Зворотний осмос, відомий також як гіперфільтрація, кращий з відомих способів фільтрації води. Осмос дозволяє видаляти з водної маси найдрібніші частинки величиною з іони. І для видалення з питної води солей і інших включень з тим, щоб поліпшити колір, смак чи властивості рідини. Цей процес може бути використаний для очищення таких рідин як етанол і гліколь, які пройдуть через обратноосмотічеськую мембрану, в той час як інші іони і домішки вона не пропустить. Осмос використовують у фільтрах для води, в тому числі, для пиття. Фільтри з осмосом застосовують для виробництва води, яка відповідає найсуворішим з існуючих вимог. Найжорсткіші вимоги звичайно ж пред'являє промислова водопідготовка.
Зворотний осмос: технологія
Зворотний осмос використовує процес, відомий як перекресні протягом, що дозволяє мембрані самоочищатися. У зворотноосмотичної технології використовується напівпроникна мембрана, яка пропускає тільки молекули води і затримує молекули забруднюючих речовин. У той час, як частина рідини проходить через мембрану, інша її частина рухається в зворотному напрямку, вимиваючи з мембрани затримані частинки. У процесі потрібно рушійна сила, яка буде проштовхувати рідину через мембрану, найкращим варіантом є тиск, що створюється помпою. Чим вище тиск, тим більше рушійна сила. Установки з осмосом здатні затримувати бактерії, солі, цукру, протеїни, частки, барвники та інші забруднюючі речовини, молекулярна маса яких більше 150-250 Далтонів. Поділ іонів осмосом відбувається за участю заряджених частинок. Це означає, що расстворенія іони, які несуть заряд, рівний зараряду солей, більш ймовірно будуть відкинуті мембраною, ніж ті, які не заряджені, наприклад органіка. Чим більше заряд частинки і її розмір, тим вище ймовірність того, що вона буде відкинута мембраною.
секрети мембрани
Ідеальної системи зворотного осмосу для дому не існує. Деякі розробки краще за інших, але ні одна з них не є панацеєю від усіх бід. Більшість виробників і дилерів рекомендують підбирати фільтри зворотного осмосу в залежності від показників вихідної води і від вимог, що висуваються покупцем до якості питної води. Але буває, що і цього не досить, адже установка системи зворотного осмосу не така проста, як проточні фільтри для води. Іноді це працює, іноді ні.
Як виглядає мембрана в розрізі
Побутові фільтри з осмосом - основні компоненти
Загальний дизайн фільтрів зворотного осмосу дуже консервативний, з урахуванням хіба умов, для роботи в яких вони призначаються. В цілому, чим дорожче система зворотного осмосу, тим більше "що якщо." Розглянуто та тим більше модифікацій закладено в установку очищення води. Як би там не було, врахування всіх можливих проблем з якістю питної води зробить систему зворотного осмосу невиправдано дорогий. "Проблеми з питною водою" будуть завжди. Оскільки завжди є хтось, кому потрібно набагато більше, ніж закладено в побутовій системі зворотного осмосу, дилер на свій розсуд може модифікувати її. Розуміючи принцип роботи основних компонентів системи зворотного осмосу, дилер можете доопрацювати її дизайн стосовно потреб замовників вашого регіону.
Основні діючі компоненти системи:
- обратноосмотическая мембрана;
- обмежувач течії води;
- седіментний попередній фільтр води;
- предватітельний фільтр води і постфильтр з активованого вугілля;
- накопичувальний бак;
- помпа.
Навіть сама прості фільтри зворотного осмосу не можуть використовуватися без перших трьох компонентів, в той час як останні три служать для удослетворенія специфічних потреб покупця. Правильний підбір і використання кожного компонента є необхідними для забезпечення правильної і безперебійної роботи системи зворотного осмосу.
вибір мембрани
По суті, обратноосмотическая мембрана - це серце і душа системи зворотного осмосу. Фільтри зворотного осмосу починається з підбору мембрани зворотного осмосу, а інші компоненти вибираються виходячи з властивостей мембрани. Існує три типи мембрани зворотного осмосу, кожна з яких має свої переваги і недоліки: суміш триацетату целюлози з ацетатом целюлози (CTA); тонкослойная напівпроникна мембрана (TLCR); модифікований полисульфон (SPSF). Вода, що пройшла через мембрани зворотного осмосу CTA, має найнижчу собівартість питної води. Низька продуктивність обмежує використання назад осмотичних мембран CTA там, де необхідна висока продуктивність, однак їх стійкість до окислення дозволяє їм самоочищатися від похідних хлору, що знаходяться у водопровідній воді. Це робить обратноосмотические мембрани CTA найбільш підходящими для типових потреб водопідготовки. До того ж, пропущений в накопичувальний бак хлор дозволяє дозволяє знизити рівень бактерій у питній воді. Мембрани зворотного осмосу TLC поєднують в собі високу продуктивність, високий рівень відштовхування частинок і широкий прийнятний для роботи рівень рН, що робить їх ідеально відповідними для пріменнеія в багатьох областях водопідготовки. У випадках високого рівня споживання води, при низьких температурах і тиску води, високої концентрації нітратів або при високому рівні рН (більше 9,0) рекомендовано застосовувати саме мембрани ТСL.
Однак, у зв'язку з мембранами зворотного осмосу TLC, нарaстает занепокоєння з приводу повного очищення питної води від хлору, що може привести до розвитку в накопичувальних баках величезної кількості бактерій. Щодо собівартості одержуваної питної води, пріемненіе мембран ТСL в системах зворотного осмосу все ще залишається найбільш дорогим. Звичайно, мембрани зворотного осмосу SPSF зараз набагато простіше придбати, ніж в минулі роки, однак вони не йдуть ні в яке порівняння з продуктивністю і вартістю обратноосмотічеськіх мембран CTA. Так само існує певне побоювання щодо спроможності мембран зворотного осмосу SPSF очищати неумягченной воду. Але осмотичні мембрани SPSF просто незамінні для очищення пом'якшеної води з високим рівнем рН, або при надзвичайно високих концентраціях нітратів. Мембрани ж СТА і TCL гарні для застосування в інших випадках водопідготовки.
обмежувачі течії
Після мембрани зворотного осмосу, обмежувач течії (потоку) найбільш важливий компонент системи зворотного осмосу. Він контролює регенерацію установки очищення води (тобто кількість очищеної води в порівнянні з водою, скинутої в каналізацію). Обмежувач потоку повинен бути розроблений таким чином, щоб він контролював перехресне протягом навколо робочої поверхні осмотической мембрани, з тим, щоб вона залишалася чистою. Якщо обмежувач течії маленький, швидкість пересеченного течії буде незначною, що призведе до засмічення мембрани зворотного осмосу, зумовленого осадженням хімічних речовин, накопиченням пестицидів, або і тим, і іншим. Оскільки чиста вода відділяється від вхідного потоку, концентрація забруднюючих речовин збільшується пропорційно довжині зворотноосмотичної мембрани. Якщо швидкість перехресного течії надто низька, забруднюючі речовини не будуть вимиватися з поверхні мембрани зворотного осмосу. Якщо ви хочете отримати від фільтрів зворотного осмосу велику продуктивність, то просто установка осмотической мембрани з більшою продуктивністю може не бути ефективною. Спочатку Ви отримаєте підвищену продуктивність, однак мембрана зворотного осмосу буде дуже сильно засміченими через занадто великого обсягу води, що проходить через неї, і через недостатню її довжини, що не дозволить перехресному потоку очистити поверхню мембрани зворотного осмосу.
Однак, через температуру вхідного потоку, тиску і загального вмісту розчинених речовин (TDS), які впливають на обсяг води, пропущеної через мембрану зворотного осмосу, одна і та ж система може бути пристосована до до різних вимог до вхідного потоку в різних місцях. Звичайні фільтри зворотного осмосу розраховані на температуру 77 ° F (25 ° C), тиск 4.2 бару і на TDS 500 ppm, а розміри обмежувача течії відповідають цим умовам роботи. Якщо температура і тиск Вашої води нижче зазначених, або рівень TDS вище, Ви можете використовувати осмотичну мембрану з підвищеною продуктивністю, нічого більше при цьому не змінюючи. Або Ви можете встановити обмежувач меншого обсягу і не змивати гроші в каналізацію. Відсудила, прямий зв'язок між температурою і тиском води, що проходить через мембрану зворотного осмосу.
Найбільш важлива річ, яку слід зробити, коли Ви змінюєте обмежувач течії або використовуєте обратноосмотічеськую мембрану з продуктивністю відмінною від стандартної, це підрахувати час регенерації. Регенерація = вхідний потік x 100%. Виробники мембран зворотного осмосу стверджують, що регенерація повинна складати 15 і менше для максимального терміну служби осмотической мембрани. Фільтри зворотного осмосу розраховані на 25% і більше. Ви матимете рацію, якщо залишитеся між цими двома цифрами і ваша попередня водоочищення буде хорошою.
Седіментная фільтрація в процесі очищення питної води
Незважаючи на швидкість перехресного потоку і регенерацію у Вашій установці очищення води, Ваша осмотическая мембрана все одно засмітиться, якщо з вхідного потоку не були видалені механічні частинки. Щоб видалити їх буде достатньо 5-ти мікронного седіментного картриджа, проте, при підвищеному вмісті солей це не вихід. Оскільки більшість солей за розміром менше 5 мікрон, такий картридж їх пропустить, вони зіб'ються в купу і засмітять мембрану зворотного осмосу. Якщо обратноосмотическая мембрана засмічується, то в першу чергу слід звинувачувати попередній фільтр води, а не мембрану зворотного осмосу. При високих концентраціях солей у воді рекомендується встановлювати механічних фільтр води з маленьким мікражом. Незалежно від змісту солей, додаткові витрати на якісний 5-ти мікрон фільтр води будуть виправдані ефективним захистом зворотноосмотичної мембрани.
Вугільні фільтри в системи
Якщо Ви використовуєте осмотичну мембрану TLC, то Вам необхідно ісползовать вугільний фільтр попереднього очищення води для видалення окислювачів, навіть якщо вода нехлорірованая. В добавок до хлору, інші хімікати - включаючи бром, йод і різні сполуки заліза - приведуть до стрибкоподібного збільшення проходження солей через обратноосмотічекскую мембрану TLC. Крім того, завжди використовуйте попередній вугільний фільтр води і вугільний фільтр поста. Знову нагадаємо Вам, що вартість вугільного фільтра набагато менше вартості мембрани зворотного осмосу, тому його варто міняти в установці очищення води частіше.
У багатьох системах зворотного осмосу вугільний фільтр води встановлюється прямо перед краном. Такі вугільні фільтри води видаляють неприємний смак хлору (у фільтрах зворотного осмосу з CTA і SPSF), а також затримують, все ще можуть бути присутніми, шкідливі органічні речовини. Великі молекули органічних речовин засмічують поверхню вугільного фільтра, даючи можливість більш дрібним, але дуже часто більш шкідливим, молекулам проникнути всередину. Зворотньоосмотична мембрана відштовхує великі молекули органічних речовин та інших забруднювачів, даючи можливість вугільний фільтр поста затримувати залишилися маленькі молекули органіки.
Фільтри з накопичувальний баком
Часто в процесі очитски питної води недооцінюють важливість накопичувального бака, але його просто необхідно включати в систему водоочищення. Бак повинен бути досить великим, але, якщо він занадто великий, при його заповненні створюється зворотний тиск, яке знижує ефективність роботи установки з осмосом. Починаєпроводитися питна вода гіршої якості, в каналізацію ж її зливається набагато більше, ніж належить. Виходячи з цього, не слід встановлювати в систему фільтрів занадто великий накопичувальний бак без попередньої консультації з Вашим регіональним представником.
При підборі накопичувального бака для установки зворотного осмосу важлива можливість легкої і простий його дезінфекції, особливо для систем з мембраною зворотного осмосу TLC. У баку можуть розвинутися бактерії, тому так важлива можливість легкої і простий дезінфекції. Там, де існує можливість бактеріального забруднення, рекомендують встановлювати фільтри води типу FHCTF, в яких питна вода не застоюється.
Помпи підвищення тиску води можна використовувати для збільшення продуктивності в цих системах. Однак, коли Ви встановлює в фільтри помпу, то Вам слід більше уваги приділяти процесу регенерації. Якщо Ви маєте справу з дуже низькою температурою або тиском, Ви можете встановити помпу без негативного впливу на фільтри з осмосом. Якщо Ви хочете збільшити продуктивність стандартної установки очищення питної води, Вам слід відповідно замінити обмежувач течії. Також помпи можуть бути використані в фільтрах з осмосом для збільшення тиску на осмотичну мембрану, що може поліпшити якість питної води.