Принцип роботи зворотного осмосу

Осмос (або осмотична система або мембранна система очищення води) – це назва популярних фільтрів для очищення води та дуже ефективних систем очищення води, отримана від назви природних процесів.

Вода в природі проходить, точніше вона пробивається через різні ґрунти та пласти. Проходить через торф, пісок, суглинок, каміння, гравій або відкладення солі, різні потоки змішуються, вода нагрівається та замерзає, а ще випаровується.

Осмотичні або мембранні системи і працюють за таким же принципом - вода рухається від ступеня до ступеня, очищаючись з кожним разом.

В осмосі найголовніше - це мембрана

Для цього давайте уявімо собі пластину з щільного матеріалу. На її поверхні наливаємо звичайну водопровідну воду, що містить у собі безліч непотрібних домішок у вигляді важких металів, молекул магнію і кальцію та ін.

Матеріал нашої пластини має мікропори, розмір яких можна порівняти з розміром молекул води. Молекули води, з розміру елементів з яких вони складаються, мають мізерно малі габарити, тоді як молекули різних сполук у питній воді, значно перевищують розміри молекул води.

І ось – через вищеописану пластину проходитимуть лише молекули води.

Таким чином, на поверхні пластини залишаться лише забруднення, а на протилежному боці буде майже ідеально чиста вода. Тобто. очищення води за допомогою технології зворотного осмосу гарантує фільтрацію від шкідливих домішок на молекулярному рівні.

Важливо зауважити, що бактерії та віруси складаються з молекул, а це говорить про те, що навіть найдрібніші віруси не здатні подолати рубіж, створюваний щільною структурою матеріалу, що фільтрує.

Для очищення води використовують зворотноосмотичні мембрани – це та сама пластина, але згорнута в рулон. Сфера їх застосування настільки велика, що складно уявити сучасне життя без їх участі. Вони використовуються в наших будинках для отримання питної води і для отримання води для акваріумів, вода, отримана зворотним осмосом, широко застосовується у різноманітних лабораторних дослідженнях, у різних типах промисловості, для отримання води серед океану, також дана технологія отримання води широко використовується військовими.

Як одержувати гарантовано чисту воду з осмотичних систем?

Для побутових систем очищення води на основі зворотного осмосу існує важлива вимога, необхідна для стабільної роботи фільтра – мінімальний тиск у системі водопостачання.

Як правило, системи зворотного осмосу комплектують зворотньоосмотичних мембран з продуктивністю 50G (196 л/добу). Такі мембрани вимагають мінімальний робочий тиск у водопроводі 3 атмосфери. А ось мембрани з продуктивністю в 100G (400 л/добу) вимагають мінімальний тиск від 1,8 атм. Фільтри з такими мембранами коштують дещо дорожче. У випадках коли тиск нижчий за потрібний, ми ризикуємо отримати або некоректну роботу фільтра, або взагалі зворотний осмос працювати не буде. Якщо ж ви знаєте, що тиск у вашому крані нижче за необхідні значення – не поспішайте засмучуватися. На допомогу прийде спеціальний підвищує насос-помпа . Вона нагнітає у фільтр воду під тиском та забезпечує стабільну роботу. Сучасні помпи обладнані системою датчиків, що повністю контролюють її роботу.

Мінуси в роботі зворотньоосмотичних систем

Справедливо буде зауваження про те, що не може все бути так добре, в чому ж каверза?

Назад осмотичні мембрани в процесі очищення поділяють воду на чисту і брудну. Очищену ми вживаємо, а ось брудна зливається у каналізацію. Так ось співвідношення брудної/очищеної води приблизно 60/40%, при тиску в магістралі 6атм, слід зауважити, що при нижчому тиску ці цифри можуть відрізнятися, тому мембрани підвищеної продуктивності, що підвищують насоси для фільтрів зворотного осмосу, це не тільки необхідність його роботи, а також економія бюджету у витраті води. Багатьом стає шкода тієї води, яка марно витікає у каналізацію. Але давайте розберемося. Під час фільтрації води зворотноосмотичною мембраною з води видаляється геть напрочуд багато забруднень. Якби мембрана не самоочищалася дренажним потоком, то термін її служби становив би лише кілька місяців, як у рядових картриджів. А натомість осмотичні мембрани служать до 5 років! Так це більше, ніж гарантійний термін служби фільтра ви скажете! Так ось такий колосальний термін служби досягнуто саме завдяки промиванню зворотньоосмотичної мембрани водою, що йде в каналізацію. Навіть з таким співвідношенням брудної/очищеної води, системи зворотного осмосу є одними з економічних фільтрів для води. Адже, якщо порахувати обсяг води, що витікає до каналізації, у грошовому еквіваленті, то витрати зовсім не значні.Щодо промислових систем зворотного осмосу, то вони використовують брудну воду для повторної фільтрації, щоб звести до мінімуму втрати. У промислових системах використовується система рециркуляції для економії води, тому що витрачаються великі обсяги, несумісні з використанням у домашніх умовах.

Осматичні системи надійні, але вимагають догляду

Для збереження працездатності зворотньоосмотичних мембран протягом тривалого терміну необхідний догляд за нею. Класичні системи зворотного осмосу складаються із системи передфільтрів, що здійснюють очищення води від великих домішок та хлору, а також із самої зворотноосмотичної мембрани, яка дуже сприйнятлива до хлору. Він просто руйнує структуру матеріалу мембрани і тим самим різко знижує її ресурс. Тому дуже важливо своєчасно проводити заміну передфільтрів.

Бак в осмосі – навіщо?

Фільтри на основі зворотного осмосу комплектуються накопичувальними ємностями для зберігання води. Використання додаткових ємностей зумовлено малою швидкістю фільтрації зворотньоосмотичних мембран. При стабільній і нормальній роботі потік очищеної води з мембрани дорівнює за розміром з грифель олівця, якщо ж тиск води близько 3-х атм, то струмінь перетворюється на часте капання, що теж нормально. Тому використовують накопичувальні ємності, які видадуть нам відфільтровану воду з великим натиском. Всі баки для осмосу виготовляються з матеріалів, допущених до контакту з харчовими продуктами, мають сертифікаційні дозволи.

Накопичувальний бак являє собою металеву або пластикову посудину (залежно від виробника, наприклад у ТМ "Гейзер" вони пластикові), всередині якої розташована гумова мембрана. До неї надходить очищена вода. Простір між стінками бака та стінками гумової мембрани служить для створення надлишкового тиску з повітряного прошарку. І саме завдяки таким хитрощам з'являється можливість користуватися ідеально очищеною водою навіть у момент, коли воду відключили у водопроводі. Накопичувальні баки для побутових фільтрів зазвичай вміщують до 10-ти літрів очищеної води.
Після тривалого зберігання будь-яка вода в будь-якому посуді має ризик придбати зайві запахи та присмаки. Для запобігання небажаним ефектам абсолютно всі системи зворотного осмосу укомплектовані вугільним постфільтром. Це фінальна стадія фільтрації води. На цій стадії гранульоване активоване кокосове вугілля всередині невеликого картриджа, усуває неприємні присмаки та запахи, покращує кольоровість води. Після фінішної стадії вода стає по-справжньому свіжою та приємною на смак.

Висновок: Так, системи зворотного осмосу є одними з найекономічніших та найефективніших фільтрів для очищення води, які здатні видаляти з води до 99,9% забруднень.