В основе технологии обратного осмоса лежит принцип использования тонкостенной мембраны -фильтра, пройти через которую могут только молекулы воды и небольшое количество растворенных в ней минеральных веществ. Фильтр как нельзя лучше задерживает все примеси — твердые частицы, вирусы, микроорганизмы, химические соединения и т.д. В современных устройствах перед тем, как попасть на финальную, самую тонкую мембрану, вода поэтапно проходит через ряд фильтров, которые удаляют из нее крупные частицы, хлор, избыток солей, железо, органические соединения и т.д. Специальная автоматическая дренажная система регулярно осуществляет промывку фильтров, чтобы они не забивались. В результате такой многоступенчатой фильтрации степень очистки воды достигает очень высоких значений.

В промышленности установки обратного осмоса используются в медицине, фармацевтике, производстве питьевой воды, химической промышленности и других отраслях. К числу их достоинств относится низкая стоимость эксплуатации за счет отсутствия расходных материалов (реагентов, фильтрующих засыпок и т.д.), естественный способ очистки без «химии», неагрессивные сточные воды.

В быту такие установки удобно использовать за счет небольших, компактных размеров и легкости в эксплуатации. Яркий пример — обратноосмотическое оборудование Profil, которое предназначено для обессоливания воды (до 90-95%) . Такое оборудование легко монтируется под мойку, оно подходит для частных домовладений, так и для небольших кафе, столовых, гостиниц. Единственное, за чем придется постоянно следить — это регулярное очищение фильтров.

Системы обратного осмоса

Процесс обратного осмоса, как способ очистки воды, используется с начала 60-х годов. Первоначально он применялся для опреснения морской воды. Сегодня по принципу обратного осмоса в мире производятся сотни тысяч тонн питьевой воды в сутки.

Совершенствование технологии сделало возможным применение обратноосмотических систем в домашних условиях. На настоящий момент в мире уже установлены тысячи таких систем. Получаемая обратным осмосом вода имеет уникальную степень очистки. По своим свойствам она близка к талой воде древних ледников, которая признается наиболее экологически чистой и полезной для человека.

Принцип действия Осмос

Явление осмоса лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Благодаря ему в каждую живую клетку поступают питательные вещества и, наоборот, выводятся шлаки.

Явление осмоса наблюдается, когда два соляных раствора с разными концентрациями разделены полупроницаемой мембраной.

Эта мембрана пропускает молекулы и ионы определенного размера, но служит барьером для веществ с молекулами большего размера. Таким образом, молекулы воды способны проникать через мембрану, а молекулы растворенных в воде солей - нет.

Если по разные стороны полупроницаемой мембраны находятся солесодержащие растворы с разной концентрацией, молекулы воды будут перемещаться через мембрану из слабо концентрированного раствора в более концентрированный, вызывая в последнем повышение уровня жидкости. Из-за явления осмоса процесс проникновения воды через мембрану наблюдается даже в том случае, когда оба раствора находятся под одинаковым внешним давлением.

Разница в высоте уровней двух растворов разной концентрации пропорциональна силе, под действием которой вода проходит через мембрану. Эта сила называется "осмотическим давлением".

Обратный осмос

В случае, когда на раствор с большей концентрацией воздействует внешнее давление, превышающее осмотическое, молекулы воды начнут двигаться через полупроницаемую мембрану в обратном направлении, то есть из более концентрированного раствора в менее концентрированный.

Этот процесс называется "обратным осмосом". По этому принципу и работают все мембраны обратного осмоса.

В процессе обратного осмоса вода и растворенные в ней вещества разделяются на молекулярном уровне, при этом с одной стороны мембраны накапливается практически идеально чистая вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону. Таким образом, обратный осмос обеспечивает гораздо более высокую степень очистки, чем большинство традиционных методов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ с помощью активированного угля.

Примечание

В системах обратного осмоса  бытового назначения давление входной воды на мембрану соответствует давлению воды в трубопроводе. В случае, если давление возрастает, поток воды через мембрану также возрастает.

На практике, мембрана не полностью задерживает растворенные в воде вещества. Они проникают через мембрану, но в ничтожно малых количествах. Поэтому очищенная вода все-таки содержит незначительное количество растворенных веществ. Важно, что повышение давления на входе не приводит к росту содержания солей в воде после мембраны. Наоборот, большее давление воды не только увеличивает производительность мембраны, но и улучшает качество очистки. Другими словами, чем выше давление воды на мембране, тем больше чистой воды лучшего качества можно получить.

В процессе очищения воды концентрация солей со стороны входа возрастает, из-за чего мембрана может засориться и перестать работать. Для предотвращения этого вдоль мембраны создается принудительный поток воды, смывающий "рассол" в дренаж.

Эффективность процесса обратного осмоса в отношении различных примесей и растворенных веществ зависит от ряда факторов. Давление, температура, уровень рН, материал, из которого изготовлена мембрана, и химический состав входной воды, влияют на эффективность работы систем обратного осмоса.

Неорганические вещества очень хорошо отделяются обратноосмотической мембраной. В зависимости от типа применяемой мембраны (ацетатцеллюлозная или тонкопленочная композитная) степень очистки составляет по большинству неорганических элементов 85%-98%.

Мембрана обратного осмоса также удаляет из воды и органические вещества . Органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются полностью; а с меньшим - могут проникать через мембрану в незначительных количествах. Большой размер вирусов и бактерий практически исключает вероятность их проникновения через мембрану.

В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы, определяющие ее вкус. В результате, на выходе системы обратного осмоса получается свежая, вкусная, настолько чистая вода, что она, строго говоря, даже не требует кипячения.

Системы обратного осмоса большой производительности:

Базовая комплектация установок обратного осмоса:

• ·         предварительный механический фильтр 5 мкм;
• ·         автомат защиты насоса по низкому давлению;
• ·         гидрозаполненные манометры входного и рабочего давления;
• ·         измерители потока на фильтратной линии и концетрате;
• ·         система регулировки рабочих параметров;
• ·         система автоматической промывки мембран;
• ·         центробежный насос высокого давления из нержав. cтали;
• ·         система задержки и плавного включения насоса;
• ·         обратноосмотические мембраны в напорных корпусах;
• ·         электромагнитный клапан;
• ·         цифровой измеритель проводимости с функцией измерения температуры воды;
• ·         рама из нержавеющей cтали;
• ·         рабочие трубопроводы из полипропилена;
• ·         интегрированная система химической промывки мембран с баком, промывочным насосом и пультом управления.

Системы обратного осмоса малой производительности:

·         * интегрированная система промывки мембран без бака;

·         ** интегрированная система промывки мембран с баком.

ООО "Эко-Центр" поставляет установки и системы водоподготовки "под ключ", обеспечивает гарантийное и сервисное обслуживание, консультирует и обучает обслуживающий персонал заказчика.

Устройство и принцип действия мембранных систем обратного осмоса

Деминерализация исходной воды в обратноосмотическом модуле основана на принципе обратного осмоса – отделение деминерализованной воды от минерализованной через тонкопленочную полупроницаемую мембрану под давлением выше осмотического (баромембранный процесс), которое для заданных условий и типа применяемых мембран составляет от 8-12 bar для слабоминерализованных вод до 55 – 60 bar для морской воды. При таком давлении через поры синтетических композитных мембран проходят молекулы чистой воды и задерживаются гидратированные солеобразующие ионы: НСО3-, SO2-, С1-, Са2+, Mg2+, Na+, K+, Fe2+, Cu2+ и ряд других микроэлементов, имеющие значительно больший размер.

Следует иметь в виду, что полезная производительность модуля (по деминерализованной воде) не равна производительности насоса высокого давления, а всегда меньше, что в свою очередь зависит от температуры и ионного состава исходной воды – в основном от сульфатно-кальциевого соотношения и общей минерализации.

Установка обратного осмоса или мембранный модуль состоит из:

• ·         патронного или мультипатронного фильтра тонкой очистки (тонкость фильтрации 5 мкм)
• ·         насоса высокого давления
• ·         мембранной группы
• ·         средств автоматики и регулирующих элементов
• ·         КИП
• ·         пульта управления
• ·         опорной рамной конструкции
• ·         системы промывки мембранных элементов CIP