Принцип работы установок обратного осмоса для очистки воды

В сфере домашней очистки воды для потребления появился новый метод — обратный осмос. Система из фильтров и особой мембраны недешевая, однако превосходит большинство аналогичных вариантов.

Чтобы решить, стоит ли тратиться, необходимо понять принцип работы обратного осмоса и сравнить его эффективность с расходами. Наша помощь позволит вам изучить современную систему очистки воды более быстро и продуктивно.

Для желающих приобрести мембранную установку очистки воды собрали и структурировали всю необходимую и точную информацию. Дополнительно к тексту добавили схемы, изображения и видео с советами для покупателей.

Работа установки обратного осмоса

Процесс осмоса использует способность воды уравнивать концентрацию веществ в растворах, разделяемых мембраной. Мембрана имеет такие маленькие отверстия, что пропускают только молекулы воды.

При повышении концентрации примесей в одном из отсеков гипотетического сосуда вода будет перетекать туда, пока плотность жидкости во всех частях сосуда не сравняется.

Обратный осмос дает обратный результат. В нём мембрану применяют не для выравнивания плотности жидкости, а для сбора чистой воды с одной стороны и максимально насыщенного раствора примесями — с другой. Поэтому этот процесс именуют обратным осмосом.

При очистке питьевой воды методом обратного осмоса применяют несколько этапов обработки.
Модули очистительной установки установлены в конкретном порядке, обеспечивающем увеличение степени очистки при движении воды между колбами.
Вода из водопровода сначала попадает в фильтр грубой очистки, который задерживает загрязнения размером до 5 микрон. После этого она проходит через угольный модуль и очищается ещё раз в фильтре тонкой очистки от частиц размером до 1 микрона.
После первичной обработки в трёх первых фильтках вода проходит в модуль с мембраной. Пройдя её, вода очищается от частиц размером до 1 мкм, микробов и вирусов.
Пройдя мембранную очистку, вода попадает в постфильтр с активированным углём, где приобретает знакомый вкус и аромат чистой воды.
В систему очистки воды можно добавить минерализатор, который обогатит её полезными микроэлементами.
При сборке системы не допускается перемещение модулей, имеющих обозначения от производителя в виде цифр.
В регионах с услугами по умягчению и обезжелезиванию воды от коммунального хозяйства количество предварительных фильтров системы сокращается.

Покупателям важны не химические свойства фильтров, особенно тем, кто плохо разбирается в науке.
Главное — понимать, что система обратного осмоса использует специальную мембрану с порами размером меньше молекулы воды. Такая мембрана останавливает большую часть загрязнений обычной воды.

К сожалению, молекула воды не самая маленькая на Земле – например, молекулы хлора значительно меньше и могут проникать через мембрану. Контакт крупными взвесями противопоказан этой мембране: мелкие поры быстро засорятся, и ее придется немедленно заменить.

Эта схема демонстрирует пять этапов очистки воды методом обратного осмоса: предфильтрация тремя фильтрами, работа мембраны и дополнительная очистка.

Чтобы избежать подобного исхода, в систему обратного осмоса добавляют ещё. три дополнительных фильтраЭта система включает мембраны, обеспечивающие первичную обработку воды.
Мембрана разделит частично очищенную воду на две неравные доли. Около трети поступившего объема будет чистой водой, которая затем попадет в накопительный бак.

Две трети объема воды составляют загрязнения, которые концентрируются в специальной части и сливаются в канализацию. Между баком и краном обычно находится небольшой контейнер с картриджем. Картридж повышает качество уже очищенной воды, например, насыщая ее полезными минералами.

Схема работы обратного осмоса представлена следующим образом:

  1. В систему подачи воды входят фильтры первой ступени очистки.
  2. После этого жидкость подвергается обратноосмотической обработке.
  3. Очищенная вода поступает в накопительный бак.
  4. Отфильтрованный концентрат с загрязнениями поступает в канализацию.
  5. Из резервуара водопроводная вода поступает на кран для питьевой воды, либо с помощью дополнительных приборов.

Система обратного осмоса — это комплексная установка, которая позволяет получать очищенную питьевую воду. Раньше ее применяли преимущественно в промышленности, на пищевых производствах и в санаториях.

Эта схема показывает распределение очищенной с помощью обратного осмоса воды на два потока: чистый и направляемый в канализацию концентрат.

С ростом требований к качеству водопроводной воды системы обратного осмоса для домашнего использования становятся всё более популярными. Различаются по комплектации, производительности, размерам накопительных емкостей и т.д. Фильтры и мембрану необходимо заменять периодически.

Как понять, что мембране пора на смену? В процессе работы поры загрязняются, и приходит время, когда вода перестает поступать в бак. Такую мембрану всё равно нужно будет заменить. Специалисты советуют производить замену до этого момента.

Система обратного осмоса включает в себя резервуар для сбора воды, три фильтра предварительной очистки, мембрану и постфильтр для дополнительной очистки и насыщения водой.

Для оценки качества воды, очищенной методом обратного осмоса, применяют электронный прибор – мел TDS.

Содержание солей в водопроводной воде до очистки может достигать 150-250 мг/л. После очистки по технологии обратного осмоса нормальное значение составляет 5-20 мг/л. При превышении этого показателя более 20 мг/л, мембрану следует заменить.

Кто ищет фильтры для воды разных стадий очистки, получит здесь много полезного. в следующей статье.

Отдельные элементы системы

Мембрана – самый дорогой и главный компонент обратного осмоса. Это микропористый материал, свернутый в один или несколько слоев вокруг перфорированного пластикового стержня. Сверху мембрана закрыта защитным чехлом из пластика, закрепленным уплотнительными кольцами.

В корпус мембраны подаётся вода, которая проходит через пористый наполнитель. Молекулы чистой воды проникают через пористый сердечник и поступают в накопительный бак.

Загрязнения с водой не способны проникнуть через мембрану.

Схема демонстрирует структуру мембраны обратного осмоса: многослойный пористый материал установлен в пластиковом корпусе, окружающем перфорированный сердечник.

Как ранее упоминалось, прямой контакт мембраны с обычной водопроводной водой может быть опасен. Её поры очень маленькие — всего 0,0001 микрона. Мембрану нельзя извлечь, промыть и снова установить, как это делают с некоторыми механическими фильтрами грубой очистки.

Элемент требуется заменить целиком через каждые два-три года.

Срок службы мембраны может составлять пять лет и более, но в некоторых случаях замена требуется спустя первый год использования.

В системе обратного осмоса основной очищающий элемент — мембранный фильтр, осуществляющий очистку воды на молекулярном уровне.
Поры мембран в установках обратного осмоса имеют размер 0,0001 мкм. Эта «сетка» пропускает только молекулы воды.
Фильтр устанавливают в колбу с точками подключения к системе фильтрации и канализации.
Внизу колбы для мембранного фильтра расположено отверстие и фланец для подключения шланга, по которому вода, не пройдя через мембрану, поступает в канализацию.

Для очистки важен набор фильтров: два механических и один угольный. Первый механический фильтр удаляет нерастворимые загрязнения размером более 0,5 микрон. К таким загрязнениям относятся песчинки, частички ржавчины и подобные примеси.

Далее вода проходит сквозь угольный фильтрОн удерживает молекулы разных химических веществ: соединений хлора, всегда присутствующих в водопроводной воде, тяжёлых металлов из почвы, образовавшихся от пестицидов, растворённого железа и других включений органического или неорганического происхождения.

Картриджи механических и угольных фильтров в системе обратного осмоса следует менять раз в четыре-шесть месяцев. Комплекты необходимых картриджей доступны для покупки.

Далее устанавливается механический фильтр с микрометрическим сечением для окончательной очистки воды перед подачей её на мембрану. мембранный фильтр или преодолеть его.

Фильтры требуют замены раз в несколько месяцев. Стоят фильтры дешевле мембран многократно, и замена фильтров вовремя продлит работу мембраны на более длительный период.

Очищенную воду собирают в накопительный бак объёмом 4-12 литров, размер которого зависит от производительности системы. Для изготовления баков применяют высококачественную сталь, снаружи покрытую слоем прочной эмали. Внутри устанавливают силиконовую прокладку, разделяющую бак на две части.

С одной стороны прокладки хранится очищенная вода, с другой — воздух. Воздух в камере регулируется с помощью ниппеля на воздушном конце бака.

Внутри накопительного бака воздух создает дополнительное давление, помогающее воде перемещаться к крану с нужным напором. На баке есть выход для подключения шланга, по которому питьевая вода поступает к крану.

Чаще всего его размещают на раковине. Даже при прекращении подачи воды по трубам в баке останется определённое количество, что снизит остроту ситуации. В подобном случае для полного опустошения накопительного бака целесообразно повысить давление, закачав воздух через штуцер.

Система обратного осмоса очищает воду до состояния близкого к дистиллированному. Мембрана пропускает молекулы растворённого в воде кислорода, улучшая качество воды.

Чтобы улучшить вкус, воду можно обработать в минерализаторе или других модулях.
Однако ее можно пить сразу же после очистки мембранами. Кипячение не требуется.

Для повышения качества питьевой воды системы обратного осмоса можно оснастить минерализатором или биокерамическим картриджем. Минерализатор обогащает воду ценными элементами: кальцием, натрием, магнием и др.

Эти минералы благоприятно влияют на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, препятствуют развитию многих серьезных заболеваний, поддерживают оптимальный уровень кислотности крови и так далее.

Минерализатор в системах обратного осмоса добавляет в очищенную воду минеральные вещества, делая её более полезной для здоровья.

Биокерамический картридж функционирует по-другому. В его составе шарики из обжигаемой глины и кусочков турмалина. Этот минерал оказывает исключительно положительное влияние на воду, изменяя ее структуру. Это в конечном итоге благотворно сказывается на эндокринной системе и иммунитете.

Со временем ресурс дополнительных модулей заканчивается, требуется их периодическая замена. В этом случае предпочтительнее применять кран с двумя вентилями.

Одну часть вентиля снабжают водой прямо из накопителя, вторую — после её прохождения через минерализатор. Воду с добавленными полезными веществами применяют исключительно для питья, в приготовлении пищи же используют воду без минералов.

О системах очистки воды для автономного водопровода частных домов расскажет… популярных статей нашего сайта.

Преимущества и недостатки обратного осмоса

Главное достоинство систем обратного осмоса — высокая степень очистки и гарантированное качество питьевой воды. По оценкам, количество посторонних веществ в очищенной воде при этом способе очистки в десять раз ниже минимально допустимой нормы.

Схема показывает строение и работу мембраны обратного осмоса, позволяющей получать чистую воду — пермиат — и удалять загрязненные частицы — концентрат.

Воду можно употреблять для питья и приготовления пищи, давать детям и домашним животным. По технологии обратного осмоса полученная вода полезнее кипячёной водопроводной. Аквариумисты используют её для увеличения объёма аквариумов без предварительного отстаивания.

Хотя конструкция этого фильтра сложнее, чем у обычных бытовых фильтров, установка таких системМонтаж осуществляется без затруднений. В комплект обычно входит всё необходимое. Возможна покупка отдельных элементов или их вариантов.

Система располагается компактно, обычно занимая место под мойкой: бак и фильтры с мембраной крепятся непосредственно под ней.

Компоненты системы обратного осмоса компактны и легко устанавливаются под раковиной. К набору прилагаются тонкие шланги для подключения деталей системы.

Главный минус систем обратного осмоса — большая начальная цена комплекта. Обслуживание системы тоже обойдётся в замены картриджей фильтров, но стоимость последних гораздо ниже.

Раз в несколько лет потребуется менять мембрану, которая стоит примерно пятьдесят долларов. Расчеты показывают, что в целом расходы на очищенную воду окажутся для семьи ниже, чем покупка питьевой воды у других продавцов.

С течением времени эффективность мембраны в системе обратного осмоса снижается и требуется замена через некоторое время. Период службы зависит от условий работы.

Система обратного осмоса имеет особенность: скорость очистки воды ограничена. Ее производительность обычно равна 150-300 литрам за сутки, что можно считать недостатком.

Больше половины подаваемой из водопровода воды направляется в канализацию, что оказывает влияние на размер счетов за коммунальные услуги.

При правильном объеме накопительного бака проблемы могут появиться лишь кратковременно при первом запуске системы после установки или после длительного простоя с пустым баком.

Фильтр установки обратного осмоса нужно менять по установленному производителем графику.
Чтобы заменить картридж, достаточно открутить нижнюю часть фильтра и вставить новый картридж.
Запасные детали должны подходить по размерам к пластиковой емкости. Лучше приобрести картриджи у производителя очистительной системы.
Израсходованные картриджи подлежат утилизации; смысла в восстановлении их фильтрующих свойств путем промывки и чистки нет.

Как выбрать подходящую модель?

Размеры компонентов систем обратного осмоса обычно устанавливаются стандартом, однако это не всегда так. Системы с параметрами по стандарту позволяют выбрать заменяемые элементы более широко. По опыту использования отечественные изделия, которые стоят дешевле импортных аналогов, по качеству практически не уступают последним.

Картриджи предварительных фильтров системы обратного осмоса, мембрана и постфильтр нуждаются в периодическом замене. Замену можно осуществить самостоятельно по инструкции производителя.

Лучше всего приобретать такую систему у производителя, у проверенного дилера или в достойном магазине.
Хорошие системы обратного осмоса снабжены техническим паспортом, официальной гарантией, исчерпывающей инструкцией по монтажу и использованию, а также сертификатами качества.

Объем накопительного бака определяется потребностями семьи и габаритами помещения, где установит прибор. Максимальный объем подойдет для домов с многочисленными жильцами, а самыми популярными считаются баки вместимостью примерно 8-10 литров.

Важный показатель — рабочее давление в водопроводной системеПоказатель 2,8 бар считается оптимальным. При низком давлении целесообразно приобрести систему обратного осмоса с встроенной помпой для обеспечения достаточного напора питьевой воды. При высоком давлении в водопроводе требуется установить редуктор понижения давления.

Стандартные размеры отдельных элементов системы обратного осмоса упрощают поиск картриджей для замены.

Мембрана системы обратного осмоса нуждается в особом внимании. Необходимо, чтобы эта деталь была высококачественной и имела достаточную производительность. Для семьи из нескольких человек подойдёт показатель примерно семь литров в час.

Не стоит переплачивать за мощную мембрану, если от неё не требуется максимальная производительность. Устройство с производительностью 15 литров в час легко обеспечит чистой водой небольшое предприятие общепита.

Набор из пяти основных ступеней очистки признан стандартным: три предварительных фильтра, мембрана и постфильтр. Последний элемент может быть наполнен по-разному.

Ранее уже упоминались минерализатор и биокерамический картридж. Также популярным решением считается установка картриджа с кокосовой скорлупой, активированным углем и ионами серебра.

Вещества дезинфицируют воду, дополнительно её очищают и придают ей приятный вкус. Ультрафиолетовый обеззараживатель – ещё один интересный вариант постобработки воды. Некоторые модели систем обратного осмоса позволяют использовать несколько разных картриджей одновременно.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Ознакомиться с общим описанием работы систем обратного осмоса можно по ссылке ниже.

Видео #2 посвящено детальному изучению работы подобной системы на примере модели «Гейзер Престиж М».

Видео номер три демонстрирует сравнение возможностей проточных фильтров и систем обратного осмоса.

Системы обратного осмоса — надёжный и удобный способ обеспечить дом достаточным количеством чистой воды. Несмотря на высокую цену, такое устройство быстро окупается, поскольку чистая питьевая вода снижает риск многих болезней и повышает качество жизни.

Расскажите о собственном опыте установки и использования системы обратного осмоса.
Поделитесь информацией с нами и читателями, если у вас есть вопросы, напишите комментарий внизу статьи.