Очистка воды с помощью систем обратного осмоса

Водопроводная вода далеко не всегда бывает идеально чистой. Показатель чистоты не зависит от того, используется ли централизованное водоснабжение или автономная система. Практически всегда требуется дополнительная очистка. Для этого устанавливают фильтрующие системы, устраняющие примеси.

Современные фильтры для воды очень разнообразны. Они бывают разной производительности, очистка осуществляется на основе различных принципов. Одними из наиболее эффективных являются обратноосмотические фильтры.

Особенности процесса и принцип работы фильтра

Основано функционирование системы обратного осмоса на процессах прохождения веществ через мембрану. Полупроницаемой называется мембрана, которая позволяет проходить только определенным молекулам. Обычно это водные частицы.

В процессе прямого осмоса эти молекулы устремляются в сторону раствора, который обладает более высокой концентрацией. Если же рассматривать, что такое обратный осмос, то можно отметить противоположный процесс. Водные молекулы из раствора проникают через полупропускную мембрану в сторону меньшей концентрации солей.

Молекулы пренебрегают естественным осмотическим давлением только в одном случае. Они движутся в обратную сторону при воздействии на раствор внешним избыточным давлением. Оно по своим показателям должно превышать осмотическое. Благодаря ему молекулы воды продавливаются через мембрану в сторону, противоположную направлению прямого процесса.

Рис. 1 Процесс обратного осмоса

Изначально очищение методом обратного осмоса использовалось для опреснения соленой воды. Эта же технология стала использоваться и для очищения от вредных примесей. Системы обратного осмоса имеют специальную мембрану, которая улавливает растворенные вещества. Следует отметить, что система очистки воды, работающая с использованием обратного осмоса, улавливает очень мелкие включения. Помимо них водопроводную воду загрязняют и более крупные включения. Чтобы увеличить производительность установки и сроки работы мембраны, следует проводить предварительную очистку, удаляя более крупные загрязнения.

Строение и действие фильтрующей мембраны

Мембрана для фильтрации этим методом представляет собой полимер композитного характера. Он имеет два слоя: более плотный верхний и менее плотный подлежащий. Верхний слой имеет малую толщину и является барьерным.

Рис. 2 Устройство мембраны обратного осмоса

Теоретически такой фильтр должен полностью устранять из жидкости все примеси. На практике небольшая минерализация все же остается. Происходит это из-за того, что часть ионов имеет меньшие размеры, чем у молекулы воды. Но их доля совсем невелика. Кроме того, в небольшом количестве соли не приносят вреда.

Рис. 3 Схема осмос фильтра

В процессе функционирования мелкие поры мембраны и ее поверхность постепенно загрязняются. Это приводит к уменьшению производительности системы. Чтобы восстановить эксплуатационные характеристики, выполняется цикл регенерации. Мембрану промывают водой под давлением или продувают сжатым воздухом.

Работа системы обратного осмоса

Система для воды с обратным осмосом включает в себя не только мембраны обратного осмоса. Она является комплексной очищающей установкой. Если водопроводную воду напрямую пустить через мембрану, то поры и поверхность очень быстро забьются более крупными частицами. Качественную фильтрацию и эффективность работы обеспечивают дополнительные комплексы очистки.

Если рассматривать установки обратного осмоса, то можно выделить пять основных этапов. Сначала вода проходит через фильтр грубой механической очистки. На нем остаются частицы ржавчины и песок. Затем ее пропускают через угольный блок, задерживающий органические примеси, хлор и тяжелые металлы.

Третьим этапом является прохождение через фильтр тонкой очистки. На этом этапе удаляются частицы размером примерно один микрон.

Рис. 4 Обратноосмотический фильтр: основные части

Только после этой трехступенчатой фильтрации жидкость проходит через мембрану обратного осмоса. Здесь выполняется очистка от самых мелких частиц, например, одно- и двухзарядных ионов.

После обратноосмотической очистки вода попадает в герметичную накопительную емкость. Там она находится, пока не будет открыт кран. Когда кран открывают, то вода проходит завершающий этап очистки. Она проходит через еще один угольный фильтр, который устраняет возможные запахи и привкусы.

Поскольку при очистке воды обратным осмосом удаляется максимальное количество солей, то зачастую получается обессоленная вода. Она не очень полезна для организма, поэтому существуют фильтры для воды обратным осмосом с минерализатором. Такие составляющие встречаются как в промышленных, так и в бытовых фильтрах обратного осмоса.

Достоинства обратноосмотической фильтрации

Такой способ очистки воды позволяет получить наиболее качественный результат. Посторонних примесей практически не остается.

В процессе использования установки не требуются реагенты. Единственное, что требует периодической замены – это угольные фильтры.

Оборудование, включенное в комплект, размещается очень компактно. Оно не занимает значительного пространства.

Рис. 5 Фильтр для воды: внешний вид

Использовать такую установку достаточно просто. Она не требует сложного обслуживания. Все процессы выполняются автоматически.

Все детали установок изготавливают из материалов, которые устойчивы к коррозии. Это существенно продлевает сроки эксплуатации и делает использование осмоса для очистки воды выгодным.

Советуем почитать: Обратный осмос