Схема обратного осмоса

    Система обратного осмоса. Особенности узлов и их подбора.

   Продолжим изучение системы обратного осмоса. В этой статье будут рассмотрены узлы системы обратного осмоса, схема функционирования обратного осмоса, правила правильного подбора узлов и картриджей системы обратного осмоса. Также вы узнаете секрет, позволяющий вашу систему обратного осмоса сделать эффективной и экономичной.

     Для нормального и правильного функционирования системы обратного осмоса устанавливаются некоторые специальные узлы.

1. Подкачивающая помпа. О ней уже говорили. Она устанавливается после третьей ступени предварительной очистки перед мембраной обратного осмоса. Представляет собой небольшой насос высокого давления, питающийся от сети переменного тока через трансформатор, понижающий до 24в.

Внимание! Для того, чтобы элементы дорогостоящей помпы не подвергались повышенному износу от мусора, находящегося в водопроводной воде, помпа устанавливается именно после предварительных фильтров, а не в самом начале.

2. Управление помпой производится реле, которое управляется давлением. Реле управления помпой врезается в разрыв трубки между мембраной обратного осмоса и накопительным баком. При достижении давления очищенной воды определенной величины, помпа отключается. Обычно реле ставится в разрыв напряжения 24В. При этом трансформатор питания помпы остается включенным в сеть.

Внимание! Не включайте управляющее реле на напряжение 220В в разрыв входного сетевого напряжения трансформатора помпы. Это может быть опасно для жизни членов вашей семьи в случае повреждения и протекания реле. Лучше не поленитесь и выключите вилку питания трансформатора из сети в период вашего длительного отсутствия дома.

3. Перепускной четырехвходовой клапан. Это клапан, который отсекает подачу воды на осмос мембрану при повышении давления очищенной воды. Для его включения есть две схемы – обычная и особо секретная, которая позволяет экономить значительное количество воды.

  Первый вариант.

  На вход «IN» подается вода после третьей ступени предварительной очистки, с «OUT»

идет на вход осмос мембраны. Остальные разьемы подключаются в разрыв между выходом мембраны и накопительным баком. Когда на этих входах давление повышается, то поток с «IN» на «OUT» перекрывается. Это классическая схема. Но, как показала практика, она имеет один существенный недостаток. При низком давлении воды в водопроводе и/или неправильно подобранном ограничителе потока, на входе мембраны создается недостаточное давление. Она очищает воду очень медленно и в баке не создается достаточное давление, чтобы перекрыть входящий поток. В результате потеря воды в месяц может достигать нескольких кубов.

 Второй вариант.

 Этот вариант используется в системах без накопительного бака.

В таких системах перекрывается – разьемы INи OUT – не входящий поток воды, а поток, идущий в канализацию. Работает так. При слабом напоре воды система сначала очищает в нормальном режиме. Потом давление в накопительном баке повышается, но клапан перекрывает не входящий поток, понижая его давление, а поток в канализацию, искусственно повышая давление на входе осмотической мембраны. Так происходит до полного запирания оттока воды в канализацию. Система очистки еще работает некоторое время, пока давление воды в водопроводе и давление очищенной воды не уравновесятся.

Давление очищенной воды при таком включении несколько увеличивается, что позволяет делать однократный отбор воды в большем количестве. Кроме того, происходит очень серьезная экономия воды, поскольку лишняя не уходит в канализацию. Практически при низком давлении воды в водопроводе в летний период, за счет иного включения отсекающего клапана, расход воды уменьшился примерно на 4 куба !!!

4. Ограничитель потока.

Такая цилиндрическая штучка, через которую происходит выброс воды в канализацию. Конструктивно очень прост – трубка с пластиковой вставкой с калиброванным отверстием.

Поток рассчитывается под производительность мембраны таким образом:

для мембраны 50G ограничитель потока 300

для мембраны 75G ограничитель потока  450

для мембраны 100G ограничитель потока 550

Если в водопроводе давление занижено, то можно поставить ограничитель с меньшим потоком.

И в конце о том, какую же мембрану целесообразно покупать. Продавцы предлагают такие варианты мембран. Причем, обычно ставится фирменная американская по цене вдвое дороже.

Здесь указаны цена на свитые в том же Китае из американской пленки-мембраны, но без фирменной наклейки. Практика показала, что работают не хуже.

до 50G (до 180 л/сутки — 7,5 л/час)      Цена 240 грн.

до 75G (до 280 л/сутки — 11,8 л/час)    Цена 275 грн.

до 100G (до 370 л/сутки — 15,4 л/час   Цена 340 грн.

до 200G (до 750 л/сутки — 31 л/час   Цена 850 грн.

    Обычно предлагают мембрану 50G/ Ее производительности вполне хватает для семьи, цена минимальна. Если поставить 75G, то получим прирост в производительности почти в два раза, а разницу в цене всего 35 грн. Причем, прирост в производительности нужен не для того, что мы будем потреблять в 2 раза больше воды, а по следующим соображениям:

мембрана в процессе эксплуатации засоряется, покрывается солями и пр. В результате снижается ее пропускная способность. Вывод: примерно через год – полтора, когад мембрана 75Gзасорится на 50%, она еще будет работать как новая 50G.

Но, далее процесс засорения усиливается и прогрессирует. Поэтому этот принцип не действует, если установить мембрану 100G, которая уже значительно дороже. А уж установка очень дорогой 200Gвообще не имеет смысла, если, конечно, вам не нужно отбирать 500л воды в сутки, например в детском саду.

      Кстати, из опыта,  для небольшого детского сада устанавливали  систему с мембраной 100G, только ставили накопительный бак большого обьема. Картриджи предварительной очистки меняли через 2-3 месяца, а не через пол года, как обычно. Тем не менее, мембрана вполне справлялась.

    Мы рассмотрели принцип работы системы обратного осмоса. Я раскрыл вам профессиональные секреты тех, кто системами торгует, продавая вам то, что несколько дешевле, но вы их быстрее поменяете или устанавливая неоправданно дорогие картриджи.

Еще вы получили информацию о секретах структуры системы обратного осмоса, которые можно найти по крупицам на форумах.

    Если данная информация принесла вам пользу, поделитесь ссылкой на нее в своей социальной сети.

Оставьте комментарий

howmake.in.ua

Как устроен и как работает фильтр обратного осмоса

Первоначально установки такого типа использовались для опреснения морской воды. Но как только технологии позволили выпускать подобные приборы в менее габаритном и дорогостоящем исполнении, они прочно заняли свою нишу на рынке бытовых фильтров.

Принцип действия устройства основан на явлении обратного осмоса – продавливании воды через мембрану с микроскопическими отверстиями, по размерам совпадающим с величиной молекул H2O. Все более крупные частицы задерживаются, поэтому на выходе получается практически дистиллированная вода. Не прошедшие через мембранный фильтр примеси в виде концентрированного солевого состава сливаются в канализацию.

Дистиллированная вода безвредна для организма, но лишена и полезных солей, жизненно необходимых для него. Поэтому после окончательной очистки воду рекомендуется подвергать дополнительной минерализации, повышая ее полезность и улучшая вкусовые качества.

Для долговечной эксплуатации мембраны воду предварительно пропускают через фильтры, удаляющих из нее механические взвеси и другие примеси. Таким образом, система очистки воды при помощи обратного осмоса состоит из 4–5 ступеней, к которым по желанию подключаются дополнительные элементы.

Ступени очистки воды

Подготовка воды осуществляется в блоке предварительной обработки. Это три фильтра различных типов:

• Грубой очистки – задерживает частицы песка, ржавчины и иные механические взвеси.
• Угольный – удаляет соединения хлора, фенола и другие растворенные вещества.
• Тонкой очистки – улавливает частицы размером до одного микрона.

Эти фильтры вместе с мембраной обратного осмоса заключены в едином корпусе, что удобно для их установки и облегчает замену картриджей.

Подготовленная вода просачивается через мембрану в накопительный бак. Концентрированный рассол, содержащий все примеси, уходит по трубам в канализацию.

Перед использованием предусмотрена еще одна стадия очистки – угольный постфильтр. Дополнительные устройства, такие как ионизатор и минерализатор воды, смягчающий фильтр, завершают обработку жидкости.

Тонкости выбора осмотического фильтра и дополнительных элементов

Перед походом в магазин производят несколько замеров. Они помогут сделать правильный выбор.

• Измеряется давление в трубах. Для продавливания жидкости через мембрану и нормальной работы системы обратного осмоса необходимо не менее 2 бар. Если оно меньше, не обойтись без подкачивающей помпы – насоса высокого давления с трансформатором.

• Рассчитывается примерное потребление воды в семье. Ориентируясь на этот показатель, определяют нужную производительность системы очистки. В первую очередь это зависит от используемой мембраны. Для бытового использования достаточно мембраны 50G (17,5 л/час) или 75G (11,8 л/час).
• Рекомендуется провести химический анализ воды, обратившись хотя бы в местное отделение СЭС. Зная состав жидкости, нетрудно сформировать набор картриджей с нужной начинкой.
• Ориентируясь на пропускную способность мембраны, приобретают ограничитель потока воды. Это калиброванная трубка, по которой жидкость сбрасывается в канализацию. Для мембраны 50G подойдет ограничитель потока со значением 300, для 75G – 450, для 100G – 550. С низким давлением в водопроводе можно брать ограничитель с меньшим значением.

• Для правильной герметизации соединений приобретается ФУМ-лента.

Установка и подключение обратного осмоса своими руками

Подготовительные работы просты:

1. Перекрываем доступ воды в квартиру.
2.  Сбрасываем давление в трубах, на 1 минуту открыв один из кранов.

Порядок монтажа указан в инструкции, входящей в комплект поставки. В большинстве случаев прибор размещают под мойкой: такое расположение обеспечивает свободный доступ для профилактического обслуживания и прячет его от солнечного света.

Схему подключения можно увидеть на следующем изображении.

Монтаж питьевого крана

На мойке или на столешнице рядом устанавливается отдельный кран для чистой питьевой воды.

• Сверлим отверстие в месте крепления. Его выбираем так, чтобы избежать перегибов или перекручивания подводки.

Некоторые мастера оклеивают поверхность столешницы вокруг будущего отверстия пластырем: это позволяет избежать сколов. Сверлят в два приема: сначала сверлом 6 мм, а потом расширяют до 12. Рваные края подравнивают надфилем.

• Оснастив кран декоративной накладкой и резиновой шайбой, вставляем его в отверстие. Снизу надеваем резиновую шайбу меньшего размера, пластиковое кольцо и остальные элементы, указанные на схеме, и затягиваем резьбовые соединения.

Следует тщательно удалить стружку и другие загрязнения из-под резиновой прокладки, обеспечивающей герметичность.

В дальнейшем останется только подсоединить питьевой краник к выходной трубке от фильтровальной системы.

Подключение к водопроводу

Соединение с водопроводом осуществляется посредством муфты (адаптера, тройника), в которую вставляется кран подачи воды из комплекта. Обычно тройник монтируется в месте соединения водопровода с гибкой подводкой, идущей к смесителю.

Порядок действий:

• Отключаем подводку смесителя для холодной воды от водопровода.
• Подсоединяем подводку к адаптеру, проверив наличие резиновой прокладки.
• Вкручиваем кран подачи воды в муфту-адаптер.
• Отвинчиваем гайку со штуцера подачи воды и надеваем ее на пластиковую трубку из комплекта фильтра (см. фото).
• Саму трубку натягиваем на штуцер и закручиваем гайку от руки без применения ключа, с небольшим усилием.

• Закрываем кран подачи воды и проверяем стыки на предмет протечек.

Герметичность соединений обеспечивает использование ленты ФУМ.

Подкачивающую помпу при необходимости размещают между фильтрами предварительной очистки и осмотической мембраной. Это продлит срок эксплуатации насоса: он не будет изнашиваться из-за попадания песка и ржавчины. Реле управления насосом должно располагаться между мембраной и накопительным баком.

Для монтажа измерительных приборов, например манометра, используются трехходовые вентили.

На этом же участке располагается четырехходовой перепускной клапан. Он перекроет воду при наполнении накопительного бака.

Установка упрощается, если все устройства помещены производителем в единый корпус. Именно такие модели легче всего устанавливать самостоятельно.

Подключение к канализации

Для слива грязной воды в канализацию в дренажной трубе мойки проделывается отверстие диаметром 7–8 мм. Дальше порядок будет таким:

• На часть хомута с отверстием клеим прокладку.
• Фиксируем хомут так, чтобы его фитинг совпал с просверленным отверстием в сливной трубе.
• Ключом затягиваем гайки на хомуте.
• В фитинг хомута вставляем выводную трубку, смазанную силиконом, которая обычно имеет черный цвет. Все эти детали идут в комплекте поставки. Трубка должна быть направлена вниз, а не упираться в стенку сифона. Так вода, сбрасываемая в канализацию, будет издавать меньше шума.

Важно! Нельзя размещать сливное отверстие в нижней точке изгиба сифона. Желательно проделать его выше гидрозатвора. Участок, на котором будет закреплен хомут, должен быть ровным, без изгиба: только так получится добиться герметичности стыка.

Установка фильтрующих элементов и накопительного бака

Модули фильтрационной системы нужно компактно и удобно скомпоновать под раковиной. Выбираем стенку, на которой будет висеть блок фильтров, и вкручиваем в нее шурупы. Дальше действуем по такой схеме:

• Устанавливаем картриджи в колбы фильтров, четко соблюдая очередность, прописанную в инструкции.
• Вставляем мембрану в корпус.

• Трубки для соединения частей фильтра смазываем силиконом и подключаем в правильном порядке.

Схема подсоединения трубок:

• Трубка подачи воды – входное отверстие первого фильтра.
• Накопительный бак – входное отверстие фильтра 5-й ступени.
• Выход 5-й ступени – питьевой кран.
• Выход мембранного фильтра (4-я ступень) – дренажное отверстие (хомут).

Как подсоединяются трубки:

• Обрезаем трубку по размеру под прямым углом (должен быть небольшой запас, трубка будет заглублена на 1,5–2 см с каждой стороны).
• Нажимаем пальцами на цангу – пластиковое кольцо, которое выступает из колбы, – и аккуратно достаем заглушку. Если она не вынимается, нужно нажать немного сильнее, чтобы давление было равномерным.
• Снова надавливаем на цангу и вставляем трубку так, чтобы она вошла до упора.
• Надеваем стопорную клипсу-полукольцо на цангу.
• Проверяем качество соединения, потянув трубку на себя.

Чтобы подключить накопительный бак, на резьбу патрубка, уплотненную ФУМ-лентой, закручиваем кран из комплекта, а в него вставляем нужную трубку.

На следующем изображении – схема установки системы с минерализатором.

Подробности монтажа наглядно продемонстрирует следующее видео.

Сборка и установка систем популярных марок: видео

Принцип установки обратноосмотических систем одинаков, но продукция разных фирм имеет свои отличия. На российском рынке широко известны  фильтры следующих производителей:

• «Гейзер» – системы осмотической очистки серии «Престиж». В комплекте к ним поставляется накопительный бак, позволяющий набрать воду для питья в любое время. Модели, имеющие в названии букву «П», комплектуются насосом, повышающим давление в системе, и стоят дороже. Литера «М» указывает на наличие модуля минерализации.

• «Аквафор». Один из лидеров в производстве фильтрующих систем. У каждой модели в комплекте – расширительный бак объемом 5 литров. Осмотические мембраны от «Аквафор» хорошо работают даже при небольшом давлении в водопроводе без установки дополнительного насоса: достаточно всего в 1,5 атмосферы. Еще одна отличительная черта – экономное использование жидкости: на удаление примесей с мембраны расходуется не более 20 % от общего объема воды.

• «Атолл». Поставляется как в виде набора из фильтрующих картриджей, так и компактным готовым блоком. Такой модуль легко подключить самостоятельно. Есть бюджетные и продвинутые модификации, снабженные электронной индикаторной панелью состояния картриджей. Естественно, стоят такие устройства очень и очень недешево.

• «Барьер». Лучшая модель по отзывам – «Осмо 100». Имеет 5 ступеней очистки, 8-литровый накопительный бак. Стоит дешевле аналогов других фирм, при этом не уступает им по качеству. Из недостатков – отсутствие минерализатора.

• «Аквапро». Отлично зарекомендовавшие себя фильтрующие системы с хорошим соотношением цена/качество. Популярная модель – AQUAPRO AP 600 с большим накопительным баком на 12 л и 5-ступенчатой фильтрацией.

Запуск и промывка

Перед началом эксплуатации необходимо промыть и проверить систему. Это делается так:

• Промывают фильтрующие элементы, пустив воду при закрытом вентиле накопительного бака. Сливается около 10 литров воды. Одновременно с промывкой из системы вытесняется воздух.
• Останавливают подачу жидкости в фильтр. Проверяют наличие протечек. При необходимости исправляют огрехи при подсоединении.
• Наполняют систему при открытом вентиле накопительного бака. На это потребуется несколько часов. После всю жидкость сливают.
• Для питья и приготовления пищи употребляют воду только после повторного наполнения емкости.

Обслуживание и замена картриджей

В эксплуатируемой установке осмотической очистки всегда содержится вода. Если она застоится, появляется неприятный затхлый запах. Избежать этого просто: каждый день нужно обновлять воду, сливая из системы хотя бы 0,5 литра.

Замену картриджей или осмотической мембраны производят, ориентируясь на сроки, указанные изготовителем, или на ухудшение качества очистки.

• Фильтры предварительной очистки эксплуатируются не более 6 месяцев.
• Угольный постфильтр, завершающий очистку воды, рассчитан на 1 год работы.
• Осмотическая мембрана прослужит до 2,5 лет.

Замена очищающих элементов осуществляется просто:

• Перекрываем подачу воды в систему на входе.
• Открываем питьевой кран и по максимуму сливаем жидкость из системы.

Полностью удалить воду из устройства невозможно, поэтому на пол стелют ветошь, чтобы не залить соседей.

• Если расположение картриджей не позволяет извлечь фильтрующие элементы, отсоединяем трубки и вынимаем оборудование из-под мойки.

Mr. Build рекомендует: промаркируйте или сфотографируйте трубки, чтобы не перепутать их при сборке. Также сделайте фото снятых картриджей, на которое удобно ориентироваться при установке новых сменных элементов.

• Крышки колб откручиваем и извлекаем содержимое фильтров.
• Сетку фильтра очистки от механических примесей промываем струей воды, содержимое других картриджей заменяем. Сами колбы внутри тоже тщательно промываем.
• Закручиваем крышки колб, особое внимание уделяя состоянию резиновой уплотнительной прокладки. Собираем систему и тестируем на наличие протечек.

Грамотный подбор, монтаж и правильный уход позволит эксплуатировать систему обратного осмоса длительное время без потери качества очищаемой воды.

mr-build.ru

Как работает?

Жидкость проходит через полупроницаемую мембрану под большим давлением так, что все механические частички остаются на мембране, а вода просачивается сквозь нее. Происходит это потому, что поры мембраны очень малы и сквозь них могут пролезть только молекулы воды, но для этого нужно приложить достаточно большое давление. Данные фильтры устанавливаются в дополнение к обычным фильтрам с тройной системой очистки.

Схема обратного осмоса позволяет очищать воду от следующих веществ:

• Химической органики; в которую входят различные углеводородные соединения
• Ионы металлов;
• Анионов азотной кислоты, серной кислоты, соляной кислоты и так далее
• Различных бактерий.

Подключение фильтра обратного осмоса является самым верным вариантом для тех, кто хочет каждый день пить кристально чистую воду.

На рисунке 1 показана обратноосмотическая мембрана, как можно заметить, она изготовлена в форме рулона.  Она состоит из специального пакета с тремя герметичными кромками. Последнюю кромку прикрепляют к специальной трубе, имеющей перфорацию для отвода грязной воды. Или фильтратов. Также используется сепарационная сетка, которая накручивается на трубу.

Фильтруемая вода течет по межмембранным каналам, а отработанная жидкость или фильтрат попадает в отверстия в трубе. Все достаточно просто. Обычно осуществляется схема обратного осмоса с баком, в котором скапливается очищенная от примесей вода.

Срок службы такой мембраны определяется в большей степени качеством поступающей воды, не рекомендуется лить в нее сильно загрязненную воду, либо растворы щелочей или кислот, в таком случае поверхность мембраны придет в негодность. Обычная производительность фильтров с обратным осмосом составляет примерно двести литров в сутки.

Общая схема подключения с обратным осмосом содержит следующие этапы:

1. Фильтрование от микрочастиц, которые могут находиться в воде. Это могут быть различные коллоидные частички, взвеси и так далее. При наличии воды с очень низким pH рекомендуется установка специального картриджа с засыпкой, нейтрализующего воду;
2. Далее идет всем привычный фильтр с активированным углем, который способен адсорбировать большое количество вредных примесей, в том числе хлор ионы, органические вещества. При повышенной концентрации магния и кальция применяются ионообменные смолы;
3. Последний предназначен для дополнительной очистки от механических примесей, здесь фильтр представляет собой очень плотно спрессованный активированный уголь.

Как можно подключать?

Схема подключения представлена на рисунке 2, это одна из большого количества различных схем подключения фильтра для воды с обратным осмосом.

Вода поступает на фильтры предварительной очистки, здесь они немного другие, но механизм точно такой же, что был описан выше, после вода через механический распределительный клапан направляется в мембранный фильтр, в котором под большим давлением происходит доочистка воды. После этого отфильтрованная вода поступает в накопительный бак. Из накопительного бака вода через еще один угольный фильтр поступает непосредственно на потребление. Наличие угольного фильтра необязательно, здесь он установлен для дополнительной очистки воды, так как в баке она может стоять достаточно долго.

Возможные неполадки?

Как и любой другой механизм, фильтр с обратным осмосом может выходить из строя, однако большинство таких неполадок быстро исправляются, если знать правильный подход.

1. При фильтрации вода мутная, совсем непрозрачная. Обычно такая проблема возникает, когда в воде присутствует воздух, он как бы вспенивает и мутит воду, пить такую воду можно;
2. Частые замены картриджей предварительной очистки. Данная проблема связана с качеством воды, если никак не повлиять на состав воды, то с такой проблемой придется сталкиваться довольно часто;
3. Мембрана вышла из строя. Здесь причин может быть достаточно много. Самые простые:

• Очень высокое входное давление воды, решение элементарно – снизить напор;
• Забита канализация;
• Недостаточная предварительная очистка воды от механических примесей;

4. При открытии крана появляется шум в дренажной системе. Тут проблема в самой системе, нужно проверить хомут, скорее всего он неправильно монтирован;
5. Очень низкая производительность. Недостаток давления.

Таким образом, схема подключения аква про фильтра для воды достаточно проста. При желании с ней сможет разобраться каждый. При возникновении небольших проблем сначала желательно попытаться решить их самостоятельно, однако если причина неполадки выявлена быть не может, то в таком случае нужно звонить, писать в нашу компанию, где опытные специалисты либо подскажут, что делать, либо отправят мастера по ремонту.

aquafiltrum.ru

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.

Содержание

1. Осмос и обратный осмос: краткая характеристика понятий
2. Очистка воды обратным осмосом:  принцип функционирования мембранных систем
3. Строение фильтрационной мембраны и ее функции
4. Основные комплектующие обратноосмотических установок
5. Процесс очистки воды методом обратного осмоса
6. Преимущества фильтров обратного осмоса
7. Системы обратного осмоса своими руками: рекомендации специалистов
8. Как установить систему обратного осмоса? Основные положения
9. Как продлить эксплуатационный срок системы? Замена картриджей

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.

Системы обратного осмоса своими руками: рекомендации специалистов

• 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.

strport.ru

Другие статьи по теме:

Фильтр перед счетчиком воды Установка фильтра на воду Фильтры под воду Очистка воды для квартиры Электромагнитный фильтр для воды Гейзер престиж с обратным осмосом