную перфорированную водосборную трубку. Исходная вода, подвергаемая очистке, поступает в рулонный модуль и за счет особенностей его строения она разделяется на два потока:

• Пермеат — очищенная и обессоленная вода, прошедшая сквозь мембрану;
• Концентрат – вода, характеризующаяся высоким содержанием примесей, не прошедших через мембранные поры.

Строение фильтрационной мембраны и ее функции

Фильтрационная мембрана представляет собой композитный полимер, характеризующийся неравномерной плотностью и состоящий из двух слоев, которые неразрывно соединены между собой. Толщина наружного слоя составляет 0,00001 дюйма. Он выполняет барьерную функцию и лежит на менее плотном слое толщиной 0,005 дюймов. Мембрана обратного осмоса является фильтрующим элементом, отвечающим всем требованиям, в связи с этим, теоретически, в воде, пропущенной через мембрану, независимо от исходной концентрации минеральных веществ в воде, не должно присутствовать примесей вообще. Фактически, в воде, пропущенной через фильтр, присутствует незначительное количество минеральных примесей в концентрации 6-7 мг/л, что также соответствует санитарным требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

Основная функция фильтрующей мембраны, как видно из названия – фильтрация, которая осуществляется через поры материала. В воде, прошедшей через фильтровальную мембрану, содержаться низкомолекулярные соединения и ионы, меньшие по размерам, чем молекулы воды. Остальные примеси, присутствующие в воде, такие как вирусы, отдельные молекулы, а также растворенные соли и ионы металлов задерживаются.

В процессе функционирования обратноосмотической установки поверхность и поры полупроницаемой мембраны постепенно загрязняются, что отрицательно сказывается на производительности установки. Для восстановления первоначальных эксплуатационных характеристик устройства необходимо произвести промывку аппарата, также называемую циклом регенерации. Наиболее распространенным способом очистки поверхности мембраны является обратная промывка потоком воды или продувка сжатым воздухом.

Важно! Для увеличения временного интервала между прочистками устройства специалисты рекомендуют добавлять в поток сточной воды химические реагенты, предотвращающие образование осадка. Наиболее часто используемыми реагентами является серная кислота и/или ингибитор, которые добавляются в воду после ее прохождения через блок предварительной очистки.

Основные комплектующие обратноосмотических установок

Состав установок очистки воды обратного осмоса достаточно вариабелен и зависит от состава воды, подвергаемой очистке, и условий, в которых осуществляется данный процесс. Однако существует стандартная базовая комплектация, включающая следующие функциональные элементы:

• Фильтр предварительной очистки, предназначенный для предварительной подготовки воды, в процессе которой удаляются твердые частицы размером до 5 мкм;
• Фильтрующий блок, предназначенный для монтажа мембранных модулей, которые принимают непосредственное участие в фильтрации воды;
• Насосное оборудование, иными словами насос для обратного осмоса, создающий необходимую разницу давления, обеспечивающую обратный ток жидкости;
• Обвязка установки;
• Регулирующие и контрольно-измерительные инструменты, обеспечивающие контроль и автоматическое управление обратноосмотической установкой;
• Промывной блок, предназначенный для того, чтобы в нужный момент обеспечить промывку мембранной поверхности с целью повышения производительности установки.

Дополнительные картриджи, выполняющие второстепенные функции и устанавливаемые в систему для улучшения качественных характеристик воды:

• Минерализатор, благодаря использованию которого вода, подвергаемая очистке, насыщается минералами и солями, необходимыми для поддержания нормального солевого баланса в организме. Кроме того, вода, прошедшая через фильтры для очистки воды обратного осмоса, характеризуется более высоким уровнем pH;
• Ионизатор, предназначенный для ионизации воды и удаления негативных ионов. Вода, прошедшая через фильтры с ионизаторами, характеризуется более легким усвоением в организме человека, способствует наиболее оптимальной регуляции уровня pH, а также удалению токсинов из организма;
• Биокерамический картридж, восстанавливающий природную структуру воды. Употребление воды, прошедшей через обратноосмотическую установку с биокерамическим картриджем, способствует очищению организма, выведению токсинов и замедляет окисление свободных радикалов;
• Умягчающий картридж, установив который, вы получите воду, очищенную от ионов кальция, отвечающего за жесткость воды.

Важно! Если вы пользуетесь обратноосмотической установкой с дополнительным картриджем, необходимо позаботиться о том, чтобы в ней был установлен сдвоенный кран, предназначенный для воды, прошедшей дополнительную очистку, и воды, прошедшей только через фильтр обратного осмоса.

Процесс очистки воды методом обратного осмоса

Классическая схема очистки воды с использованием обратноосмотической установки является пятиступенчатой, и включает в себя последовательность этапов, соблюдение которой признано основным залогом эффективной очистки воды. Принцип работы современных обратноосмотических установок основан на прохождении воды, прошедшей предварительную механическую очистку, через полупроницаемую мембрану, характеризующуюся наличием микроскопических пор, задерживающих загрязнения, которые впоследствии смываются потоком воды в канализационную систему. Предварительная механическая очистка является первой и необходимой ступенью очистки воды, так как наиболее крупные частицы, попадая в поры фильтрационной мембраны, могут забить их, что снизит эксплуатационные характеристики обратноосмотической установки, или вовсе выведет ее из строя.

Ступень предварительной очистки подразумевает прохождение воды через фильтр, включающий в себя систему картриджей, и состоит из нескольких этапов, которые будут перечислены ниже:

• Фильтр грубой очистки, задерживающий механические частицы крупных размеров (песок и ржавчину);
• Угольный блок, предназначенный для очистки воды от нефтепродуктов, фенолов, хлора и тяжелых металлов;
• Фильтр тонкой очистки – этап, в процессе которого происходит завершающая доочистка воды, подразумевающая удаление частиц размером меньше 1 микрона.

• На четвертой стадии очистки вода непосредственно проходит через обратноосмотическую мембрану. На данном этапе происходит фильтрация воды через поры мембраны, размер которых способствует удалению из воды бактерий и других «мелкокалиберных» примесей;
• После того, как произошла фильтрация воды через поры обратноосмотической мембраны, она накапливается в герметичной емкости, изготовленной из металла или пластика, разделенной  резиновой мембраной. С одной стороны от мембраны происходит закачивание воздуха в емкость, с другой стороны поступает вода.
• После открытия крана происходит выталкивание воды из бака, после чего она проходит через пятую ступень очистки – угольный фильтр. Пройдя пятиступенчатую очистку, вода становится полностью готовой к употреблению, отличается приятным вкусом и запахом.

Важно! Единственный недостаток обратноосмотических установок – длительность очистки, обусловленная их невысокой производительностью.

Преимущества фильтров обратного осмоса

• Наиболее высокий уровень очистки воды по сравнению с другими фильтрационными установками;
• Отсутствие необходимости использования дополнительных реагентов в процессе эксплуатации обратноосмотических установок;
• Обратноосмотические установки характеризуются компактной схемой размещения оборудования, входящего в их комплект;
• В продаже можно найти множество моделей фильтров обратного осмоса, характеризующихся различной производительностью и широким набором эксплуатационных характеристик, что позволяет их использовать как в бытовых, так и в коммерческих целях;
• Легкость использования и нетребовательность в процессе эксплуатации;
• Автоматизированная работа установки – еще одно преимущество фильтров обратного осмоса;
• Конструктивные особенности подобных установок также находятся на высшем уровне. Их отличительной особенностью является модульная система, благодаря которой вы получаете возможность увеличить производительность установки со стандартной комплектацией за счет встраивания дополнительных фильтрующих картриджей;
• Трубопроводная обвязка и арматура обратноосмотических установок изготавливается из материалов, устойчивых к коррозии, что также положительно сказывается на их эксплуатационных характеристиках.

Системы обратного осмоса своими руками: рекомендации специалистов

• Прежде чем перейти к закупке всех составляющих элементов для монтажа обратноосотической установки, необходимо определить давление воды в трубе. Если оно не превышает 2,5 бара, необходимо приобрести насос, повышающий давление.
• Помимо этого, важно рассчитать количество воды, которое потребуется вам в сутки. Необходимо помнить, что производительность мембраны, которая может очистить от 50 до 100 галлонов  воды в сутки, определяет производительность всей системы.
• Для оптимального подбора всех фильтров и дополнительно встраиваемых картриджей, рекомендуется произвести предварительный анализ воды, а именно ее минерального состава. Стандартная обратноосмотическая установка включает в себя три фильтра предварительной очистки, однако, в случае высокого качества воды и ее оптимальных органолептических характеристик, их количество может быть уменьшено до двух.
• Помимо вышеперечисленных элементов, необходимо приобрести ограничитель потока воды, представляющий собой трубку с калиброванным отверстием и пластиковой вставкой, которая предназначена для выброса потока воды в канализационную систему.

Чтобы правильно подобрать ограничитель потока, необходимо учитывать производительность мембраны:

• Для мембраны, которая может очистить 50 галлонов воды, потребуется ограничитель потока 300;
• Для мембраны, очищающей 75 галлонов воды – ограничитель потока 450;
• Для мембраны, очищающей 100 галлонов воды – ограничитель потока 550.
• Для увеличения производительности системы перед фильтром предварительной очистки рекомендуется установить редуктор.
• В процессе установки фильтров обратного осмоса все компоненты системы необходимо соединять с помощью пластиковых трубок в правильной последовательности, а для герметизации соединений использовать ФУМ-ленту и паклю с герметиком.

В процессе сборки обратноосмотических установок вам потребуется следующие материалы:

Мембрана и корпус для нее;

Система фильтров: механические фильтры, угольный фильтр, а также дополнительные фильтры;

• Накопительный бак;
• Насос для обратного осмоса;
• Ограничитель потока;
• Манометр для измерения водного давления;
• Счетчик холодной воды;
• Редуктор;
• Кран;
• Доска для крепления фильтров;
• Два метра трубы небольшого диаметра;
• Дренажный хомут на шланг в канализацию;
• ФУМ-лента и пакля.

Как установить систему обратного осмоса? Основные положения

• Связи с тем, что существует несколько способов установки фильтров обратного осмоса, в первую очередь, из всех существующих вариантов необходимо выбрать наиболее подходящий для эксплуатации в домашних условиях. Наиболее распространенным вариантом является установка и подключение обратного осмоса под раковиной.
• Монтаж системы может осуществляться как вертикально, так и горизонтально. Если при размещении накопительного бака вам пришлось столкнуться с нехваткой места под раковиной, его можно расположить в кухонном шкафу или в положении на боку, что никак не отразится на функционировании установки.
• Кроме того, конечный выход воды необходимо подключить  к отдельному крану, который необходимо установить в непосредственной близости к раковине или подключить к какому-то устройству, например, к кофеварке.

Важно! Фильтры со встроенной мембраной и дополнительными картриджами необходимо  располагать таким образом, чтобы в процессе эксплуатации к ним был обеспечен удобный доступ для замены картриджей.

• Чтобы обеспечить выведение воды в систему обратного осмоса, в трубу с холодной водой необходимо врезать тройник.

Важно! В случае возникновения необходимости в установке подкачивающей помпы, ее необходимо размещать таким образом, чтобы она располагалась перед обратноосмотической полупроницаемой мембраной, но после фильтров предварительной очистки. Подобное размещение мембраны продлевает эксплуатационный срок насоса, так как он не засоряется водопроводной грязью.

• В связи с тем питание помпы осуществляется от электросети, во избежание протечек и дальнейшего замыкания необходимо тщательно загерметизировать все стыки.
• Кроме того, необходимо позаботиться об установке перепускного четырехвходового клапана, предназначенного для перекрытия подачи воды в случае переполнения накопительного бака. На один вход клапана осуществляется подача воды, прошедшей через механический фильтр, с другого – осуществляется подача воды на обратноосмотическую мембрану.
• Подключение остальных разъемов осуществляется в разрыв между накопительным баком и мембраной. В случае монтажа системы, в которой отсутствует накопительный бак, оба разъема направлены в канализационную систему.
• Чтобы осуществить установку крана питьевой воды на раковину, необходимо подготовить фиксаторы труб и крепежные гайки. Если соответствующее отверстие под кран отсутствует, его необходимо вырезать, используя дрель и сверло с алмазным напылением.

Важно! Устанавливая фильтр, необходимо осуществить монтаж хомута на сточную трубу, который должен располагаться выше гидравлического затвора.

• После того, как вы завершили установку, осуществите промывку системы, спустив некоторое количество отфильтрованной воды. Чтобы произвести данную манипуляцию, необходимо закрыть вентиль в бак, и некоторые время держать кран открытым. Выполнив это условие, закройте кран и откройте бак. После того, как он заполнится, всю воду необходимо спустить в канализацию. Если вы осуществите все вышеперечисленные рекомендации, можете быть уверены в надлежащем качестве воды, прошедшей фильтрацию.

Как продлить эксплуатационный срок системы? Замена картриджей

• В процессе очистки воды в домашних условиях важно поддерживать надлежащее состояние обратноосмотических установок, вовремя производя замену расходных материалов.
• С учетом количества очищенной воды, количество которой можно отследить по показаниям счетчика, замену механических и угольных фильтров необходимо осуществлять не реже одного раза в 3-6 месяцев;
• Срок службы обратноосмотической мембраны также вариабелен и, завися от количества, температуры и качества воды, колеблется от 1 до 5 лет.

О необходимости замены мембраны можно судить по следующим сигналам:

• Снижение давления в системе;
• Ухудшение качественных характеристик воды, прошедшей фильтрацию;
• Появление осадка в мембране.

Важно! Если система очистки не эксплуатировалась в течение недели, мембрана подлежит обязательной дезинфекции.

strport.ru