Фильтры обратного осмоса: типы и принцип действия

Как выбрать водяной фильтрНа отечественном рынке предлагается большое количество систем очистки воды, которые обладают достаточно высокими эксплуатационными характеристиками. Однако все же наилучшие результаты по обеспечению чистоты воды демонстрируют установки, в основу работы которых положен принцип обратного осмоса.

Впервые идея о создании и использовании такого типа фильтрующих станций появилась около полувека назад. В нашей жизни подобные системы получили широкое распространение в таких сферах, как промышленность, медицина, жилищно-коммунальная сфера. В то же время многие потребители все чаще прибегают к подобным устройствам, что позволяет им пользоваться менее вредной водой.

Как работает фильтр обратного осмоса?

Фильтры для очистки водыДля получения представления о принципе работы системы очистки воды этого типа, в первую очередь следует познакомиться с ключевыми понятиями.

Для начала узнаем, что же собой представляет осмос.

Если взять сосуд и поместить в него полупроницаемую мембрану, а затем налить в каждую из камер воду, причем в каждом случае доля содержания примесей в этих отсеках будет различной, то в этом случае мы не добьемся стабильности от подобной системы.

Если вспомнить о законах физики, то воде присуще свойство выравнивать суммарный уровень содержания подобных примесей, и в конечном итоге она сможет проникать сквозь поры мембраны в направлении более концентрированного раствора при условии, что в каждой из частей будет обеспечено одинаковое давление, что будет достигнуто без внешнего воздействия. Для большего понимания подобное явление именуют осмосом.

Если же на одну из частей сосуда, где наблюдается более высокая доля содержания примесей, будет оказано внешнее воздействие, то это приведет к началу обратного тока жидкости. В то же самое время поры мембраны, отличающиеся микроскопическими размерами, будут беспрепятственно давать проходить сквозь себя молекулам воды. При этом они будут фильтровать все прочие включения, размеры которых заметно больше частиц воды.

В рассматриваемом случае имеет место процесс, противоположный осмосу. Именно его и принято называть обратным осмосом. В результате можно добиться того, что в емкости с одной стороны мембраны будет наблюдаться увеличение доли содержания примесей. Причем подобный концентрированный раствор будет время от времени уходить в дренаж. Раствор же, располагающийся по другую сторону мембраны, будет накапливать очищенную воду, которая в дальнейшем будет направляться в накопительную емкость, используемую для конечного потребления.

Теоретически, метод обратноосмотической очистки может использоваться применительно к любой воде вне зависимости от степени ее загрязнённости. При использовании подобных технологий очистки можно удалить из нее подавляющее большинство растворенных минеральных солей и форм биологической жизни, включая бактерии и вирусы. На выходе получаемая жидкость будет обладать почти таким же качеством, как и дистиллированная вода.

Но на практике все происходит немного иначе. Причина этого заключается в том, что мембранам не под силу фильтровать свободные атомы хлора, которые, как правило, присутствуют в центральных системах водоподготовки. Подобное можно отметить и в отношении отдельных видов летучих органических соединений.

В дополнение к этому мембрана демонстрирует низкую эффективность при взаимодействии с крупными взвесями, что чревато быстрым закрыванием ее пор.

Таким образом, для качественного решения проблемы эффективной очистки воды обязательно должны использоваться несколько предварительных фильтров механического и химического принципа действия. Все это реализовано в современных обратноосмотических установках.

Чаще всего мембрана заключена в картридж цилиндрической формы, сквозь который поступает вода под давлением, в результате она делится на чистую и концентрат, который сразу же уходит в дренаж.

Фильтр для воды обратного осмосаОбязательным является использование напорного насоса, который дополняют механическим фильтром тонкой очистки воды, также фильтром, где в качестве наполнителя используется активированный гранулированный уголь, впитывающий химические соединения. Все эти компоненты должны быть размещены до обратноосмотического блока. В некоторых случаях допускается размещение третьего уровня очистки, в качестве которого выступает угольный фильтр, который предназначен для борьбы со сложной органикой.

На сегодняшний день по-прежнему нет ясности относительно того, насколько полезна и вредна вода, которая проходит через подобные ступени очистки. Вроде бы, потребляя такую воду, человек ничем не рискует в плане здоровья. В то же самое время необходимо помнить о том, что в такой жидкости практически отсутствуют минералы, что объясняет, почему такая вода лишена характерного вкуса и запаха. Если человек будет пить или использовать ее для приготовления пищи, то он столкнется с определенным дискомфортом, поскольку не привык к ней. При этом некоторые специалисты выступают с заявлением, что польза такой воды гораздо меньше обычной.

Выходом в подобной ситуации является использование фильтра обратного осмоса, которые оснащены дополнительными элементами:

  • минерализатор, основное назначение которого заключается в добавлении в воду безвредных минералов, в которых нуждается организм.
  • угольный пост-фильтр, который доводит до логического завершения процесс очистки.

В некоторых случаях допускается применение биотермического картриджа, польза которого заключается в привидении к балансу структуры воды на выходе. Также это устройство может дополняться и специальной ультрафиолетовой лампой, которая позволит добиться максимально полной стерилизации в том случае, если возникает подобная потребность.

Сфера применения фильтров обратного осмоса

Сфера применения фильтраЧаще всего к фильтрам для воды обратного осмоса прибегают на тех объектах, где важно обеспечить наивысший уровень чистоты и обеззараживания питьевой воды. В качестве таковых можно привести технологические линии на предприятиях пищевой промышленности.

Эти изделия большое распространение получили на различных объектах:

  • в организациях общественного питания;
  • в лечебно-оздоровительных центрах;
  • в санаторно-курортных и гостиничных комплексах;
  • в иных учреждениях.

На отечественном рынке в достаточно большом количестве предлагаются и фильтры обратного осмоса , предназначенные для использования в бытовых условиях. Среди доступных фильтров для очистки воды пресной воды, в которых нуждаются суда морского флота, чаще всего применяются установки обратного осмоса.

В продаже можно встретить и установки большой мощности, которые рассчитаны на очистку дренажных, ливневых и сточных вод. Особенность использования фильтров обратного осмоса заключается в том, что с их помощью можно увеличить количество циклов потребления отфильтрованных стоков.

Довольно часто они используются в целях подготовки воды, которая должна поступать в отопительные системы. Другой популярной сферой применения фильтров обратного осмоса является и подготовка на ТЭЦ либо производственных линиях, где для соблюдения всех требований технологического процесса необходимо обеспечить удаление из состава воды минералов.

Разновидности обратноосмотических систем очистки

Доступные сегодня на рынке фильтры обратного осмоса отличаются различными параметрами, в том числе исполнением и назначением.

Установки промышленного и коммерческого класса

Виды фильтров для водыПо своему исполнению они представляют станции достаточной мощности, имеющие моноблочную или модульную конструкцию, где предусмотрены цилиндрические напорные мембранные корпусы, обладающие достаточной емкостью и имеющие вертикальное или горизонтальное размещение.

Для обеспечения нормальной работы системы обязательно должна присутствовать отдельная насосная станция, которая будет поддерживать необходимый уровень давления. Среди обязательных элементов следует выделить блоки предварительной фильтрации воды, а также автоматические системы очистки мембран, которые встраиваются в конструкцию системы. Для контроля потоков, включая выходной, пермеатный и конденсатный, не требует участия пользователя, поскольку этот процесс осуществляется в автоматическом режиме.

На сегодняшний день на рынке предлагаются различные модели подобных очистных систем, отличающиеся своей производительностью. Подобное их разнообразие позволяет подобрать оптимальный вариант для предприятия, цеха, объекта жилищно-коммунальной сферы, где ключевым параметром должны выступать потребности в очищенной воде.

Большим разнообразием отличаются и предлагаемые модели, среди которых представлены как довольно компактные моноблочные системы, демонстрирующие производительность 400-500 л/час стоимостью 200-250 тыс. руб., так и модульные станции достаточно большой мощности, производительность которых может достигать 100 тонн/час при их стоимости 10-12 миллионов рублей.

Системы бытового класса

Если в приобретении рассматриваемых систем заинтересован владелец квартиры или частного дома, то ему следует обратить внимание на компактные бытовые фильтры обратного осмоса, чьи возможности позволяют удовлетворить потребности в чистой воде среднестатистической семьи.

Особенностью таких установок является модульная компоновка. В то же время у каждого покупателя есть возможность приобрести и моноблочный аппарат. Причем все эти системы отличаются довольно небольшими размерами, что дает возможность сделать подобную мини-станцию незаметной путем размещения ее в свободной нише под кухонной мойкой. Признаком же ее наличия будет выступать лишь выведенный наружу водоразборный кран.

Как подойти к проблеме выбора?

Как определиться с выбором фильтраЧтобы выбираемый фильтр обратного осмоса наиболее эффективно справлялся со своей задачей, необходимо позаботиться о поддержании давление на уровне не менее 2,8 бар.

Довольно часто в водопроводных сетях имеется возможность обеспечить подобный уровень. Но если речь идет об объектах многоэтажного типа или же муниципальные водопроводные магистрали уже практически исчерпали свой ресурс, то высока вероятность того, что необходимый напор будет поддерживаться лишь кратковременно или вообще не будет достигнут.

В подобных ситуациях наилучшим решением будет установка насоса, повышающего давление воды. Другим решение может стать и покупка фильтрующей станции, оснащенной электрической помпой.

Одним из ключевых параметров, которые должны учитываться при выборе модели, является производительность системы.

Следует тщательно задуматься о покупке мощной установки, если вырабатываемый ею объем чистой воды будет использоваться лишь частично.

В то же самое время нецелесообразно покупать модель, которая не сможет в полной мере удовлетворить потребности семьи в чистой воде. При таком варианте владелец будет вынужден экономить очищенную воду.

Для принятия правильного решения необходимо еще до посещения магазина определить, какой производительностью должна обладать осмотическая система очистки.

К примеру, если исходить из потребностей лишь в питьевой воде, то на одного человека должно быть обеспечена норма объемом около 2-3 литра.

Чтобы иметь запас чистой воды на случай экстренной ситуации, этот показатель можно увеличить втрое. Определив оптимальную норму для одного человека, необходимо только умножить рассчитанный объем на количество членов семьи. Полученный результат и будет соответствовать тому объему, который в полной мере удовлетворит потребности семьи в очищенной воде.

Особенностью использования метода обратного осмоса является то, что порядка 2-3 литров необработанной воды уходит в дренаж. По этой причине необходимо разумно подходить к использованию отфильтрованной воды, не допуская ее расход в хозяйственных целях.

Если выбираемая модель имеет производительность на уровне 100 литров в сутки, то этого количества должно хватить для обеспечения очищенной водой каждого члена семьи.

Принцип работы осмосаСреди доступных для выбора осмотических систем очистки представлены установки двух типов:

  • проточного действия;
  • накопительного действия.

Особенностью первых является то, что очистка осуществляется в непрерывном режиме при условии открытого водоразборного крана. В подобных системах применяются более производительные мембраны.

Что же касается накопительных систем, ты здесь на очистку уходит некоторое время, а отфильтрованная вода в конечном итоге скапливается в специальной емкости, представленной мембранным баком объемом 8 - 12 литров.

Заключение

Система очистки воды обратного осмоса довольно эффективно решает свою задачу. Однако, как и в любом другом случае, выбирать ее необходимо осознанно, ориентируясь на собственные потребности в очищенной воде. Важно помнить о том, что в основе работы осмотических установок лежит несколько иной принцип, чем для большинства прочих очистных приспособлений.

Поэтому необходимо перед выбором ознакомиться с особенностями действия, а также сравнить все предлагаемые на рынке модели, чтобы в конечном итоге подобрать наиболее подходящий вариант с учетом своих потребностей.