Что такое метод обратного осмоса
Обратный осмос: как это работает?
Разбираемся в технологии, чтобы пить воду и не бояться
Обратный осмос — это технология очистки воды, при использовании которой жидкость под давлением проходит через синтетическую мембрану, задерживающую примерно 98% загрязняющих веществ, солей и примесей.
Обратный осмос считается одним из самых эффективных способов подготовки воды. Причем не только в бытовых условиях (для питья) и в промышленности, но и для решения более глобальной задачи — опреснения и очистки воды в регионах, где есть проблемы с питьевой водой. Рассказываем, как работает технология.
Что такое осмос
Осмос — это естественное явление, которое лежит в основе обменных процессов в живой природе. Благодаря ему организмы, например, получают питательные вещества и выводят продукты жизнедеятельности.
Раствор с меньшей концентрацией соли всегда переходит в раствор с более высокой концентрацией. То есть если взять разделенный полупроницаемой мембраной контейнер и одну его часть заполнить пресной водой (растворителем), а вторую — соленой (раствором), пресная вода начнет «перетекать» сквозь мембрану в ту часть, где вода соленая.
Яркие примеры осмоса — корни деревьев, которые впитывают воду из почвы. Так же работают почки в организме, поглощающие воду из крови.
Обратный осмос
В процессе обратного осмоса полупроницаемая мембрана будет пропускать молекулы воды, но остановит большую часть солей, органических веществ, бактерий и других примесей. Но для этого нужно оказать давление, которое будет превышать естественное осмотическое давление.
Что такое полупроницаемая мембрана?
Это специальная двухслойная синтетическая мембрана. Она состоит из селективного слоя — самого барьера для примесей, и армирующего слоя, который влияет на прочность мембраны. Они производятся из ацетата целлюлозы, армированного полиамида или тонкопленочных композитов.
Технология обратного осмоса способна удалить из воды 90–98% солей, органических веществ, бактерий и других частиц. Правильно работающая система задерживает примеси с молекулярной массой больше 150. В результате получается вода, которая не требует кипячения и очистки другими способами.
Обратный осмос эффективен при очистке поверхностных и грунтовых вод, а еще соленой воды не только в бытовых, но и в промышленных масштабах. Эту технологию используют в фармацевтической промышленности, при производстве продуктов питания и напитков и во многих других сферах.
Но у систем обратного осмоса все-таки есть недостаток: они пропускают растворенные в воде газы, например водород, кислород или азот. Из-за этого в очищенной таким методом воде может быть немного пониженный уровень pH. Вода с пониженным уровнем pH более агрессивно воздействует на металл, за счет чего увеличивается интенсивность коррозии металлических водопроводных труб. А это, в свою очередь, позволяет попадать в воду частицам свинца, меди и железа.
Если постоянно пить такую воду, металлы могут накапливаться в организме, создавая потенциальные риски для здоровья. Но их удастся избежать, если следить за кислотностью воды и состоянием водопроводных труб.
Обратный осмос в обычной жизни
Как правило, мембраны обратного осмоса меняют или чистят 1–4 раза в год, в зависимости от качества поступающей воды. Понять, что время пришло, можно по внешним признакам: снизился напор воды, начались перепады давления.
Очистку мембраны производят с помощью реагентов с повышенным и пониженным pH. Все загрязнения делятся на несколько основных групп загрязнений:
Отложения неорганических солей помогут устранить кислые растворы (pH 7).
Важно: все растворы для очистки обратноосмотических мембран достаточно агрессивны и могут быть опасными для здоровья, поэтому нельзя забывать о технике безопасности, а лучше обратиться в сервис.
Всё, что нужно знать про обратный осмос в одном абзаце
Обратный осмос — это эффективная и проверенная годами технология очистки и опреснения воды. Если правильно установить и вовремя очищать систему, она прослужит несколько лет и не потребует дополнительных трат.
Метод обратного осмоса
Проблема водоочистки волновала человечество с незапамятных времен, особенно в тех регионах, где источники питьевой воды оказывались слишком удаленными или труднодоступными. Технологии постепенно развивались: начиная с грубой механической фильтрации, мы постепенно пришли к химической очистке и дистилляции.
История возникновения технологии очистки обратным осмосом
Рабочие модели обратноосмотических спиральных мембран были впервые созданы на рубеже 50-60 годов XX века. Данные работы основывались на многочисленных научных трудах биологов, химиков и физиков, наблюдавших и исследовавших процесс осмоса в естественных условиях.
Первая конструкция, используемая на практике, была создана в 1967 году в израильском пустынном городке Йотвата. Опреснительная станция производила в сутки до 150 м3 питьевой воды, очищая соленую воду из подземного источника с помощью анизотропной полупроницаемой мембраны. В это же время аналогичные установки очистки воды методом обратного осмоса строились в засушливых регионах США, Австралии и в ряде других стран.
Сущность способа обратного осмоса
Описание процесса обратного осмоса заключается в следующем: перед тем как поступить на фильтр обратного осмоса, вода подвергается механической и химической очистке. Для этого используется комплект, состоящий из фильтров грубой и тонкой очистки, а также угольный блок, удаляющий из раствора хлор, тяжелые металлы и фенол.
Предварительно подготовленная вода подается на блок с обратноосмотической мембраной, чьи ячейки соизмеримы по размерам с молекулами воды. Под воздействием гидравлического давления, молекулы «продавливаются» сквозь мембрану, очищенная вода поступает в накопительный бачок и готова к употреблению. Гидравлическое давление создается напором центральной системы водоснабжения. Если его недостаточно, вода нагнетается встроенной в установку помпой.
Более крупные по величине ионы химических веществ, бактерии и примеси, сумевшие пройти через предварительную фильтрацию, остаются на стенках мембраны. Отфильтрованная грязь и соли смываются в канализацию. Необходимо учитывать, что из каждого литра поступившей из водопровода воды очищается лишь 200-250 мл, остальной объем направляется в водоотвод.
В некоторых моделях систем очистки воды методом обратного осмоса в комплект поставки дополнительно входят:
Информацию о количестве степеней очистки воды и блоков дополнительного преобразования можно узнать из технического описания конкретной модели фильтра обратного осмоса.
Где используется технология обратного осмоса
Способ очистки воды обратным осмосом широко применяется на российском и международном рынке:
Самыми популярными направлениями являются опреснение воды методом обратного осмоса и получение воды очищенной методом осмоса для различных промышленных предприятий: ТЭЦ, котельные, химическая, пищевая промышленность и т.д.
Что влияет на эффективность очистки воды по технологии обратного осмоса
Фильтры, основанные на методе обратного осмоса, работают по определенным физическим принципам. Соответственно, внешние факторы способны оказывать непосредственное влияние на ее эффективность.
Давление
Полупроницаемая мембрана при обратном осмосе пропускает воду из более концентрированного раствора в менее концентрированный под воздействием давления входящего потока воды. Если давление в водопроводе опускается ниже 3 атм., скорость фильтрации снижается вплоть до полной остановки. Вода будет проходить через предварительные фильтры в больших объемах, загрязняя их, при этом на выходе очищенная воду будет поступать в минимальном количестве. Использование насоса для очистки воды по технологии обратного осмоса, компенсирующего нехватку давления, исправляет данную проблему.
Температура
С повышением температуры загрязненной воды ее вязкость и плотность снижается, что способствует лучшей проницаемости сквозь ячейки мембраны. Более подробно читайте в статье «Зависимость обратного осмоса от температуры».
Химический состав исходной воды
Высокая концентрация твердых примесей и ионов хлора засоряет предварительные фильтры ускоренными темпами. Если не проводить их замену вовремя эффективность обратного осмоса снижается, поскольку мембрана подвергается быстрому износу, в особенности под воздействием ионов хлора.
Кислотность среды
Ячейки мембраны пропускают растворенный в воде углекислый газ и ионы водорода. Соответственно, после очистки кислотность воды несколько повышается. Если в исходном состоянии уровень pH воды был ниже 7, итоговая кислотность может выйти за пределы оптимального для человеческого организма значения, равного 6,5. В таких случаях рекомендуется комплектовать фильтр pH-корректором, придающий воде антиоксидантные свойства.
Материал мембраны
Для изготовления мембран для обратного осмоса используются материалы различного типа. Эффективность мембранной технологии обратного осмоса определяется такими показателями как селективность (разделительная способность), проницаемость, устойчивость к воздействию активных химических элементов, механическая прочность. Чем выше данные характеристики, тем дольше прослужит мембрана и тем выше будут ее фильтрационные качества.
Связь прямого и обратного осмоса
Принцип прямого осмоса во многом напоминает обратноосмотический процесс, в частности в нем также используется полупроводящая мембрана. При прямом осмосе вода из соляного раствора перемещается под воздействием осмотического давления (а не гидравлического, как в обратном осмосе) через мембрану в сторону более концентрированного раствора специально подобранного вещества. На втором этапе очистки температуру раствора повышают, и вещество выпадает в осадок. В результате мы получим очищенную воду, в которой процент содержания солей будет понижен.
Причины популярности очистки воды способом обратного осмоса
Бытовые (домашние) фильтры с системой обратного осмоса становятся все более востребованными, постепенно заменяя привычные угольные аналоги. Их популярность обусловлена следующими факторами:
Узнать более подробно, о том, что такое метод обратного осмоса, где он используется, и стоимость обратноосмотических установок Вы можете по телефону или по электронной почте, в разделе «Контакты».
Обратный осмос: что это такое, для чего нужен этот метод и что он значит — степени очистки
Очистка питьевой жидкости, попадающей в дома и квартиры из центрального водопровода, в последнее время становится необходимостью для жителей многих регионов России. В числе бытовых приборов водоподготовки сравнительно недавно появились обратноосмотические фильтры. Оснащенные специальной мембраной средства фильтрации нельзя назвать дешевыми. Но их эффективность полностью оправдывает потраченные на приобретение деньги. Тем, кто заботится о собственном здоровье и благополучии домочадцев, следует разобраться, что это такое система обратного осмоса и каким образом работает.
Что собой представляет
Данная технология очистки воды (универсального природного растворителя) предполагает, что водный раствор под давлением проходит сквозь мембранную сетку из синтетического материала. В процессе обработки фильтрующая снова задерживает до 98% находящихся в H2O примесей. О методике впервые стало известно еще в середине 20-го столетия, но популярность она получила только в начале 21 века.
Сейчас обратноосмотические фильтры считаются наиболее эффективными в отношении подготовки жидкостной среды к употреблению. Если сравнивать с другими аналогичными агрегатами, предназначенными для фильтрации. Их активно используют не только на промышленных предприятиях и объектах общего пользования, но и в домашних условиях. Полностью очищенную жидкость применяют в качестве питья или для технических/бытовых нужд.
Метод обратного осмоса для очистки воды: что это такое, в чем суть
Результатом работы очистных приборов, функционирующих по принципу обратноосмотической системы, становится чистая H2O без характерных минеральных примесей (в том числе вредоносных для организма человека). Фильтрующие установки данного типа применяются повсеместно:
Различия прямого и обратного осмоса
На принципах естественного осмотического процесса базируется жизнедеятельность всех живых организмов на Земле. Клеточная система животных и растений потребляет необходимые микроэлементы, производится водно-солевой обмен.
Чтобы было понятнее, стоит описать происходящее так:
В отношении обратноосмотического процесса все иначе. В отличие от естественного, он активируется под воздействием гидростатики, которая способствует прохождению раствора сквозь фильтрующую (мембранную) основу. Таким образом, он попадает в отделение сосуда с очищенной жидкостной средой.
Мембрана, выступающая в роли фильтра, пропускает через себя молекулы воды, но при этом задерживает растворенные в ней примеси и вредоносные микроорганизмы. Именно на этом свойстве базируется принцип фильтрации, применяющийся в производстве очистного оборудования для предприятий и бытовых приборов индивидуального пользования.
Что означает обратный осмос: принцип работы
Обратноосмотические очистные средства под давлением подают жидкость в емкость с установленной мембранной основой. С их помощью можно очистить H2O из системы централизованного водоснабжения, а также автономного источника колодезного или скважинного типа. Водный раствор попадает в одну половину фильтрующего сосуда и просачивается сквозь фильтр-мембрану в другую.
Если детально рассмотреть конструкцию бытового прибора, работающего согласно осмотической методике, можно понять, что он состоит из нескольких модулей, подлежащих замене по истечении эксплуатационного срока. Какой конкретно период времени способен прослужить каждый отдельный блок зависит от технических характеристик и уровня нагрузки, задаваемой в процессе пользования. При этом любая конструкция обратного осмоса с высокой степенью очистки имеет несколько защитных уровней.
В первую очередь фильтруемая жидкость прогоняется через фильтр грубой очистки, выполненный из термопластичного полимера. Он предназначен для фильтрации водного раствора от находящихся в нем посторонних частиц величиной до 0,5 мм.
MBFT-75 Мембрана на 75GPD
SF-mix Clack до 0,8 м3/ч
SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч
На втором этапе H2O из центрального водопровода подается в секцию с угольной фильтрующей основой. В этом модуле жидкостная среда очищается от органики и микроэлементов меньшего размера. Среди составляющих водопроводной воды могут находиться такие опасные для здоровья человека примеси, как элементы нефтепродуктов, агрессивные химические соединения, тяжелые металлы (в том числе ртуть, свинец). Сорбционные фильтры способны удерживать растворенные в жидкости компоненты с предельно малым объемным значением в 1 микрон.
Обратноосмотическая система фильтрации гарантирует кристальную чистоту фильтруемого водного раствора. Проходя через мембранную сетку, H2O поступает в накопительный бачок, а уже оттуда перенаправляется в специальный кран подачи очищенной жидкой среды. После этого ее можно использовать для питья или приготовления пищи.
Посторонние частицы, которые были отфильтрованы в процессе работы прибора, смываются в канализацию. Когда уровень подготовленной к употреблению жидкости в резервуаре-накопителе снижается, агрегат автоматически запускается с целью пополнения запасов.
Обратноосмотическая мембрана
Изучая свойства воды после обратного осмоса, разбираясь, что это за приборы и каким образом функционируют, следует обратить внимание на один важный нюанс. Именно особая структура мембранной сетки позволяет добиться столь высокого качества очистки. Благодаря размеру ячеек, она пропускает сквозь себя исключительно молекулы H2O, отфильтровывая даже мельчайшие взвеси и опасные микроорганизмы.
Очистная мембрана-основа является главным элементом системы, выступающим в роли препятствия для проникновения посторонних примесей в питьевую воду. Через нее под давлением прогоняется жидкость, предварительно прошедшая этапы первичной фильтрации.
Для чего нужен обратный осмос
Обратноосмотические фильтрующие установки устанавливают на предприятиях, объектах общего пользования, в домах и квартирах с центральным водоснабжением или альтернативными источниками. Применяют такие фильтры для очистки жидкостной среды от избытка минеральных составляющих и болезнетворных микроорганизмов. А также с целью опреснения водных растворов с большой концентрацией солей. Очистные конструкции, базирующиеся на данной методике, участвуют в важнейшем этапе подготовки H2O для теплоэнергетики, сферы медицины и промышленности.
Кроме того, применение обратного осмоса распространено в производстве концентрированных веществ. Так, знакомое всем с детства сгущенное молоко и соки изготавливают согласно обратноосмотической технологии.
Как выбрать подходящую модель
Фильтрующие приборы данного типа различаются по техническим, эксплуатационным параметрам и, конечно, стоимости. Да, стоят такие средства фильтрации недешево. Поэтому к вопросу приобретения подходящего устройства следует отнестись максимально серьезно.
Рассматривая множество вариантов, сравнивая цены от разных производителей, обратите внимание на продукцию нашей компании «Вода Отечества». На протяжении долгих лет мы занимаемся изготовлением и реализацией водоочистного оборудования. Внедрение передовых технологий, а также использование современной техники позволяют нам конкурировать с ведущими компаниями-производителями. Высокое качество выпускаемых изделий многократно подтверждают отзывы благодарных покупателей.
Характеристики приборов
Собирая информацию, что значит обратный осмос для воды, следует запомнить несколько характерных особенностей, которыми обладают такие средства очистки.
Преимущества
После очистки жидкости посредством обратноосмотической системы мы имеем чистую воду с высокими качественными характеристиками. Однако фильтрующие средства обратного осмоса обладают и другими выдающимися достоинствами:
SF-mix ручной до 0,8 м3/ч
Аэрационная установка AS-1054 VO-90
Недостатки
Описывая плюсы обратноосмотических систем, нельзя не рассказать и об имеющихся минусах. К таковым следует причислить:
Промышленные системы очистки
Это установки высокой производительности с автоматическим или полуавтоматическим управлением. Их конструкция подразумевает наличие нескольких блоков-модулей, благодаря которым производится предварительная и финальная водообработка.
Каждый такой агрегат состоит из:
Бытовые очистные приборы
Отличаются компактными размерами, идеально подходят для применения в домашних условиях. Функционируют данные фильтры при достаточно невысоком давлении (до 3-х атм). Специальный нагнетающий насос в них отсутствует, для работы хватит обычного водопроводного напора.
Такие фильтрующие устройства очищают небольшие объемы жидкости в сутки, которой вполне достаточно для питья семье из 3-4-х человек.
Причины популярности средств очистки
Системы обратного осмоса пользуются спросом благодаря:
Обратноосмотическая вода
По отзывам людей, использующих в быту такие приборы очистки, отфильтрованный водный раствор имеет очень приятный ненавязчивый вкус без резких неестественных привкусов. Горячие и холодные напитки, приготовленные на основе очищенной жидкости получаются вкусными. Посторонние примеси не перебивают натуральный аромат чая, кофе, фруктовых добавок.
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)
Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)
Польза или вред для здоровья
После очистки питья посредством обратного осмоса в организм перестают поступать излишние соли и кальций, способствующие образованию камней в почках. Стенки сосудов освобождаются от вредных кальциевых отложений. Улучшается метаболизм, нормализуется кровообращение, благодаря чему происходит более интенсивное снабжение клеток кислородом. Все это дает общий оздоравливающий эффект и благоприятно влияет на работу мозга человека.
Вышеперечисленные плюсы — лишь малая доля преимуществ, которыми обладает очищенная по обратноосмотической технологии жидкость.
Мифы и реальность
Несмотря на явные достоинства фильтров, многие склонны приписывать им несуществующие отрицательные характеристики. Чем большую популярность получают фильтрующие приборы, тем чаще твердят о вреде их применения.
Вода лишается минеральных компонентов
В корне неверное мнение. В действительности она становится слабоминерализованной, идеально подходящей для употребления. В процессе очищения жидкость теряет только вредные составляющие: тяжелые металлы, фенольные соединения, хлор, вирусы и бактерии.
Вымывает из организма необходимые вещества
Научно не подтвержденное утверждение. В реальности все происходит с точностью до наоборот, H2O притягивает к себе переработанные неусвоенные элементы и направляет их в почки и легкие для скорейшего выведения.
Питье после очистки плохо влияет на состояние зубов
Данное заявление — результат не слишком успешной рекламной кампании одного из производителей водоочистного оборудования. В рекламе говорилось, что очищенная водная среда не содержит фтора, необходимого для здоровья зубных пластин, в связи с чем ее нельзя употреблять продолжительное время. Однако проводимые учеными исследования подтвердили совсем иное, в гигиенических средствах (пастах и гелях для чистки ротовой полости) достаточно нужных компонентов для поддержания здорового состояния эмали.
Питьевая жидкость теряет вкус
И снова необоснованный довод. Хотя тем, кто пробует отфильтрованную H2O впервые, она действительно может показаться пресной. Так и есть, потому что подавляющее большинство людей привыкли ощущать выраженный вкус хлора, железа и других элементов с резким привкусом. Дело привычки — не более. Если употреблять очищенное питье регулярно, со временем удастся почувствовать его тонкий мягкий аромат.
Обо всех этих мифах следует помнить, разбираясь, что такое обратный осмос для воды в фильтре. Не стоит доверять непроверенной информации из сомнительных источников, планируя приобрести водоочистную систему.