Разбираемся в особенностях обратного осмоса — что это, и для чего используется? Очистка воды обратным осмосом: особенности, выбор фильтра Применение обратного осмоса

31.08.2023Рубрика: Предварительные работы

Современная водопроводная вода является средой, в которой содержатся не только растворенные минеральные вещества и вредные неорганические примеси, но и болезнетворные микроорганизмы, являющиеся причиной вспышек инфекционных заболеваний. Чтобы предотвратить отравления и распространение инфекционных болезней, имеющих водный путь передачи, в быту и в промышленных условиях используются фильтрующие установки, которые, несмотря на возлагаемые на них надежды, не всегда справляются с поставленной задачей максимально эффективно. В связи с этим, возникла необходимость изобретения специализированных фильтрующих установок, которые могли бы использоваться для эффективного удаления вредных примесей из воды, с чем ученые справились весьма успешно, разработав проект системы очистки воды с обратным осмосом. В связи с тем, что очистка воды методом обратного осмоса является наиболее перспективным и надежным способом подготовки питьевой воды, в настоящей статье мы рассмотрим основные эксплуатационные характеристики подобных систем и подробную методику их установки.

Осмос и обратный осмос: краткая характеристика понятий

Осмос - явление, лежащее в основе обмена веществ всех живых организмов и подразумевающее поступление питательных веществ в клетку, и выведение из нее метаболитов. Реализация этих процессов осуществляется через полупроницаемую мембрану, пропускающие молекулы одних веществ и препятствующие прохождению других. Если по разные стороны полупроницаемой мембраны, которая способна пропускать только молекулы воды, находятся солевые растворы с различной концентрацией, закономерно ожидать выравнивания концентрации, которое приведет к перемещению молекул воды из менее концентрированного раствора в сторону раствора с большей концентрацией. Движущей силой в данном случае является осмотическое давление.

Обратный осмос - понятие, имеющее место в том случае, когда на раствор с большей концентрацией воздействуют внешним давлением, величина которого превышает осмотическое. В этом случае происходит перемещение молекул воды в обратном направлении, то есть от более концентрированного раствора в сторону раствора с меньшей концентрацией. Таким образом, избыточное давление, величина которого превышает величину осмотического, «заставляет» молекулы воды диффундировать через мембрану в обратном направлении, противоположном прямому осмосу.

Очистка воды обратным осмосом: принцип функционирования мембранных систем

Способ очистки воды, в основе которого лежит процесс обратного осмоса, применяется с начала 60-х годов прошлого столетия в качестве основной методики опреснения морской воды. На сегодняшний день с использованием подобных установок в сутки производится сотни тысяч тонн бутилированной питьевой воды, эффективность очистки которой не подвергается сомнению. Вкратце фильтры обратного осмоса можно охарактеризовать следующим образом: они представляют собой устройства, в основе которых используется инновационная технология очистки воды. Если не вдаваться в подробности и отбросить все технологические нюансы, то фильтрация воды в них осуществляется благодаря наличию специальной мембраны, предназначенной для удаления примесей, находящихся в воде в растворенном состоянии. Используя технологию очистки воды обратным осмосом, вы сможете произвести очистку воды от частиц, размеры которых не превышают 0,001-0,0001 мкм. В указанный диапазон входит большинство примесей, которые можно встретить в воде: соли жесткости, красители, малые молекулы, ионы натрия, сульфаты и нитраты. Если перед непосредственным применением установок обратного осмоса использовать дополнительные ступени очистки, такие как микро-, ультра- и нанофильтрация, а также механическая очистка, эффективность очистки с помощью обратноосмотических установок в разы повысится.

Обратный осмос фото

В основе работы систем обратного осмоса лежат баромембранные технологии, в соответствии с которыми движущей силой процесса является разница давлений, создаваемая по обе стороны полупроницаемой мембраны. Она изготавливается из пористых материалов, таких как полиамидные или ацетат целлюлозные пленки, а также полые волокна. С точки зрения конструктивных особенностей, различают два типа фильтрующих элементов:

Половолоконные;
Рулонные.

Важно! В системах водоподготовки наиболее распространенными являются обратноосмотические элементы рулонного типа, состоящие из двух полупроницаемых мембран и слоя гибких элементов ленточного типа, которые навиваются на центральную перфорированную водосборную трубку. Исходная вода, подвергаемая очистке, поступает в рулонный модуль и за счет особенностей его строения она разделяется на два потока:

Пермеат - очищенная и обессоленная вода, прошедшая сквозь мембрану;

Концентрат - вода, характеризующаяся высоким содержанием примесей, не прошедших через мембранные поры.

Строение фильтрационной мембраны и ее функции

Фильтрационная мембрана представляет собой композитный полимер, характеризующийся неравномерной плотностью и состоящий из двух слоев, которые неразрывно соединены между собой. Толщина наружного слоя составляет 0,00001 дюйма. Он выполняет барьерную функцию и лежит на менее плотном слое толщиной 0,005 дюймов. Мембрана обратного осмоса является фильтрующим элементом, отвечающим всем требованиям, в связи с этим, теоретически, в воде, пропущенной через мембрану, независимо от исходной концентрации минеральных веществ в воде, не должно присутствовать примесей вообще. Фактически, в воде, пропущенной через фильтр, присутствует незначительное количество минеральных примесей в концентрации 6-7 мг/л, что также соответствует санитарным требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

Основная функция фильтрующей мембраны, как видно из названия - фильтрация, которая осуществляется через поры материала. В воде, прошедшей через фильтровальную мембрану, содержаться низкомолекулярные соединения и ионы, меньшие по размерам, чем молекулы воды. Остальные примеси, присутствующие в воде, такие как вирусы, отдельные молекулы, а также растворенные соли и ионы металлов задерживаются.

В процессе функционирования обратноосмотической установки поверхность и поры полупроницаемой мембраны постепенно загрязняются, что отрицательно сказывается на производительности установки. Для восстановления первоначальных эксплуатационных характеристик устройства необходимо произвести промывку аппарата, также называемую циклом регенерации. Наиболее распространенным способом очистки поверхности мембраны является обратная промывка потоком воды или продувка сжатым воздухом.

Важно! Для увеличения временного интервала между прочистками устройства специалисты рекомендуют добавлять в поток сточной воды химические реагенты, предотвращающие образование осадка. Наиболее часто используемыми реагентами является серная кислота и/или ингибитор, которые добавляются в воду после ее прохождения через блок предварительной очистки.

Основные комплектующие обратноосмотических установок

Состав установок очистки воды обратного осмоса достаточно вариабелен и зависит от состава воды, подвергаемой очистке, и условий, в которых осуществляется данный процесс. Однако существует стандартная базовая комплектация, включающая следующие функциональные элементы:

Фильтр предварительной очистки , предназначенный для предварительной подготовки воды, в процессе которой удаляются твердые частицы размером до 5 мкм;
Фильтрующий блок , предназначенный для монтажа мембранных модулей, которые принимают непосредственное участие в фильтрации воды;
Насосное оборудование , иными словами насос для обратного осмоса, создающий необходимую разницу давления, обеспечивающую обратный ток жидкости;
Обвязка установки;
Регулирующие и контрольно-измерительные инструменты , обеспечивающие контроль и автоматическое управление обратноосмотической установкой;
Промывной блок , предназначенный для того, чтобы в нужный момент обеспечить промывку мембранной поверхности с целью повышения производительности установки.

Дополнительные картриджи, выполняющие второстепенные функции и устанавливаемые в систему для улучшения качественных характеристик воды:

Минерализатор , благодаря использованию которого вода, подвергаемая очистке, насыщается минералами и солями, необходимыми для поддержания нормального солевого баланса в организме. Кроме того, вода, прошедшая через фильтры для очистки воды обратного осмоса, характеризуется более высоким уровнем pH;
Ионизатор , предназначенный для ионизации воды и удаления негативных ионов. Вода, прошедшая через фильтры с ионизаторами, характеризуется более легким усвоением в организме человека, способствует наиболее оптимальной регуляции уровня pH, а также удалению токсинов из организма;
Биокерамический картридж , восстанавливающий природную структуру воды. Употребление воды, прошедшей через обратноосмотическую установку с биокерамическим картриджем, способствует очищению организма, выведению токсинов и замедляет окисление свободных радикалов;
Умягчающий картридж , установив который, вы получите воду, очищенную от ионов кальция, отвечающего за жесткость воды.

Важно! Если вы пользуетесь обратноосмотической установкой с дополнительным картриджем, необходимо позаботиться о том, чтобы в ней был установлен сдвоенный кран, предназначенный для воды, прошедшей дополнительную очистку, и воды, прошедшей только через фильтр обратного осмоса.

Процесс очистки воды методом обратного осмоса

Классическая схема очистки воды с использованием обратноосмотической установки является пятиступенчатой, и включает в себя последовательность этапов, соблюдение которой признано основным залогом эффективной очистки воды. Принцип работы современных обратноосмотических установок основан на прохождении воды, прошедшей предварительную механическую очистку, через полупроницаемую мембрану, характеризующуюся наличием микроскопических пор, задерживающих загрязнения, которые впоследствии смываются потоком воды в канализационную систему. Предварительная механическая очистка является первой и необходимой ступенью очистки воды, так как наиболее крупные частицы, попадая в поры фильтрационной мембраны, могут забить их, что снизит эксплуатационные характеристики обратноосмотической установки, или вовсе выведет ее из строя.

Ступень предварительной очистки подразумевает прохождение воды через фильтр, включающий в себя систему картриджей, и состоит из нескольких этапов, которые будут перечислены ниже:

Фильтр грубой очистки , задерживающий механические частицы крупных размеров (песок и ржавчину);
Угольный блок , предназначенный для очистки воды от нефтепродуктов, фенолов, хлора и тяжелых металлов;
Фильтр тонкой очистки - этап, в процессе которого происходит завершающая доочистка воды, подразумевающая удаление частиц размером меньше 1 микрона.

На четвертой стадии очистки вода непосредственно проходит через обратноосмотическую мембрану . На данном этапе происходит фильтрация воды через поры мембраны, размер которых способствует удалению из воды бактерий и других «мелкокалиберных» примесей;
После того, как произошла фильтрация воды через поры обратноосмотической мембраны, она накапливается в герметичной емкости, изготовленной из металла или пластика, разделенной резиновой мембраной. С одной стороны от мембраны происходит закачивание воздуха в емкость, с другой стороны поступает вода.
После открытия крана происходит выталкивание воды из бака, после чего она проходит через пятую ступень очистки - угольный фильтр . Пройдя пятиступенчатую очистку, вода становится полностью готовой к употреблению, отличается приятным вкусом и запахом.

Важно! Единственный недостаток обратноосмотических установок - длительность очистки, обусловленная их невысокой производительностью.

Преимущества фильтров обратного осмоса

Наиболее высокий уровень очистки воды по сравнению с другими фильтрационными установками;
Отсутствие необходимости использования дополнительных реагентов в процессе эксплуатации обратноосмотических установок;
Обратноосмотические установки характеризуются компактной схемой размещения оборудования, входящего в их комплект;
В продаже можно найти множество моделей фильтров обратного осмоса, характеризующихся различной производительностью и широким набором эксплуатационных характеристик, что позволяет их использовать как в бытовых, так и в коммерческих целях;
Легкость использования и нетребовательность в процессе эксплуатации;
Автоматизированная работа установки - еще одно преимущество фильтров обратного осмоса;
Конструктивные особенности подобных установок также находятся на высшем уровне. Их отличительной особенностью является модульная система, благодаря которой вы получаете возможность увеличить производительность установки со стандартной комплектацией за счет встраивания дополнительных фильтрующих картриджей;
Трубопроводная обвязка и арматура обратноосмотических установок изготавливается из материалов, устойчивых к коррозии, что также положительно сказывается на их эксплуатационных характеристиках.

Прежде чем перейти к закупке всех составляющих элементов для монтажа обратноосотической установки, необходимо определить давление воды в трубе. Если оно не превышает 2,5 бара, необходимо приобрести насос, повышающий давление.
Помимо этого, важно рассчитать количество воды, которое потребуется вам в сутки. Необходимо помнить, что производительность мембраны, которая может очистить от 50 до 100 галлонов воды в сутки, определяет производительность всей системы.
Для оптимального подбора всех фильтров и дополнительно встраиваемых картриджей, рекомендуется произвести предварительный анализ воды, а именно ее минерального состава. Стандартная обратноосмотическая установка включает в себя три фильтра предварительной очистки, однако, в случае высокого качества воды и ее оптимальных органолептических характеристик, их количество может быть уменьшено до двух.
Помимо вышеперечисленных элементов, необходимо приобрести ограничитель потока воды, представляющий собой трубку с калиброванным отверстием и пластиковой вставкой, которая предназначена для выброса потока воды в канализационную систему.

Чтобы правильно подобрать ограничитель потока, необходимо учитывать производительность мембраны:

Для мембраны, которая может очистить 50 галлонов воды, потребуется ограничитель потока 300;
Для мембраны, очищающей 75 галлонов воды - ограничитель потока 450;
Для мембраны, очищающей 100 галлонов воды - ограничитель потока 550.
Для увеличения производительности системы перед фильтром предварительной очистки рекомендуется установить редуктор.
В процессе установки фильтров обратного осмоса все компоненты системы необходимо соединять с помощью пластиковых трубок в правильной последовательности, а для герметизации соединений использовать ФУМ-ленту и паклю с герметиком.

В процессе сборки обратноосмотических установок вам потребуется следующие материалы:

Мембрана и корпус для нее;

Система фильтров: механические фильтры, угольный фильтр, а также дополнительные фильтры;

Накопительный бак;
Насос для обратного осмоса;
Ограничитель потока;
Манометр для измерения водного давления;
Счетчик холодной воды;
Редуктор;
Кран;
Доска для крепления фильтров;
Два метра трубы небольшого диаметра;
Дренажный хомут на шланг в канализацию;
ФУМ-лента и пакля.

Как установить систему обратного осмоса? Основные положения

Связи с тем, что существует несколько способов установки фильтров обратного осмоса, в первую очередь, из всех существующих вариантов необходимо выбрать наиболее подходящий для эксплуатации в домашних условиях. Наиболее распространенным вариантом является установка и подключение обратного осмоса под раковиной.
Монтаж системы может осуществляться как вертикально, так и горизонтально. Если при размещении накопительного бака вам пришлось столкнуться с нехваткой места под раковиной, его можно расположить в кухонном шкафу или в положении на боку, что никак не отразится на функционировании установки.
Кроме того, конечный выход воды необходимо подключить к отдельному крану, который необходимо установить в непосредственной близости к раковине или подключить к какому-то устройству, например, к кофеварке.

Важно! Фильтры со встроенной мембраной и дополнительными картриджами необходимо располагать таким образом, чтобы в процессе эксплуатации к ним был обеспечен удобный доступ для замены картриджей.

Чтобы обеспечить выведение воды в систему обратного осмоса, в трубу с холодной водой необходимо врезать тройник.

Важно! В случае возникновения необходимости в установке подкачивающей помпы, ее необходимо размещать таким образом, чтобы она располагалась перед обратноосмотической полупроницаемой мембраной, но после фильтров предварительной очистки. Подобное размещение мембраны продлевает эксплуатационный срок насоса, так как он не засоряется водопроводной грязью.

В связи с тем питание помпы осуществляется от электросети, во избежание протечек и дальнейшего замыкания необходимо тщательно загерметизировать все стыки.
Кроме того, необходимо позаботиться об установке перепускного четырехвходового клапана, предназначенного для перекрытия подачи воды в случае переполнения накопительного бака. На один вход клапана осуществляется подача воды, прошедшей через механический фильтр, с другого - осуществляется подача воды на обратноосмотическую мембрану.
Подключение остальных разъемов осуществляется в разрыв между накопительным баком и мембраной. В случае монтажа системы, в которой отсутствует накопительный бак, оба разъема направлены в канализационную систему.
Чтобы осуществить установку крана питьевой воды на раковину, необходимо подготовить фиксаторы труб и крепежные гайки. Если соответствующее отверстие под кран отсутствует, его необходимо вырезать, используя дрель и сверло с алмазным напылением.

Важно! Устанавливая фильтр, необходимо осуществить монтаж хомута на сточную трубу, который должен располагаться выше гидравлического затвора.

После того, как вы завершили установку, осуществите промывку системы, спустив некоторое количество отфильтрованной воды. Чтобы произвести данную манипуляцию, необходимо закрыть вентиль в бак, и некоторые время держать кран открытым. Выполнив это условие, закройте кран и откройте бак. После того, как он заполнится, всю воду необходимо спустить в канализацию. Если вы осуществите все вышеперечисленные рекомендации, можете быть уверены в надлежащем качестве воды, прошедшей фильтрацию.

Как продлить эксплуатационный срок системы? Замена картриджей

В процессе очистки воды в домашних условиях важно поддерживать надлежащее состояние обратноосмотических установок, вовремя производя замену расходных материалов.
С учетом количества очищенной воды, количество которой можно отследить по показаниям счетчика, замену механических и угольных фильтров необходимо осуществлять не реже одного раза в 3-6 месяцев;
Срок службы обратноосмотической мембраны также вариабелен и, завися от количества, температуры и качества воды, колеблется от 1 до 5 лет.

О необходимости замены мембраны можно судить по следующим сигналам:

Снижение давления в системе;
Ухудшение качественных характеристик воды, прошедшей фильтрацию;
Появление осадка в мембране.

Важно! Если система очистки не эксплуатировалась в течение недели, мембрана подлежит обязательной дезинфекции.

Технология, позволяющая опреснить соленую воду и очистить пресную от растворенных в ней примесей, называется обратным осмосом. Вопрос о том, что несет в себе обратный осмос – вред или пользу для нашего здоровья, – встает перед всеми, кто хочет выбрать эффективное устройство для очистки питьевой воды. Рассмотрим особенности, основные недостатки и достоинства подобной системы фильтрации, широко используемой в бытовых фильтрах, чтобы определится с ответом на этот вопрос.

Система обратного осмоса была разработана более века назад, но реальное ее применение началось во второй половине ХХ столетия. Первоначально подобный способ фильтрации использовался в промышленности, а после того как удалось минимизировать затраты и размер устройства, стал применяться и в быту.

Споры о том, обратный осмос несет вред здоровью или пользу, не утихают уже долгие годы.

Природный и обратный осмос

Для понимания целей и процессов обратного осмоса рассмотрим явление прямого осмоса.

Осмосом называют одно из важнейших природных явлений. Его примером служит поглощение воды корнями растений из почвы. Суспензия с меньшей концентрацией имеет природную тенденцию мигрировать в раствор с большей концентрацией, проходя через полупронецаемую мембрану под давлением.

При обратном осмосе мы наблюдаем противоположный описанному выше явлению процесс, когда жидкость освобождается от растворенных в ней частиц. Осмос происходит естественным путем без применения энергии. Для осуществления обратного процесса к более сложному физиологическому раствору необходимо приложить давление. При этом мембрана играет роль своеобразной двери, пропускающей только вещества, габариты которых меньше либо равны диаметру молекул воды (кислород, хлор и некоторые другие примеси свободно проникают через нее).

Миф № 4. Доочищенная вода становится безвкусной

Этот миф активно распространяется и сбивает с толку многих потребителей. С одной стороны, это действительно так, ведь мы привыкли пить хлорированную воду с высоким содержанием тяжелых металлов. Металлический привкус на языке нам привычен и даже приятен. Но кристально чистая вода не должна его иметь.

При ежедневном использовании воды, очищенной системой обратного осмоса, по-новому раскроется вкус кулинарных шедевров, вы узнаете, какими на самом деле являются любимый кофе или чай, если не ощущать при их питье привкус хлора и железа. Оздоровится организм, начнут вымываться камни и песок из почек.

Обратный осмос является наиболее популярной системой для очистки и опреснения воды. Используется такая система не только в бытовых условиях, но и на промышленных предприятиях, в медицине, в местах с дефицитом пресной воды и других сферах. Технология получила широкое распространение потому, что позволяет получить воду высокого качества очистки.

Что такое обратный осмос?

Принцип работы системы обратного осмоса заключается в том, что жидкость с помощью давления пропускают через полупроницаемую мембрану. Сначала жидкость попадает в фильтр с более концентрированным растворителем, а каждая последующая очистительная емкость содержит меньший концентрат раствора.

Технология фильтра предусматривает его работу в противоположном для осмоса направлении, поэтому возникло такое название. Устройство системы пропускает через мембрану очищенную жидкость, но задерживает растворенные вещества.

Сфера применения

Чаще всего система обратного осмоса требуется на объектах, где важно обеспечить самый высокий уровень очистки и обеззараживания воды. Большую популярность обрела фильтрация данным способом в таких заведениях:

организации общественного питания;
санаторно-курортные комплексы;
лечебно-оздоровительные центры;
гостиницы.

Благодаря невысоким ценам на бытовые фильтры обратноосмотическая вода доступна для любого желающего. Иногда данным способом очистки пользуются в целях подготовки воды, которая поступает в отопительные системы. Деминерализованная жидкость увеличивает срок службы труб и радиаторов.

Фильтр с обратным осмосом

Пятиступенчатый фильтр обратного осмоса устроен просто. Первые три очистительных емкости выполняют предварительную фильтрацию, затем следует главный элемент с полупроницаемой мембраной, а в конце вода проходит через угольный картридж.

Дополнительно можно приобрести:

минерализатор;
насос;
ультрафиолетовую лампу;
помпу;
структуризатор.

Конструкция фильтра

Самым дорогим компонентом в фильтре для воды является мембрана. Это микропористый материал, который накручен в несколько слоев вокруг пластиковой трубки с отверстиями. Мембрана покрыта специальным чехлом. Он защищает ее от механических повреждений.

Когда вода поступает в картридж, она проходит через наполнитель. Молекулы жидкости проникают через поры в пластиковую трубку и перемещаются в накопительный бак. Загрязнения не могут преодолеть барьер, поэтому с небольшими остатками жидкости утилизируются через отвод.

Поскольку мембрана имеет микроскопические поры, ее нельзя очистить механическим путем или под водопроводной струей. В данном случае материал может забиться и прийти в негодность. Поэтому важно, чтобы жидкость прошла через модули предварительной очистки и уголь.

Механическая фильтрация позволяет задержать частицы, размер которых превышает 0,5 микрон. Уголь удерживает различные химические соединения, металлы и другие органические и неорганические вещества. Одномикронный фильтр осмоса завершает очистку жидкости перед ее подачей на мембрану. Такая система увеличивает срок эксплуатации мембранного элемента, а регулярная замена модулей предварительной очистки позволит пользоваться элементом еще дольше.

Функциональные характеристики

Очистка воды методом обратного осмоса выполняется фильтрами различных производителей, каждый из которых предоставляет несколько моделей оборудования. В зависимости от модели устройства можно фильтровать 170-250 л жидкости в сутки. Производительность установки составляет 4000-15000 л. Для семьи из 4 человек оборудования с ресурсом 5000 л хватит на 1,5-2 года. Срок эксплуатации зависит от качества водопроводной воды и частоты смены картриджей предварительной очистки.

Как выбрать фильтр

Перед покупкой фильтра с осмосом необходимо определить нужную степень очистки. Количество картриджей может достигать 7, к ним добавляются дополнительные элементы. Стандартная система фильтрации состоит из 3 модулей предварительной очистки, угольного картриджа и мембраны. Более сложные комплектации включают в себя минерализатор и биокерамический активатор.

Важным является выбор накопительного бака. Если он окажется мал, нужно будет каждый раз ждать, пока вода очистится. Если слишком велик, жидкость может застаиваться, и появится характерный запах. Также необходимо учитывать объем пространства под мойкой. Для большой семьи оптимальным считается система фильтрации с производительностью 4-5 л/ч.

Достоинства и недостатки

Среди различных фильтров для дома данная система считается наилучшей. По оценкам специалистов, в жидкости, которая прошла очистку обратным осмосом, содержится в 10 раз меньше посторонних веществ, чем предусматривает минимальная допустимая норма. Мембрана устроена таким образом, что исключает попадание загрязнений в отфильтрованную жидкость. По степени очистки такая вода сравнима с дистиллированной.

Монтаж установки осмотический очистки достаточно прост и не требует специальных знаний или инструментов. Каждый модуль можно приобрести отдельно, если возникает необходимость его заменить. Вся конструкция осмоса спрятана под мойкой, а сверху только небольшой кран для подачи очищенной жидкости.

Главным недостатком обратного осмоса считается высокая стоимость комплекта. Обслуживание требует регулярной замены модулей предварительной чистки, однако их цена гораздо ниже. Необходимо учитывать, что мембрана нуждается в замене один раз в несколько лет. А она является самой дорогой составляющей осмоса. Но если сравнить затраты на покупку воды у сторонних производителей с той, которая очищена бытовым осмосом, выгоднее приобрести фильтр.

К недостаткам относят медленную очистку, которая составляет 150-300 л в сутки. Большая часть воды утилизируется вместе с загрязнениями, что увеличивает затраты на коммунальные платежи. Однако при правильном выборе накопительного бака можно избежать таких проблем.

Обратный осмос или проточный фильтр?

Выбор системы очистки воды зависит от разных условий. Прежде всего важно определить качество жидкости в водопроводе. Если ее предстоит фильтровать только от механических примесей, тогда достаточно установить проточный фильтр. Если же в воде содержится большое количество вредных примесей, то обратный осмос справится с такой задачей гораздо лучше. Заказать анализ можно в любой крупной компании, производящей очистительное оборудование.

Если давление в системе осмоса 3 ат и ниже, необходимо устройство для увеличения давления. Проточному фильтру такое оборудование не нужно. Главным отличием осмоса от проточной системы является степень очистки. Цена на первое изделие гораздо выше, чем на второе. Но качество очистки сильно отличается в пользу осмоса.

Установка фильтра своими руками

Установка системы обратного осмоса требует минимальных навыков работы с сантехникой и минимум инструментов. Монтаж системы осуществляется под раковиной на кухне. Для этого необходимо:

Перекрыть подачу воды и сделать врезку. Соединение следует обмотать ФУМ-лентой, чтобы избежать протекания.
Отключается труба подачи от крана холодной воды, присоединяется и закрепляется врезка в виде тройника.
Монтируется кран питьевой воды. Его необходимо устанавливать в непосредственной близости к мойке. Для этого необходимо подготовить фиксаторы труб и крепежные гайки. Если соответствующее отверстие под кран отсутствует, его следует вырезать, используя дрель и сверло с алмазным напылением. Можно подключить кран к любому устройству, например, кофеварке.
Если в водопроводе низкое давление, устанавливают насос. Его следует размещать перед мембраной, после фильтров предварительной очистки. Это позволит продлить срок службы помпы, поскольку она не будет засоряться. Так как насос является электроприбором, важно тщательно герметизировать все соединения и стыки.
Систему фильтрации можно размещать горизонтально или вертикально, это никак не влияет на процесс очистки. Также в случае нехватки места накопительный бак можно установить в положении на боку.
Когда монтаж системы завершен, нужно ее промыть. Для этого спускают некоторое количество воды. Нужно закрыть вентиль в бак и открыть кран. Через некоторое время полностью заполнить бак и вылить его содержимое в канализацию. После этого система готова к использованию.

Как продлить эксплуатационный срок системы?

Чтобы продлить срок службы системы обратного осмоса, следует производить его обслуживание. Прежде всего необходимо вовремя менять модули предварительной очистки (каждые 3-6 месяцев). Каждый картридж рассчитан на какой-то ресурс, а использованный объем жидкости можно отследить по показаниям счетчика.

Мембрана может прослужить 1-5 лет. На это влияет качество воды, ее количество и температура. Теплая жидкость скорее выведет из строя модуль. При слабом давлении усилия для продавливания жидкости через мембрану не хватает, и многое утилизируется в канализацию, а ресурс самой мембраны уменьшается. Поэтому важно снабжать осмос насосом, если это необходимо. Кроме того, модули предварительной очистки быстро загрязняются.

Чтобы вовремя осуществить ремонт или замену картриджей осмоса, нужно уметь распознать сбои:

постоянное журчание указывает на то, что жидкость беспрерывно спускается в канализацию;
модули предварительной очистки приходят в негодность менее чем за 2 месяца;
отсутствие воды из крана при полной заполненности бака;
появление накипи на чайнике и соленого привкуса в воде;
не работает насос во время подачи жидкости;
включение помпы, когда не происходит процесс фильтрации.

Если модули осмоса работают неправильно, это может привести к формированию негативного мнения у потребителей. Поэтому так важно понимать принцип работы, чтобы вовремя заметить неправильное функционирование системы.

Осмотическая система очистки воды на сегодняшний день считается самой прогрессивной и востребованной, у которой наивысшая степень очистки. Применение системы позволяет удалить из воды до 99-ти процентов всех известных загрязнителей, пропуская сквозь мембрану только молекулы кислорода и воды, защищая тем самым человеческий организм от влияния вредных веществ. Системы для воды, работающие по принципу обратного осмоса, делают воду не только вкусной, но и полезной, избавляя ее от примесей.

Преимуществ использования осмотической очистки очень много, вот только некоторые из них:

вода идеально чистая, даже чище, нежели минеральная бутилированная.
Благодаря встроенному минерализатору, вода насыщается полезными веществами - минералами.
У вас под рукой будет неограниченное количество абсолютно чистой воды, которую можно использовать для любых целей - приготовления пищи, питья, купания, стирки.
Отсутствие отложений на бытовых водонагревательных устройствах.
Безопасная вода для детей.

Необходимость в чистой воде

Без воды невозможно существование ничего живого на Земле. В течение всей своей жизни человек употребляет до 75-ти тонн воды, «выпивая» при этом почти 90 процентов всех болезней, как утверждал знаменитый ученый Луи Пастер. Да и данные Всемирной организации здравоохранения также это подтверждают - ежегодно от употребления некачественной воды умирает более 25 миллионов человек на Земле. К тому же грязная вода почти на тридцать процентов ускоряет процесс старения. А в водопроводной воде, несмотря даже на наличие городских водоочистительных сооружений, содержатся десятки вредных химических соединений, а из них наиболее опасными считаются соли тяжелых металлов, растворенное железо, нитраты, пестициды, активный хлор и прочие.

Осмотические системы очистки воды самые современные, эффективные, но в то же время и самые сложные устройства. Первоначально такие системы разрабатывались для очистки воды в космических кораблях и подводных лодках, в замкнутой системе. Но сейчас они широко применяются в промышленности и в быту - в промышленности их используют для обессоливания и опреснения морской воды, также для качественной очистки в химической, медицинской и пищевой промышленности - при производстве соков, бутилированной воды, алкогольной продукции.

Технология очистки

В осмотической системе загрязненная вода вначале проходит через три , после чего поступает на полупроницаемую мембрану, где происходит ее разделение на чистую и грязную воду, выводимую в дренаж или канализацию. В процессе очистки очищенная вода скапливается в специальной емкости, а уже оттуда через кран подается потребителям. По пути из емкости вода проходит сквозь фильтр финишной очистки и встроенный минерализатор, который обогащает ее полезными веществами ионами натрия, калия, магния кальция, что делает ее максимально полезной и повышает вкусовые качества.

Самый важный элемент осмотической системы очистки - полупроницаемая мембрана, диаметр которой составляет до 1-го Ангстрема (0,1 нанометра), что равняется размеру одной молекулы воды. В принципе, осмотическая система осуществляет на атомарном уровне, поскольку через нее проходят только молекулы растворенного кислорода и воды. Ну а так как размер большинства веществ, содержащихся в воде больше 1-го Ангстрема, то они сквозь мембрану не проходят, остаются на ней. По мере загрязнения мембраны она промывается обратным током воды, после чего все это смывается в канализацию.

Благодаря такому барьеру из нее удаляются абсолютно все посторонние примеси, так что по своим свойствам очищенная вода близка к дистиллированной. Скептикам это дает повод утверждать, что после такой очистки вода становится вредной для здоровья, так как из нее вместе с вредными, удаляются и полезные элементы. А как известно, постоянное употребление дистиллированной воды не очень полезно для здоровья людей. Тем не менее, это не так, потому что минерализатор вновь насыщает воду полезными минералами. Поэтому можно с уверенностью говорить, что осмотическая система очистки воды - это лучшее, что придумано на данный момент.

Одним из самых современных способов очистки воды от примесей является обратный осмос. Это технология осуществляется при использовании обратноосмотической мембраны. Вода при обратном осмосе пропускается через мембрану, поры которой пропускают воду, но не пропускают растворенные в ней примеси.

Система обратного осмоса позволяет получать воду очень высокой степени очистки (близкую к дистиллированной). Фильтры обратного осмоса производят наиболее качественную (полноценную) очистку воды.

Из воды удаляются такие вредные вещества как магний, ртуть, нитраты, нитриты, стронций, мышьяк, свинец, сульфаты, железо, хлор, а также многие (но не все), бактерии и вирусы.

К сожалению, обратный осмос удаляет из воды и более 20-ти полезных веществ: соли кальция, магния, натрия, фтора, и т д., крайне необходимые для здоровья человека (в питьевой воде должно находиться, как минимум, 500 мг полезных солей).Поэтому вода, очищенная обратным осмосом, является «мертвой», - очищенной, но не полезной для здоровья человека. Более того, такая вода является агрессивной и с легкостью вымывает из организма человека жизненно необходимые минералы, приводит инсультам и инфарктам.

Обратный осмос реализуется следующим образом. Полупроницаемая осмотическая мембрана препятствует выравниванию концентраций веществ по разные стороны от себя. Поток воды продавливается через мембрану, которая отторгает примеси, поддерживая их высокую концентрацию с той стороны, откуда течет вода.

Фильтр, работающий по принципу обратного осмоса, устроен достаточно просто: основной элемент, позволяющий получать воду высокой степени очистки - это тонкопленочная мембрана. Мембрана обратного осмоса представляет собой некое подобие сетки, размер ячеек которой сравним с размером молекулы воды. Благодаря такой структуре мембраны, из воды удаляются практически все растворенные компоненты, а также соли тяжелых металлов, органические примеси и бактерии. В процессе работы постепенно перед мембраной накапливаются отфильтрованные соли и различные примеси, из-за чего она может засориться и перестать работать. Для того чтоб этого не случилось, перед мембраной устанавливаются префильтры - несколько ступеней предварительной очистки. Среди них обязательно присутствует ступень очистки от механических загрязнений, задерживающая песок и нерастворимые примеси. Для постоянного слива этих "отходов" вдоль мембраны создается принудительный поток воды, смывающий сконцентрированные загрязнения в дренаж.

Стоит отметить, что обратный осмос заимствован из живой природы. Осмотическая регуляция лежит в основе обмена веществ всех организмов. Стенки клеток растений, животных и человека представляют собой естественную мембрану обратного осмоса, которая является частично проницаемой, поскольку она свободно пропускает молекулы воды, но не молекулы других веществ. Фильтрующая способность природной мембраны уникальна, она отделяет вещества от воды на молекулярном уровне и именно это позволяет любому живому организму существовать.

Благодаря ей, в каждую живую клетку поступают необходимые вещества и выводятся ненужные. Принцип обратного осмоса первоначально применялся ДЛЯ опреснения морской воды.

Однако способ очистки - обратный осмос имеет ряд минусов.

Во-первых, хотя обратноосмотические установки на первый взгляд не очень дороги, эксплуатационные расходы по их функционированию примерно на порядок выше эксплуатационных расходов других методов очистки воды (аэрации, ионного обмена, озонирования и т.д.). Расхожая фраза «посадить как наркомана на иглу», как нельзя точно отражает положение покупателя обратноосматической (мембранной) установки. Если в среднем стоимость 1 м куб московской водопроводной воды составляет 30 руб/м куб, то стоимость 1 м куб воды, очищенной на установке обратного осмоса, - около 300 руб м/куб.

Столь значительная величина эксплуатационных расходов определяется еще и тем, что для работы установки обратного осмоса, требуется круглосуточная работа весьма мощных насосов, которые прокачивают воду через весьма тонкие мембраны. Кроме этого, чем более грязнее вода на входе на мембранную установку, тем более чаще надо менять дорогостоящие мембраны, - тем значительнее возрастают эксплуатационные расходы.

Во-вторых, обратный осмос - это один из самых низкопроизводительных методов водоподготовки. Мембраны пропускают воду медленно, и имеют низкую производительность. Поэтому в ряде случаев этот метод требуют установки внушительной и дорогостоящей накопительной емкости из пищевой нержавеющей стали.

В-третьих, вода перед мембраной обратного осмоса должна обязательно пройти тщательную предварительную очистку на какой-либо установке с традиционной технологией очистки воды. По сути это означает увеличение первоначальной стоимости мембранной установки.

В - пятых, технология очистки воды обратным осмосом, по сути является самоедской: при работе системы обратного осмоса в дренаж сбрасывается до 75% очищаемой воды (тогда как при традиционных методах очистки воды, - всего не более 5 %).. На выходе пользователь получает лишь 25-30% воды. Правда, воды очень хорошо очищенной. Но не полезной, а вредной для здоровья человека.

В - шестых, - метод обратного осмоса неизменно связан с использованием современных мембран. Для того, чтобы повысить эффективность обратноосмотических фильтров, нередко применяются нанокристалы и специальные модификаторы. О безопасности подобных веществ споры в научном мире не прекращаются и по сей день.

В - седьмых, мембранные методы разделения не способны улавливать летучие органически вещества, размер молекул которых меньше диаметра молекул воды. Именно поэтому задержать частицы инсектицидов и гербицидов мембранные фильтры не могут. С другой стороны, обратноосмотические мембраны легко забиваются сульфатами бария, стронция, карбонатом кальция, диоксидом кремния и ферросоединениями, и требуют весьма частой замены.