Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Принцип работы обратного осмоса: Обратный осмос: принцип работы

Содержание

Обратный осмос: принцип работы

Принцип работы фильтра обратного осмоса основан на прохождении молекул воды через полупроницаемую мембрану. Большинство содержащихся примесей при этом остается в исходном растворе. Таким образом осуществляется чистка воды от большинства органических загрязнений, микроорганизмов, а также многих неорганических ионов.

Обратный осмос – физика процесса.

Представим две емкости, соединенные полупроницаемой мембраной. В одной емкости находится солевой раствор, а в другой — дистиллированная вода. Процесс осмоса заключается в проникновении молекул воды через мембрану в ту часть сосуда, которая заполнена солевым раствором – так компенсируется различие в концентрации. Система обратного осмоса использует обратное движение молекул, воздействуя повышенным давлением в емкости, насыщенной солями.

Установки для очистки воды используют различное давление для обеспечения процесса. Оно составляет обычно 2-4 атм и более. В зависимости от поставленных требований, оборудование для водоподготовки может использовать собственное давление системы, а также увеличивать его, применяя насосы.

Выбор мембраны оказывает влияние на чистоту воды после процедуры. Обратный осмос теряет свою эффективность при засорении узла, который нужно вовремя обновлять и регенерировать.

Подготовка для осмотической чистки воды – главные составляющие.

Принцип работы обратного осмоса требует почти полного отсутствия механических примесей в исходной воде. Обеспечить достаточную чистоту промышленная очистка воды не может – при прохождении труб в систему всё равно попадают посторонние частицы. Для обеспечения минимальной водоподготовки необходимо использовать комплекс следующих фильтров для:

— грубой очистки. Такие фильтры часто дополнены насыпным фильтрующим блоком;

— тонкой очистки;

— сбора органики – применяются сорбционные фильтры.

Оборудование для водоподготовки обычно включает универсальный комплекс фильтрации, пригодный для любых видов работ. Система обратного осмоса, смонтированная после фильтрационного узла, включает цилиндрический корпус, содержащий свернутую в рулон мембрану и центральный водосборник. В установках по очистке воды происходит ее продавливание вдоль внутренней поверхности цилиндра к середине. Очищенная фракция (пермеат) просачивается через мембрану и вытекает из центральной части.

Сфера применения и особенности обратного осмоса.

Универсальность и относительная простота процесса обеспечили его популярность в некоторых направлениях, таких как:

— бытовые системы обратного осмоса, устанавливающиеся в жилых домах и квартирах;

— промышленная очистка воды, особо необходимая в регионах с низкокачественными водными бассейнами.

Принцип работы обратного осмоса подразумевает использование достаточного давления для эффективной эксплуатации. Чтобы обеспечить необходимое давление, установки для очистки воды включают в конструкцию не только насосы, но и дополнительные аккумулирующие баки.

Чистка воды, использующая принцип обратного осмоса, является эффективным и современным этапом водоподготовки. Удаление значительной части нежелательных примесей облегчает мероприятия по обессоливанию и дезинфекции, ощутимо снижая стоимость всей процедуры.

Наша компания занимается продажей фильтров обратного осмоса по всей России. Для получения подробной информации свяжитесь с нами по телефону либо оставьте заявку на сайте.

Применяемый тип оборудования

Как работает обратный осмос: принцип действия

Среди бытовых систем подготовки питьевой воды к употреблению относительно недавно появился новый вариант, который называют обратным осмосом. Этот набор фильтров и специальной мембраны стоит немало, но способен дать фору практически любому аналогу.

Имеет ли смысл раскошелиться? Чтобы получить ответ на этот вопрос, нужно узнать как работает обратный осмос, а затем соотнести затраты и результат. С нашей помощью процесс ознакомления с передовой очистной системой пойдет гораздо быстрее и эффективней.

Мы собрали и систематизировали для вас всю полезную и достоверную информацию о мембранной установке очистки воды. Для полноты восприятия дополнили текстовый материал схемами, иллюстрациями и видео с рекомендациями будущим покупателям.

Содержание статьи:

Работа установки обратного осмоса

Процесс осмоса основан на свойстве воды выравнивать уровень содержания примесей в растворах разделенных мембраной. Отверстия в этой мембране настолько малы, что проходить через них могут только молекулы воды.

Если в одной из частей такого гипотетического сосуда увеличить концентрацию примесей, вода начнет перетекать туда до тех пор, пока плотность жидкости в обеих частях сосуда не выровняется.

Обратный осмос дает прямо противоположный результат. В этом случае мембрану используют не для выравнивания плотности жидкости, а для того, чтобы с одной ее стороны собрать чистую воду, а с другой – раствор, максимально насыщенный примесями. Именно поэтому такой процесс называют обратным осмосом.

Галерея изображений

Фото из

В системе подготовки питьевой воды по принципу обратного осмоса используется несколько ступеней очистки

Модули очищающей установки располагаются в строго определенном порядке, гарантирующей повышение степени очистки с переходом воды из одной колбы в другую

Из водопровода вода сначала поступает в фильтр грубой очистки, удерживающий загрязнения размером до 5 мк, затем проходит через угольный модуль и снова очищается уже в фильтре тонкой очистки от частиц размером до 1 мк

После предварительной подготовки в трех первых фильтрах вода поступает в модуль с мембраной, проходя через которую вода освобождается от частиц меньше 1 мк, микробов и вирусов

Вода, прошедшая мембранную очистку, поступает в постфильтр, наполненный активированным углем. В нем она получает привычный вкус и запах чистой воды

Кроме угольного постфильтра в систему подготовки воды может быть включен минерализатор, обогащающий подготовленную к питью воду полезными микроэлементами

В процессе сборки системы нельзя менять расположение модулей, обозначенных производителем системы цифрами

В областях, где умягчение и обезжелезивание воды проводится силами местного водоканала, число фильтров предподготовки в системе можно уменьшить

Установка для очистки обратным осмосом

Модули очищающей воду установки

Фильтры грубой и тонкой очистки воды

Мембранный фильтр обратного осмоса

Модуль выравнивания вкуса и запаха

Минерализатор обратного осмоса

Стандартное расположение модулей

Численность блоков предподготовки

Все эти химические особенности мало интересны покупателям, особенно тем, кто не слишком хорошо разбирается в науке. Им достаточно понимать, что центром системы обратного осмоса является специальная мембрана, поры которой настолько малы, что не пропускают ничего, что превышает размеры молекулы воды, а это значительная часть загрязнений, содержащихся в водопроводной воде.

Увы, молекула воды – не самая маленькая на земле, например, молекулы хлора значительно меньше, поэтому они также могут просачиваться через мембрану. Кроме того, контакт с крупными взвесями этой мембране противопоказан. Ее мелкие поры при таком воздействии быстро засорятся, и этот элемент придется сразу же заменить.

На этой схеме наглядно изображены пять ступеней очистки воды с помощью системы обратного осмоса: предварительная очистка через три фильтра, мембрана и доочистка

Чтобы этого не произошло, в систему обратного осмоса включают еще , с помощью которых вода проходит предварительную подготовку. Мембрана разделяет частично очищенную воду на две неравные части. Примерно треть поступившего объема представляет собой чистую воду, которая затем поступает в накопительный бак.

Еще две треть объема воды – это часть, в которой сконцентрированы загрязнения. Такой концентрат сливается в канализацию. Между баком и краном обычно имеется небольшой контейнер. Здесь устанавливают картридж, который предназначен для повышения качества уже очищенной воды, например, для насыщения ее полезными минералами.

Схематически принцип действия обратного осмоса можно описать так:

  1. Вода поступает из водопроводной системы на фильтры предварительной очистки.
  2. Затем жидкость проходит процедуру обратного осмоса.
  3. Очищенная вода поступает в накопительный бак.
  4. Концентрат, содержащий отфильтрованные загрязнения, перемещается в канализацию.
  5. Чистая вода из накопительного бака поступает на кран для чистой воды непосредственно или через дополнительные устройства.

Таким образом, система обратного осмоса представляет собой набор устройств, которые обеспечивают возможность получить питьевую воду с высокой степенью очистки. До недавнего времени такие системы использовались, главным образом, в промышленности, на предприятиях общественного питания в оздоровительных учреждениях и т.п.

Эта схема демонстрирует разделение потока воды, очищенной с помощью системы обратного осмоса, на два потока: чистую воду и концентрат, который перемещается в канализацию

Но из-за растущих требований к качеству водопроводной воды в последние годы популярность приобретают системы обратного осмоса, предназначенные для использования в быту. Они различаются по комплектации, производительности, размерам накопительной емкости и т.п. Фильтры и мембрану нужно периодически заменять.

Как определить, что мембрана нуждается в замене? По мере эксплуатации ее поры забиваются, и наступает момент, когда вода просто не проходит в накопительный бак. Такую мембрану придется заменить в любом случае. Но специалисты рекомендуют выполнять замену значительно раньше.

Система обратного осмоса состоит из накопительного бака, комплекта из трех фильтров предварительной очистки, мембраны и постфильтра для доочистки и обогащения воды

Для определения качества воды, очищенной с помощью системы обратного осмоса, используют электронный прибор – TDS-metr. С его помощью определяют уровень содержания солей в воде.

Для водопроводной воды до очистки этот показатель может составлять 150-250 мг/л, а после очистки по технологии обратного осмоса нормой считается солесодержание в пределах 5-20 мг/л. Если количество солей в очищенной воде составляет более 20 мг/л, мембрану рекомендуется заменить.

Желающие подобрать фильтры для воды, применяемые в различных ступенях очистки, много полезной информации найдут .

Отдельные элементы системы

Наиболее дорогостоящим и основным элементом системы обратного осмоса является мембрана. Она представляет собой микропористый материал, скрученный в один или несколько слоев вокруг перфорированного пластикового сердечника. Сверху мембрана закрыта пластиковым защитным чехлом, который закреплен уплотнительными кольцами.

Вода поступает внутрь корпуса мембраны и проходит через пористый наполнитель. При этом молекулы чистой воды проникают через пористый сердечник и далее перемещаются в накопительный бак.

Но загрязнения с некоторым количеством воды не могут преодолеть мембранный барьер. Они выходят из противоположного конца мембранного блока и утилизируются.

На схеме можно увидеть состав мембраны для системы обратного осмоса: многослойный пористый материал, закрепленный в пластиковом корпусе вокруг перфорированного сердечника

Как уже ранее упоминалось, прямой контакт мембраны с обычной водопроводной водой может стать губительным. Дело в том, что ее поры очень мелкие – всего 0,0001 микрон. Мембрану нельзя вынуть, промыть и снова установить, как это делают с некоторыми механическими фильтрами грубой очистки.

Дорогостоящий элемент приходится полностью заменять каждые два-три года. Срок может изменяться в зависимости от условий эксплуатации мембраны: давления в водопроводной системе, количества и характера загрязнений, температуры воды и т.п.

В некоторых случаях мембрана может прослужить пять лет и даже дольше, иногда же замену приходится производить уже после первого года эксплуатации.

Галерея изображений

Фото из

Сверхтонкий мембранный фильтр

Структура очищающей мембраны

Колба для установки мембранного фильтра

Отверстие для вывода шланга в канализацию

Важным фактором при этом является наличие фильтров предварительной очистки: двух механических и одного угольного. Первый механический фильтр отсекает все нерастворимые загрязнения, размер которых превышает 0,5 микрон. Это могут быть песчинки, частички ржавчины и прочая подобная “механика”.

Далее вода проходит сквозь , который удерживает молекулы различных химических веществ: соединений хлора, которые неизменно присутствуют в водопроводной воде, а также тяжелых металлов, проникших из почвы пестицидов, растворенного железа и других включений органического или неорганического происхождения.

Механические и угольный фильтры в системе обратного осмоса требуют замены каждые четыре-шесть месяцев. Необходимые картриджи можно приобрести в виде комплекта

После этого еще один механический одномикронный фильтр завершает предварительную очистку воды. В результате на мембрану поступает вода, не содержащая загрязнений, которые могут повредить или преодолеть его.

Эти фильтры нуждаются в регулярной замене каждые несколько месяцев. Но стоят они на несколько порядков дешевле, чем мембрана, а своевременная замена может значительно продлить срок ее службы.

Для сбора очищенной воды используют накопительный бак. Его емкость может варьироваться в пределах 4-12 литров, это зависит от производительности системы. Для производства таких баков обычно используется сталь высокого качества. Снаружи емкость покрывают слоем прочной эмали. Внутри устанавливают силиконовую прокладку, которая разделяет бак на две части.

С одной стороны прокладки находится собранная чистая вода, с другой – воздух. Количество воздуха в камере можно изменять с помощью ниппеля, расположенного на воздушной стороне бака.

Воздух создает внутри накопительного бака дополнительное давление, которое способствует перемещению воды к крану с необходимым напором. Разумеется, на баке имеется выход для подключения шланга, по которому питьевая вода перемещается к крану.

Обычно этот кран устанавливают на мойке. Если даже подача воды через водопровод будет по каким-то причинам прекращена, в баке останется некоторое ее количество, что сделает проблему менее острой. В этой ситуации для полного опорожнения накопительного бака имеет смысл повысить давление, закачав воздух через ниппельное соединение.

Степень очистки воды с помощью системы обратного осмоса приближает ее к дистиллированной. При этом мембрана пропускает молекулы растворенного в воде кислорода, что повышает ее качество.

Для улучшения вкуса воду можно пропустить через минерализатор или другие модули. Но она пригодна для питья и непосредственно после прохождения мембранной очистки. Нет необходимости кипятить ее для питья.

В качестве дополнительного модуля, улучшающего качество питьевой воды, системы обратного осмоса могут быть дополнены минерализатором или биокерамическим картриджем. Минерализатор используют для обогащения воды такими полезными веществами, как кальций, натрий, магний и т.п.

Все эти минералы оказывают положительное воздействие на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, предотвращают возникновение множества опасных заболеваний, стимулируют нормальный уровень кислотности крови и т.п.

Минерализатор в системах обратного осмоса используется для того, чтобы обогатить очищенную воду минеральными веществами и сделать ее более полезной для здоровья

Биокерамический картридж действует иначе. В составе его “начинки” имеются шарики, состоящие из запеченной глины и кусочков турмалина. Этот минерал способен оказывать исключительно полезное для воды воздействие. Он способствует изменению структуры воды, что в конечном итоге благотворно отражается на эндокринной системе и укреплении иммунитета.

Со временем ресурс таких дополнительных модулей исчерпывается, они требуют периодической замены. Поэтому здесь удобнее использовать кран с двумя вентилями.

На один вентиль подают воду непосредственно из накопителя, а на второй – прошедшую через минерализатор. Обогащенную полезными веществами воду используют только для питья, а готовят на воде без минералов.

О правилах выбора системы очистки воды для автономного водопровода частного дома ознакомит одна из нашего сайта.

Преимущества и недостатки обратного осмоса

Высокая степень очистки и гарантированное качество питьевой воды – главное достоинство систем обратного осмоса. По оценкам, в очищенной этим способом воде содержание посторонних веществ в десять раз ниже, чем минимально допустимая норма. Особенности конструкции мембраны исключают случайное попадание загрязнений в поток очищенной воды.

Эта схема подробно демонстрирует устройство и принцип работы мембраны обратного осмоса, которая позволяет получить очищенную воду – пермиат – и удалить загрязненную часть – концентрат

Такую воду можно смело употреблять для питья и приготовления пищи, ее можно давать детям и домашним питомцам. Для здоровья вода, полученная по технологии обратного осмоса, значительно полезнее, чем кипяченая водопроводная вода. Аквариумисты используют такую воду для дополнения объема аквариумов без отстаивания.

Несмотря на более сложную конструкцию по сравнению с обычными бытовыми фильтрами, выполняется без особых проблем. Все необходимое для монтажа обычно поставляется в комплекте. Почти все элементы или их модификации можно приобрести отдельно.

Система занимает не слишком много места, чаще всего бак и набор фильтров с мембраной закрепляют прямо под мойкой. А компактный кран для питьевой воды, установленный на мойке, обычно прекрасно вписывается в интерьер.

Размеры компонентов системы обратного осмоса невелики, обычно их можно без труда установить под мойкой. В комплект входит набор узких шлангов для соединения отдельных элементов системы

Основной недостаток систем обратного осмоса – высокая изначальная стоимость комплекта. Дальнейшее обслуживание системы также потребует затрат на замену картриджей фильтров, но они стоят значительно меньше.

Каждые несколько лет придется заменять мембрану, цена которой может составлять около 50 долл. Но расчеты показывают, что в результате затраты на чистую воду обойдутся семье все же дешевле, чем приобретение питьевой воды у сторонних поставщиков.

Эффективность мембраны в системе обратного осмоса постепенно уменьшается, ее необходимо заменять каждые несколько лет. Этот срок варьируется в зависимости от условий эксплуатации

Еще одна особенность системы обратного осмоса, которую с натяжкой можно счесть недостатком, это низкая производительность. Очищенная вода просачивается через мембрану очень медленно, стандартная производительность мембраны составляет около 150-300 литров в сутки.

При этом больше половины воды, поступившей из водопровода, уходит в канализацию, что в некоторой степени отражается на размере коммунальных платежей.

Но если объем накопительного бака подобран правильно, то проблемы могут ненадолго возникнуть только при запуске системы непосредственно после установки или после ее длительного простоя с опустошенным накопительным баком.

Галерея изображений

Фото из

Заменяемость фильтров обратного осмоса

Смена картриджа для грубой очистки

Модули-колбы для установки картриджей

Утилизация отработанных картриджей

Рекомендуем статью по теме: Обратный осмос: вред и польза мембранной очистки водопроводной воды.

Как выбрать подходящую модель?

Размеры элементов систем обратного осмоса обычно соответствуют определенному стандарту, но не всегда. Использование системы со стандартными параметрами дает более широкий выбор заменяемых элементов. Практика показывает, что изделия отечественного производства, которые дешевле зарубежных аналогов, по качеству мало чем отличаются от последних.

Картриджи предварительных фильтров системы обратного осмоса, а также мембрана и постфильтр требуют периодической замены. Ее не сложно выполнить самостоятельно в соответствии с инструкцией изготовителя

Разумеется, покупку лучше совершать непосредственно у изготовителя, у верифицированного дилера или в надежном магазине. Хорошие системы обратного осмоса имеют технический паспорт, официальную гарантию, подробную инструкцию по установке и эксплуатации, а также сертификаты качества.

Размеры накопительного бака зависят от потребностей семьи, а также от размеров пространства, в котором будет установлен прибор. Емкость максимальных размеров будет уместна для дома, в котором проживает большая семья, наиболее востребованными считаются баки объемом около 8-10 литров.

Важный показатель – рабочее . Оптимальным считается показатель в 2,8 бар. Если давление слишком низкое, имеет смысл купить систему обратного осмоса со встроенной помпой, которая обеспечит достаточный напор питьевой воды. Если же давление в водопроводе значительно выше, понадобится установить редуктор понижения давления.

Если отдельные элементы системы обратного осмоса имеют стандартные размеры, проще будет найти подходящие картриджи для замены. Этот момент следует уточнить перед покупкой

Самого пристального внимания требует мембрана системы обратного осмоса. Этот элемент должен быть неизменно высокого качества и с подходящей производительностью. Для небольшой семьи оптимальным считается показатель около 7 литров в час.

Не имеет смысла переплачивать за более производительную мембрану, если в ней нет необходимости. Для сравнения: устройство с производительностью 15 литров в час без труда удовлетворяет потребности в чистой воде небольшого предприятия общественного питания.

Стандартным считается набор, включающий пять основных ступеней очистки: три предварительных фильтра, мембрана и постфильтр. Наполнение этого последнего элемента может варьироваться.

Ранее уже упоминался минерализатор и биокерамический картридж. Популярным решением также считается установка картриджа, содержащего скорлупу кокосового ореха, активированный уголь и ионов серебра.

Эти вещества обеззараживают воду, дополнительно ее очищают и придают ей приятный вкус. Еще одним интересным вариантом постобработки воды является ультрафиолетовый обеззараживатель. Некоторые модели систем обратного осмоса позволяют использовать одновременно несколько разных картриджей.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Общий обзор принципов функционирования систем обратного осмоса можно посмотреть здесь:

Видео #2. В этом видеоролике подробно рассмотрена работа такой системы на примере модели “Гейзер Престиж М”:

Видео #3. Это видео позволяет сравнить особенности работы проточных фильтров и систем обратного осмоса:

Системы обратного осмоса – надежный и удобный способ обеспечить свой дом достаточным количеством чистой питьевой воды. Да, цены на такие устройства остаются высокими, но они с лихвой окупаются, поскольку чистая питьевая вода снижает риск множества заболеваний и повышает качество жизни.

Хотите рассказать о личном опыте в установке и эксплуатации системы обратного осмоса? Есть сведения, которыми желаете поделиться с нами и посетителями сайта, возникли вопросы? Пожалуйста, оставляйте комментарии в блоке, расположенном под текстом статьи.

Как работает обратный осмос: схема и принцип действия

Обратный осмос – это именно та технология, которая защитит вас от вредного воздействия свинца, тяжелых металлов, хлора, химических примесей, пестицидов, патогенов, бактерий, вирусов, и даже радиоактивных материалов. Предлагаем вам познакомиться с принципами ее работы и проверить правдивость распространенных мифов о ней.

Опасность водопроводной воды

Чистая вода – одна из важнейших потребностей нашего тела. Это печальный факт, ведь у современного человека доступ к ней практически отсутствует, особенно если речь идет о промышленно развитых регионах. Данная проблема возведена в разряд глобальных. Данные многочисленных исследований гласят, что ни водопроводная, ни колодезная вода ныне не пригодны для питья из-за их сильнейшего загрязнения, отравлены реки, озера, скважины.

Конечно, загрязняющие вещества находятся не на том уровне, который способен вызвать отравление или другие побочные эффекты мгновенно. Однако, накапливаясь, с течением времени они могут привести к развитию серьезных заболеваний. Даже химические соединения, используемые в городских водопроводных системах, такие как хлор и фтор, токсичны.

Единственный выход, позволяющий обезопасить себя и близких – очистка воды. Обратный осмос считается одним из наиболее эффективных и удобных на текущий момент способов это сделать. Фильтрация осуществляется за счет пропуска жидкости через полупроницаемую мембрану, толщина ячеек которой составляет 0,0001 микрон (примерно 0,00001 мм).

Используется данная технология при создании бутилированной и опреснения морской воды. А в последние десятилетия появились бытовые системы обратного осмоса, установить которые в свои квартиры решается все большее количество людей. В пользу данного метода фильтрации говорят компактные размеры, умеренная цена и отменное качество очистки. Все это делает такие приборы просто незаменимыми в условиях городских квартир. Предлагаем разобраться с тем, как работает система обратного осмоса.

Что собой представляет и как работает?

Технология обратного осмоса известна также как индустриальная ультрафильтрация. Разработана она в США в 1950-х годах в рамках финансируемой государством программы опреснения морской воды. Сегодня данный метод считается одним из наиболее удобных и эффективных способов фильтрации. Используется он во многих отраслях промышленности, которым требуется в своей работе ультраочищенная вода, а также в быту.

Принцип работы системы обратного осмоса заключается в прохождении молекул воды через полупроницаемую мембрану под давлением. Корпус мембраны обратного осмоса состоит из прижатых друг к другу и обвернутых вокруг полой центральной трубки листов. Подобная конфигурация обычно называется спиральной или модульной. Доступна она в различных размерах, от которых и зависит производительность системы:

  • бытовые устройства имеют малые модули 5 см в диаметре и 25 см длиной;
  • промышленные – соответственно 10 см и 100 см.

Помещаются подобные мембраны в специальные контейнеры, называемые корпусами мембран обратного осмоса. Они позволяют поддерживать необходимое давление по всей поверхности. Именно оно является движущей силой, заставляющей жидкость проходить через мембрану, отделяющую нежелательные примеси.

Максимально упрощенная схема обратного осмоса изображена ниже.

Обратный осмос имеет еще одно удивительное свойство: отфильтрованные вещества автоматически отправляются в канализационный слив, не накапливаясь в системе, как при обычной фильтрации. Всякие вредоносные примеси уносятся частями. Этот факт является причиной того, что мембрана обратного осмоса не нуждается в замене на протяжении нескольких лет эксплуатации.

Стадии очистки

Принцип действия метода обратного осмоса воплощается в трех этапах:

  1. Предварительная очистка воды. Происходит в больших вертикальных колбах. На рисунке ниже они обозначены номерами 3, 4, 5.
  2. Прохождение через мембрану. Корпус мембраны обратного осмоса (горизонтальная колба) обозначен номером 7.
  3. Стадия посточистки. Колба обозначенная номером 12.

Схема подключения обратного осмоса – на рисунке ниже.

Вода, прошедшая стадию предварительной очистки, поступает на полупроницаемую мембрану, где разбивается на два потока: один проходит через мембрану и очищается, второй омывает её снаружи и со всеми загрязнениями, отторгнутыми мембраной, сливается в дренаж. Система очистки воды обратного осмоса работает не быстро, поэтому жидкость, прошедшая через мембрану, накапливается в специальном резервуаре (№ 11 на рисунке), откуда и поступает на посточистку. На этой стадии фильтрации воды происходит дополнительная очистка от запахов и/или минерализация.

Прекрасным представителем является фильтр Atoll A-550, он удаляет до 99,9% всех примесей содержащихся в воде и предотвращает образование накипи в нагревательных приборах.

Преимущества:

  • Существенно экономится место: питьевой бак также установлен внутри корпуса.
  • Фильтр легко содержать в чистоте при его установке под кухонной мойкой: на конструктивные элементы системы не попадает грязь, нет выступающих элементов и торчащих соединительных трубок.
  • Разборный корпус предоставляет удобный доступ к деталям и сменным элементам.
  • Широко распространенный в мире стандарт картриджей «inline» позволяет использовать аналоги фильтрующих элементов Atoll в широком ассортименте, например, производства Omnipure (США) или Pentek (США).
  • Картриджи типоразмера «inline» заключены в пластиковый корпус и имеют быстроразъемные соединения, поэтому процедура их замены гигиенична (исключены контакты с загрязненными поверхностями), и проста (не требуется наличия специнструмента).
  • Встроенная система контроля качества очищенной воды сигнализирует о необходимости замены мембранного элемента

 

Обратноосмотические мифы

Вокруг системы обратного осмоса витает множество мифов.

Миф № 1

Обратный осмос вымывает необходимые нашему организму минералы.

Несомненно, водопроводная вода содержит небольшое количество минералов, но их доля настолько мала, что просто не способна оказать какое-либо влияние на состояние здоровья. К примеру, в стакане апельсинового сока их больше, чем в целой ванне неочищенной жидкости. Наоборот, она содержит лишь неорганические соединения, не перевариваемые организмом, а также тяжелые металлы, многие из которых токсичны или даже радиоактивны. В то время как он предпочитает органические минералы и микроэлементы, получить которые можно лишь из ежедневного сбалансированного питания. Обратный осмос удаляет неорганические минералы, металлы и многое другое, чтобы предоставить вам чистейшую, здоровую и природную питьевую воду.

Миф № 2

Большое количество сточных вод.

Да, на основе принципа обратного осмоса образуется некоторое количество промывочных вод, используемых для очистки и промывки мембраны от отфильтрованных ею загрязняющих веществ. Этот сложный процесс позволяет не менять дорогостоящую мембрану по несколько лет. Также он держит всю систему в чистоте, поскольку большинство вредных примесей сливаются в канализацию, а не находятся в ловушке внутри корпуса фильтра. При этом сточная вода является достаточно чистой, может быть собрана и использована для полива растений, бытовых очистительных мероприятий.

Миф № 3

Пяти- и десятимикронный фильтры предварительной очистки никому не нужны, ведь толщина мембраны меньше 1 микрона.

Дело в том, что мембрана весьма чувствительна к хлору, железу и органическим примесям. Во время механической очистки происходит сокращение их объемов до допустимых.

Миф № 4

Такая вода абсолютно безвкусная, неживая.

Что касается вкуса, то тут вопрос весьма спорный. Если ее сравнивать с водопроводной, имеющей яркий привкус хлорки, то вкуса у нее действительно нет. Если подразумевается колодезная, то она, как правило, обогащается пролегающими под поверхностью минералами и имеет тонкий металлический привкус. Специалисты же говорят, что фильтр, работающий по принципу обратного осмоса, придает жидкости вкус, схожий со вкусом талой ледниковой воды. Это происходит благодаря использованию на одной из стадий очистки угольного фильтра.

Приобретать или нет описываемую систему фильтрации для своей квартиры – исключительно ваше решение. Однако помните о том, что она существует уже более 60 лет, оставаясь все эти годы эффективным способом очистки, уменьшить популярность которого не в состоянии никакие мифы.

Системы очистки воды. Как работает обратный осмос: принцип действия устройств тонкой очистки воды

Среди бытовых систем очистки относительно недавно появился новый вариант, который называют обратным осмосом. Этот набор фильтров и специальной мембраны стоит немало, но способен дать фору практически любому аналогу. Имеет ли смысл раскошелиться? Чтобы получить ответ на этот вопрос, нужно узнать как работает обратный осмос, а затем соотнести затраты и результат.

Как это работает


Процесс осмоса основан на свойстве воды выравнивать уровень содержания примесей в растворах разделенных мембраной. Отверстия в этой мембране настолько малы, что проходить через них могут только молекулы воды. Если в одной из частей такого гипотетического сосуда увеличить концентрацию примесей, вода начнет перетекать туда до тех пор, пока плотность жидкости в обеих частях сосуда не выровняется.


Обратный осмос дает прямо противоположный результат. В этом случае мембрану используют не для выравнивания плотности жидкости, а для того, чтобы с одной ее стороны собрать чистую воду, а с другой — раствор, максимально насыщенный примесями. Именно поэтому такой процесс называют обратным осмосом.



Все эти химические особенности мало интересны покупателям, особенно тем, кто не слишком хорошо разбирается в науке. Им достаточно понимать, что центром системы обратного осмоса является специальная мембрана, поры которой настолько малы, что не пропускают ничего, что превышает размеры молекулы воды, а это значительная часть загрязнений, содержащихся в водопроводной воде. Увы, молекула воды — не самая маленькая на земле, например, молекулы хлора значительно меньше, поэтому они также могут просачиваться через мембрану. Кроме того, контакт с крупными взвесями этой мембране противопоказан. Ее мелкие поры при таком воздействии быстро засорятся, и этот элемент придется сразу же заменить.





Чтобы этого не произошло, в систему обратного осмоса включают еще три дополнительных фильтра, с помощью которых вода проходит предварительную подготовку. Мембрана разделяет частично очищенную воду на две неравные части. Примерно треть поступившего объема представляет собой чистую воду, которая затем поступает в накопительный бак. Еще две треть объема воды — это часть, в которой сконцентрированы загрязнения. Такой концентрат сливается в канализацию. Между баком и краном обычно имеется небольшой контейнер. Здесь устанавливают картридж, который предназначен для повышения качества уже очищенной воды, например, для насыщения ее полезными минералами. Схематически принцип действия обратного осмоса можно описать так: 

  1. Вода поступает из водопроводной системы на фильтры предварительной очистки. 
  2. Затем жидкость проходит процедуру обратного осмоса. 
  3. Очищенная вода поступает в накопительный бак.
  4. Концентрат, содержащий отфильтрованные загрязнения, перемещается в канализацию. 
  5. Чистая вода из накопительного бака поступает на кран для чистой воды непосредственно или через дополнительные устройства.


 


Таким образом, система обратного осмоса представляет собой набор устройств, которые обеспечивают возможность получить питьевую воду с высокой степенью очистки. До недавнего времени такие системы использовались, главным образом, в промышленности, на предприятиях общественного питания в оздоровительных учреждениях и т.п.



Но из-за растущих требований к качеству водопроводной воды в последние годы популярность приобретают системы обратного осмоса, предназначенные для использования в быту. Они различаются по комплектации, производительности, размерам накопительной емкости и т.п. Фильтры и мембрану нужно периодически заменять. Как определить, что мембрана нуждается в замене? По мере эксплуатации ее поры забиваются, и наступает момент, когда вода просто не проходит в накопительный бак. Такую мембрану придется заменить в любом случае. Но специалисты рекомендуют выполнять замену значительно раньше.



Для определения качества воды, очищенной с помощью системы обратного осмоса, используют электронный прибор — TDS-metr. С его помощью определяют уровень содержания солей в воде. Для водопроводной воды до очистки этот показатель может составлять 150-250 мг/л, а после очистки по технологии обратного осмоса нормой считается солесодержание в пределах 5-20 мг/л. Если количество солей в очищенной воде составляет более 20 мг/л, мембрану рекомендуется заменить.

Отдельные элементы системы 



Наиболее дорогостоящим и основным элементом системы обратного осмоса является мембрана. Она представляет собой микропористый материал, скрученный в один или несколько слоев вокруг перфорированного пластикового сердечника. Сверху мембрана закрыта пластиковым защитным чехлом, который закреплен уплотнительными кольцами. Вода поступает внутрь корпуса мембраны и проходит через пористый наполнитель. При этом молекулы чистой воды проникают через пористый сердечник и далее перемещаются в накопительный бак. Но загрязнения с некоторым количеством воды не могут преодолеть мембранный барьер. Они выходят из противоположного конца мембранного блока и утилизируются.





Как уже ранее упоминалось, прямой контакт мембраны с обычной водопроводной водой может стать губительным. Дело в том, что ее поры очень мелкие — всего 0,0001 микрон. Мембрану нельзя вынуть, промыть и снова установить, как это делают с некоторыми механическими фильтрами грубой очистки. Дорогостоящий элемент приходится полностью заменять каждые два-три года. Срок может изменяться в зависимости от условий эксплуатации мембраны: давления в водопроводной системе, количества и характера загрязнений, температуры воды и т.п. В некоторых случаях мембрана может прослужить пять лет и даже дольше, иногда же замену приходится производить уже после первого года эксплуатации.



Важным фактором при этом является наличие фильтров предварительной очистки: двух механических и одного угольного. Первый механический фильтр отсекает все нерастворимые загрязнения, размер которых превышает 0,5 микрон. Это могут быть песчинки, частички ржавчины и прочая подобная “механика”. Далее вода проходит сквозь угольный фильтр, который удерживает молекулы различных химических веществ: соединений хлора, которые неизменно присутствуют в водопроводной воде, а также тяжелых металлов, проникших из почвы пестицидов, растворенного железа и других включений органического или неорганического происхождения.



После этого еще один механический одномикронный фильтр завершает предварительную очистку воды. В результате на мембрану поступает вода, не содержащая загрязнений, которые могут повредить пористый фильтр или преодолеть его. Эти фильтры нуждаются в регулярной замене каждые несколько месяцев. Но стоят они на несколько порядков дешевле, чем мембрана, а своевременная замена может значительно продлить срок ее службы. 



Для сбора очищенной воды используют накопительный бак. Его емкость может варьироваться в пределах 4-12 литров, это зависит от производительности системы. Для производства таких баков обычно используется сталь высокого качества. Снаружи емкость покрывают слоем прочной эмали. Внутри устанавливают силиконовую прокладку, которая разделяет бак на две части. 



С одной стороны прокладки находится собранная чистая вода, с другой — воздух. Количество воздуха в камере можно изменять с помощью ниппеля, расположенного на воздушной стороне бака. Воздух создает внутри накопительного бака дополнительное давление, которое способствует перемещению воды к крану с необходимым напором. Разумеется, на баке имеется выход для подключения шланга, по которому питьевая вода перемещается к крану.



Обычно этот кран устанавливают на мойке. Если даже подача воды через водопровод будет по каким-то причинам прекращена, в баке останется некоторое ее количество, что сделает проблему менее острой. В этой ситуации для полного опорожнения накопительного бака имеет смысл повысить давление, закачав воздух через ниппельное соединение. 



Степень очистки воды с помощью системы обратного осмоса приближает ее к дистиллированной. При этом мембрана пропускает молекулы растворенного в воде кислорода, что повышает ее качество. Для улучшения вкуса воду можно пропустить через минерализатор или другие модули. Но она пригодна для питья и непосредственно после прохождения мембранной очистки. Нет необходимости кипятить ее для питья. 



В качестве дополнительного модуля, улучшающего качество питьевой воды, системы обратного осмоса могут быть дополнены минерализатором или биокерамическим картриджем. Минерализатор используют для обогащения воды такими полезными веществами, как кальций, натрий, магний и т.п. 



Все эти минералы оказывают положительное воздействие на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, предотвращают возникновение множества опасных заболеваний, стимулируют нормальный уровень кислотности крови и т.п.



Биокерамический картридж действует иначе. В составе его “начинки” имеются шарики, состоящие из запеченной глины и кусочков турмалина. Этот минерал способен оказывать исключительно полезное для воды воздействие. Он способствует изменению структуры воды, что в конечном итоге благотворно отражается на эндокринной системе и укреплении иммунитета. 



Со временем ресурс таких дополнительных модулей исчерпывается, они требуют периодической замены. Поэтому здесь удобнее использовать кран с двумя вентилями. На один вентиль подают воду непосредственно из накопителя, а на второй — прошедшую через минерализатор. Обогащенную полезными веществами воду используют только для питья, а готовят на воде без минералов.


Преимущества и недостатки в сравнении 



Высокая степень очистки и гарантированное качество питьевой воды — главное достоинство систем обратного осмоса. По оценкам, в очищенной этим способом воде содержание посторонних веществ в десять раз ниже, чем минимально допустимая норма. Особенности конструкции мембраны исключают случайное попадание загрязнений в поток очищенной воды.



Такую воду можно смело употреблять для питья и приготовления пищи, ее можно давать детям и домашним питомцам. Для здоровья вода, полученная по технологии обратного осмоса, значительно полезнее, чем кипяченая водопроводная вода. Аквариумисты используют такую воду для дополнения объема аквариумов без отстаивания. 



Несмотря на более сложную конструкцию по сравнению с обычными бытовыми фильтрами, установка таких систем выполняется без особых проблем. Все необходимое для монтажа обычно поставляется в комплекте. Почти все элементы или их модификации можно приобрести отдельно. 



Система занимает не слишком много места, чаще всего бак и набор фильтров с мембраной закрепляют прямо под мойкой. А компактный кран для питьевой воды, установленный на мойке, обычно прекрасно вписывается в интерьер.





Основной недостаток систем обратного осмоса — высокая изначальная стоимость комплекта. Дальнейшее обслуживание системы также потребует затрат на замену картриджей фильтров, но они стоят значительно меньше. Каждые несколько лет придется заменять мембрану, цена которой может составлять около 50 долл. Но расчеты показывают, что в результате затраты на чистую воду обойдутся семье все же дешевле, чем приобретение питьевой воды у сторонних поставщиков.



Еще одна особенность системы обратного осмоса, которую с натяжкой можно счесть недостатком, это низкая производительность. Очищенная вода просачивается через мембрану очень медленно, стандартная производительность мембраны составляет около 150-300 литров в сутки. 



При этом больше половины воды, поступившей из водопровода, уходит в канализацию, что в некоторой степени отражается на размере коммунальных платежей. Но если объем накопительного бака подобран правильно, то проблемы могут ненадолго возникнуть только при запуске системы непосредственно после установки или после ее длительного простоя с опустошенным накопительным баком.


Как выбрать подходящую модель


Не имеет смысла переплачивать за более производительную мембрану, если в ней нет необходимости. Для сравнения: устройство с производительностью 15 литров в час без труда удовлетворяет потребности в чистой воде небольшого предприятия общественного питания.

Стандартным считается набор, включающий пять основных ступеней очистки: три предварительных фильтра, мембрана и постфильтр. Наполнение этого последнего элемента может варьироваться. Ранее уже упоминался минерализатор и биокерамический картридж. Популярным решением также считается установка картриджа, содержащего скорлупу кокосового ореха, активированный уголь и ионов серебра. Эти вещества обеззараживают воду, дополнительно ее очищают и придают ей приятный вкус. Еще одним интересным вариантом постобработки воды является ультрафиолетовый обеззараживатель. Некоторые модели систем обратного осмоса позволяют использовать одновременно несколько разных картриджей.

Питьевые системы с обратным осмосом у нас в каталоге


Принцип работы фильтра обратного осмоса

Обратный осмос является одной из наиболее эффективных и экономичных технологий, доступных для удаления ряда примесей из воды.

К основным преимуществам метода очистки воды бытовой системой обратного осмоса можно отнести то, что это самый эффективный способ, который на 95-98% удаляет все виды загрязнений. В результате вы имеете у себя на кухне воду, свойства которой близки к свойствам талой воды.

Что такое обратный осмос?

Обратный осмос — это особый тип фильтрации, который используется для удаления большинства загрязнений из воды путем проталкивания воды под давлением через полупроницаемую мембрану. Поры в мембране достаточно маленькие, чтобы пропустить чистую воду, и в то же время более крупные молекулы, такие как растворенные соли, бактерии и другие примеси, пройти не смогут.

Обратный осмос используется для производства воды высокой степени очистки для систем питьевого водоснабжения, промышленных котлов, приготовления продуктов питания и напитков, в косметике, фармацевтическом производстве, опреснении морской воды и многих других применениях. Эта технология признана и эффективно используется уже более сотни лет.

Преимущества использования обратного осмоса:

  • Прост в эксплуатации
  • Модульная конструкция легко устанавливается
  • Не требуется использование опасных химикатов
  • Снижаются затраты на воду
  • Энергоэффективен, особенно при использовании вместо дистилляции для производства глубоко очищенной воды
  • Может быть интегрирован с существующей мембранной системой фильтрации воды

Принцип работы системы обратного осмоса

Классический фильтр на основе обратного осмоса представляет собой пятиступенчатую систему очистки воды.

В самом начале вода проходит предварительную очистку:

  • Механический картридж — фильтр грубой очистки удаляет из воды песок, ржавчину и крупные загрязнения.
  • Угольный блок — очистка воды от хлора, фенола, тяжелых металлов.
  • Механический картридж — тонкая доочистка воды (фильтр тонкой очистки).

Таким образов вода подготавливается к подаче на самую главную ступень фильтрации в системе обратного осмоса — обратноосматическую мембрану. Именно обратноосмотическая мембрана, размер пор которой соизмерим с размером молекул воды, позволяет получать воду высокой степени очистки! Под давлением вода проходит через мембрану как через сито и «просеиваются» только молекулы воды, либо вещества, размер молекул которых еще меньше — растворенный в воде кислород, водород и т.п. В результате чего практически все растворенные компоненты, а также соли тяжелых металлов, органические примеси и бактерии смываются в канализацию.

Очищенная вода накапливается в емкости (около 8 литров). При открытии крана вода подается из бака, проходя дополнительно пятую ступень (постфильтр с активированным углем, подобный тому, который мы употребляем в виде таблеток при отравлениях), после чего вода становится кристально чистой и полностью готова для питья и приготовления пищи.

Схема подключения фильтра обратного осмоса

Системы обратного осмоса могут дополнительно комплектоваться:

  • Минерализатор — линейный картридж с засыпкой из смеси различных минералов. Основное назначение — повышение значения рН очищенной воды, а также насыщение воды минеральными солями, необходимыми организму человека.
  • Биокерамический картридж применяется для восстановления природной структуры воды. Внутренняя часть модуля содержит керамические шарики, герметично запаянные внутри стеклянной трубки. Шарики изготовлены из смеси глины и порошка природного минерала, сложного бороалюмосиликата — турмалина. Шарики с турмалином распространяют длинноволновое инфракрасное излучение, под воздействием которого молекулы воды формируют правильную природную структуру. Структурированная вода положительно влияет на многие физиологические процессы, участвует в процессе очистки организма от токсинов, помогает удалять свободные радикалы.
  • Картридж ионизатор — ионизатор воды с эмиссией негативных ионов. Ионизированная вода лучше усваивается организмом человека и положительно влияет на биологические процессы. Пропущенная вода через ионизатор участвует в процессе очистки организма от токсинов, регулирует уровень pH, помогает удалять свободные радикалы, влияющие на процесс старения.
  • Умягчающий картридж делает воду невероятно мягкой, содержит высокопроизводительную засыпку или ионообменную смолу.

Фильтр обратного осмоса может комплектоваться повысительным насосом. Данная опция позволяет использовать фильтр в случаях, когда давления водопроводной сети недостаточно для обеспечения нормальной работы системы (ниже 2,5 бар). Также есть смысл применять помпу в следующих случаях: когда требуется повысить производительность системы; в случае обработки воды с повышенным солесодержанием. Насос оснащен необходимой автоматикой: реле сухого хода, реле давления, электрическим адаптером.

Вы будете удивлены, но содержание системы обратного осмоса дешевле, чем содержание качественного фильтра-кувшина!

Позвоните к нашим менеджерам, и мы поможем вам рассчитать стоимость покупки и обслуживания подобного фильтра для воды.

Что может быть лучше, чем ощущение того, что ваша семья в полной безопасности и обеспеченна качественной водой!

Установки Обратного Осмоса – принцип работы фильтра обратного осмоса | Об очистке воды

Необходимость глубокой надлежащей очистки воды испытывают как предприятия различных отраслей промышленности, так и частные хозяйства. Употребление некондиционной водопроводной или артезианской воды, не прошедшей дополнительной фильтрации, может стать причиной возникновения ряда тяжелых хронических заболеваний, а также явиться предпосылкой нарушения условий эксплуатации дорогостоящего оборудования. Для повышения качества потребляемой воды используются очистительные установки различных типов. В настоящее время установки обратного осмоса стали одними из наиболее востребованных систем в сегменте бытовых водоочистных устройств. 

ЧТО ТАКОЕ ОБРАТНЫЙ ОСМОС

Обратный осмос – это процесс принудительной фильтрации жидкости через полупроницаемую мембрану под определенным давлением. Принцип работы фильтров обратного осмоса заключается в следующем: если к раствору, содержащему различные загрязнители, приложить давление больше осмотического, то начнется процесс, при котором молекулы воды будут переходить через полупроницаемую мембрану из концентрированного раствора в разбавленный (в противоположность принципу работы прямого осмоса). В результате вода и растворенные в ней вещества разделяются в силу невозможности проникновения загрязняющих веществ через очень малые поры обратноосмотической мембраны. Таким образом, с одной стороны мембраны накапливается чистая вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону. Сам процесс обратного осмоса был «подсмотрен» человеком у самого мудрого созидателя на нашей планете – природы. Все процессы, происходящие в живых системах, осуществляются благодаря работе миллиардов мембран, входящих в структуры клеток каждого из нас. Человек понял, как работает природная мембрана и создал ее аналог – селективно проницаемую мембрану, которая используется в установках обратного осмоса. 

НЕМНОГО О ФИЛЬТРАХ ОБРАТНОГО ОСМОСА

Любая установка обратного осмоса оснащается мембранами из композитного полимера, выполняющего роль так называемого молекулярного сита. Эти мембраны способны задерживать до 99 % всех примесей, пропуская лишь молекулы воды и растворенных газов, а также некоторые катионы металлов маленького размера. Полученная вода сопоставима по качеству с деионизованной и дистиллированной водой, т. е. характеризуется практически полным отсутствием в ней каких-либо минеральных веществ, практически независимо от их концентрации в исходной воде. Такая особенность технологии обратноосмотической очистки воды послужила причиной возникновения предположения о возможном вреде воды, полученной методом обратного осмоса, для здоровья людей. Эта теория предполагает вероятность того, что полностью обессоленная вода будет способствовать вымыванию полезных минеральных элементов из человеческого организма. На сегодняшний день однозначного подтверждения теории о вреде обратного осмоса не существует. 

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Промышленность. Фильтры используются на производствах, специфика которых предъявляет повышенные требования к степени очистки воды от микроорганизмов, а также на предприятиях, производственные линии которых требуют применения воды с высокой степенью деминерализации. 
Медицина. Фильтры используются для получения стерильных жидких основ различных лекарственных препаратов. Помимо очистки воды от химических загрязнителей, использование установки обратного осмоса позволяет также удалять из воды различные микроорганизмы. 
ЖКХ. Оборудование используется для очистки воды в образовательных или дошкольных детских организациях, лечебно-оздоровительных комплексах, гостиничных объектах, санаторно-курортных центрах и других заведениях. 

ПРЕИМУЩЕСТВА ФИЛЬТРОВ ОБРАТНОГО ОСМОСА

Производится действительно глубокая очистка. Фильтры данного типа обеспечивают наиболее высокую эффективность удаления загрязнителей химического и микробиологического происхождения в сравнении с аналогами иного принципа действия (магистральными, дисковыми и другими). 
Исходное количество солей не имеет значения. Фильтры данного типа обеспечивают стабильную степень очистки воды как из поверхностных источников водозабора, так и водопроводной воды. По этой причине установки обратного осмоса применяются в различных типах систем водоснабжения, однако срок службы обратноосмотических мембран будет напрямую зависеть от качества обрабатываемой воды. 
Процедура очистки отличается экологической безопасностью. Фильтры обратного осмоса не требуют применения специализированных химических реагентов. Таким образом, не происходит привнесения каких-либо химических соединений в обработанную воду, вследствие чего практически исключается возможность отравления или возникновения аллергических реакций у пользователей. 

Создание мембран для процесса обратного осмоса было начато в США И СССР в 60-х годах прошлого века практически одновременно. Плодотворная работа научных коллективов из разных стран привела к существенному удешевлению обратноосмотических мембран, значительному увеличению их ресурса, а также повышению устойчивости мембран к воздействию химических и микробиологических загрязнителей воды. Вследствие целенаправленной и усердной работы в данном направлении к началу 2000-х годов системы обратного осмоса повсеместно функционируют более чем в 100 странах мира и обеспечивают людей качественной и чистой водой. По разным данным, на сегодняшний день вода, очищенная на установках обратного осмоса, удовлетворяет потребность в питьевой воде для более чем 500 млн человек на нашей планете. Наибольшую популярность эти системы приобрели в странах, расположенных на побережье морей и океанов, например, таких как Япония, США, страны Персидского залива, страны, находящиеся в зоне средиземноморского побережья. Огромное количество установок обратного осмоса присутствует на судах и подводных лодках, буровых платформах и у прочих удаленных потребителей, где нет возможности транспортировать чистую воду и существует необходимость получения ее на месте.

Схема обратного осмоса с баком. Принцип работы

Схема обратного осмоса с баком. Принцип работы

Схема обратного осмоса подразумевает собой фильтрацию раствора под высоким давлением с помощью полупроницаемой мембраны. Через мембрану могут пройти только молекулы воды, а все остальные примеси остаются с той стороны.

  Схема обратного осмоса

 Получается, что схема подключения обратного осмоса позволяет очистить воду от таких примесей:

  • Органики;
  • Марганца;
  • Хлора;
  • Железа;
  • Пестицидов;
  • Нитратов;
  • Фосфатов;
  • Свинца;
  • Кадмия;
  • Бактерий;
  • Радиоактивных изотопов;
  • Прочих.

Схема подключения фильтра обратного осмоса – это идеальное решение для тех, кто хочет получить идеально чистую питьевую воду. Фильтрующий элемент (мембрана) может быть выполнен в виде рулона.

Обратноосмотическая мембрана

Сама мембранная конструкция состоит из пакета с тремя герметичными кромками. Четвертую кромку прикрепляют к специальной перфорированной трубе для того чтобы осуществить отвод фильтратов. На трубу также вместе с пакетом накручивают и сетку, которая является сепаратором. Смесь, которую необходимо отфильтровать, перемещается продольно по межмембранным каналам, а отработанная жидкость (фильтрат) попадает в отводимую трубу по специальному дренажному каналу. Как видно, схема установки обратного осмоса достаточно проста, если учитывать то, какую сложную работу она выполняет.

Мембрана такого типа характеризуется высокой плотностью упаковки (от 300 до 800 м3/м2). Для того чтобы увеличить срок службы мембраны предварительно вода очищается от механической примеси, также от различных щелочей и кислот, растворенных в ней. А производительность мембраны увеличивается, если используется схема подключения обратного осмоса с помпой.

В зависимости от того, какое качество исходной воды, первые три фильтра необходимо менять каждые полгода или год. Стандартной производительностью таких фильтров является 200 литров в сутки. Для того чтобы компенсировать небольшую производительность мембраны устанавливают небольшую накопительную емкость на 12 литров. А вот схема подключения обратного осмоса с минерализатором применяется в случаях, если вы хотите, чтобы на выходе вода получалась насыщенная минеральными компонентами. Конечно, минеральные вещества, растворенные в воде, не будут усвоены организмом, но зато такая вода будет привычной для вас на вкус. Таким образом, схема подключения системы обратного осмоса с минерализатором дает возможность получить привычную по вкусу воду, но очищенную от вредных примесей.
Схема системы обратного осмоса в большинстве случаев включает в себя такие ступени:

  1. Механический предфильтр устанавливается с целью устранения из водопроводной воды различных механических включений. Если вода характеризуется повышенной кислотностью, а также в ней обнаружено высокое содержание железа и марганца, то для полной комплексной очистки необходимо установить картридж ДАМФЕР (с засыпкой).
  2. Чтобы устранить из воды активный хлор и органические вещества применяется фильтр, созданный с использованием активированного угля в гранулах. При повышенной жесткости воды в комплект добавляется фильтр с кристаллами гексаметафосфата или ионообменной смолы.
  3. Третьей ступенью служит фильтр механической очистки, изготовленный на основе спрессованного активированного угля.

Схема подключения обратного осмоса. Что это за системы очистки: за и против

Очистка воды в системах обратного осмоса осуществляется за счёт мембраны, которая состоит из многослойного полупроницаемого материала, способного пропускать только кислород и воду.

Поступающая на фильтр вода нуждается в очистке от крупных примесей. За это отвечает блок предфильтров, укомплектованных полипропиленовыми или угольными картриджами.

Преимущества метода:

  • высокая степень очистки воды;
  • способность ежедневно очищать большие объёмы;
  • задерживает не только механические примеси, но и микроорганизмы;
  • очищенная вода имеет щелочное значение рН;
  • простая установка, нетребовательность к обслуживанию;
  • ремонтопригодность;
  • доступная цена.

На схеме наглядно продемонстрирована схема очистки воды с помощью фильтра с обратным осмосом.

Главным недостатком устройств этого типа считается низкая производительность . Чтобы получить 1 л очищенной воды, необходимо потратить до 3 л исходной жидкостью. К минусам относят неудобные габариты устройств, абсолютная деминерализация воды.

Регулярное употребление воды из-под обратноосмотической системы (если не установлен минерализатор) приводит к нарушению солевого баланса в организме, что сопровождается такими нарушениями: истончение костной ткани, развитие артрозов, артериальная гипертензия, аритмия.

Несмотря на то, что вода из фильтра с системой обратного осмоса кристально чистая, она не несёт никакой пользы организму.

Предлагаем ознакомиться с дополнительной информацией о достоинствах и недостатках системы в

  • квартирах,
  • загородных домах,
  • дачных домиках.

Проблему отсутствия минералов в воде можно решить, установив специальный минерализатор. Это устройство, которое насыщает воду полезными микроэлементами. Дистиллированная вода требуется в медицинских учреждениях, на производствах, поэтому в таких случаях можно обойтись без минерализатора.

Как накачать бак обратного осмоса. Причины
недостаточного поступления воды в бак

Проблема, с которой можно
столкнуться, это то, что вода в накопительный бак не набирается. Причин этому может быть несколько.

    Первая – недостаточное давление
    на входе. В водопроводе может быть слишком низкое давление, что приводит к
    тому, что вода не проходит через мембрану обратного осмоса , поскольку для
    полноценного прохождения через нее необходимо избыточное давление. Поэтому при
    низком давлении вода и не поступает в накопительный бак, и, соответственно,
    не создается необходимое давление для того, чтобы четырехходовой клапан
    перекрыл поток воды. Симптомами такого нарушения являются постоянный слив воды
    в дренаж и недостаточный поток из крана фильтрованной воды. Кстати, постоянный
    слив воды в дренаж может быть связан и с нарушением работы обратного клапана в
    корпусе мембраны, а также со сбоями в работе четырехходового клапана. В этом
    случае замена или очистка указанных элементов прекращает несанкционированный
    слив.
  • Другой проблемой является
    чрезмерное загрязнение системы префильтрации. При неправильной эксплуатации и
    несвоевременной замене картриджей полипропиленовые наполнители могут
    загрязняться до такой степени, что просто перестают пропускать воду. Это
    приводит к резкому падению давления воды, которое мешает проходить ей через
    мембрану обратного осмоса. Это одна из самых частых ситуаций, с которыми
    сталкиваются пользователи в случае нарушения работы фильтра . Поэтому критически
    необходимы регламентное обслуживание фильтровальной системы и своевременная
    замена фильтров. Тем более, что при неправильной работе системы префильтрации
    возрастает риск выхода из строя самой мембраны обратного осмоса.

Собственно мембрана является
самым долгоживущим элементом фильтровальной системы, поэтому необходимость ее
замены – достаточно редкое явление. Выяснить, работает ли мембрана нормально,
можно, установив новые префильтры. Если после их замены вода в бак стала
набираться нормально, проблема не в мембране.

Впрочем, мембрану можно
проверить, включив поток воды напрямую, без использования бака. Это покажет, нормально
ли работает мембрана обратного осмоса.

Могут возникать иногда и другие
проблемы, но они встречаются очень редко и требуют обращения к специалистам,
которые обслуживает фильтровальную систему.

Повреждение накопительного
бака – также причина недостаточного поступления воды Накопительный бак системы
обратного осмоса – структура, которая меняется только целиком. Возможность
ремонта есть только тогда, когда повреждается ниппель подкачки воздуха,
установленный для поддержания нормального давления в баке. Неисправные ниппель
может стравливать воздух и приводить к уменьшению давления. Ниппель можно
поменять. Но это единственное, что меняется в накопительном баке. При любых
других повреждениях бак необходимо менять целиком.

Точно так же невозможно заменить
резиновую диафрагму, поскольку бак не является разборной системой из-за того,
что требует целостности контура для поддержания постоянного рабочего давления.

Если вдруг случилось, что в баке
понизилось давление, например из-за стравливание воздуха через ниппель,
необходимо восстановить рабочее давление, которое составляет 0,3-0,5 атмосферы.
Это возможно только с использованием электронного манометра, так как обычный не
дает достаточной точности.

Видео самостоятельная установка системы обратного осмоса Гейзер Престиж — видео

Puretec Промышленная вода | Что такое обратный осмос?

Обратный осмос — это технология, которая используется для удаления большого количества загрязняющих веществ из воды путем проталкивания воды под давлением через полупроницаемую мембрану.

Эта статья предназначена для аудитории, которая практически не имеет опыта работы с водой обратного осмоса и попытается объяснить основы простыми словами, которые должны дать читателю лучшее общее представление о технологии воды обратного осмоса и ее применениях. .

В этой статье рассматриваются следующие темы:

  1. Общие сведения об осмосе и воде обратного осмоса
  2. Как работает обратный осмос (RO)?
  3. Какие загрязнения удаляет обратный осмос (RO)?
  4. Расчет производительности и конструкции для систем обратного осмоса (RO)

    1. Отказ от соли%
    2. Солевой проход%
    3. Восстановление %
    4. Фактор концентрации
    5. Скорость потока
    6. Баланс массы
  5. Понимание разницы между проходами и ступенями в системе обратного осмоса (RO)

    1. 1 этап против двухступенчатой ​​системы обратного осмоса (RO)
    2. Множество
    3. Система обратного осмоса (RO) с рециркуляцией концентрата
    4. Однопроходная и двухходовая системы обратного осмоса (RO)
  6. Предварительная обработка обратного осмоса (RO)

    1. Обрастание
    2. Масштабирование
    3. Химическая атака
    4. Механическое повреждение
  7. Решения для предварительной обработки обратного осмоса (RO)

    1. Мультимедийная фильтрация
    2. Микрофильтрация
    3. Антискаланты и ингибиторы образования накипи
    4. Умягчение ионным обменом
    5. Бисульфит натрия (SBS) для инъекций
    6. Гранулированный активированный уголь (GAC)
  8. Тенденции производительности обратного осмоса (RO) и нормализация данных
  9. Очистка мембран обратным осмосом (RO)
  10. Резюме

Что такое обратный осмос

Обратный осмос , обычно называемый RO , представляет собой процесс, при котором вы деминерализуете или деионизируете воду, проталкивая ее под давлением через полупроницаемую мембрану обратного осмоса.

Осмос

Чтобы понять цель и процесс обратного осмоса, вы должны сначала понять естественный процесс осмоса Осмос .

Осмос — это естественное явление и один из важнейших процессов в природе. Это процесс, при котором более слабый солевой раствор имеет тенденцию переходить в крепкий солевой раствор. Примеры осмоса — это когда корни растений поглощают воду из почвы, а наши почки поглощают воду из нашей крови.

Ниже представлена ​​диаграмма, показывающая, как работает осмос. Раствор с меньшей концентрацией будет иметь естественную тенденцию переходить в раствор с более высокой концентрацией. Например, если у вас есть контейнер, полный воды с низкой концентрацией соли, и другой контейнер, полный воды с высокой концентрацией соли, и они разделены полупроницаемой мембраной, тогда вода с более низкой концентрацией соли начнет мигрировать. в сторону емкости с водой с более высокой концентрацией соли.

Полупроницаемая мембрана — это мембрана, которая пропускает одни атомы или молекулы, но не пропускает другие. Простой пример — дверь-ширма. Он позволяет молекулам воздуха проходить сквозь него, но не вредителям или чему-либо большему, чем отверстия в дверце экрана. Другой пример — ткань для одежды Gore-tex, содержащая чрезвычайно тонкую пластиковую пленку, в которой вырезаны миллиарды мелких пор. Поры достаточно большие, чтобы пропускать водяной пар, но достаточно маленькие, чтобы не пропускать жидкую воду.

Обратный осмос — это процесс обратного осмоса . В то время как осмос происходит естественным образом без потребности в энергии, чтобы обратить процесс осмоса вспять, вам необходимо приложить энергию к более солевому раствору. Мембрана обратного осмоса — это полупроницаемая мембрана, которая позволяет проходить молекулам воды, но не большинству растворенных солей, органических веществ, бактерий и пирогенов. Однако вам необходимо «протолкнуть» воду через мембрану обратного осмоса, применяя давление, превышающее естественное осмотическое давление, чтобы опреснить (деминерализовать или деионизировать) воду в процессе, пропуская чистую воду, удерживая при этом большую часть. загрязняющих веществ.

Ниже представлена ​​диаграмма, описывающая процесс обратного осмоса. Когда к концентрированному раствору прикладывается давление, молекулы воды выталкиваются через полупроницаемую мембрану, и загрязнения не пропускаются.

Как работает обратный осмос?

Обратный осмос работает с использованием насоса высокого давления для увеличения давления на солевой стороне обратного осмоса и проталкивания воды через полупроницаемую обратную мембрану, оставляя почти все (от 95% до 99%) растворенных солей в воде. отклонить поток.Необходимое давление зависит от концентрации соли в исходной воде. Чем более концентрирована исходная вода, тем большее давление требуется для преодоления осмотического давления.

Опресненная вода, которая является деминерализованной или деионизированной, называется пермеатной (или продуктивной) водой. Водный поток, который несет концентрированные загрязнители, которые не прошли через мембрану обратного осмоса, называется потоком отбракованных (или концентрированных).

Когда исходная вода входит в мембрану обратного осмоса под давлением (давление, достаточное для преодоления осмотического давления), молекулы воды проходят через полупроницаемую мембрану, а соли и другие загрязнители не могут проходить и выводятся через сбросной поток (также известный в виде потока концентрата или рассола), который направляется в канализацию или может быть возвращен в систему подачи питательной воды в некоторых случаях для повторного использования через систему обратного осмоса для экономии воды.Вода, которая проходит через мембрану обратного осмоса, называется пермеатом или водой-продуктом, и обычно из нее удаляется от 95% до 99% растворенных солей.

Важно понимать, что система обратного осмоса использует перекрестную фильтрацию, а не стандартную фильтрацию, при которой загрязнения собираются внутри фильтрующего материала. При перекрестной фильтрации раствор проходит через фильтр или пересекает фильтр с двумя выходами: фильтрованная вода идет в одну сторону, а загрязненная вода идет в другую сторону.Чтобы избежать накопления загрязняющих веществ, фильтрация с поперечным потоком позволяет воде сметать накопившиеся загрязнения, а также обеспечивает достаточную турбулентность для поддержания чистоты поверхности мембраны.

Какие загрязняющие вещества обратный осмос удалит из воды?

Обратный осмос способен удалять до 99% + растворенных солей (ионов), частиц, коллоидов, органических веществ, бактерий и пирогенов из питательной воды (хотя не следует полагаться на систему обратного осмоса для удаления 100% бактерий и вирусы).Мембрана обратного осмоса задерживает загрязнения в зависимости от их размера и заряда. Любое загрязняющее вещество с молекулярной массой более 200, вероятно, отторгается правильно работающей системой обратного осмоса (для сравнения молекулярная масса молекулы воды составляет 18). Точно так же, чем больше ионный заряд загрязнителя, тем больше вероятность, что он не сможет пройти через мембрану обратного осмоса. Например, ион натрия имеет только один заряд (одновалентный) и не отторгается мембраной обратного осмоса, как, например, кальций, который имеет два заряда.Аналогичным образом, именно поэтому система обратного осмоса не очень хорошо удаляет такие газы, как CO2, потому что они не сильно ионизируются (заряжаются) в растворе и имеют очень низкий молекулярный вес. Поскольку система обратного осмоса не удаляет газы, пермеатная вода может иметь уровень pH немного ниже, чем обычно, в зависимости от уровней CO2 в исходной воде, поскольку CO2 преобразуется в угольную кислоту.

Обратный осмос очень эффективен при очистке солоноватых, поверхностных и грунтовых вод как для больших, так и для малых потоков.Некоторые примеры отраслей, в которых используется вода обратного осмоса, включают фармацевтическую промышленность, питательную воду для котлов, продукты питания и напитки, отделку металлов и производство полупроводников, и это лишь некоторые из них.

Расчетные характеристики и расчетные характеристики обратного осмоса

Есть несколько расчетов, которые используются для оценки производительности системы обратного осмоса, а также для конструктивных соображений. В системе обратного осмоса есть приборы, которые отображают качество, расход, давление, а иногда и другие данные, такие как температура или часы работы.Чтобы точно измерить производительность системы обратного осмоса, вам потребуются как минимум следующие рабочие параметры:

  • Давление подачи
  • Давление пермеата
  • Давление концентрата
  • Проводимость корма
  • Проводимость пермеата
  • Расход сырья
  • Поток пермеата
  • Температура
  • Отказ от соли%

    Это уравнение показывает, насколько эффективно мембраны обратного осмоса удаляют загрязнения.Он не говорит вам, как работает каждая отдельная мембрана, а скорее как система в целом работает. Хорошо спроектированная система обратного осмоса с правильно функционирующими мембранами обратного осмоса будет отбрасывать от 95% до 99% большинства загрязнителей питательной воды (которые имеют определенный размер и заряд). Вы можете определить, насколько эффективно мембраны обратного осмоса удаляют загрязнения, используя следующее уравнение:

    Отклонение соли% = Электропроводность питательной воды — Электропроводность пермеатной воды × 100
    Электропроводность сырья

    Чем выше отвод соли, тем лучше работает система.Низкое отторжение соли может означать, что мембраны требуют очистки или замены.

    Солевой проход%

    Это просто обратное отторжение соли, описанное в предыдущем уравнении. Это количество солей, выраженное в процентах, которые проходят через систему обратного осмоса. Чем ниже солевой канал, тем лучше работает система. Высокий уровень прохождения соли может означать, что мембраны требуют очистки или замены.

    Прохождение соли% = (1 -% отклонения соли)
    Восстановление %

    Процент извлечения — это количество воды, которое «извлекается» как хорошая пермеатная вода.Другой способ думать о процентном извлечении — это количество воды, которое не отправляется в дренаж в виде концентрата, а собирается в виде пермеата или воды в виде продукта. Более высокий процент извлечения означает, что вы отправляете меньше воды в дренаж в виде концентрата и экономите больше пермеата. Однако, если процент извлечения слишком высок для конструкции обратного осмоса, это может привести к более серьезным проблемам из-за образования накипи и засорения. % Извлечения для системы обратного осмоса устанавливается с помощью программного обеспечения для проектирования с учетом множества факторов, таких как химический состав питательной воды и предварительная обработка обратным осмосом перед системой обратного осмоса.Следовательно, правильный процент извлечения, при котором должен работать RO, зависит от того, для чего он был разработан. Рассчитав процент извлечения, вы можете быстро определить, работает ли система не по назначению. Расчет% извлечения ниже:

    % Извлечение = Скорость потока пермеата (галлонов в минуту) × 100
    Скорость подачи (галлонов в минуту)

    Например, если степень извлечения составляет 75%, это означает, что на каждые 100 галлонов питательной воды, попадающей в систему обратного осмоса, вы получаете 75 галлонов пригодной для использования пермеатной воды и 25 галлонов сточных вод в виде концентрата.Промышленные системы обратного осмоса обычно имеют степень извлечения от 50% до 85% в зависимости от характеристик питательной воды и других проектных соображений.

    Фактор концентрации

    Коэффициент концентрации связан с восстановлением системы обратного осмоса и является важным уравнением при проектировании системы обратного осмоса. Чем больше воды вы извлекаете в виде пермеата (чем выше процент извлечения), тем больше концентрированных солей и загрязняющих веществ вы собираете в потоке концентрата. Это может привести к более высокому потенциалу образования накипи на поверхности мембраны обратного осмоса, когда коэффициент концентрации слишком высок для конструкции системы и состава питательной воды.

    Коэффициент концентрации = 1
    1 — Извлечение%

    Концепция не отличается от котла или градирни. У них обоих есть очищенная вода, выходящая из системы (пар), и в конечном итоге остается концентрированный раствор. По мере увеличения степени концентрации могут быть превышены пределы растворимости и осаждение на поверхности оборудования в виде накипи.

    Например, если поток подачи составляет 100 галлонов в минуту, а поток пермеата составляет 75 галлонов в минуту, то извлечение будет (75/100) x 100 = 75%. Чтобы найти коэффициент концентрации, формула будет 1 ÷ (1-75%) = 4.

    Коэффициент концентрации 4 означает, что вода, поступающая в поток концентрата, будет в 4 раза более концентрированной, чем исходная вода. Если исходная вода в этом примере составляла 500 частей на миллион, тогда поток концентрата был бы 500 x 4 = 2000 частей на миллион.

    Поток
    Gfd = галлонов в минуту пермеата × 1440 мин / день
    Количество элементов RO в системе × площадь каждого элемента RO

    Например, у вас есть следующее:

    Система обратного осмоса производит 75 галлонов пермеата в минуту.У вас есть 3 сосуда обратного осмоса, и каждый сосуд содержит 6 мембран обратного осмоса. Таким образом, у вас всего 3 x 6 = 18 мембран. В системе обратного осмоса используется мембрана Dow Filmtec BW30-365. Этот тип мембраны (или элемента) обратного осмоса имеет площадь поверхности 365 квадратных футов.

    Чтобы найти поток (Gfd):

    Gfd = 75 галлонов в минуту × 1440 мин / день = 108 000
    18 элементов × 365 кв. Футов 6 570

    Поток 16 Гсф.

    Это означает, что 16 галлонов воды проходит через каждый квадратный фут каждой мембраны обратного осмоса в день. Это число может быть хорошим или плохим в зависимости от типа химического состава питательной воды и конструкции системы. Ниже приводится общее практическое правило для диапазонов потоков для различных источников воды, которые можно лучше определить с помощью программного обеспечения для проектирования обратного осмоса. Если бы вы использовали мембраны обратного осмоса Dow Filmtec LE-440i в приведенном выше примере, то поток был бы 14. Поэтому важно учитывать, какой тип мембраны используется, и стараться поддерживать тип мембраны одинаковым во всей системе. .

    Источник питательной воды Gfd
    Сточные воды 5-10
    Морская вода 8-12
    Солоноватоводные поверхностные воды 10-14
    Солоноватая колодезная вода 14–18
    Пермеат обратного осмоса Вода 20-30
    Баланс массы

    Уравнение массового баланса используется для определения того, правильно ли показывает ваш расходомер и приборы качества или требует калибровки.Если ваши приборы не считывают правильно, то собираемые вами данные о производительности бесполезны. Для выполнения расчета массового баланса вам потребуется собрать следующие данные из системы обратного осмоса:

  1. Расход сырья (галлонов в минуту)
  2. Расход пермеата (галлонов в минуту)
  3. Расход концентрата (галлонов в минуту)
  4. Проводимость сырья (мкСм)
  5. Проводимость пермеата (мкСм)
  6. Концентрат Проводимость (мкСм)

Уравнение баланса массы:

(Поток исходного материала 1 x проводимость исходного материала) = (расход пермеата x проводимость пермеата)
+ (расход концентрата x проводимость концентрата)

1 Поток исходного материала равен потоку пермеата + потоку концентрата

Например, если вы собрали следующие данные из системы обратного осмотра:

Поток пермеата 5 галлонов в минуту
Проводимость сырья 500 мкСм
Проводимость пермеата 10 мкСм
Поток концентрата 2 галлона в минуту
Концентрат Проводимость 1200 мкСм

Тогда уравнение баланса масс будет:

(7 x 500) = (5 x 10) + (2 x 1200)

3,500 ≠ 2,450

Затем найдите разницу

(разница / сумма) x 100

((3500 — 2450) / (3500 + 2450)) x 100

= 18%

Разница в +/- 5% допустима.Обычно достаточно разницы от +/- 5% до 10%. Разница в> +/- 10% недопустима, и требуется калибровка оборудования обратного осмоса, чтобы гарантировать, что вы собираете полезные данные. В приведенном выше примере уравнение баланса массы обратного осмоса выходит за пределы допустимого диапазона и требует внимания.

Система обратного осмоса (RO): понимание разницы между проходами и стадиями в системе обратного осмоса (RO)

Термины этап и этап часто ошибочно принимают за одно и то же в системе обратного осмотра и могут сбивать с толку терминологию оператора обратного осмотра.Важно понимать разницу между 1 и 2 этапами RO и 1 и 2 проходами RO.

Разница между одно- и двухступенчатой ​​системой обратного осмоса

В одноступенчатой ​​системе обратного осмоса питательная вода входит в систему обратного осмоса одним потоком и выходит из системы обратного осмоса в виде концентрата или пермеата.

В двухступенчатой ​​системе концентрат (или отходы) с первой ступени затем становится питательной водой для второй ступени. Пермеатная вода, собираемая с первой ступени, объединяется с пермеатной водой со второй ступени.Дополнительные этапы увеличивают выход из системы.

Множество

В системе обратного осмоса массив описывает физическое расположение сосудов под давлением в двухступенчатой ​​системе. Сосуды высокого давления содержат мембраны обратного осмоса (обычно в сосуде высокого давления находится от 1 до 6 мембран обратного осмоса). На каждой ступени может быть определенное количество сосудов высокого давления с мембранами обратного осмоса. Затем отбраковка каждой ступени становится потоком сырья для следующей последующей ступени.Двухступенчатая система обратного осмоса, показанная на предыдущей странице, представляет собой массив 2: 1, что означает, что концентрат (или отбраковка) из первых 2 сосудов обратного осмоса подается в следующий 1 сосуд.

Система обратного осмоса с рециркуляцией концентрата

С системой обратного осмоса, которая не может быть установлена ​​должным образом, и химический состав питательной воды позволяет это, можно использовать установку рециркуляции концентрата, в которой часть потока концентрата возвращается в питательную воду на первую ступень, чтобы помочь увеличить восстановление системы.

Однопроходный обратный осмос против двухпроходного обратного осмоса

Подумайте о проходе как об отдельной системе обратного осмоса. Имея это в виду, разница между однопроходной системой обратного осмоса и двухпроходной системой обратного осмоса заключается в том, что при двухпроходной системе обратного осмоса пермеат из первого прохода становится питательной водой для второго прохода (или второго обратного осмоса), что в конечном итоге дает пермеат гораздо более высокого качества, потому что он прошел через две системы обратного осмоса.

Помимо получения пермеата гораздо более высокого качества, система двойного прохода также позволяет удалять газообразный диоксид углерода из пермеата путем нагнетания щелочи между первым и вторым проходами.Использование CO 2 нежелательно, если после обратного осмоса используются слои ионообменной смолы со смешанным слоем. Добавляя щелочь после первого прохода, вы увеличиваете pH воды пермеата первого прохода и превращаете C02 в бикарбонат (HCO3-) и карбонат (CO3-2) для лучшего отвода мембранами обратного осмоса во втором проходе. Это невозможно сделать с помощью однопроходного обратного осмоса, потому что введение каустика и образующегося карбоната (CO3-2) в присутствии катионов, таких как кальций, вызовет отложение на мембранах обратного осмоса.

Предварительная обработка обратного осмоса

Надлежащая предварительная обработка с использованием как механической, так и химической обработки имеет решающее значение для системы обратного осмоса, чтобы предотвратить засорение, образование накипи и дорогостоящий преждевременный выход из строя мембраны обратного осмоса, а также необходимость частой очистки.Ниже приводится краткое изложение общих проблем, с которыми сталкивается система обратного осмоса из-за отсутствия надлежащей предварительной обработки.

Обрастание

Загрязнение происходит, когда на поверхности мембраны накапливаются загрязнения, которые эффективно закупоривают мембрану. В муниципальной питательной воде содержится много загрязнителей, которые не видны человеческому глазу и безвредны для потребления человеком, но достаточно велики, чтобы быстро загрязнить (или закупорить) систему обратного осмоса. Загрязнение обычно происходит в передней части системы обратного осмоса и приводит к более высокому перепаду давления в системе обратного осмоса и более низкому потоку пермеата.Это приводит к более высоким эксплуатационным расходам и, в конечном итоге, к необходимости очистки или замены мембран обратного осмоса. В конечном итоге засорение в некоторой степени произойдет, учитывая очень мелкие поры в мембране обратного осмоса, независимо от того, насколько эффективен ваш график предварительной обработки и очистки. Однако, имея надлежащую предварительную обработку, вы минимизируете потребность в решении проблем, связанных с обрастанием на регулярной основе.

Загрязнение может быть вызвано следующими причинами:

  1. Твердые или коллоидные вещества (грязь, ил, глина и т. Д.))
  2. Органические вещества (гуминовые / фульвокислоты и т. Д.)
  3. Микроорганизмы (бактерии и др.). Бактерии представляют собой одну из наиболее распространенных проблем загрязнения, так как мембраны обратного осмоса, используемые сегодня, не переносят дезинфицирующих средств, таких как хлор, и поэтому микроорганизмы часто могут размножаться и размножаться на поверхности мембраны. Они могут образовывать биопленки, которые покрывают поверхность мембраны и приводят к сильному загрязнению.
  4. Прорыв фильтрующего материала перед установкой обратного осмоса.В угольных слоях GAC и в слоях умягчителя может образоваться утечка из-под дренажа, и если на месте не будет надлежащей постфильтрации, среда может засорить систему обратного осмоса.

Выполняя аналитические тесты, вы можете определить, есть ли у воды, подаваемой в ваш обратный осмос, высокий потенциал загрязнения. Для предотвращения загрязнения системы обратного осмоса используются методы механической фильтрации. Самыми популярными методами предотвращения загрязнения являются использование мультимедийных фильтров (MMF) или микрофильтрация (MF). В некоторых случаях картриджной фильтрации будет достаточно.

Масштабирование

По мере того, как некоторые растворенные (неорганические) соединения становятся более концентрированными (помните обсуждение коэффициента концентрации), может происходить образование накипи, если эти соединения превышают пределы своей растворимости и осаждаются на поверхности мембраны в виде отложений. Результатами масштабирования являются более высокий перепад давления в системе, более высокий проход соли (меньший отвод соли), низкий поток пермеата и более низкое качество пермеатной воды. Примером обычной накипи, которая имеет тенденцию образовываться на мембране обратного осмоса, является карбонат кальция (CaCO3).

Химическая атака

Современные тонкопленочные композитные мембраны не устойчивы к хлору и хлораминам. Окислители, такие как хлор, «прожигают» дыры в порах мембраны и могут нанести непоправимый ущерб. Результатом химического воздействия на мембрану обратного осмоса является более высокий поток пермеата и более высокий проход соли (пермеат более низкого качества). Вот почему рост микроорганизмов на мембранах обратного осмоса имеет тенденцию так легко загрязнять мембраны обратного осмоса, поскольку нет биоцида, препятствующего их росту.

Механическое повреждение

Частью схемы предварительной обработки должны быть водопровод и контроль системы обратного осмоса до и после. Если произойдет «жесткий запуск», возможно механическое повреждение мембран. Аналогичным образом, если в системе обратного осмоса слишком большое противодавление, то также может произойти механическое повреждение мембран обратного осмоса. Эти проблемы могут быть решены путем использования двигателей с частотно-регулируемым приводом для запуска насосов высокого давления для систем обратного осмоса и путем установки обратного клапана (ов) и / или предохранительных клапанов для предотвращения чрезмерного обратного давления на установку обратного осмоса, которое может вызвать необратимое повреждение мембраны.

Растворы для предварительной обработки

Ниже приведены некоторые решения по предварительной обработке для систем обратного осмоса, которые могут помочь минимизировать загрязнение, образование накипи и химическое воздействие.

Мультимедийная фильтрация (MMF)

Мультимедийный фильтр используется для предотвращения загрязнения системы обратного осмоса. Мультимедийный фильтр обычно содержит три слоя материала, состоящего из антрацитового угля, песка и граната, с поддерживающим слоем из гравия на дне.Эти носители лучше всего подходят из-за различий в размере и плотности. Более крупный (но более легкий) антрацитовый уголь будет наверху, а более тяжелый (но меньший) гранат останется внизу. Расположение фильтрующего материала позволяет удалять самые крупные частицы грязи в верхней части слоя материала, при этом более мелкие частицы грязи задерживаются все глубже и глубже в среде. Это позволяет всему слою действовать как фильтр, что позволяет значительно увеличить время работы фильтра между обратной промывкой и более эффективным удалением твердых частиц.

Хорошо управляемый мультимедийный фильтр может удалять частицы размером до 15-20 микрон. Мультимедийный фильтр, в котором используется добавка коагулянта (который заставляет крошечные частицы соединяться вместе с образованием частиц, достаточно крупных для фильтрации), может удалять частицы размером до 5-10 микрон. Чтобы представить это в перспективе, ширина человеческого волоса составляет около 50 микрон.

Мультимедийный фильтр рекомендуется, когда значение индекса плотности ила (SDI) больше 3 или когда мутность больше 0.2 NTU. Точного правила нет, но следует соблюдать приведенные выше рекомендации, чтобы предотвратить преждевременное загрязнение мембран обратного осмоса.

Важно установить картриджный фильтр 5 микрон непосредственно после блока MMF на тот случай, если нижний дренаж MMF выйдет из строя. Это предотвратит повреждение насосов, расположенных ниже по потоку, и засорение системы обратного осмоса MMF.

Микрофильтрация (MF)

Микрофильтрация (MF) эффективна при удалении коллоидных и бактериальных веществ и имеет размер пор всего 0.1-10 мкм. Микрофильтрация помогает снизить вероятность загрязнения установки обратного осмоса. Конфигурация мембраны может быть разной у разных производителей, но чаще всего используется тип «полое волокно». Обычно вода перекачивается с внешней стороны волокон, а чистая вода собирается с внутренней стороны волокон. Мембраны для микрофильтрации, используемые в системах питьевой воды, обычно работают в «тупиковом» потоке. В тупиковом потоке вся вода, подаваемая на мембрану, фильтруется через мембрану.Образуется осадок на фильтре, который необходимо периодически отмывать от поверхности мембраны. Степень извлечения обычно превышает 90 процентов для источников питательной воды, которые имеют довольно высокое качество и низкую мутность.

Антискаланты и ингибиторы образования накипи

Антискаланты и ингибиторы образования накипи, как следует из их названия, представляют собой химические вещества, которые можно добавлять в питательную воду перед установкой обратного осмоса, чтобы помочь снизить потенциал образования накипи в питательной воде. Антискаланты и ингибиторы образования накипи увеличивают пределы растворимости проблемных неорганических соединений.Увеличивая пределы растворимости, вы можете концентрировать соли дальше, чем это было бы возможно в противном случае, и, следовательно, достичь более высокой скорости извлечения и работать с более высоким коэффициентом концентрации. Антискаланты и ингибиторы образования накипи препятствуют образованию накипи и росту кристаллов. Выбор антискаланта или ингибитора образования накипи и правильная дозировка зависят от химического состава питательной воды и конструкции системы обратного осмоса.

Умягчение ионным обменом

Смягчитель воды может использоваться для предотвращения образования накипи в системе обратного осмоса путем обмена ионов, образующих накипь, на ионы, не образующие накипи.Как и в случае с блоком MMF, важно установить картриджный фильтр 5 микрон непосредственно после устройства для смягчения воды на тот случай, если нижний дренаж смягчителя выйдет из строя.

Бисульфит натрия (SBS) для инъекций

Добавляя бисульфит натрия (SBS или SMBS), который является восстановителем, в поток воды перед обратным обратным осмосом в соответствующей дозе, вы можете удалить остаточный хлор.

Гранулированный активированный уголь (GAC)

GAC используется как для удаления из воды органических компонентов, так и остаточных дезинфицирующих средств (таких как хлор и хлорамины).Носители GAC изготавливаются из угля, ореховой скорлупы или дерева. Активированный уголь удаляет остаточный хлор и хлорамины с помощью химической реакции, которая включает перенос электронов с поверхности ГАУ на остаточный хлор или хлорамины. Хлор или хлорамины превращаются в хлорид-ион, который больше не является окислителем.

Недостатком использования GAC перед установкой обратного осмоса является то, что GAC быстро удаляет хлор в самом верху слоя GAC. Это оставит остаток слоя GAC без какого-либо биоцида для уничтожения микроорганизмов.Слой GAC будет поглощать органические вещества по всему слою, которые являются потенциальной пищей для бактерий, поэтому в конечном итоге слой GAC может стать питательной средой для роста бактерий, которые могут легко перейти к мембранам обратного осмоса. Аналогичным образом, слой GAC может производить очень маленькие углеродные частицы при некоторых обстоятельствах, которые потенциально могут загрязнить RO.

Анализ тенденций и нормализация данных RO

Мембраны обратного осмоса являются сердцем системы обратного осмоса, и необходимо собрать определенные данные, чтобы определить состояние мембран обратного осмоса.Эти точки данных включают давление в системе, потоки, качество и температуру. Температура воды прямо пропорциональна давлению. По мере снижения температуры воды она становится более вязкой, и поток пермеата обратного осмоса будет падать, поскольку для проталкивания воды через мембрану требуется большее давление. Аналогичным образом, когда температура воды увеличивается, поток пермеата обратного осмоса увеличивается. В результате данные о производительности системы обратного осмоса должны быть нормализованы, чтобы изменения потока не интерпретировались как ненормальные при отсутствии проблем.Нормализованные потоки, давления и задержка солей должны быть рассчитаны, нанесены на график и сопоставлены с базовыми данными (когда RO был введен в эксплуатацию или после того, как мембраны были очищены или заменены), чтобы помочь устранить любые проблемы, а также определить, когда чистить или проверять мембраны на предмет выявления неисправностей. повреждать. Нормализация данных помогает отобразить истинную производительность мембран обратного осмоса. Как правило, когда нормализованное изменение составляет +/- 15% от исходных данных, вам необходимо принять меры. Если вы не следуете этому правилу, то очистка мембран обратного осмоса может оказаться не очень эффективной для приведения мембран к почти новым характеристикам.

Очистка мембраны обратного осмоса

Мембраны обратного осмоса

неизбежно потребуют периодической очистки от 1 до 4 раз в год в зависимости от качества питательной воды. Как правило, если нормализованное падение давления или нормализованное прохождение соли увеличилось на 15%, то пора очистить мембраны обратного осмоса. Если нормализованный поток пермеата снизился на 15%, то также пора очистить мембраны обратного осмоса. Вы можете очистить мембраны обратного осмоса на месте или попросить их удалить из системы обратного осмоса и очистить за пределами объекта в сервисной компании, которая специализируется на этой услуге.Было доказано, что очистка мембран за пределами площадки более эффективна для обеспечения лучшей очистки, чем очистка салазками на месте.

Очистка мембраны

RO включает очистители с низким и высоким pH для удаления загрязнений с мембраны. Накипь устраняется с помощью очистителей с низким pH и органических веществ, коллоидные и биообрастающие вещества обрабатываются очистителем с высоким pH. Очистка мембран обратного осмоса — это не только использование соответствующих химикатов. Есть много других факторов, таких как потоки, температура и качество воды, правильно спроектированные и рассчитанные на уборочные устройства и многие другие факторы, которые должна учитывать опытная сервисная группа, чтобы должным образом очистить мембраны обратного осмоса.


Обратный осмос: резюме

Обратный осмос — это эффективная и проверенная технология производства воды, которая подходит для многих промышленных применений, требующих деминерализованной или деионизированной воды. Дальнейшая постобработка после системы обратного осмоса, такая как деионизация в смешанном слое, может повысить качество пермеата обратного осмоса и сделать его пригодным для самых требовательных применений. Правильная предварительная обработка и мониторинг системы обратного осмоса имеют решающее значение для предотвращения дорогостоящего ремонта и внепланового обслуживания.При правильной конструкции системы, программе технического обслуживания и квалифицированной сервисной поддержке ваша система обратного осмоса должна обеспечивать долгие годы воды высокой чистоты.

Принцип работы и преимущества очистки воды обратным осмосом!

Просмотры: 2031
Автор: Редактор сайта
Время публикации: 2018-09-12
Происхождение: Сайт

Принцип работы и преимущества очистки воды обратным осмосом!

Обратный осмос — это метод мембранного разделения, в котором в качестве движущей силы используется давление за счет выбора функции проницаемой (полупрозрачной) мембраны.Когда давление, прикладываемое к системе, превышает осмотическое давление водного раствора, молекулы воды непрерывно проникают через мембрану. Примеси, поступающие в центральную трубку через канал для воды с продуктом, а затем вытекающие из воды с одного конца, такие как ионы, органические вещества, бактерии, вирусы и т. Д., Улавливаются на входной стороне мембраны, а затем текут. на выходе из концентрированной воды, тем самым достигая цели разделения и очистки.

Обратный осмос — это метод мембранного разделения, в котором в качестве движущей силы используется давление за счет выбора функции проницаемой (полупрозрачной) мембраны. Когда давление, прикладываемое к системе, превышает осмотическое давление водного раствора, молекулы воды непрерывно проникают через мембрану. Примеси, поступающие в центральную трубку через водяной канал продукта, а затем вытекающие из воды с одного конца, такие как ионы, органические вещества, бактерии, вирусы и т. Д., улавливаются на входной стороне мембраны, а затем вытекают на выходном конце концентрированной воды, тем самым достигая цели разделения и очистки.
Технология обратного осмоса обычно используется в пресной, морской и солоноватой воде; смягчающая обработка воды; очистка и очистка сточных вод, концентрирование и разделение пищевой, фармацевтической и химической промышленности.
Кроме того, технология обратного осмоса также позволила добиться хороших результатов при предварительной обработке солей, которая может снизить нагрузку на ионообменную смолу более чем на 90%, а также может быть уменьшено количество регенерирующего агента смолы. на 90%.Таким образом, это не только экономит деньги, но и способствует защите окружающей среды. Технология обратного осмоса также может использоваться для частиц, органических веществ и коллоидов в воде, что хорошо влияет на уменьшение загрязнения ионообменной смолой и продление срока службы.
Обратный осмос — одна из наиболее широко используемых технологий обессоливания при приготовлении воды высокой чистоты. Он выделяется в диапазоне ионов в растворе и органических веществ с молекулярной массой в несколько сотен, технологии обратного осмоса (RO), ультрафильтрации (UF), микропористой мембранной фильтрации (Оба MF) и электродиализа (ED) являются методами мембранного разделения. .
За последние 30 лет обратный осмос, электродиализ, ультрафильтрация и мембранная фильтрация вошли в промышленное применение и получили быстрое развитие. В полупроводниках, процессах производства интегральных схем, пищевой и фармацевтической промышленности обратный осмос часто используется для обессоливания при приготовлении воды высокой чистоты. Ультрафильтрация часто используется в качестве дополнительной обработки для водных систем, а мембранная фильтрация используется для предварительной и дополнительной обработки воды для фильтрации твердых частиц и бактерий.

принцип работы:

Скорость опреснения системы оборудования обратного осмоса обычно составляет 98-99%. Такая скорость удаления соли может удовлетворить требования в большинстве случаев. В электронной промышленности, питательной воды котла сверхвысокого давления, отдельные требования фармацевтической промышленности для чистой воды могут быть выше. На данный момент одноступенчатое оборудование обратного осмоса не может соответствовать требованиям.
Проникновение является обычным явлением в природе.Например, если поместить огурец в соленую воду, он станет меньше из-за потери воды. Процесс, при котором молекулы воды из огурца попадают в солевой раствор, называется процессом инфильтрации. Если для проникновения в бассейн используется резервуар для воды, бассейн с водой делится на две части, и чистая вода и рассол впрыскиваются на одинаковую высоту с обеих сторон диафрагмы. Через некоторое время можно обнаружить, что уровень чистой воды понижается, а уровень жидкости в рассоле повышается.Явление, при котором молекулы воды мигрируют через мембрану в рассол, называется инфильтрацией. Подъем соленой воды не бесконечен, достигая точки равновесия на определенной высоте. В это время давление, представленное разницей уровней жидкости на обоих концах диафрагмы, называется осмотическим давлением. Величина осмотического давления напрямую зависит от концентрации рассола.
После того, как вышеупомянутое устройство достигнет равновесия, если определенное давление будет приложено к жидкостной поверхности конца солевого раствора, молекулы воды будут мигрировать от конца солевого раствора к концу с чистой водой.Явление, когда молекулы жидкости мигрируют из разбавленного раствора в концентрированный под давлением, называется феноменом обратного осмоса.
Если рассол добавлен к одному концу вышеуказанного устройства и на этом конце приложено давление, превышающее осмотическое давление рассола, мы сможем получить чистую воду на другом конце. Это принцип очистки воды обратным осмосом.
Ключевое оборудование для производства воды обратным осмосом, их два, один — селективная мембрана, мы называем полупроницаемой мембраной, второй — определенное давление.
Вкратце, полупроницаемая мембрана обратного осмоса имеет много отверстий, размер молекул воды со значительным размером отверстий из-за бактериальных, вирусных и большинства органических загрязнителей в молекулах воды намного больше, чем гидратированные ионы, и поэтому может не проникает через обратный осмос, полупроницаемая мембрана и отделяется от водной проницаемой мембраны обратного осмоса.
Среди многих видов примесей, содержащихся в воде, растворимые соли являются наиболее трудными для удаления.Следовательно, эффект очистки воды обратным осмосом часто определяется по высокой и низкой скорости удаления солей. Скорость обратного осмоса в основном определяется полупроницаемой мембраной обратного осмоса. избирательность. В настоящее время степень удаления солей высокоселективным мембранным элементом обратного осмоса может достигать 99,7%.

Принцип обратного осмоса — Мир химической инженерии

Принцип обратного осмоса

Принцип обратного осмоса

Принцип обратного осмоса

Сегодня мы поговорим о Процессе, который есть почти у каждого дома.Это наша повседневная потребность. Речь идет об обратном осмосе, также известном как система обратного осмоса. Сегодня во всем мире все используют очистители обратного осмоса для очистки воды. Мы также используем систему обратного осмоса в промышленности для очистки различных растворов. Прежде чем подробно говорить о РО, давайте разберемся с различными терминологиями.

Полупроницаемая мембрана:

Это селективный барьер, который позволяет одним молекулам проходить через него, но останавливает другие.

Осмос :

Это процесс, при котором менее концентрированный раствор проходит через полупроницаемую мембрану в более концентрированный раствор.

Обратный осмос :

Это процесс, прямо противоположный осмосу, когда больше растворителя из более концентрированного раствора проходит через полупроницаемую мембрану в разбавленный раствор.

Осмотическое давление :

Это давление, которое останавливает поток разбавленного раствора к концентрированному через полупроницаемую мембрану.

Для очистки воды нам необходимо удалить соли и ионы из концентрированной воды.Для этого нам понадобится конкретная установка, показанная на рисунке вверху.

Здесь мы используем мембрану для разделения растворителя и растворенных веществ. С одной стороны мы наносим чистый растворитель, а с другой — концентрированный раствор. Естественно, чистый растворитель будет течь по направлению к концентрированному раствору, чтобы выровнять концентрацию с обеих сторон. Если мы приложим к концентрированному раствору давление, превышающее его осмотическое давление, тогда чистый растворитель будет течь в противоположном направлении — от концентрированного раствора к чистому растворителю, оставляя ионы, соли и другие примеси на той же стороне, потому что он не может проходят через мембрану.

Выбор мембраны очень важен для очистителя обратного осмоса. Давайте разберемся с этим на примере. Для очистки воды доступно множество пористых мембран. Ацетат целлюлозы — очень эффективная мембрана для очистки воды. Мембрана из ацетата целлюлозы с 40% ацетила удаляет 95-98% солей при давлении 50-90 атм, но единственный недостаток — очень низкий поток воды. Чтобы повысить эффективность отвода солей, мы можем увеличить содержание ацетила, но это резко снизит поток воды. Затем обнаруживается новая мембрана — асимметричный ацетат целлюлозы толщиной 1 микрометр.

Преимущества процесса обратного осмоса :

  • Он имеет очень компактную конструкцию, поэтому мы можем разместить его где угодно.
  • Удаляет не только соли, но и минералы, бактерии, вирусы и металлические частицы.
  • Срок службы мембраны более 1,5 года.
  • Детали заменяемы и легко доступны.
  • Работоспособен только при температуре окружающей среды.

Недостатки обратного осмоса:

  • Он удаляет все минералы, поэтому может вызвать проблемы с костями, если мы будем пить воду обратным осмосом в течение длительного времени.
  • Он также удаляет полезные минералы.
  • Отводит большое количество сточных вод.
  • Необходимо заменять фильтр по истечении определенного периода времени.

Ссылка: — waterontop, fda.gov, byjus

Как работает обратный осмос? Полное руководство

Вернуться к ресурсам

Если вы когда-нибудь делали глоток из стакана воды, которую приносил из дома кто-то с системой обратного осмоса, вы знаете, насколько чистая и освежающая она на вкус.

Или, возможно, вас беспокоит качество воды и вы хотите убедиться, что ваша семья пьет здоровую воду, которая максимально снижает загрязнение.

Питьевая вода с обратным осмосом (R.O.) — действительно лучший выбор для любого дома. Это такая вода, которую природа намеревалась пить.

Но как именно работают эти системы и что они делают с водой в вашем доме?

Что такое обратный осмос?

Большинство домовладельцев, вероятно, слышали об обратном осмосе раньше, но, если у них еще нет системы в своем доме, они могут не знать точно, что это такое и как работает обратный осмос.Обратный осмос — один из самых совершенных методов фильтрации воды, который может улучшить качество и вкус воды, даже если вода уже обработана.

Чтобы понять обратный осмос, давайте начнем с определения осмоса. Согласно Brittanica, осмос — это процесс прохождения воды или других растворителей через полупроницаемую мембрану, при этом частицы удерживаются мембраной. Нормальный осмос естественным образом всегда изменяется от наивысшей концентрации воды до самой низкой концентрации .Размышляя об осмосе в действии, подумайте, как корни растения вытягивают воду и питательные вещества из почвы — этот процесс, в котором корни извлекают питательные вещества и воду через почву, называется осмосом.

На своем базовом уровне процесс обратного осмоса похож на осмос, в котором молекулы проходят через полупроницаемую мембрану для фильтрации воды. Однако основное различие заключается в том, что обратный осмос требует внешнего давления, чтобы протолкнуть воду через мембрану, потому что он делает противоположное тому, что встречается в природе.Нефильтрованная вода имеет на более низкую концентрацию чистой h3O по сравнению с более высокой концентрацией на противоположной стороне фильтрующей мембраны. Таким образом, для того, чтобы вода протекала через систему, она должна быть вытеснена внешними силами. Мембрана обратного осмоса блокирует большие и малые загрязнения, оставляя свежую незагрязненную воду с одной стороны мембраны и загрязнения с другой стороны.

Когда вы думаете об обратном осмосе применительно к воде в вашем доме, мембрана обратного осмоса в системе обратного осмоса действует как своего рода фильтр, поскольку у нее очень крошечные поры, которые помогают удалять микроскопические загрязнения из воды, которую вы пьете, путем их процеживания. .В случае систем обратного осмоса питьевой воды полупроницаемая мембрана пропускает только молекулы воды, в то время как другие загрязнения собираются и смываются. В результате получается высококачественная фильтрованная вода для питья, свободная от загрязнений, свежая и вкусная!

Теперь, когда мы знаем основное определение осмоса и обратного осмоса, давайте углубимся и узнаем о системах фильтрации воды с обратным осмосом для домашнего использования, когда это необходимо, как они работают и подходят ли они для вашего дома.

Зачем мне нужна система обратного осмоса?

Обратный осмос — отличный вариант для тех, у кого есть умягчители воды или другие системы фильтрации (такие как угольная система, установленная на арматуре), которые не совсем соответствуют потребностям домовладельца. Некоторые люди могут быть полностью довольны результатом смягчения жесткой воды, в то время как другие стремятся к более четкому вкусу фильтрованной воды в бутылках.

Кроме того, некоторые системы не могут отфильтровывать загрязнения так, как это может сделать система обратного осмоса.Обратный осмос, также известный как сокращенные системы обратного осмоса, способен улавливать загрязнения, которые пропускают другие системы. У нас есть системы обратного осмоса для питьевой воды, которые протестированы и сертифицированы на сокращение:

  • свинец
  • мышьяк
  • медь
  • нитраты и нитриты
  • хром (шестивалентный и трехвалентный)
  • селен
  • фторид
  • радий
  • барий
  • кадмий
  • киста (криптоспоридиум)
  • Общее количество растворенных твердых веществ (TDS)

Мягкая вода отлично подходит для мытья, принятия душа и стирки.Однако некоторые люди предпочитают не пить его. В зависимости от того, насколько жесткая вода изначально, в ней все равно может быть высокое содержание растворенных твердых веществ (TDS), что может негативно повлиять на вкус. Причина в том, что твердые минералы заменяются натрием, и в вашей воде могут быть другие загрязнители, которые умягчитель не удалит.

Система обратного осмоса может удалять нежелательный натрий вместе с другими загрязнителями и растворенными твердыми частицами, что делает умягчитель воды и систему обратного осмоса идеальной комбинацией для большинства домов.

Как работает фильтрация обратного осмоса?

Хотя ранее мы упростили определение обратного осмоса, при использовании системы обратного осмоса для очистки питьевой воды есть еще кое-что.

Системы обратного осмоса имеют три цилиндрических контейнера на коллекторе, из которых одна является мембраной обратного осмоса, а две другие — угольными фильтрами. Давайте подробнее рассмотрим назначение каждой из трех ступеней фильтрации и то, как они работают в системе обратного осмоса.

Шаг 1: Предварительная фильтрация

Первый шаг в очистке воды с помощью системы обратного осмоса питьевой воды предназначен для защиты мембраны. Он удаляет более крупный осадок, в том числе некоторые растворенные твердые вещества, и помогает уменьшить содержание хлора в воде. Этот первый картридж называется отстойным фильтром или фильтром угольного блока. Это помогает сохранить мембрану, которая может забиться из-за избыточного осадка или повредиться из-за воздействия слишком большого количества хлора, который вы найдете в муниципальной воде.

Шаг 2: Мембрана обратного осмоса

После первоначальной фильтрации начинается настоящая магия системы обратного осмоса. Ваша вода проходит через полупроницаемую мембрану под давлением. Мембрана обратного осмоса — это синтетический пластик, который пропускает молекулы воды. Однако натрий, хлор и кальций, а также более крупные молекулы, такие как глюкоза, мочевина и кисты, не могут пройти.

Water-Right часто использует тонкопленочные композитные (TFC) мембраны.которые устойчивы к разрушению бактериями и имеют высокий уровень отбраковки в среднем от 95 до 97 процентов. Мембраны TFC не устойчивы к хлору, поэтому используется предварительный угольный фильтр.

Этапы 3 и 4: Постфильтрация и окончательная полировка

Прежде чем вода в вашем доме будет готова к употреблению, она проходит через второй угольный фильтр (или постфильтр), который удаляет все оставшиеся загрязнения в том маловероятном случае, если они проскользнули мимо первых двух ступеней в системе. Затем вода заполняет резервуар для хранения, где она ждет, пока вы не будете готовы ее использовать.Наконец, есть встроенный фильтр с активированным углем, который придает воде последний блеск, когда она выходит из крана. Это используется для удаления любых оставшихся запахов или привкусов, которые могут исходить из системных шлангов или сборного резервуара, пока ваша вода ожидает использования. Полироль — это шаг «на всякий случай», чтобы вода, которую вы пьете, была невероятно свежей!

Сколько места мне нужно для установки обратного осмоса?

Системы обратного осмоса

занимают относительно мало места в вашем доме.В отличие от более крупных систем, таких как водоумягчители, системы обратного осмоса могут занимать очень мало места; однако это зависит от конкретной выбранной вами системы обратного осмоса. Системы обратного осмоса для питьевой воды обычно устанавливаются под кухонными раковинами или могут быть установлены в подвале под раковиной, к которой вы хотите, чтобы они подключались, чтобы вам не приходилось жертвовать пространством в шкафу. Системы обратного осмоса для всего дома немного больше и обычно устанавливаются рядом с точкой, где вода поступает в ваш дом, например, смягчитель воды или водонагреватель.Системы целого дома обычно устанавливаются в подвале или подсобном помещении. Помните, что принесение в жертву небольшого пространства принесет большие выгоды в виде более вкусной воды, экономии средств и многого другого!

Какое обслуживание требуется для системы обратного осмоса?

Так же, как и с любой системой фильтрации воды для дома или для бытовой техники в вашем доме, важно правильно обслуживать ее. Правильно обслуживаемые системы обратного осмоса могут прослужить до десятилетия или даже дольше!

Если у вас дома установлена ​​система обратного осмоса, установщик должен проверить надлежащий график технического обслуживания и ремонта вашего оборудования.Частота замены угольных или мембранных картриджей будет зависеть от количества загрязняющих веществ, которые вы собираетесь собирать, и от того, сколько воды вы пропустите через систему.

Фильтр предварительной очистки или осадочный фильтр обычно следует менять ежегодно, так как этот фильтр защищает вашу мембрану обратного осмоса, но ваш местный специалист может порекомендовать замену каждые 6 месяцев для домов с интенсивным использованием. Правильный уход за этим фильтром означает, что ваша мембрана должна прослужить два-три года, прежде чем ее потребуется заменить.Угольный фильтр следует заменять примерно один или два раза в год, в зависимости от качества воды.

Подходит ли питьевая вода обратного осмоса для вашего дома?

Установив систему обратного осмоса, вы будете наслаждаться более вкусным кофе и чаем, более прозрачными кубиками льда и чистой, здоровой водой прямо из кухонной раковины. Если вы по-прежнему используете воду в бутылках для питья, вы сможете перейти на питьевую воду из-под крана. Система обратного осмоса — это разумное вложение, которое экономит ваши деньги в долгосрочной перспективе и лучше для окружающей среды.При желании Water-Right также предлагает системы обратного осмоса для всего дома. Вы даже можете вымыть машину водой с обратным осмосом, чтобы на поверхности не было пятен!

Получите дополнительную информацию о системах питьевой воды с обратным осмосом, заполните форму ниже, чтобы связаться с одним из наших местных экспертов по воде в вашем районе для бесплатной консультации на дому!

Связанные

Позвольте нам объединить вас с местным экспертом по водным ресурсам

Обратный осмос — обзор

1.

Очищено обратным осмосом> 18 МОм • см вод.

2.

Этанол (≥ 99,5%, Sigma-Aldrich, кат. № 459844) для очистки предметных стекол и приготовления раствора.

3.

Ацетон (≥ 99,9%, Sigma-Aldrich, кат. № 270725) для очистки и удаления фоторезиста.

4.

2-пропанол (99,9%, Sigma-Aldrich, каталожный номер 650447) для очистки и травления кремния.

5.

Фоторезист Shipley S1805 (MicroChem, кат. № 10018321).

6.

Проявитель MF-319 (MicroChem, кат. № 10018042) для проявления фоторезиста после экспонирования.

7.

4 ″ 〈1 0 0〉 Si пластина (Nova Electronic Materials, кат. № STK8414) с термическим или влажным оксидом 5000 Å для фотолитографии.

8.

Буферизованная HF улучшенная (Transene Etchants, pH 5,0) для SiO 2 .

9.

Si травитель был приготовлен смешиванием 750 г гидроксида калия (≥ 99,995% (металлическая основа) Sigma-Aldrich, каталожный номер 306568) и 500 мл 2-пропанола в 2 л NANOpure H 2 O.

10.

Гептадекафтор-1,1,2,2-тетра (гидродецил) трихлорсилан (Gelest, каталожный номер SIH5841.0) для покрытия SiF.

11.

Толуол (≥ 99,5% Sigma-Aldrich, кат. № 155004) для покрытия SiF.

12.

Твердый форполимер полидиметилсилоксана (h-PDMS) получали смешиванием 500 г дивинилметилсилоксана (Gelest, код продукта VDT-731) с 20 мкл Pt дивинилтетраметилдисилоксана (Gelest, код продукта SIP6831.2) и 344 мкл 1,3,5, 7-тетраметил-1,3,5,7-тетравинилциклотетрасилоксан (Гелест, код продукта SIT7900.0). Форполимер h-PDMS перемешивали в течение 5 дней перед использованием.

13.

25–35% (метилгидросилоксан) 65–70% (диметилсилоксан) сополимер (Gelest, код продукта HMS-301) для получения h-PDMS.

14.

MHA (90%, Sigma-Aldrich, кат. № 674435) для формирования SAMS на поверхностях с золотым покрытием.

15.

(1-меркапто-11-ундецил) гекса (этиленгликоль) 1 мМ в этаноле (99%, Asemblon, каталожный номер 231043-011) для засыпки поверхности после формирования рисунка для предотвращения неспецифической адсорбции белков и клеток.

16.

Травильный раствор Au получали смешиванием 20 мМ водного раствора тиомочевины (≥ 99.0% Сигма-Олдрич, кат. нет. T8656) 13,3 мМ раствора нонагидрата нитрата железа (III) (99,99%, Sigma-Aldrich, каталожный номер 254223) и раствора соляной кислоты (pH 1) (разбавленный из 37% исходного материала, Sigma-Aldrich, кат. № 320331) в соотношении 1: 1: 1. Мы рекомендуем свежеприготовленный раствор перед использованием. Травитель можно использовать в течение ~ 1 дня, а затем его следует утилизировать и заменить свежим.

17.

Фосфатно-солевой буфер (PBS) 1 ×, pH 7,4 (GIBCO, кат.10010-023) для стадий полоскания после иммобилизации белка и клеточной адгезии.

18.

Фибронектин плазмы человека (1 мг / мл, Millipore, каталожный номер FC010) для иммобилизации белков. 10 мМ Co (NO 3 ) 2 (99,9%, Sigma-Aldrich, кат. № 230375) раствор в этаноле для хелатирования фибронектина в MHA SAM.

19.

Античеловеческий фибронектин, продуцируемый кроликом (Sigma-Aldrich, каталожный номер F3648-5 ML) для иммунофлуоресценции.

20.

Щелочная фосфатаза человека (H-300) (Santa Cruz Biotechnology, каталожный номер SC30203) для иммунофлуоресценции.

21.

Козий антикроличий IgG, конъюгированный с AF 568 (Invitrogen, каталожный номер A11036) для иммунофлуоресценции.

22.

Подложка из золота, полученная путем физического осаждения из паровой фазы (т.е. электронным пучком или термическим испарением) тонкой пленки золота толщиной 30 нм на кремниевую пластину или предметное стекло. Настоятельно рекомендуется использовать адгезионный слой Cr или Ti 5 нм.По возможности субстрат следует использовать в течение 1 недели после нанесения.

23.

Конфокальный микроскоп (инвертированный лазерный конфокальный микроскоп Nikon C-Si).

24.

Оптический микроскоп (Zeiss Axiovert).

25.

Плазменный очиститель (PDC-001, Harrick Plasma).

26.

Платформа для литографии сканирующего зонда (Park XE-150, Park Systems).

27.

Е-лучевой испаритель (PVD 75, Lesker).

28.

МСК человека (Lonza, каталожный номер PT-2501).

29.

Среда для выращивания MSC (MSGCM, Lonza, каталожный номер PT-3001).

Обратный осмос | FDA

[Предыдущая глава] [Содержание] [Следующая глава]

ОТДЕЛ. ЗДРАВООХРАНЕНИЯ, ОБРАЗОВАНИЯ И
БЛАГОПОЛУЧИЕ ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
УПРАВЛЕНИЕ ПРОДУКТАМИ И НАРКОТИКАМИ
* ORA / ORO / DEIO / IB *

Дата: 10-21-80 Номер: 36
Смежные программные области:
Лекарства, медицинские приборы и средства диагностики
Продукция


ITG ТЕМА: ОБРАТНЫЙ ОСМОС

Введение

Обратный осмос (RO) известен уже более века, но он не стал коммерческим процессом до начала шестидесятых годов, когда была разработана специальная мембрана (1,2,3,4).Поскольку обратный осмос работает при сравнительно низкой температуре и относительно энергоэффективен, он используется в различных приложениях, например, при опреснении, очистке сточных вод, утилизации минералов, концентрации сыворотки и других пищевых продуктов и очистке воды (5,6 ). В последние годы RO все чаще используется в производстве обработанной воды для диализа в больницах, а также для изготовления некоторых косметических средств и лекарств фармацевтическими производителями (7,8). В дополнение к этим применениям RO может производить воду достаточной чистоты для использования в качестве воды для инъекций (WFI) и для приготовления парентеральных растворов (9,10,11,12).Этот ITG будет посвящен химическому и микробиологическому качеству воды, полученной с помощью обратного осмоса.

Определение и принцип действия

Обратный осмос — это процесс, в котором используется мембрана под давлением для отделения относительно чистой воды (или другого растворителя) от менее чистого раствора. Когда два водных раствора разной концентрации разделены полупроницаемой мембраной, вода проходит через мембрану в направлении более концентрированного раствора в результате осмотического давления (рис. 1).Если к концентрированному раствору приложить противодавление, достаточное для преодоления осмотического давления, поток воды изменится на противоположный (рис. 2).

Молекулы воды могут образовывать водородные связи в мембране обратного осмоса и вписываться в матрицу мембраны. Молекулы воды, попадающие в мембрану за счет водородных связей, могут проходить сквозь нее под давлением. Просеивается большинство органических веществ с молекулярной массой более 100, то есть масла, пирогены и частицы, включая бактерии и вирусы (13).

Ионы соли, с другой стороны, отвергаются механизмом, связанным с валентностью иона. Ионы отталкиваются диэлектрическими взаимодействиями; ионы с более высоким зарядом отталкиваются на большее расстояние от поверхности мембраны. Одновалентные ионы, такие как ионы хлорида, не будут отклоняться так же эффективно, как, например, двухвалентные ионы сульфата. Номинальное отклонение обычных ионных солей составляет 85-98%.

Мембрана

Большинство коммерчески производимых мембран обратного осмоса изготовлено из ацетата, полисульфоната и полиамида целлюлозы.Для конкретных целей также доступны многие другие типы мембран, изготовленные из одного полимера или сополимера. Мембрана состоит из пленки толщиной около 0,25 мкм и опорного слоя около 100 мкм. Кожа является активным барьером и в первую очередь пропускает воду.

Обычно используются два типа конструкции обратного осмоса: 1. спиральная намотка — листы мембраны, зажатые сетчатыми прокладками, соединяются и наматываются вокруг трубки пермеата; и 2. полое волокно. Любой из этих модулей собран в корпусе высокого давления.Схемы этих двух типов мембранных модулей (пермеаторов) показаны ниже (рисунки 3 и 4).

ОБЩИЕ ТИПЫ МОДУЛЕЙ RO (ПЕРМАТОРЫ)

Эксплуатация

Типичная система обратного осмоса показана на блок-схеме (Рисунок 5) (размер изображения 11 КБ). Исходная вода после регулирования pH проходит через предварительный фильтр и перекачивается к мембранным модулям под расчетным давлением. Затем полученная вода перекачивается в резервуар для хранения, а концентрат сливается (6).Большинство установок обратного осмоса с мембраной из ацетата целлюлозы рассчитаны на работу при температуре от 55 F до 86 F (13 C — 30 C). На практике подаваемая вода может проходить любую или комбинацию нескольких из следующих предварительных обработок: песчаный слой, хлоратор и сборный резервуар, антрацитовый фильтр, фильтр с активированным углем, дегазатор, микрофильтр, нейтрализатор и деионизатор, в зависимости от состояния питательной воды и желаемого качества воды для продукта. Поскольку условия воды могут время от времени меняться, необходимо обеспечить соответствующую предварительную обработку, чтобы можно было контролировать растворенные твердые вещества и уровень бактерий в исходной воде после предварительной фильтрации в установленных пределах.Для парентеральных растворов следует рассмотреть два последовательно подключенных модуля обратного осмоса, главным образом для снижения содержания одновалентных ионов и бактериальных загрязнений.

РИСУНОК 5 ПОТОК-СХЕМА СИСТЕМЫ ОБРАТНОГО ОСМОЗА

(размер изображения 11 КБ)

Основной проблемой в операционных системах обратного осмоса является концентрационная поляризация или загрязнение, которое представляет собой постепенное накопление отбракованных растворенных веществ на стороне подачи, непосредственно примыкающей к мембране. Цикл промывки часто используется для уменьшения скоплений.Конструкция со спиральной намоткой менее подвержена загрязнению, чем конструкция блока из полых волокон. Срок службы мембранного модуля в среднем составляет два-три года. Процедура отключения в нерабочее время должна обеспечивать поддержание минимального расхода и рабочего давления с установленным по времени внутренним циклом промывки.

Качество воды для продуктов обратного осмоса

Количество растворенных твердых частиц в воде, образующихся при обратном осмосе, составляет примерно постоянный процент от количества в исходной воде.Например, когда исходная вода содержит 300 ч. / Млн общих растворенных твердых веществ (TDS), вода-продукт может иметь от 15 до 30 ч. / Млн (95% и 90% степень отклонения соответственно). Конструкция системы обратного осмоса основана на определенном диапазоне TDS исходной воды, желаемом проценте отказов и проценте регенерации. Для данной системы, чем выше процент восстановления или ниже процент брака, тем хуже становится качество получаемой воды. Система очистки воды обратным осмосом с деионизатором и / или несколькими модулями, соединенными последовательно, может производить воду, содержащую менее 0.1 ppm TDS (удельное сопротивление около 1 МОм-см). Определяя воду для парентерального применения, Remington’s Pharmaceutical Sciences подчеркивает, что помимо соответствия стандартам пирогена USP, существует несколько приемлемых уровней общего содержания твердых веществ, которые можно использовать для оценки или оценки качества воды в продукте для конкретных применений. Монография Фармакопеи США ограничивает общее содержание твердых веществ до 10 частей на миллион для WFI. Однако, чтобы предотвратить влияние проблем со стабильностью на производство, производители парентеральных лекарств обычно устанавливают предел, равный 0.1 PPM или меньше ионных примесей (14).

Сообщалось, что бактерии могут «расти» через мембраны. Механизм прохождения бактерий через мембрану обратного осмоса неизвестен, и не существует корреляции между испытанием мембраны на утечку красителя и ее эффективностью удержания бактерий. Исследователи из Центра контроля заболеваний (CDC) провели обширные исследования бактериального загрязнения систем обратного осмоса, используемых при производстве очищенной воды для диализа (15). Они сообщили: 1. Некоторые природные грамотрицательные бактерии могут размножаться в относительно чистой воде обратного осмоса; 2.тщательная периодическая дезинфекция всей системы обратного осмоса необходима для получения воды с приемлемым количеством бактерий; 3. Застойная вода в трубах ниже мембраны является основным источником бактерий и эндотоксинов в воде продукта; и 4. эффективность мембраны в отторжении бактерий выше при непрерывной работе, чем при периодической эксплуатации.

Модульные установки обратного осмоса с производительностью от нескольких до нескольких сотен галлонов в день теперь доступны от нескольких производителей.Эти устройства при правильной эксплуатации могут производить воду, которая соответствует химическим, микробиологическим и пирогенным тестам WFI в соответствии с USP XX.

Технические требования к системе обратного осмоса

Несколько основных технических требований к системе обратного осмоса:

  • Уровень pH питательной воды должен быть отрегулирован, и ее необходимо предварительно отфильтровать. Количество TDS и взвешенных веществ в питательной воде после предварительной фильтрации следует контролировать в установленных пределах.
  • Необходимо контролировать микробиологическое качество исходной воды и производственной воды.Систему следует дезинфицировать при превышении микробиологического уровня качества.
  • Все компоненты системы перед дезинфекцией необходимо очистить механически. Необходимо провести соответствующие тесты, чтобы убедиться, что химические вещества, используемые при дезинфекции, полностью удалены из системы.
  • Следует избегать использования фильтров или ионообменников после модулей обратного осмоса.
  • Система обратного осмоса должна быть рассчитана на непрерывный поток без ловушек, тупиков и участков труб, в которых может собираться застоявшаяся вода.
  • Химическое и микробиологическое качество воды должно проверяться через определенные промежутки времени в течение производственного цикла. Проточные датчики электропроводности следует устанавливать в ключевых точках для непрерывного мониторинга качества воды.
  • Оборудование должно быть аттестовано, а система обратного осмоса должна периодически проходить валидацию, а также эксплуатироваться и обслуживаться в соответствии с инструкциями производителя, чтобы она могла постоянно производить воду приемлемого качества.

Список литературы

  1. Грегор, Х.П. и Грегор К.Д., «Технология синтетических мембран», журнал «Сайентифик Америкэн», июль 1978 г.,
  2. Сурираджан, С., Обратный осмос, Logos Press, Лондон; Academic Press, New York, N.Y., 1970.
  3. .

  4. Karger, Barry L. et al. Введение в науку о разделении. Нью-Йорк: Wiley, 1965.
  5. .

  6. Londale, H. и Podall, T., Ed. Мембранные исследования обратного осмоса. Нью-Йорк: Plenum Press, 1972.
  7. Элиас, С., «Обработка мембран», Пищевая инженерия. Октябрь 1979 г.
  8. Лэйси, Р.E., «Процесс разделения мембраны», Chem. Eng., Сентябрь 1972 г.
  9. Datta, R. et al. «Концентрация антибиотиков с помощью обратного осмоса», Биотехнология и биоинженерия, XIX, 1419-1429, 1977 г.
  10. Фаверо, М. С., Петерсон, Н. Дж. И др. «Грамотрицательные водные бактерии в системах гемодиализа», Health Laboratory Science, Vol. 12. № 4. 1975.
  11. Клумб, Г. Х., «Обратный осмос — процесс очистки воды для парентерального введения», Бюллетень Парентеральной ассоциации лекарственных средств, Vol.29. № 5. 1975.
  12. Фрит, К. Ф., Доусон, Ф. У. и Сэмпсон, Р. Л., «Вода для инъекций USP XIX путем обратного осмоса», Бюллетень Парентеральной ассоциации лекарственных средств, Vol. 30, № 2, 1976.
  13. Хоаг, Селвин Б. и Уильям Ф. Алберн. «Обратный осмос: экономичное производство качественной воды», инженер-сантехник, май-июнь 1977 г.
  14. Джуберг, Дональд Л. «Применение обратного осмоса для производства воды для инъекций», Бюллетень Парентеральной ассоциации лекарственных средств 31: 70-78, март-апрель 1977 г.
  15. Белфорт, Г., Ротем, Ю. и Катценельсон, Е., «Концентрация вируса с использованием мембран из полого волокна», Water Research, Vol. 9, 1975.
  16. Osol, Arthur, Ed. Remington’s Pharmaceutical Sciences, 16-е издание, Easton, Penn: Mack, 1980.
  17. Peterson, N.J., et al. Ежеквартальные отчеты, апрель-июнь 1976 г., июль-сентябрь. 1977. HHS, PHS, CDC, Phoenix, Lab. Div., Феникс, Аризона.

[Предыдущая глава] [Содержание] [Следующая глава]

Обратный осмос — принцип, преимущества, недостатки и применение

Все мы знаем, что в настоящее время потребность в чистой воде имеет первостепенное значение.Эта вода непригодна для использования из-за наличия в ней соли. Именно здесь вступает в силу обратный осмос. Обратный осмос помогает отделить частицы соли от загрязненной воды, чтобы получить чистую и чистую воду. Обратный осмос — это один из важнейших процессов опреснения воды. Он используется для очистки воды, повторного использования, а также может помочь в производстве энергии. Прежде чем пытаться понять принцип работы обратного осмоса, нам необходимо понять принцип работы осмоса и обратного осмоса вместе.Мы также рассмотрим определение обратного осмоса в этой статье.

Осмос

Чтобы объяснить обратный осмос, вам необходимо правильно понимать принцип осмоса. При осмосе чистая вода перетекает из разбавленного раствора в концентрированный, когда проходит через полупроницаемую мембрану. Полупроницаемая мембрана будет пропускать через нее только мелкие частицы и будет блокировать все крупные частицы.

Изображение будет скоро загружено

На изображении показан контейнер с разными концентрациями раствора, разделенный мембраной.

Рассмотрим контейнер, как показано на рисунке выше. Он разделен на две части с помощью полупроницаемой мембраны. В одном отсеке хранится соленая вода, а в другом — чистая вода. Мембрана пропускает только чистую воду, а не соленую.

Изображение будет скоро загружено

На изображении показан процесс осмоса.

Теперь происходит следующее: система хочет оставаться в равновесии. Поэтому он пытается достичь одинаковой концентрации с обеих сторон.Единственный способ добиться этого — когда чистая вода проходит через мембрану и смешивается с соленой водой. Следовательно, уровень воды в отсеке для соленой воды поднимется и создаст положительное давление, называемое осмотическим давлением.

Принцип обратного осмоса

Теперь, когда вы знаете об осмосе, мы рассмотрим определение обратного осмоса. Обратный осмос (RO) — это процесс, противоположный принципу осмоса. Обратный осмос — это процесс, при котором концентрированный раствор проходит через мембрану в направлении, противоположном процессу естественного осмоса, из-за внешнего давления, которое выше, чем осмотическое давление.Это определение обратного осмоса.

Изображение будет скоро загружено

На этом изображении показано простое объяснение обратного осмоса.

Из приведенного выше изображения мы можем видеть, что при приложении более высокого давления к концентрированной стороне раствор проходит через полупроницаемую мембрану на другую сторону контейнера. С помощью принципа обратного осмоса мы можем очень быстро превратить любую загрязненную воду в чистую и чистую воду.

Преимущества обратного осмоса

Некоторые из преимуществ обратного осмоса заключаются в следующем.

  • Это лучший метод умягчения воды.

  • Полупроницаемая мембрана блокирует все ионные частицы.

  • Обслуживание системы очень простое.

  • Он дает нам чистую и чистую воду, блокируя все загрязнения.

  • Доступные системы обратного осмоса очень компактны и занимают мало места.

  • Срок службы всей системы, включая мембрану, составляет более двух лет.

  • Эта система не требует использования химикатов для очистки воды.

  • Энергопотребление системы обратного осмоса очень низкое.

  • Системы обратного осмоса полностью автоматизированы и предназначены для самостоятельного запуска и остановки.

Недостатки обратного осмоса

Некоторые из недостатков обратного осмоса заключаются в следующем.

  • Иногда обратный осмос приводит к засорению всей системы.

  • Требуется плановая замена фильтра и техническое обслуживание.

  • Стоимость установки системы обратного осмоса высока.

  • Весь процесс очень медленный, когда дело доходит до бытового применения, поскольку используемое давление очень низкое.

  • Этот процесс не помогает обеззараживать воду. Вам потребуется отдельный процесс для дезинфекции воды.

  • Жесткая вода может повредить систему.

  • Поврежденная мембрана позволит любому мелкому микроорганизму пройти сквозь нее.

  • Приложенное давление должно быть больше, чем осмотическое давление, иначе система не будет работать.

  • Система обратного осмоса не является самоподдерживающейся.

Применения обратного осмоса

  • Обратный осмос широко используется в системах фильтрации воды в жилых и коммерческих помещениях. Помимо этого, он имеет множество приложений в различных отраслях. Некоторые из них упомянуты ниже.

  • Обратный осмос — это тип процесса, который используется для удаления растворенных химических частиц из воды.