Как работает обратный осмос: принцип действия

Фильтры и счетчики

Среди бытовых систем подготовки питьевой воды к употреблению в последнее время появился новый вариант, который называется обратным осмосом. Стоит этот набор фильтров и специальной мембраны немало, но дать фору можно практически любому аналогу.

Есть ли смысл раскошелиться? Чтобы получить ответ на этот вопрос, нужно знать, как работает обратный осмос, а затем соотнести затраты и выгоды. С нашей помощью процесс знакомства с передовой системой лечения пройдет намного быстрее и эффективнее.

Мы собрали и систематизировали для вас всю полезную и достоверную информацию о мембранных очистных сооружениях. Для полноты восприятия текстовый материал был дополнен схемами, иллюстрациями и видео с рекомендациями для будущих покупателей.

Работа установки обратного осмоса

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

Если концентрация примесей увеличится в одной из частей такой гипотетической емкости, вода начнет поступать туда до тех пор, пока плотность жидкости в обеих частях емкости не сравняется.

Обратный осмос дает прямо противоположный результат. В этом случае мембрана используется не для выравнивания плотности жидкости, а для сбора с одной стороны чистой воды, а с другой максимально насыщенного примесями раствора. Именно поэтому этот процесс называется обратным осмосом.

Галерея изображенийФото от В систему водоподготовки может быть включен минерализатор, который обогащает готовую к употреблению воду полезными микроэлементами. При сборке системы нельзя менять расположение модулей, указанное производителем системы номерами. В районах, где умягчение воды и обезжелезивание воды выполняет местный водоканал, количество фильтров предварительной очистки в системе может быть уменьшено Очистная установка осмоса Модули установки очистки водыФильтры грубой и тонкой очистки водыМембранный фильтр Блок обратного осмосаМодуль выравнивания вкуса и запахаМинерализатор обратного осмосаСтандартное расположение модулейКоличество установок предварительной очистки обогащают готовую питьевую воду полезными микроэлементами

Все эти химические характеристики мало интересуют покупателей, особенно не очень сведущих в науке. Им достаточно понять, что центром системы обратного осмоса является особая мембрана, поры которой настолько малы, что не пропускают ничего крупнее молекулы воды, а это важная часть содержащихся в ней загрязнений в воде из крана.

К сожалению, молекула воды не самая маленькая на земле, например, молекулы хлора гораздо меньше, поэтому они тоже могут просачиваться через мембрану. Кроме того, противопоказан контакт с большими взвесями этой мембраны. Ваши крошечные поры быстро забьются при таком воздействии, и этот предмет нужно будет немедленно заменить.

Схема системы обратного осмоса

Схема системы обратного осмоса

На этой схеме наглядно показаны пять стадий очистки воды с помощью системы обратного осмоса: предочистка через три фильтра, мембрана и доочистка

Чтобы этого не произошло, в систему обратного осмоса включают еще три дополнительных фильтра, с помощью которых вода проходит предварительную подготовку. Мембрана делит частично очищенную воду на две неравные части. Примерно треть полученного объема составляет чистая вода, которая затем поступает в накопительный бак.

Еще две трети объема воды – это та часть, где сконцентрировано загрязнение. Этот концентрат сбрасывается в канализацию. Обычно между бачком и краном находится небольшая емкость. Здесь установлен картридж, который призван улучшить качество уже очищенной воды, например, насытить ее полезными минералами.

Схематически принцип обратного осмоса можно описать следующим образом:

  1. Вода поступает из водопроводной системы на предварительные фильтры.
  2. Затем жидкость проходит процесс обратного осмоса.
  3. Очищенная вода поступает в накопительный бак.
  4. Концентрат, содержащий отфильтрованные загрязнения, сбрасывается в канализацию.
  5. Чистая вода из накопительного бака подается в кран чистой воды напрямую или через дополнительные устройства.

Таким образом, система обратного осмоса представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих возможность получения питьевой воды с высокой степенью очистки. До недавнего времени этот тип систем в основном использовался в промышленности, на предприятиях общественного питания, оздоровительных центрах и т.д.

Схема мембранного фильтра

Схема мембранного фильтра

На данной схеме показано разделение потока очищенной воды через систему обратного осмоса на два потока: чистая вода и концентрат, который переводится в канализацию

Но в связи с повышением требований к качеству водопроводной воды в последние годы стали популярны системы обратного осмоса, предназначенные для домашнего использования. Они отличаются конфигурацией, производительностью, объемом памяти и т.д. Фильтры и мембрану необходимо периодически заменять.

Интересно:  Поверка счетчиков воды на дому без снятия: что для этого нужно + разбор нюансов

Как определить, что мембрана нуждается в замене? По мере использования его поры забиваются и наступает момент, когда вода просто не проходит в накопительный бак. Упомянутая мембрана в любом случае подлежит замене. Но специалисты рекомендуют проводить замену гораздо раньше.

Система обратного осмоса

Система обратного осмоса

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

Для определения качества очищенной воды с помощью системы обратного осмоса используется электронный прибор – ТДС-метр. Он используется для определения уровня 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 минерализация в пределах 5-20 мг/л. Если количество солей в очищенной воде выше 20 мг/л, рекомендуется заменить мембрану.

Желающие выбрать фильтры для воды, используемые на разных стадиях очистки, найдут много полезной информации в следующей статье.

Отдельные элементы системы

Самым дорогим и основным элементом системы обратного осмоса является мембрана. Это микропористый материал, скрученный в один или несколько слоев вокруг перфорированного пластикового сердечника. Сверху мембрана закрыта защитной пластиковой крышкой, которая фиксируется уплотнительными кольцами.

Вода поступает в тело мембраны и проходит через пористый наполнитель. При этом молекулы чистой воды проникают в пористое ядро, а затем перемещаются в резервуар-накопитель.

Но загрязнения с небольшим количеством воды не могут пройти через мембранный барьер. Они выходят из противоположного конца мембранного блока и выбрасываются.

Мембранное устройство

Мембранное устройство

На схеме вы видите состав мембраны для системы обратного осмоса: многослойный пористый материал, закрепленный в пластиковой коробке вокруг перфорированного сердечника

Как было сказано выше, непосредственный контакт мембраны с проточной водопроводной водой может привести к летальному исходу. Дело в том, что его поры очень маленькие – всего 0,0001 мкм. Мембрану нельзя снять, промыть и снова установить, как в случае с некоторыми механическими предварительными фильтрами.

Дорогостоящую вещь приходится полностью заменять каждые два-три года. Срок может варьироваться в зависимости от условий эксплуатации мембраны: давления в водопроводной системе, количества и характера загрязнения, температуры воды и др.

В некоторых случаях мембрана может прослужить пять лет и даже дольше, но иногда ее необходимо заменить уже после первого года эксплуатации.

Галерея изображенийФото от Основным очищающим элементом обратноосмотической системы является мембранный фильтр, очищающий воду на молекулярном уровне, размер пор обратноосмотической мембраны составляет 0,0001 мкм. Такая «сетка» пропускает только молекулы воды. Мембранный фильтр установлен в колбе, оборудованной точками подключения к общей системе фильтрации и канализации. На дне колбы для мембранного фильтра имеется отверстие и фланец для подсоединения шланга, по которому вода, не прошедшая через мембрану, сливается в канализационный мембранный фильтр Мембранная конструкция Колбы очистки для установки мембранного фильтра

Важным фактором в данном случае является наличие предварительных фильтров: двух механических и одного угольного. Первый механический фильтр отсекает все нерастворимые загрязнения размером более 0,5 мкм. Это могут быть песчинки, частицы ржавчины и прочая подобная «механика”.

Кроме того, вода проходит через угольный фильтр, задерживающий молекулы различных химических веществ: соединения хлора, неизменно присутствующие в водопроводной воде, а также проникшие из-под земли тяжелые металлы, пестициды, растворенное железо и другие включения органики соединений или неорганического происхождения.

Фильтры для систем обратного осмоса

Фильтры для систем обратного осмоса

Механические и угольные фильтры в системе обратного осмоса требуют замены каждые четыре-шесть месяцев. Необходимые картриджи можно приобрести в комплекте

Затем еще один микронный механический фильтр завершает предварительную очистку воды. В результате вода поступает на мембрану без примесей, которые могут повредить или обойти мембранный фильтр.

Эти фильтры нуждаются в регулярной замене каждые несколько месяцев. Но стоят они на несколько порядков дешевле мембраны, а своевременная замена позволяет значительно продлить срок их службы.

Накопительный бак используется для сбора очищенной воды. Его емкость может варьироваться в пределах 4-12 литров, в зависимости от производительности системы. Для производства таких баков обычно используется качественная сталь. Снаружи емкость покрыта слоем прочной эмали. Внутри установлена ​​силиконовая прокладка, разделяющая бак на две части.

Интересно:  Как самостоятельно установить счетчики воды: схемы установки своими руками

С одной стороны стыка собирается чистая вода, с другой – воздух. Количество воздуха в камере можно изменить с помощью штуцера, расположенного на воздушной стороне бака.

Воздух создает внутри накопительного бака дополнительное давление, что способствует перемещению воды в кран с необходимым напором. Разумеется, на баке есть выход для подключения шланга, по которому питьевая вода движется к крану.

Обычно такой смеситель устанавливается на раковину. Даже если подача воды через водопровод по каким-то причинам прекратится, часть останется в баке, что сделает проблему менее острой. В этой ситуации для полного опустошения накопительного бака имеет смысл повысить давление, нагнетая воздух через штуцер форсунки.

Степень очистки воды через систему обратного осмоса приближает ее к дистиллированной воде. В то же время мембрана пропускает растворенные в воде молекулы кислорода, что улучшает ее качество.

Для улучшения вкуса воду можно пропустить через минерализатор или другие модули. Но он также пригоден для питья сразу после мембранной очистки. Не обязательно кипятить его, чтобы пить.

В качестве дополнительного модуля, улучшающего качество питьевой воды, системы обратного осмоса могут комплектоваться минерализатором или биокерамическим картриджем. Минерализатор используется для обогащения воды такими полезными веществами, как кальций, натрий, магний и др.

Все эти минералы положительно влияют на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, предотвращают возникновение многих опасных заболеваний, стимулируют нормальный уровень кислотности в крови и т.д.

Угольный постфильтр

Угольный постфильтр

Минерализатор в системах обратного осмоса используется для обогащения очищенной воды минералами и делает ее более полезной для здоровья

Биокерамический картридж работает иначе. В состав его «наполнения» входят шарики из вареной глины и кусочки турмалина. Этот минерал способен оказывать чрезвычайно благотворное воздействие на воду. Он способствует изменению структуры воды, что в конечном итоге благотворно влияет на эндокринную систему и укрепляет иммунитет.

Со временем ресурс таких дополнительных модулей истощается и они требуют периодической замены. Поэтому удобнее использовать кран с двумя вентилями.

Один клапан получает воду непосредственно из гидроаккумулятора, а второй клапан получает воду, прошедшую через минерализатор. Обогащенная полезными веществами вода используется только для питья и готовится из воды без минеральных веществ.

Одна из популярных статей нашего сайта познакомит вас с правилами выбора системы очистки воды для автономной системы водоснабжения частного дома.

Преимущества и недостатки обратного осмоса

Высокая степень очистки и гарантированное качество питьевой воды – основное преимущество систем обратного осмоса. Подсчитано, что содержание посторонних веществ в очищенной таким образом воде в десять раз меньше минимально допустимой нормы. Особенности конструкции мембраны исключают случайное попадание загрязнений в поток очищенной воды.

Как работает система обратного осмоса

Как работает система обратного осмоса

На данной схеме подробно демонстрируется устройство и работа обратноосмотической мембраны, позволяющей получать очищенную воду — пермеат — и удалять загрязненную часть — концентрат

Такую воду можно смело использовать для питья и приготовления пищи, ее можно давать детям и домашним животным. Для здоровья вода обратного осмоса намного полезнее, чем кипяченая водопроводная вода. Аквариумисты используют эту воду для пополнения объема аквариума без отстаивания.

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

Система не занимает слишком много места, чаще всего бак и комплект фильтров с мембраной закрепляют прямо под раковиной. Компактный смеситель для питьевой воды, установленный в раковине, обычно идеально вписывается в интерьер.

Система обратного осмоса под мойку

Система обратного осмоса под мойку

Размеры компонентов системы обратного осмоса небольшие, обычно их можно легко установить под мойку. В комплект входит набор узких шлангов для соединения отдельных элементов системы

Основным недостатком систем обратного осмоса является высокая начальная стоимость комплекта. Дополнительное обслуживание системы также потребует затрат на замену фильтрующих картриджей, но стоят они намного дешевле.

Каждые несколько лет мембрану нужно будет менять, что может стоить около $50, но расчеты показывают, что в результате стоимость чистой воды все равно будет обходиться семье дешевле, чем покупка питьевой воды у сторонних поставщиков.

Мембрана обратного осмоса

Мембрана обратного осмоса

Эффективность мембраны в системе обратного осмоса постепенно снижается, и ее необходимо заменять каждые несколько лет. Этот период зависит от условий эксплуатации

Интересно:  ТОП-11 фильтров для воды под мойку: рейтинг лучших моделей + советы перед покупкой

Еще одной особенностью обратноосмотической системы, которую с натяжкой можно считать недостатком, является низкая производительность. Очищенная вода фильтруется через мембрану очень медленно, стандартная производительность мембраны составляет около 150-300 литров в сутки.

При этом более половины воды, поступающей из водопровода, уходит в канализацию, что в некоторой степени влияет на размер коммунальных платежей.

Но если объем накопительного бака выбран правильно, проблемы могут возникнуть лишь на короткое время при запуске системы сразу после установки или после ее длительного простоя с пустым накопительным баком.

Галерея изображенийФото от Все фильтры в системе обратного осмоса необходимо периодически заменять. Сроки ее выполнения указаны производителем. Для замены картриджа нужно всего лишь открутить нижнюю часть фильтрующего модуля и установить новый картридж. Размер сменных элементов должен соответствовать размеру пластиковой колбы. В идеале картриджи лучше покупать у производителя системы очистки Просроченные картриджи выбрасываются, их фильтрационные свойства нет смысла восстанавливать их промывкой и чисткой Замена фильтров обратного осмоса Замена картриджа грубой очистки

Рекомендуем статью на тему: Обратный осмос: вред и польза мембранной очистки водопроводной воды.

Как правильно выбрать модель?

Размеры элементов систем обратного осмоса обычно соответствуют определенному стандарту, но не всегда. Использование системы со стандартными параметрами дает более широкий выбор сменных элементов. Практика показывает, что отечественная продукция, которая дешевле зарубежных аналогов, по качеству мало чем отличается от последних.

Замена картриджа обратного осмоса

Замена картриджа обратного осмоса

Картриджи предфильтра системы обратного осмоса, а также мембрана и постфильтр требуют периодической замены. Это не сложно сделать самостоятельно по инструкции производителя

Конечно, лучше покупать напрямую у производителя, у проверенного дистрибьютора или в проверенном магазине. Хорошие системы обратного осмоса имеют технический паспорт, официальную гарантию, подробную инструкцию по установке и эксплуатации, а также сертификаты качества.

Размер накопительного бака зависит от потребностей семьи, а также размера помещения, в котором будет установлен прибор. Емкость максимального размера будет уместна для дома, в котором живет большая семья, самыми популярными считаются баки объемом около 8-10 литров.

Важным показателем является рабочее давление в водопроводной системе. Манометр 2,8 бар считается оптимальным. Если давление слишком низкое, есть смысл приобрести систему обратного осмоса со встроенным насосом, обеспечивающим достаточное для питьевой воды давление. Если давление в водопроводе значительно выше, потребуется установить редуктор давления.

Система обратного осмоса

Система обратного осмоса

Если отдельные элементы системы обратного осмоса имеют стандартные размеры, подобрать подходящие сменные картриджи будет проще. Этот момент стоит уточнить перед покупкой

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

Нет смысла переплачивать за более эффективную мембрану, если она не нужна. Для сравнения, устройство производительностью 15 литров в час легко удовлетворяет потребности в чистой воде небольшого предприятия общественного питания.

Рассмотрен стандартный набор, включающий пять основных ступеней очистки: три предфильтра, один мембранный и один постфильтр. Содержание этого последнего элемента может варьироваться.

Минерализатор и биокерамический картридж уже упоминались. Также популярным решением считается установка картриджа, содержащего скорлупу кокосовых орехов, активированный уголь и ионы серебра.

Эти вещества обеззараживают воду, дополнительно очищают ее и придают ей приятный вкус. Еще один интересный вариант доочистки воды – ультрафиолетовое обеззараживание. Некоторые модели систем обратного осмоса позволяют использовать одновременно несколько разных картриджей.

Выводы и полезное видео по теме

Видео №1 Обзор принципов работы систем обратного осмоса можно посмотреть здесь:

Видео №2 В этом видео подробно описывается работа данной системы на примере модели «Гейзер Престиж М”:

Видео №3 Это видео позволяет сравнить характеристики проточных фильтров и систем обратного осмоса:

Системы обратного осмоса — надежный и удобный способ обеспечить дом чистой питьевой водой в большом количестве. Да, цены на такие устройства пока еще высоки, но они того стоят, так как чистая питьевая вода снижает риск многих заболеваний и повышает качество жизни.

Хотите рассказать о своем личном опыте установки и эксплуатации системы обратного осмоса? У вас есть информация, которой вы хотели бы поделиться с нами и посетителями сайта? Пожалуйста, оставляйте комментарии в блоке под текстом статьи.

Оцените статью
SV-Aqua.ru