Обратный осмос: описание систем очистки, используемых в быту. Разбираемся в особенностях обратного осмоса — что это, и для чего используется? Обратно осмотическая фильтрация воды

2. Назначение

3. Решаемые проблемы

4. Области применения

5. Принцип работы

6. Типы обратного осмоса

7. Устройство. Схемы

8. Автоматизация

9. Госты. Нормативы

10. Рекуперация энергии

11. Справочник

1. Описание явления обратного осмоса

Явление осмоса лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Благодаря ему в каждую живую клетку поступают питательные вещества и, наоборот, выводятся шлаки.

Явление осмоса наблюдается, когда два соляных раствора с разными концентрациями разделены полупроницаемой мембраной.

Мембрана работающая на основе обратного осмоса пропускает молекулы и ионы определенного размера, но служит барьером для веществ с молекулами большего размера. Таким образом, молекулы воды способны проникать через мембрану, а молекулы растворенных в воде солей - нет.

Если по разные стороны полупроницаемой мембраны находятся солесодержащие растворы с разной концентрацией, молекулы воды будут перемещаться через мембрану из слабо концентрированного раствора в более концентрированный, вызывая в последнем повышение уровня жидкости. Из-за явления осмоса процесс проникновения воды через мембрану наблюдается даже в том случае, когда оба раствора находятся под одинаковым внешним давлением.

Разница в высоте уровней двух растворов разной концентрации пропорциональна силе, под действием которой вода проходит через мембрану. Эта сила называется "осмотическим давлением".

В случае, когда на раствор с большей концентрацией воздействует внешнее давление, превышающее осмотическое, молекулы воды начнут двигаться через полупроницаемую мембрану обратного осмоса в обратном направлении, то есть из более концентрированного раствора в менее концентрированный.

Этот процесс называется "обратным осмосом". По этому принципу и работают все мембраны обратного осмоса.

Вещества разделяются на молекулярном уровне, при этом с одной стороны мембраны накапливается практически идеально чистая вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону. Таким образом, обратный осмос обеспечивает гораздо более высокую степень очистки, чем большинство традиционных методов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ с помощью активированного угля.

Установки обратного осмоса в наличии на складе:

Модель	Произв-ность, м3/час	Мощность, кВт	Вес, кг	Габариты, мм	Скачать.pdf

2. Назначение

Система обратного осмоса предназначена для глубокой очистки и обессоливания воды, удаления органических соединений, микроорганизмов, взвесей, для подготовки воды хозяйственно-бытового, промышленного и питьевого назначения.

А также применяется на объектах:

• АЭС (комплексы водоснабжения)
• ТЭЦ, ГЭС (системы технологической очистки воды)
• ГАЗОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА (блочных комплексы водоподготовки)
• ЖКХ (водоснабжение объектов I категории)
• Научно-исследовательских комплексов (очистка воды для лабораторий по разработке бактериологического оружия)

3. Решаевые проблемы

Обратноосмотическая мембрана очень хорошо отделяет неорганические вещества. В зависимости от типа применяемой мембраны (ацетатцеллюлозная или тонкопленочная композитная) степень очистки составляет по большинству неорганических элементов 85%-98%.

Мембрана обратного осмоса также удаляет из воды и органические вещества. Органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются полностью; а с меньшим - могут проникать через мембрану в незначительных количествах. Большой размер вирусов и бактерий практически исключает вероятность их проникновения через мембрану.

В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы, определяющие ее вкус. В результате, на выходе системы обратного осмоса получается свежая, вкусная, настолько чистая вода, что она, строго говоря, даже не требует кипячения.

Ниже приведены ориентировочные показатели, которым должна соответствовать исходная вода, подаваемая на обратноосмотические мембраны (наличие некоторого диапазона обусловливается требованиями разных производителей мембран):

мутность	до 1-5 ЕМФ
окисляемость перманганатная	до 3 мгО/л
водородный показатель (рН)	3-10, (иногда 2-11)
нефтепродукты	0,0-0,5 мг/л
сильные окислители (хлор свободный, озон)	до 0,1 г/л
марганец общий (Mn)	до 0,05 мг/л
железо общее (Fe)	до 0,1-0,3 мг/л
кремниесоединения (Si)	до 0,5-1,0 мг/л
сероводород	0,0 мг/л
индекс SDI	до 3-5 ед.
минерализация общая	до 3,0-20 г/л
температура воды	5-35 (иногда до 45) °С
давление	0,3-6,0 МПа
температура воздуха в помещении	5-35°С
влажность воздуха в помещении	≤ 70%

4. Области применения

Наиболее актуальными на сегодняшний день применениями фильтров обратного осмоса считаются:

Обессоливание, снижение минерализации (опреснение) подземных вод;

Опреснение морской воды;

Приготовление технологических растворов специального применения в промышленности;

Отделение ценных компонентов из растворов (концентрирование);

Концентрирование растворенного вещества.

Основным направлением использования обратного осмоса является очистка воды, главным образом, обессоливание солоноватых вод и особенно морской воды с целью получения питьевой воды. Другой важной областью применения обратноосмотических установок является использование обратного осмоса как стадии предварительного обессоливания воды при производстве ультрачистой воды для полупроводниковой, медицинской и теплоэнергетической отраслей промышленности.

На стадии концентрирования обратный осмос широко используется в пищевой промышленности (концентрирование фруктовых соков, сахара, кофе) и в молочной промышленности (для концентрирования молока на начальной стадии сыроделия), а также при очистке сточных вод (в гальванике для концентрирования гальваностоков).

Сравнение методов обессоливания (ионный обмен и обратный осмос)

Обратный осмос

Преимущества:

Очень высокое качество получаемой воды, которое обусловлено весьма «мягкими» с физико-химической точки зрения условиями проведения процесса;

Неограниченная производительность (путем набора стандартных модулей и блоков) и одновременно - небольшие габариты;

отношение: производительность/габариты - лучшее по сравнению с другими методами обессоливания - дистилляцией, ионообменом, электродиализом;

Относительно низкие эксплуатационные расходы;

Малый расход ингибиторов отложений и реагентов для отмывки отложений на мембранах;

Низкая энергоемкость (процесс осуществляется без фазовых переходов, и, следовательно, энергия требуется лишь для создания градиента давления и рециркуляции раствора);

Возможность почти во всех случаях сброса концентрата в канализацию (в окружающую среду) без обработки.

Недостатки обратного осмоса:

Необходима тщательная предподготовка воды для обеспечения большой производительности мембран и длительного срока их службы;

Большой объем сбрасываемого концентрата (с учетом компоновочных решений расход пермеата может составить 75-80% исходной воды, концентрат - 20-25%) и, следовательно, значительный расход исходной воды;

Большие капитальные затраты;

Желательный непрерывный режим работы установок.

Ионообмен

Преимущества:

Возможность получения воды очень высокого качества (многоступенчатые установки), в том числе для котлов любого давления и промывки печатных плат электронного оборудования;

Способность работать при резко меняющихся параметрах питающей воды;

Небольшие капитальные и энергозатраты;

Небольшой объем воды на собственные нужды, особенно у противоточных фильтров;

Недостатки:

Относительно большой расход реагентов, особенно у натрий-катионитных фильтров;

Эксплуатационные расходы увеличиваются пропорционально солесодержанию исходной воды и при необходимости уменьшать предел обессоливания обработанной воды;

В зависимости от качества исходной воды требуется предподготовка - иногда весьма сложная;

Необходима обработка сточных вод и сложности с их сбросом.

5. Принцип работы

В обратноосмотической технологии используется полупроницаемая мембрана, которая пропускает только молекулы воды и задерживает молекулы загрязняющих веществ. Наиболее часто в технологии обратного осмоса используется процесс, известный как перекресное течение, что позволяет мембране самоочищаться. В то время, как часть жидкости проходит через мембрану, другая ее часть двигается в обратном направлении, вымывая из мембраны обратного осмоса задержанные частички.

В процессе обратного осмоса требуется движущая сила, которая будет проталкивать жидкость через мембрану, наилучшим вариантом является давление, создаваемое помпой. Чем выше давление, тем больше движущая сила.

Установки обратного осмоса способны задерживать бактерии, соли, сахара, протеины, частицы, красители и другие загрязняющие вещества, молекулярная масса которых больше 150-250 далтонов.

Разделение ионов обратным осмосом происходит с участием заряженных частиц. Это значит, что расстворенные ионы, которые несут заряд, равный зараряду солей, более вероятно будут отброшены мембраной, чем те, которые не заряжены, например органика. Чем больше заряд частицы и ее размер, тем выше вероятность того, что она будет отброшена мембраной.

6. Типы обратного осмоса

В современной водоподготовке используются три основных типа мембран обратного осмоса: целлюлозные (CA) и из смеси триацетата целлюлозы с ацетатом целлюлозы (CTA), полностью из ароматического полиамида и тонкопленочные композитные (TFC) мембраны. Основные исходные требования, предъявляемые к мембранам следующие:

Свободная проницаемость для воды

Высокая селективность

Работоспособность при высоких давлениях

Стойкость в широком диапазоне pH и температуры

Устойчивость к воздействию химических веществ, в том числе окислителей (таких, как

свободный хлор)

Биологическая стойкость к бактериям

Низкая адгезия поверхностного слоя к осаждаемым веществам

Целлюлозные мембраны появились первыми, и именно на них в конце 1950-х годов был продемонстрирован принцип обратного осмоса. Эти мембраны асимметричны и состоят из тонкого плотного поверхностного слоя (от 0,2 до 0,5 мкм) и толстой пористой подложки. Задержка растворенных веществ осуществляется тонким плотным слоем и пористой подложкой, обеспечивающей прочность конструкции.

Ацетат целлюлозы может использоваться в листах или в виде полых волокон. Мембраны из ацетата целлюлозы недороги и просты в изготовлении, но имеют ряд ограничений. Асимметричная структура делает их восприимчивыми к уплотнению при высоких давлениях и, особенно при повышении температуры. Уплотнение происходит, когда тонкий плотный слой мембраны утолщается за счет слияния с толстой пористой подложкой, что приводит к сокращению потока продукта.

Мембраны из ацетата целлюлозы подвержены гидролизу и могут использоваться только в ограниченном диапазоне pH (самые низкие значен ия рН от 3 до 5, а самые высокие рН от 6 до 8, в зависимости от производителя). При температуре выше 35°C они начинают разрушаться, а также они уязвимы для атак бактерий.

Мембраны из ацетата целлюлозы имеют высокую проницаемость для воды, но плохо задерживают загрязнения с низким молекулярным весом.

В последствии были разработаны мембраны из триацетата целлюлозы с улучшенными характеристиками селективности по соли, сниженной чувствительностью к рН, высокой температуре и микробным атакам. Тем не менее, мембраны из триацетата целлюлозы имеют более низкую водопроницаемость, чем мембраны из ацетата целлюлозы. Чтобы получить желаемые характеристики обеих мембран, были разработаны смеси триацетата целлюлозы и ацетата целлюлозы.

Мембраны из армированного полиамида (е полиамидные мембраны) с полой конфигурацией волокна были впервые разработаны компанией Дюпон. Как и целлюлозные мембраны, они имеют асимметричную структуру с тонкой (от 0,1 до 1,0 мкм), плотной пленкой и пористой подложкой.

Полиамидные мембраны, в отличие от целлюлозных, имеют лучшую биологическую стойкость и менее восприимчивы к воздействию гидролиза. Они могут работать даже выше диапазона рН от 4 до 11, но постоянное использование на краях этого диапазона может привести к началу необратимого разрушения мембраны.

Оболочка этих мембран может выдерживать более высокие температуры, чем у целлюлозных. Однако, как и целлюлозные, они уплотняются при высоких давлениях и температурах. У них лучше селективность по NaCl и органическим веществам.

Основным недостатком полиамидных мембран является то, что они подвержены разрушению под воздействием окислителей, таких как свободный хлор.

Тонкопленочные композитные мембраны изготавливаются путем формирования тонкой и плотной поверхностной пленки (с большим сопротивлением по потоку для растворенных веществ) поверх пористой подложки.

Конструкционные материалы и технологические процессы для изготовления этих двух слоев могут быть различными и оптимизируются с целью получения лучшего сочетания большого потока воды и низкой проницаемости для растворенных в ней веществ.

Характеристики потока пропускаемой воды и сопротивляемости растворенным в ней веществам в основном определяются тонким поверхностным слоем, толщина которого колеблется в пределах от 0,01 до 0,1 мкм.

7. Устройство обратного осмоса.

Первой стадией процесса обратного осмоса является тонкая очистка исходной воды от механических примесей. Обычно для этого используются фильтры патронного типа, размещаемые в однопатронных или мультипатроных фильтродержателях, в зависимости от производительности ОО-установки. Данный фильтр относится к фильтрам периодического действия, работающим под давлением. Механизм работы патронных фильтрующих элементов относится к глубинной и/или поверхностной фильтрации, т.е. механические примеси, задерживаемые фильтрующим элементом, накапливаются внутри слоя фильтрующей перегородки.

Вода, очищенная на патронных фильтрах, подается на насос высокого давления, назначением которого является достижение давления исходной среды расчетного давления для осуществления массообменных процессов, протекающих на полупроницаемых обратноосмотических мембранах. Подбор высоконапорного насоса производится исходя из его рабочей характеристики. При этом рабочая точка насоса должна находится в диапазоне от 0,6 - 0,7 максимальной его производительности.

При невозможности установить «паритет» между давлением и производительностью насоса высокого давления (а это бывает чаще всего) между всасывающим и нагнетающим патрубками насоса устанавливается байпассный вентиль, с помощью которого и осуществляется данная операция (по показаниям ротаметра и манометра исходной воды, поступающей на установку обратного осмоса). Регулировка процесса повышения давления исходной воды производится один раз в процессе пуско-наладочных работ. В процессе эксплуатации ОО-установки осуществляется только контроль указанных параметров исходной воды.

После того как давление исходной воды повышено, она поступает на модули, в которых размещены обратноосмотические мембраны, где собственно и происходит разделение исходной воды на пермеат и концентрат. Концентрат, выходящий из установки обратного осмоса, имеет достаточно высокое давление и его транспортировка к месту сброса или утилизации не вызывает особых трудностей. Давление пермеата после обратноосмотической установки редко превышает 1 атм. Поэтому, чаще всего его приходиться подавать в накопительную емкость, откуда с помощью повышающего насоса он транспортируется на дальнейшие стадии очистки.

8. Автоматизация.

Компания ООО «НПЦ ПромВодОчистка» реализует установки обратного осмоса в различных комплектациях, в зависимости требования Заказчика и все установки без исключения разрабатываются индивидуально.

Установки обратного осмоса могут комплектоваться различным оборудованием. В стандартную комплектацию входит:
- Рама
- Насосы высокого давления
- Трубная обвязка и арматура
- Блок мембранных модулей
- Фильтр тонкой очистки, 5 мкм
- Блок CIP-мойка
- КИП и автоматика

Трубная обвязка и арматура изготовлена из ПВХ. Фильтр тонкой очистки предохраняет мембраны от засорения механическими частицами. Насос повышения давления - создает необходимое давление на входе в блок мембранных модулей. Блок мембранных модулей состоит из корпусов из стекловолокна, в которых установлены мембраны. Блок CIP-мойки предназначен для проведения периодических химических промывок мембран. КИП - обеспечивает автоматическое управление установкой.

Степень автоматизации установки обратного осмоса может быть различна. От самой простой - контролирование основных режимов работы, и заканчивая - сложным комплексом с контролированием более 50 различных параметров и вывода данных на ПК или диспетчерский пульт

9. Нормативы. Госты.

Питьевая вода. Требования по СанПин 2.1.4.1074-01

Дистиллированная вода. Требования по ГОСТ 6709-72

Дистиллированная вода широко используется в различных отраслях промышленности (для изготовления косметики, тосолов), в химических лабораториях, на химических производствах и т.д.

Физико-химические показатели дистиллированной воды по ГОСТ 6709-72

Наименование показателя	Норма
1. Массовая концентрация остатка после выпаривания, мг/дм 3	не более 5
2. Массовая концентрация аммиака и аммонийных солей (NH 4), мг/дм 3	не более 0,02
3. Массовая концентрация нитратов (КО 3), мг/дм 3	не более 0,2
4. Массовая концентрация сульфатов (SO 4), мг/дм 3	не более 0,5
5. Массовая концентрация хлоридов (Сl), мг/дм 3	не более 0,02
6. Массовая концентрация алюминия (Аl), мг/дм 3	не более 0,05
7. Массовая концентрация железа (Fe), мг/дм 3	не более 0,05
8. Массовая концентрация кальция (Сa), мг/дм 3	не более 0,8
9. Массовая концентрация меди (Сu), мг/дм 3	не более 0,02
10. Массовая концентрация свинца (Рb), %	не более 0,05
11. Массовая концентрация цинка (Zn), мг/дм 3	не более 0,2
12. Массовая концентрация веществ, восстанавливающих КМnО 4 (O), мг/дм 3	не более 0,08
13. рН воды
14. Удельная электрическая проводимость при 20°С, См/м	не более 5·10 -4

Основным показателем, контролируемым при использовании дистиллированной воды, является электрическая проводимость, которая не должна превышать 5 мкСм/см.

Требования по микросименсам

деминерализованная вода—от 0,1 до 10 мкСм/см;
питьевая вода — от 100 до 1300 мкСм/см;
поверхностные воды — от 100 до 8000 мкСм/см;
сточные воды — от 1000 до 8000 мкСм/см;
солоноватая и морская вода — от 1000 до 80000 мкСм/см;
концентрированные кислоты — от 80000 до 2 млн. мкСм/см.

10. Рекуперация энергии.

При смешении даже самой простой системы: высоконапорного насоса и мембранной одноуровневой установки с выходом фильтрата 40% - удельное потребление энергии остается очень высоким (около 6-7 кВт*ч на 1 м 3 произведенной воды), при этом задвижка на сбросе концентрата должна пропускать 60% потока исходной воды, входящего с давлением, равным входному, минус потери напора в модулях (от 1 до 2 бар).

Таким образом, идея использования концентрата для работы турбины в целях рекуперации его энергии возникла очень быстро и в настоящее время такая методика является экономически целесообразной для любых размеров установки.

Многочисленные системы рекуперации энергии, существующие в настоящее время, можно объединить в две большие группы.

1. Турбина типа “ Pelton ” рекуперирует энергию концентрата и используете повторно на валу высоконапорного насоса, что позволяет разгрузить двигатель с момента производства концентрата.

Примечание. Процедуры запуска и автоматического останова должны прорабатываться вместе с проектировщиком.

При работе этой системы потребление энергии в рассмотренном случае снизится на 3 кВт*ч на 1 м 3 , если выбранный высоконапорный насос имеет КПД выше 85%, а система - только одну ступень обработки.

Примечание: Другие, менее совершенные типы турбин не используются для работы на больших установках.

В этом случае весь комплекс установок данной системы (предварительная обработка, перекачивание насосами из моря, нагнетание полученной воды) будет потреблять около 4,0-4,5 кВт*ч на 1 м 3 .

2. Система, называемая системой обмена энергии рекуперирует энергию концентрата , чтобы воздействовать непосредственно на такой же объем предварительно обработанной воды с помощью давления на нескольки бар ниже давления подачи (из-за потерь давления в модулях и обменнике энергии).

В этом случае высоконапорный насос с точностью 1 или 2% (учитывая внутренние утечки в системе обмена) будет перекачивать только расход, равный расходу пермеата, т.е. в данном случае 41 м 3 /час, что показано в примере на рисунке.

Насос-бустер будет компенсировать потерю напора, о которой говорилось выше (3 бар). Такие системы (ротационные или линейные со свободным поршнемимеют более высокий КПД (94-97%) по сравнению с центробежными насосами. Удалось показать, что установка, работающая точно с проектнымипараметрами на морской воде с солесодержанием 36 г/л, может потреблять не более 2 кВт*ч на 1 м 3 полученной воды.

В целом выигрыш энергии по сравнению с турбиной “Pelton ” составляет 0,5 - 0,8 кВт*ч на 1 м 3 и таким образом, общее потребление энергии этими системами составляет от 3,2 до 4 кВт*ч на 1 м 3 получаемой воды.

Примечание: При включении второй ступени обработки (100%) к вышеуказанным цифрам необходимо добавить 0,5 кВт*ч/м 3 (энергопотребление второй ступени)

11. Справочник.

Соотношение единиц измерения объема

Из В cм 3 м 3 литр (дм 3) дюйм 3 фут 3 UK пинта UK галлон US пинта US галлон cм 3 0.001 0.061024 0.0000353 0.001760 0.00022 0.002113 0.000264 м 3 1000 61023.7 35.3147 1759.75 219.969 2113.38 264.172 литр (дм 3) 1000 0.001 61.0237 0.035315 1.75975 0.219969 2.11338 0.264172 дюйм 3 16.3871 0.016387 0.0005787 0.028837 0.003605 0.034632 0.004329 фут 3 28316.8 0.028317 28.3168 1728 49.8307 6.22883 59.8442 7.48052 ярд 3 764555 0.764555 764.555 46656 1345.429 168.1784 1615.793 201.974 UK пинта 568.261 0.0005683 0.568261 34.6774 0.020068 0.125 1.20095 0.150119 UK галлон 4546.09 0.0045461 4.54609 277.42 0.160544 9.6076 1.20095 US пинта 473.176 0.0004732 0.473176 28.875 0.01671 0.832674 0.104084 0.125 US гал лон 3785.41 0.0037854 3.785411 0.133681 6.661392 0.832674

Соотношение единиц измерения давления

Из В атм мм рт.ст. мбар бар паскаль дюйм вод.ст. атм 1013.25 1.0132 101325 406.781 14.6959 мм рт.ст. 0.0013158 1.33322 0.001333 133.322 0.53524 0.019337 мбар 0.0009869 0.750062 0.001 0.401463 0.014504 бар 0.9869 750.062 1000 100000 401.463 14.504 паскаль 0.0000099 0.007501 0.01 0.00001 0.004015 0.000145 дюйм вод.ст. 0.0024583 1.86832 2.49089 0.002491 249.089 0.036127 дюйм рт.ст. 0.033421 25.4 33.8639 0.0338639 3386.39 13.5951 0.491154 фунт/дюйм 2 0.068046 51.7149 68.9476 0.068948 6894.76 фут 3 /час UK галл/час US галл/час литр/сек (дм 3 /сек) фут 3 /час UK галл/час US галл/час

Бытовые фильтры для воды обратный осмос необходимы для очистки водопроводной воды от посторонних примесей.

После прохождения по старым трубам в воде могут оставаться не только бактерии, но и строительный мусор.

Особо опасны соли тяжелых металлов, которые могут спровоцировать развитие тяжелых заболеваний, а также нарушить работу сантехнических приборов и бытовой техники.

Фильтры обратного осмоса сегодня являются одними из самых эффективных. Они успешно устраняют марганец, железо, хлор, опасные бактерии и делают воду полностью пригодной для питья.

В конструкцию оборудования входят накопительный бак, сменные картриджи, специальная мембрана, а также у ряда моделей присутствует насос.

В целом прибор получается компактным и вполне доступным по цене и обеспечивает высокий уровень очистки воды.

Впервые данную технологию применили в 1970 году. На тот момент ее использовали для очистки воды в медицинских, а также промышленных целях, для опреснения морской воды.

Результат – вода, схожая по составу с талой и дистилированной, пригодной для питья без обязательного кипячения.

Очистку воды обеспечивает сложная многоступенчатая система из предфильтров, мембраны из постфильтров.

Сначала вода поступает в предфильтр, который устраняет механические загрязнения, органические соединения, хлор.

Прежде, чем выбрать оборудование, необходимо определиться с желаемыми характеристиками:

• Производительность устройства,
• Уровень давления в водопроводе (необходимо использовать насос, если показатель менее 2 атм),
• Качество воды для правильного подбора фильтрующего картриджа.

Также фильтры могут иметь и дополнительные функции, например:

• Инфракрасное излучение,
• Минерализация.

На отечественном рынке представлена продукция разных производителей. Наиболее популярны изделия Аквафор, Атолл и Новая вода.

Уже давно и успешно используются российскими покупателями. Особой популярностью пользуются модели с минерализаторами.

Конструкция включает в себя полупроницаемую мембрану, которая очищает воду на 99%. Через нее проходят только молекулы воды, а тяжелые металлы, химические соединения, соли и бактерии задерживаются.

Улучшат состав и вкусовые качества воды фильтры Аквафор «Морион», оснащенные минерализатором. Они оснащают воду неорганическими солями, полезными для здоровья.

Новая Вода фильтры для воды обратный осмос – оснащены системой Prio и мембранами из композитной полимерной пленки. Ее производством занимается японская компания Toray Industries. Фильтрующая мембрана обеспечивает очистку воды от всех посторонних примесей с высокой скоростью и в широком температурном диапазоне.

Линейка фильтров Новая вода представлена моделями Praktic, Econic и Expert. Praktic – это доступные по цене бытовые фильтры с быстросъемной мембраной. Econic и Expert – компактные, легкие и стильные. Отличаются высокотехнологичным дизайном. Подключаются с помощью тройника и шарового крана к водопроводу.

Фильтры для воды Атолл с обратным осмосом – оснащены пятиступенчатой системой очистки. Компактные модели удобно разместить под раковиной, а если места недостаточно, бак можно поставить в любой шкаф рядом с мойкой.

Картриджи менять очень просто, без отключения от канализации, бака и крана. Очистка воды происходит без химических препаратов, через мембрану из нескольких слоев. Надежно удерживаются все нерастворимые частицы и примеси.

Для бытовых целей активно используются корпусные системы с компактным корпусом, который содержит все комплектующие. Главная особенность – отсутствие несущей конструкции.

ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ

Как происходит подключение фильтра для воды с обратным осмосом

Требует правильной установки. От этого будет зависеть и срок его службы, и уровень очистки. Важно учесть, хватит ли места под оборудование, и насколько будет удобно дотянуться до устройства, чтобы заменить картридж.

Оптимальное место для установки – под кухонной раковиной. Монтаж своими силами не рекомендуется, лучше всего доверить процедуру профессионалам.

Из инструментов потребуются фум лента, сверла, дрель. Проверить правильность установки и работы оборудования помогут манометр и TDS-метр для анализа воды.

ВИДЕО ОБЗОР

Для большинства моделей производители прикладывают паспорт с подробной схемой подключения, которой необходимо придерживаться.

• Для начала необходимо освободить место под раковиной, принести полотенце и емкость под воду.
• Затем нужно перекрыть кран с холодной водой и открыть его на смесителе для стравления давления.
• Следующий этап – требуется вкрутить шаровой кран и намотать фум ленту, чтобы предотвратить протечки.
• Далее нужно открутить гибкий шланг, подающий воду в смеситель. Если шланг эксплуатируется более года, используйте резиновую прокладку.

Останется накрутить гайку на другой конец муфты. Затем нужно перекрыть отвечающий за подачу воды кран и открыть общий кран.

• Затем требуется открыть смеситель на мойке, чтобы спустить воздух в шланге. После того, как воздух уйдет, закрыть кран. Вода упрется и создаст высокое давление. На резьбу подачи воды необходимо намотать фум ленту.
• Следующий этап работы – установка дренажного хомута. Для этого потребуется дрель со сверлом на 7 мм.

Установка хомута должна быть в месте выше гидрозатвора, чтобы запахи от канализации не поступали наверх.

• Распакуйте дренажный хомут и просверлите отверстие под полипропиленовую трубку. В комплекте должно быть уплотнение на самоклеящейся основе, которое нужно вклеить с лицевой части хомута.
• На полипропиленовую трубку нужно надеть гайку и продеть в лицевую часть хомута так, чтобы она выступила на несколько сантиметров.
• Трубку вставьте в отверстие и загните вниз внутри сифона, приложите вторую часть хомута и стяните болтами.
• Кран вывода воды чаще всего ставят в углу мойки под правую руку. Обязательно снизу должно остаться место под усадку прокладки.
• Фильтрующие картриджи нужно распаковать и положить в корпуса, закрутите и затяните их.
• Перед запуском устройства проверьте все соединения и начните плавно открывать кран, подающий воду. При высоком давлении в течение нескольких минут вода начнет поступать. Тщательно следите за появлением протечек. Можно подложить картон, который подаст сигнал, если где-то капает вода. На полное наполнение бака потребуется около полутора часов. Когда он заполнится, клапан перекроет подачу воды.

Если давления недостаточно, необходима установка помпы – вибрационного насоса. Качественные модели насосов работают автоматически.

› Метод обратного осмоса: принцип

— Почему процесс носит таков странное название — обратный осмос? Что такое осмос и почему он обратный?

— Осмос (от греч. osmos — толчок, давление) — процесс самопроизвольного переноса растворителя (преимущественно воды) через полупроницаемую перегородку (мембрану), разделяющую два раствора с разной концентрацией. Например, чистую воду и раствор солей. Если мембрана пропускает только воду и не пропускает растворенные вещества, то вода будет проходить через мембрану в направлении к более концентрированному раствору до тех пор, пока не наступит равновесие и не выровняется давление (или концентрация) по обе стороны мембраны. Давление, при котором наступает это равновесие, называется осмотическим давлением раствора.

Это давление зависит от природы растворенного вещества и его концентрации. Осмос играет очень важную роль в жизни животных и растительных организмов. Именно осмотическое давление в живых клетках придает растительным и животным тканям прочность и упругость. Давление крови у человека составляет 7,7 атм, а в клетках пустынных растений — более 100 атм. Благодаря осмосу растения могут всасывать воду и растворенные в ней питательные вещества. Чувство жажды у человека также вызвано изменением осмотического давления крови. По отношению к осмотическому давлению крови жидкости подразделяются на три типа: гипотонические, изотонические и гипертонические.

— Изотонический раствор — это что-то из области медицины?

— Гипотонические растворы имеют более низкое осмотическое давление , чем в крови (в них меньше содержание солей); изотонические — одинаковое давление; гипертонические — более высокое давление. Вот почему в сталелитейных цехах рабочим дают пить солоноватую воду для предотвращения обезвоживания организма, а спортсмены пьют специальные изотонические напитки для утоления жажды.

Процесс обратного осмоса заключается в фильтрации растворов через полупроницаемую мембрану под давлением, превышающем осмотическое, при этом через мембрану проходит преимущественно вода, а растворенные вещества остаются в растворе. Движущей силой этого процесса является разность приложенного и осмотического давлений.

— Расскажите немного об истории технологии обратного осмоса?

— Обратный осмос относится к мембранным процессам разделения компонентов растворов и суспензий, так как разделение происходит на полупроницаемой перегородке, называемой мембраной. Это обстоятельство коренным образом отличает обратный осмос от других методов очистки . Применение мембран для отделения одних компонентов раствора от других имеет очень давнюю историю, восходящую еще к Аристотелю, впервые обнаружившему, что морская вода
опресняется, если ее пропустить через стенки воскового сосуда. Изучение этого явления и других мембранных процессов началось гораздо позже, в начале XVIII века, когда Реомюр использовал для научных целей полупроницаемые мембраны природного происхождения.

Но до середины 20-х годов уходящего века все эти процессы имели сугубо теоретический интерес, не выходя за пределы лабораторий. В 1927 году немецкая фирма «Сарториус» получила первые образцы искусственных мембран. После Второй мировой войны американцы, используя немецкие наработки, наладили производство ацетатцеллюлозных и нитроцеллюлозных мембран. Лишь в конце 50-х — начале 60-х годов с началом широкого производства синтетических полимерных материалов появились первые научные работы, которые легли в основу промышленного применения обратного осмоса.

Первые промышленные обратноосмотические системы появились только в начале 70-х годов. Поэтому обратный осмос — сравнительно молодая технология по сравнению с тем же ионным обменом или адсорбцией на активированных углях. Тем не менее, метод обратного осмоса стал одним из самых экономичных, универсальных и надежных способов очистки воды, который позволяет снизить концентрацию коллоидных и растворенных компонентов на 96 — 99% и практически на 100% избавиться от микроорганизмов и вирусов. Так как качество водопроводной воды во всем мире после повального применения ДДТ значительно ухудшилось, возникла проблема эффективной очистки воды в бытовых условиях от разнообразных загрязнителей. Поэтому на основе промышленных схем и имевшихся бытовых картриджных систем очистки были разработаны недорогие, надежные и эффективные бытовые обратноосмотические системы.

— Пожалуйста, расскажите об устройстве этих систем подробнее.

— По сравнению с промышленными бытовые обратноосмотические системы устроены намного проще и компактнее. Размеры позволяют поместить их под стандартной кухонной мойкой. Для нормальной работы им достаточно давления водопроводной воды (3,5 — 4 атм). При давлении воды менее 2 — 2,5 атмосфер необходим повышающий давление насос. Бытовые обратноосмотические фильтры оснащены небольшим гидроаккумулятором, который устраняет неудобства, связанные с невысокой производительностью, а также автоматическим диафрагменным клапаном, отключающим систему при его заполнении.

Стандартная конфигурация бытовой системы включает в себя пятимикронный механический картридж, предохраняющий мембрану от загрязнения и повреждения механическими частицами, и угольный предфильтр, защищающий ее от разрушающего воздействия остаточного хлора. После предварительной очистки вода подается на мембрану. Та вода, которая прошла через мембрану, поступает в накопительный мембранный бак. А та, что не прошла, стекает в канализацию.

— Получается, что обратноосмотические системы сбрасывают часть воды. Почему не может быть отфильтрована вся вода?

— Первые лабораторные установки на плоских мембранах работали в режиме тупиковой фильтрации. Однако это приводит к концентрированию растворенных веществ у поверхности мембраны, что влечет за собой ухудшение производительности и качества очищенной воды. На поверхности мембраны происходит осаждение малорастворимых соединений (солей жесткости, железа, органических соединений), что, в конечном итоге, выводит мембрану из строя. Поэтому процесс обратного осмоса всегда проводят в режиме тангенциальной фильтрации (cross-flow): разделяемый поток движется в осевом направлении по межмембранным каналам рулонного модуля, а фильтрат — спиралеобразно по дренажному материалу и поступает в отводящую трубку. Концентрат выходит с другой стороны модуля и либо весь поступает на сброс, либо часть его возвращается обратно на вход системы. Соотношение потоков регулируется таким образом, чтобы избежать появления отложений на поверхности мембраны. Количество сбрасываемой воды обычно составляет 30-45%.

Вернемся к устройству системы. На выходе из бака стоит финишный угольный фильтр и ультрафиолетовый стерилизатор. Угольный фильтр используется для доочистки воды от низкомолекулярных органических соединений, которые могут проникнуть через обратноосмотическую мембрану или попасть в чистую воду из резиновой груши бака-накопителя, придавая воде неприятный запах и вкус.

— Если через мембрану не могут пройти микроорганизмы и вирусы, зачем ультрафиолетовый стерилизатор? Тем более на хлорированной воде?

— Да, обратноосмотическая мембрана является непреодолимым барьером для бактерий и вирусов, и вода после мембраны получается практически стерильная. Однако могут возникнуть ситуации, когда повреждается мембрана. К тому же замена картриджей осуществляется не в стерильных условиях. Возможно обратное заражение очищенной воды в накопительном баке через кран. Одним словом, вероятность всегда отлична от нуля. Поэтому наличие УФ-стерилизатора является гарантией качества очищенной воды.

Некоторые системы оснащаются мощным насосом, встроенными средствами контроля качества воды, а также в них может отсутствовать накопительная емкость, так как они имеют достаточно высокую производительность. Такое оборудование уже относится к классу высококачественной бытовой техники, оно очень удобно в эксплуатации, однако стоит на порядок дороже, чем вышеописанные системы. Добавлю также, что системы, компоненты которых имеют разборную конструкцию (например, мембранный корпус, накопительный бак, УФ-стерилизатор), более гибки и дешевы в эксплуатации.

— В беседе Вы постоянно упоминаете полупроницаемые мембраны. Почему они пропускают только воду? Что они собой представляют?

— Механизм обратного осмоса на сегодняшний день достоверно неизвестен. Обратноосмотическая мембрана со стороны рабочей поверхности имеет селективный слой, который и участвует в разделении. Этот слой имеет очень мелкие поры, соизмеримые по своим размерам с молекулами растворенных веществ. Согласно наиболее распространенной теории, на поверхности селективного слоя мембраны и в ее порах образуется слой связанной воды, которая сильно отличается по свойствам от обычной воды. Связанная вода обладает пониженной растворяющей способностью и образует своеобразный барьер для многих веществ, но не для обычной воды. Полупроницаемые мембраны являются важнейшей составной частью обратноосмотических систем и именно они определяют качество и количество очищенной воды.

Каждая мембрана имеет показатели: селективность (степень задержания) по тому или иному компоненту и производительность. Как правило, мембраны сами по себе в виде пленки используются только для производства мембранных модулей. Мембранные модули могут иметь разнообразную конструкцию, но в настоящее время наиболее распространены рулонные мембранные модули на основе обратноосмотических композитных тонкослойных (TF) мембран.

— Производители других питьевых систем утверждают, что пить такую обессоленную воду вредно для организма, поскольку в ней практически отсутствуют полезные минеральные вещества.

— Во-первых, растворенные минеральные вещества в тех количествах, в которых они содержатся в обычной воде, не обеспечивают потребности в них человеческого организма при нормальном водопотреблении.

Во-вторых, та форма, в которой они присутствуют в воде, плохо способствует их усвоению. Человеческий организм привык усваивать ионы и микроэлементы в том виде, в котором они присутствуют в растительной и животной пище, т. е. в виде органических комплексов.

В-третьих, пища обеспечивает поступление в организм более 90% всех минеральных веществ. Например, в молоке содержание кальция (иона, отвечающего за жесткость воды) в 40 раз превышает его содержание в воде московского водопровода. При этом молоко пить полезно, а вода с такой жесткостью неминуемо приведет к образованию камней в почках и отложению солей в суставах. Вишневый нектар (разбавленный сок) содержит железо в концентрации 4 мг/л, что более чем в 10 раз превышает допустимую норму для воды. Регулярное употребление воды с таким содержанием железа для печени вреднее алкоголя. Лучше съесть одно яблоко, чем выпить 5 литров жесткой и железистой воды. Для обеспечения необходимой потребности в минеральных веществах человек должен, прежде всего, иметь полноценное питание.

И, в-четвертых: много ли Вы пьете воды?

— Литр кофе в день.

— То-то и оно, что кофе. За счет своих высоких экстрактивных (извлекающих) свойств такая вода хорошо подходит для приготовления пищи, а также разнообразных напитков: кофе, чая, коктейлей (). Супы и борщи получаются более наваристыми и вкусными (), чай и кофе — более ароматными и насыщенными. При умывании такой водой исключается аллергическая реакция со стороны чувствительной кожи.

Эта вода часто используется в пищевой промышленности. Например, те же фруктовые соки в пакетах. Эти соки на Лианозовском или Останкинском заводе только разбавляются из концентрата. Или нормализованное молоко и молокопродукты, приготовленные из порошкового молока. Другие потребители чистой воды — предприятия по производству пива, прохладительных напитков, ликероводочных изделий, бутилированной столовой воды и многого другого.

— С пищевым производством все понятно. А где еще требуется обессоленная вода?

— Помимо пищевых производств обратноосмотические системы поставляют воду для медицины, микроэлектроники, фармацевтики, парфюмерии, химической промышленности и теплоэнергетики.

— В теплоэнергетике? А ионный обмен?

— Вода для паровых котлов должна иметь очень низкое содержание растворенных веществ, особенно таких, как соли жесткости, окись кремния, железо. Обратный осмос позволяет снизить содержание этих компонентов до требуемых величин. Действительно, традиционно в этой области применяются деионизаторы с регенерацией ионообменных смол растворами кислот и щелочей. Эти устройства при сопоставимой с обратноосмотическими системами стоимости имеют ряд существенных недостатков. Это и необходимость содержания реагентного хозяйства, и большой объем агрессивных кислотно-щелочных стоков, что предъявляет особые требования к дренажной системе. Затраты на расходные материалы (кислоты, щелочи) составляют зачастую немалые суммы. Для обеспечения непрерывной подачи очищенной воды необходимо дублирование оборудования, поскольку не допускается перерыв в работе.

Обратноосмотические системы практически лишены этих недостатков. Они способны работать 24 часа в сутки, более удобны в эксплуатации, требуют гораздо меньше расходных материалов (ингибиторы, моющие растворы), имеют неагрессивные сточные воды.

— Из Ваших слов получается, что обратный осмос позволяет решить все проблемы, связанные с очисткой воды. Так ли это на самом деле?

— И так, и не так. Принципиально на обратноосмотической установке возможно очистить воду любого качества. Однако от качества исходной воды будет зависеть производительность установки и ее ресурс. Например, если исходная вода очень жесткая или содержит большое количество железа или марганца, обратноосмотическая установка проработает на такой воде недолго и может выйти из строя. Потому что на поверхности рабочих колес насоса высокого давления и мембран образуются отложения, значительно снижающие производительность системы. Поэтому существует ряд требований к качеству исходной воды, при соблюдении которых обеспечивается большой срок эксплуатации без замены или промывки мембран.

Как правило, исходная вода проходит предварительную очистку. Состав системы предочистки определяется качеством исходной воды: при работе на хлорированной водопроводной воде устанавливают угольный фильтр. Подземные воды часто содержат железо и марганец, попадание которых в обратноосмотическую систему недопустимо. Для их задержания устанавливают обезжелезиватель. Иногда достаточно дозирующего насоса, который подает в исходную воду раствор ингибитора, препятствующего образованию отложений. Для предотвращения роста бактерий в стерильной воде устанавливают УФ-стерилизатор или озонатор. Поэтому обычно проблему получения чистой обессоленной воды решают комплексно, с привлечением других методов водоочистки.

— Существуют ли другие мембранные методы разделения, помимо обратного осмоса?

— Конечно: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация, электродиализ, первапорация и многие другие. Но это тема для отдельного разговора.

Беседовал Кирилл Иванов

› › Метод обратного осмоса: принцип

Обратный осмос – самая эффективная технология очистки воды. Она широко применяется во множестве отраслей, начиная от промышленности и заканчивая медициной. Первые системы, в которых жидкость обрабатывалась по этой схеме, появились еще в семидесятых годах прошлого века. Тогда, это были громоздкие устройства для избранных пользователей. В наши дни бытовые очистители воды с обратным осмосом доступны каждому.

Принцип работы системы обратного осмоса

Как известно, в водопроводной жидкости, в частности города Москва, содержится множество веществ, вредных для нашего организма. Избавиться от них можно с помощью кипячения либо используя дополнительную очистку воды обратным осмосом (или альтернативными фильтрами). Первый вариант требует времени и, вопреки распространенному мнению, не всегда эффективен. Некоторые химические элементы имеют достаточную стойкость к воздействию высоких температур.

Система обратного осмоса – это возможность всегда иметь в доме запасы питьевой воды высокого качества, не прибегая к ее термической обработке. Ведущие производители современных фильтрующих установок обязательно прилагают к своей продукции сертификаты, которые подтверждают полное соответствие выходной жидкости современным экологическим стандартам. Для начала, давайте разберемся с тем, как работает обратный осмос.

Главным элементом системы является полупроницаемая мембрана. Пройдя через нее под давлением, жидкость очищается от основных загрязнителей. Классический осмос – что это такое? Это процесс, в котором вода, проходящая через мембрану, всегда движется в сторону более концентрированной жидкости. Здесь же, под воздействием давления, она меняет обычное поведение и стремится к менее концентрированному раствору. Все наоборот, отсюда и название.

Противники фильтрации воды обратным осмосом указывают на то, что одновременно с вредными веществами удаляются многие минералы и соли, необходимые человеческому организму. Это достаточно спорное утверждение, но дебаты по нему не прекращаются и по сегодняшний день. Мы поговорим о данной проблеме немного позже. Естественно, система обратного осмоса – это не только мембрана. Помимо нее, установка состоит из следующих элементов:

• префильтр, осуществляющий предварительную очистку;
• постфильтр, ответственный за финишную обработку;
• накопительный бак;
• отдельный кран.

Принцип работы фильтра с обратным осмосом достаточно прост. Сначала, водопроводная вода подвергается очистке префильтром и мембраной, после чего направляется в бак. Примеси, не получившие «допуск», сливаются в канализацию. По пути к крану жидкость еще раз «тестируется» постфильтром и только тогда попадает к потребителю.

Этапы

Как устроен обратный осмос, что это такое, мы более-менее разобрались. Весь процесс зависит от качества работы мембраны, поэтому необходимо создать ей максимально комфортные условия. Прежде всего, нужно обеспечить достойную обработку воды, поступающей к «сердцу» установки. На вопрос, что очищает фильтр обратного осмоса, который отвечает за эту подготовку, можно отвечать очень долго. Одни только наименования элементов исчисляются сотнями. Сам процесс предполагает три уровня обработки.

На первом этапе «удар» принимает механический очиститель воды осмос. Он удаляет все нерастворенные частицы крупнее 5 микрон, песок, ржавчину и прочие неорганические примеси. Принцип работы угольного фильтра подразумевает комплексную борьбу со всей химией и органикой. Здесь вода избавляется от хлора с его производными, железа, пестицидов и прочих опасных молекул. Помимо этих двух стадий, технология обратного осмоса предусматривает еще одну механическую чистку. Удаляются все «выжившие» примеси, размер которых не меньше одного микрона.

В любой установке обратного осмоса принцип работы мембраны один и тот же. Прошедшая предварительную подготовку вода поступает под давлением в очистной элемент. Пористый материал пропускает только молекулы H2O и других органических веществ, подходящих по размеру. Таким образом, мембрана осмотической системы очистки воды разделяет поток надвое. Питьевая жидкость направляется в накопитель, а грязный раствор сливается в дренаж.

Принцип работы обратного осмоса не предусматривает слишком высокую производительность в бытовых условиях. Дело в том, что обработка во многом зависит от таких факторов, как чистота водопроводной жидкости и стабильность давления. В любом случае, большинство систем очистки воды обратный осмос способно перерабатывать от 150 до 300 литров в сутки. Для домашнего потребления этого должно хватать с головой.

Важным элементом обратноосмотической установки является накопительный бак. Именно здесь хранится очищенная вода в ожидании того, что потребитель соизволит открыть кран. Вместительность бытовых емкостей редко превышает 10-15 литров. Принцип действия обратного осмоса подразумевает автоматическое пополнение бака после каждого расхода жидкости. Изготавливаются накопители из высококачественной эмалированной стали.

Если осмотическая вода хранится достаточно долго, она может немного «застояться», что выразится в появлении посторонних запахов и привкуса. Для устранения этих последствий необходим угольный постфильтр. В некоторых моделях он также отвечает за коррекцию рН и реминерализацию. Наконец, пройдя полный цикл осмос очистки вода попадает к потребителю через отдельный кран. Он обычно устанавливается над мойкой по соседству с основным.

Дополнительные элементы и обслуживание

Отвечая на вопрос о том, что такое обратный осмос, нельзя пройти мимо некоторых «необязательных» элементов системы. Мы уже рассказывали о претензиях отдельных пользователей по поводу удаления полезных веществ. Сразу отметим, что основная часть нужных солей и минералов поступает к нам вместе с едой, роль питьевой жидкости здесь минимальна. Осмос для очистки воды делает ровно то, что от него требуется – обеспечивает чистоту продукта. Все остальное вторично.

Однако специально для таких скептиков были разработаны картриджи, обогащающие жидкость минералами и прочими важными органическими молекулами. Минерализатор для системы очистки воды осмос пополняет химический состав нужным количеством магния, натрия и кальция. Таким образом, привычные обменные процессы в организме не нарушаются даже в теории.

Описывая, как работает фильтр обратного осмоса, мы практически не упоминали о мерах борьбы с вирусами и бактериями. Подразумевается, что эти извечные враги человеческого организма полностью уничтожаются еще водопроводом. К сожалению, никто не гарантирует полную защищенность потребителей. Если вы хотите максимально обезопасить себя от микробов, можете усилить свою систему очистки воды с обратным осмосом специальным биокерамическим картриджем.

Этот элемент представляет собой упакованную в пластиковый корпус стеклянную трубку, внутри которой находятся керамические гранулы из глины и турмалина. Последний замечателен тем, что излучает полезные инфракрасные волны. На этом воздействии и построен принцип работы фильтра обратного осмоса. В результате ультрафиолетового излучения молекулы воды восстанавливают природную структуру. Считается, что обработанная подобным образом жидкость благоприятно воздействует на все жизненные процессы.

Обслуживание обратноосмической системы не требует особых усилий. Главное, не забывать о своевременной замене картриджей и мембраны. Сроки обязательно указываются производителем. Самостоятельно снять элементы и установить новые – задача нетрудная, доступная каждому. А вот если возникнут какие-то другие неполадки, лучше вызвать специалистов. Кроме того, пару раз в год рекомендуется обращаться к мастерам для проведения профилактики.

Обратный осмос является наиболее популярной системой для очистки и опреснения воды. Используется такая система не только в бытовых условиях, но и на промышленных предприятиях, в медицине, в местах с дефицитом пресной воды и других сферах. Технология получила широкое распространение потому, что позволяет получить воду высокого качества очистки.

Что такое обратный осмос?

Принцип работы системы обратного осмоса заключается в том, что жидкость с помощью давления пропускают через полупроницаемую мембрану. Сначала жидкость попадает в фильтр с более концентрированным растворителем, а каждая последующая очистительная емкость содержит меньший концентрат раствора.

Технология фильтра предусматривает его работу в противоположном для осмоса направлении, поэтому возникло такое название. Устройство системы пропускает через мембрану очищенную жидкость, но задерживает растворенные вещества.

Сфера применения

Чаще всего система обратного осмоса требуется на объектах, где важно обеспечить самый высокий уровень очистки и обеззараживания воды. Большую популярность обрела фильтрация данным способом в таких заведениях:

• организации общественного питания;
• санаторно-курортные комплексы;
• лечебно-оздоровительные центры;
• гостиницы.

Благодаря невысоким ценам на бытовые фильтры обратноосмотическая вода доступна для любого желающего. Иногда данным способом очистки пользуются в целях подготовки воды, которая поступает в отопительные системы. Деминерализованная жидкость увеличивает срок службы труб и радиаторов.

Фильтр с обратным осмосом

Пятиступенчатый фильтр обратного осмоса устроен просто. Первые три очистительных емкости выполняют предварительную фильтрацию, затем следует главный элемент с полупроницаемой мембраной, а в конце вода проходит через угольный картридж.

Дополнительно можно приобрести:

• минерализатор;
• насос;
• ультрафиолетовую лампу;
• помпу;
• структуризатор.

Конструкция фильтра

Самым дорогим компонентом в фильтре для воды является мембрана. Это микропористый материал, который накручен в несколько слоев вокруг пластиковой трубки с отверстиями. Мембрана покрыта специальным чехлом. Он защищает ее от механических повреждений.

Когда вода поступает в картридж, она проходит через наполнитель. Молекулы жидкости проникают через поры в пластиковую трубку и перемещаются в накопительный бак. Загрязнения не могут преодолеть барьер, поэтому с небольшими остатками жидкости утилизируются через отвод.

Поскольку мембрана имеет микроскопические поры, ее нельзя очистить механическим путем или под водопроводной струей. В данном случае материал может забиться и прийти в негодность. Поэтому важно, чтобы жидкость прошла через модули предварительной очистки и уголь.

Механическая фильтрация позволяет задержать частицы, размер которых превышает 0,5 микрон. Уголь удерживает различные химические соединения, металлы и другие органические и неорганические вещества. Одномикронный фильтр осмоса завершает очистку жидкости перед ее подачей на мембрану. Такая система увеличивает срок эксплуатации мембранного элемента, а регулярная замена модулей предварительной очистки позволит пользоваться элементом еще дольше.

Функциональные характеристики

Очистка воды методом обратного осмоса выполняется фильтрами различных производителей, каждый из которых предоставляет несколько моделей оборудования. В зависимости от модели устройства можно фильтровать 170-250 л жидкости в сутки. Производительность установки составляет 4000-15000 л. Для семьи из 4 человек оборудования с ресурсом 5000 л хватит на 1,5-2 года. Срок эксплуатации зависит от качества водопроводной воды и частоты смены картриджей предварительной очистки.

Как выбрать фильтр

Перед покупкой фильтра с осмосом необходимо определить нужную степень очистки. Количество картриджей может достигать 7, к ним добавляются дополнительные элементы. Стандартная система фильтрации состоит из 3 модулей предварительной очистки, угольного картриджа и мембраны. Более сложные комплектации включают в себя минерализатор и биокерамический активатор.

Важным является выбор накопительного бака. Если он окажется мал, нужно будет каждый раз ждать, пока вода очистится. Если слишком велик, жидкость может застаиваться, и появится характерный запах. Также необходимо учитывать объем пространства под мойкой. Для большой семьи оптимальным считается система фильтрации с производительностью 4-5 л/ч.

Достоинства и недостатки

Среди различных фильтров для дома данная система считается наилучшей. По оценкам специалистов, в жидкости, которая прошла очистку обратным осмосом, содержится в 10 раз меньше посторонних веществ, чем предусматривает минимальная допустимая норма. Мембрана устроена таким образом, что исключает попадание загрязнений в отфильтрованную жидкость. По степени очистки такая вода сравнима с дистиллированной.

Монтаж установки осмотический очистки достаточно прост и не требует специальных знаний или инструментов. Каждый модуль можно приобрести отдельно, если возникает необходимость его заменить. Вся конструкция осмоса спрятана под мойкой, а сверху только небольшой кран для подачи очищенной жидкости.

Главным недостатком обратного осмоса считается высокая стоимость комплекта. Обслуживание требует регулярной замены модулей предварительной чистки, однако их цена гораздо ниже. Необходимо учитывать, что мембрана нуждается в замене один раз в несколько лет. А она является самой дорогой составляющей осмоса. Но если сравнить затраты на покупку воды у сторонних производителей с той, которая очищена бытовым осмосом, выгоднее приобрести фильтр.

К недостаткам относят медленную очистку, которая составляет 150-300 л в сутки. Большая часть воды утилизируется вместе с загрязнениями, что увеличивает затраты на коммунальные платежи. Однако при правильном выборе накопительного бака можно избежать таких проблем.

Обратный осмос или проточный фильтр?

Выбор системы очистки воды зависит от разных условий. Прежде всего важно определить качество жидкости в водопроводе. Если ее предстоит фильтровать только от механических примесей, тогда достаточно установить проточный фильтр. Если же в воде содержится большое количество вредных примесей, то обратный осмос справится с такой задачей гораздо лучше. Заказать анализ можно в любой крупной компании, производящей очистительное оборудование.

Если давление в системе осмоса 3 ат и ниже, необходимо устройство для увеличения давления. Проточному фильтру такое оборудование не нужно. Главным отличием осмоса от проточной системы является степень очистки. Цена на первое изделие гораздо выше, чем на второе. Но качество очистки сильно отличается в пользу осмоса.

Установка фильтра своими руками

Установка системы обратного осмоса требует минимальных навыков работы с сантехникой и минимум инструментов. Монтаж системы осуществляется под раковиной на кухне. Для этого необходимо:

1. Перекрыть подачу воды и сделать врезку. Соединение следует обмотать ФУМ-лентой, чтобы избежать протекания.
2. Отключается труба подачи от крана холодной воды, присоединяется и закрепляется врезка в виде тройника.
3. Монтируется кран питьевой воды. Его необходимо устанавливать в непосредственной близости к мойке. Для этого необходимо подготовить фиксаторы труб и крепежные гайки. Если соответствующее отверстие под кран отсутствует, его следует вырезать, используя дрель и сверло с алмазным напылением. Можно подключить кран к любому устройству, например, кофеварке.
4. Если в водопроводе низкое давление, устанавливают насос. Его следует размещать перед мембраной, после фильтров предварительной очистки. Это позволит продлить срок службы помпы, поскольку она не будет засоряться. Так как насос является электроприбором, важно тщательно герметизировать все соединения и стыки.
5. Систему фильтрации можно размещать горизонтально или вертикально, это никак не влияет на процесс очистки. Также в случае нехватки места накопительный бак можно установить в положении на боку.
6. Когда монтаж системы завершен, нужно ее промыть. Для этого спускают некоторое количество воды. Нужно закрыть вентиль в бак и открыть кран. Через некоторое время полностью заполнить бак и вылить его содержимое в канализацию. После этого система готова к использованию.

Как продлить эксплуатационный срок системы?

Чтобы продлить срок службы системы обратного осмоса, следует производить его обслуживание. Прежде всего необходимо вовремя менять модули предварительной очистки (каждые 3-6 месяцев). Каждый картридж рассчитан на какой-то ресурс, а использованный объем жидкости можно отследить по показаниям счетчика.

Мембрана может прослужить 1-5 лет. На это влияет качество воды, ее количество и температура. Теплая жидкость скорее выведет из строя модуль. При слабом давлении усилия для продавливания жидкости через мембрану не хватает, и многое утилизируется в канализацию, а ресурс самой мембраны уменьшается. Поэтому важно снабжать осмос насосом, если это необходимо. Кроме того, модули предварительной очистки быстро загрязняются.

Чтобы вовремя осуществить ремонт или замену картриджей осмоса, нужно уметь распознать сбои:

• постоянное журчание указывает на то, что жидкость беспрерывно спускается в канализацию;
• модули предварительной очистки приходят в негодность менее чем за 2 месяца;
• отсутствие воды из крана при полной заполненности бака;
• появление накипи на чайнике и соленого привкуса в воде;
• не работает насос во время подачи жидкости;
• включение помпы, когда не происходит процесс фильтрации.

Если модули осмоса работают неправильно, это может привести к формированию негативного мнения у потребителей. Поэтому так важно понимать принцип работы, чтобы вовремя заметить неправильное функционирование системы.