Системы обратного осмоса польза или

Процесс обратного осмоса – пропускание жидкости под давлением 10 – 12 атмосфер через пористую мембрану с мелкими ячейками, задерживающими примеси с размером от 0,001 до 0,0001 микрона. Активно используется для очистки воды от солей, сульфатов, нитратов, красителей, сахара, бактерий, вирусов. При очистке воды от газов, например, хлора или СО2 установки обратного осмоса бессильны.

Определение “обратный” в отношении осмоса применяется потому, что в естественных условиях через полупроницаемую мембрану вода перемещается в сторону более насыщенного раствора (процесс прямого осмоса). Обратный осмос возможен только при наличии устройств повышения давления.

Как работает обратный осмос

Установки водоподготовки и промышленной очистки жидкостей построены по одному принципу. Они состоят из:

фильтров тонкой очистки, устраняющих грубые механические примеси;
системы химической подготовки;
насосов высокого давления;
модулей с мембранными фильтрами;
датчиков;
блока управления.

Вода, обработанная с помощью ингибитора осадкообразования, прокачивается насосами повышения давления (центробежными или роторными) через мембраны. С одной стороны сливается очищенная вода с минимальным количеством примесей, с другой – оставшийся концентрат, не прошедший сквозь мембрану. Периодически мембраны промываются специальными средствами для удаления осадка с поверхности.

В чем преимущество обратного осмоса

Даже сегодня ученые не могут до конца взвесить все за и против установок обратного осмоса.

Современные технические возможности позволили создать, кроме промышленных, широкий модельный ряд бытовых установок обратного осмоса. Они состоят из блока очистки, в который входят фильтры:

механической очистки (обычно, вспененный полипропилен);
угольный (для удаления газообразных примесей);
мембранный (собственно, осмотический);
дополнительный угольный.

В блоках для питьевой воды многие производители устанавливают минерализаторы, обогащающие воду полезными солями, и УФ-обеззараживатели.

Такая конструкция установки определяет самое важное качество – универсальность. Главным преимуществом обратного осмоса является возможность использования в домах и квартирах, школах, больницах, предприятиях общественного питания, в общественных местах. Мощные установки широко используются в промышленности и теплоэнергетике.
Второе важное достоинство – многовариантность конструкций. Выбрать можно установку производительностью от 8 литров в час до 50 000 л/ч.
Высокая степень обессоливания (очистки) воды до 98%. При минимальных энергетических затратах вода почти полностью очищается от солей, молекулы которых намного меньше молекул воды. При этом не требуется нагревания или использования химических реагентов. Этот пункт достаточно спорный. Его относят одновременно как к преимуществам, так и к недостаткам обратного осмоса.
Опреснение морской воды. Промышленные опреснители позволяют удалить до 95% солей из морской воды, в которой находится до 35 мг на литр солей различного происхождения (в основном, NaCl). Мощные установки позволяют получить воду чистотой до 99,9%. Остаточный концентрат сливают обратно или используют в химической промышленности. Установки обратного осмоса позволяют решить проблемы орошения, водоснабжения городов и предприятий, снизить нагрузку на природные пресные водоемы.
Доступная цена бытовых установок. Это еще один плюс системы обратного осмоса. Простота конструкции, энергонезависимость и минимальные затраты на обслуживание делают бытовые установки экономически выгодными при любом количестве членов семьи.
Бытовые установки обратного осмоса обеспечат постоянный запас чистой пресной воды в доме, независимо от поставщиков бутилированной. Заплатив один раз за установку, вы избавитесь от хлопот с заказами и зависимостью от графика доставки.
Промышленные установки обратного осмоса не заменимы для целого ряда отраслей для получения очищенной и обессоленной воды: фармацевтические предприятия, пищевые производства, подготовка воды для парогенераторов, химические производства, медицинская отрасль, предприятия микроэлектроники и пр.

В чем минус фильтров обратного осмоса

При всей практичности и эффективности очистки воды на полупроницаемых мембранах, установки обратного осмоса не лишены недостатков, часть из которых весьма существенны.

Первый из них – необходимость периодической очистки фильтра химическими реагентами. Насколько они безопасны для организма – остается только угадывать. Производители не слишком афишируют их состав и способность сохранять свою активность после промывки фильтра.
Вода на выходе не имеет вкуса. Этот недостаток осмоса несколько надуманный – в естественном состоянии вода из природных источников тоже лишена собственного вкуса. Придающие некоторый привкус минеральные вещества, в общем случае, можно считать загрязнениями, которые и должен устранить осмос. В крайнем случае, в бутыли с очищенной водой несложно растворить щепотку кухонной соли и таблетку с аптечными микроэлементами.
Еще один пункт против осмоса – дороговизна промышленных систем. Определяется тем, что выход очищенной воды составляет около 25%, остальное сливается в канализацию в виде насыщенных солевых растворов. Но пока судить можно только о действующих установках. В перспективе это недостаток непременно будет устранен. По воздействию на окружающую среду, тепловые и химические опреснители намного опаснее и дороже в ликвидации последствий.
Существенный минус фильтров осмоса – система не задерживает летучий хлор. Да, это недостаток весьма веский, но помочь с очисткой могут угольные фильтры и озонаторы, которые даже входят в состав многих бытовых и промышленных установок. Нейтрализовать хлор на 100% не удается, но снизить его концентрацию до безопасного уровня вполне возможно.
Необходимость предварительной подготовки воды также является недостатком системы обратного осмоса. Здесь используются некоторые реактивы, объединенные под названием “ингибиторы”. Как и в случае со средствами для промывки фильтров, состав их не вполне понятный и какую опасность они несут – неизвестно. Механическая очистка затратная на больших промышленных установках, куда вода поступает из естественных водозаборов. В бытовые сети жидкость попадает достаточно чистой, а некоторый процент ржавчины и окалины из труб не слишком нагружает установку.
Отсутствие полезных минералов в воде. После обратного осмоса вода практически дистиллированная. Для употребления в пищу, ее необходимо обогатить минералами и солями. Практика показывает, что влияние дистиллированной воды на организм заметно только в том случае, если употреблять ее по 2 – 3 литра в день и не есть ничего соленого, маринованного, приготовленного с приправами или содержащего мясо, сырые овощи, фрукты и рыбу. Все необходимые минералы и микроэлементы поступают в организм с пищей и очищенная вода сильно навредить не может. Этот пункт сложно отнести к недостаткам системы с обратным осмосом, так как исследования еще идут и рано говорить о каких-либо последствиях. Кроме того, существуют системы минерализации воды, которые полностью компенсируют указанный недостаток систем осмоса.

Почему обратный осмос так популярен, не смотря на все недостатки

По мнению большинства инженеров и экологов, обратный осмос – это пока самый эффективный способ решения проблемы дефицита качественной пресной воды. Причем очищать воду можно как в промышленных, так и в домашних условиях. В сфере опреснения, обратный осмос пока достаточно затратный и используется только в промышленных масштабах, но перспективы его превращения в основной способ получения пресной воды видны невооруженным глазом.

Заявка на подбор оборудования

Источник

Проблема очистки водопроводной воды в настоящее время стоит достаточно остро, особенно если в семье есть пожилые, люди с заболеваниями ЖКТ либо дети. Этим зачастую пользуются предприимчивые дельцы, возникающие на порогах квартир с предложениями приобрести фильтры на уникальных условиях. Однако выяснить, за счет чего вода после применения этих фильтров станет лучше, как устроены приборы и чем обоснована названная цена, вам вряд ли удастся.

Поставить под мойку первое же предложенное устройство — не самый разумный поступок. А тем более в случае с таким технологичным решением, как фильтр обратного осмоса. Очевидно, что следует приобретать обратноосмотическую систему фильтрации только от известных производителей. Далеко не всем понятно, как она устроена, какими плюсами и минусами обладает. Об этом, а также о том, есть ли альтернатива фильтру обратного осмоса, — в нашей статье.

Очистка воды методом обратного осмоса: принцип работы фильтра

Осмос

— это один из мембранных методов разделения растворов на компоненты, основанный на переходе молекул через полупроницаемую мембрану из объема с меньшей концентрацией растворенных веществ в сторону большей концентрации. Таким образом, в процессе обычного осмоса удается получить более насыщенный микроэлементами раствор, а при обратном осмосе — наоборот, избавить его от примесей.

Справка!

В живой природе размер пор мембран не превышает наноуровень, то есть 10

-9

м. Однако при обратном осмосе вода под давлением насосов проходит через мембрану с размером пор 10

-10

м, 10

-12

м и менее — в зависимости от материала. При этом размер самой молекулы воды составляет 1,57 ангстрема, или около 10

-9

м.

Логично предположить, что молекула большего размера — 10

-9

м, — не сможет преодолеть отверстие 10

-12

м. Через него могут пройти только фрагменты Н2О — атомы водорода, а также соизмеримые с ними по размеру атомы хлора, фтора, йода и другие. Поэтому у обратноосмотической воды приблизительное значение pH — 3, она является попросту кислой. В научной среде есть такое мнение: никто точно не знает, что же на самом деле происходит при обратном осмосе. Но на выходе получается скорее не вода, а химическая жидкость. Вот дистиллированная вода — это еще вода, хотя и «пустая».

Тем не менее технология обратного осмоса — это эффективный метод опреснения морской, соленой и солоноватой воды. Данный метод был разработан в 50-е годы прошлого столетия в США для решения проблем обеспечения технической водой западного побережья — Калифорнии и близлежащих территорий. Дело в том, что в прибрежных городах и регионах при бурении скважин даже на большой глубине вода остается соленой либо солоноватой. Благодаря технологии обратного осмоса в таких местах осуществляется производство технической воды, а для питья привозится бутилированная вода из более благополучных в этом отношении штатов.

Конструкция фильтра обратного осмоса

Бытовая система очистки воды обратным осмосом — это несколько картриджей с фильтрами и мембраной, а также бак для очищенной воды, обычно на 8–12 л. Весь комплект легко устанавливается под любой раковиной. На входе системы, перед мембраной, располагаются один-два предварительных фильтра, которые задерживают находящиеся в воде частицы песка, ржавчины и тому подобные. Затем вода подается на мембрану. Очищенная часть воды поступает в накопительный бак. При этом большое количество не прошедшей через мембранные отверстия воды (вплоть до 75%) с высокой концентрацией примесей может сливаться в канализацию. Вода из накопительного бака проходит через один–два финишных фильтра, и далее ее можно использовать.

Функциональные характеристики и возможности

Бытовые обратноосмотические фильтры имеют ресурс в 4000–15 000 л и производительность от 7,8 л/ч до 15 л/ч. Для семьи из четырех человек фильтра с ресурсом 5000 л хватит на полтора–два года. Вода на выходе из фильтра очищена не только от химических примесей, но даже от бактерий и вирусов (не любых — зависит от их размера). Раз в полгода необходимо менять картриджи предварительной очистки, раз в год — финишные фильтры. Все это возможно сделать самостоятельно и без применения специальных инструментов. Фильтры бытового применения могут быть установлены в частном доме, коттедже, на даче, в квартире или в небольшом офисе.

Достоинства и недостатки

Фильтры на основе обратного осмоса удаляют из воды ионы хлора, железа, тяжелых металлов, инсектициды, удобрения, мышьяк, но также магний, калий, кальций и прочие жизненно необходимые микроэлементы. Получаемая обратным осмосом вода имеет степень очистки от примесей до 98% (в промышленных агрегатах — до 100%). По своим свойствам она приближается к технической («мертвой») воде. Следует иметь в виду, что вода, очищенная и опресненная методом обратного осмоса, совсем не содержит минеральных солей, столь необходимых организму.

По поводу пользы или вреда такой воды для здоровья нет однозначного мнения. Часть врачей считают, что ее систематическое употребление негативно сказывается на работе сердечно-сосудистой системы, нормальное функционирование которой напрямую зависит от поступления в организм достаточного количества калия и магния. Решить проблему пытаются при помощи дополнительных картриджей, устанавливаемых на выходе из системы очистки для обеспечения принудительной минерализации воды. На практике оказалось, что большинство полезных макро- и микроэлементов, помещенных в обратноосмотическую воду для минерализации, отдают свои ионы в такую воду только на 7-е, 12-е и даже на 30-е сутки в зависимости от конкретного минерала. Соответственно, систематическая минерализация в проточном режиме просто невозможна. Исключение составляет лишь один минерал — натрий (как правило, это обычная соль NaCl). Являясь электролитом, она изменяет показания измерительного прибора (TDS-метра) в более щелочную сторону до pH 6, создавая иллюзию минерализации.

Фильтр обратного осмоса по сравнению с обычными проточными считается дорогим, но, как будет показано ниже, это не всегда так. Если у вас стоят счетчики на воду, и вы переживаете, что три четверти всей воды в ходе работы фильтра будет сливаться в канализацию, то не забывайте, что фильтруемую воду вы применяете только для пищевых целей, а эти объемы несравнимы, к примеру, с расходами на стирку или принятие ванны. Для тех случаев, когда вода из-под крана является непригодной и для бытовых целей, лучше поставить качественный проточный фильтр для механической очистки горячей и холодной воды с готовой системой подключения к трубопроводу.

Также имейте в виду, что сейчас литр холодной водопроводной воды, например, в Москве стоит в пределах четырех копеек, и по сравнению с пользой от применения в пищу чистой воды эти расходы несущественны.

Важно знать

Для правильной работы системы обратного осмоса требуется определенное давление в водопроводной сети — не ниже 3–3,5 атмосфер. Жильцам верхних этажей, часто имеющим проблемы с напором воды, необходимо доукомплектовать фильтр специальным насосом.

Стоимость системы очистки воды методом обратного осмоса

Обратноосмотический фильтр можно приобрести по цене от 9000 до 100 000 рублей. Если им пользуется семья из четырех человек, картриджи придется менять дважды в год. Их замена обойдется примерно в сумму, равную 25% от стоимости фильтра. Допустим, вы купили фильтр за 10 000 рублей и потратили 5000 рублей на смену картриджей — итого 15 000 рублей в год. Четыре человека в год потребляют в среднем 2920 л питьевой воды (2 л × 365 дней × 4 человека). Стоимость работы фильтра по очистке литра питьевой воды высокой очистки будет составлять 5 рублей 14 копеек. При расчетах необходимо учесть, что процентное соотношение полученной обратноосмотической воды и субстрата, слитого в канализацию, составляет 25% к 75%, и это увеличивает затраты на услуги по водоотведению.

Бутилированная вода имеет различную цену, литр детской питьевой воды или артезианской воды из озера Байкал стоит от 26 рублей, более простые варианты обойдутся от 13 рублей и выше (если речь идет о пятилитровой емкости). Соответственно, разница между литром обратноосмотической воды и бутилированной воды составляет более десяти рублей. Это сэкономленные 29 200 рублей в год и отсутствие необходимости ходить за водой в магазин.

Есть ли альтернатива фильтрам обратного осмоса?

Довольно долго фильтры обратного осмоса являлись эталоном максимально тонкой очистки воды, хоть и требующей финальной минерализации, но при которой обеспечивается безопасность от вредных примесей, бактерий и хлора. Однако научная мысль не стоит на месте, и желание добиться очищения питьевой воды при сохранении в ее составе полезных микроэлементов привело к появлению технологии, получившей говорящее название «Водный Доктор» (Doctor Water).

Сегодня «Водный Доктор» считается наиболее экологически чистой технологией получения питьевой воды высшего качества, что могут подтвердить многочисленные дипломы, награды и отзывы реальных пользователей.

В технологии «Водный Доктор» использованы функции различных мембран с заданными свойствами, которые точно воспроизводят работу липидно-клеточных мембран живой клетки и ее защитных механизмов.

В состав фильтрационной системы «Водный Доктор» входят трековые мембраны академика Г. Н. Флёрова, изготовленные по его оригинальной технологии (другие такие мембраны не подходят и не дают нужного эффекта), и ультрафильтрационные мембраны.

Это интересно!

Первоначально трековая мембрана Г. Н. Флёрова создавалась для применения в медицине с целью очистки крови от токсических или балластных компонентов (плазмаферез.)

На одном см

ее поверхности находится 400 миллионов микротрубочек. Диаметр каждого «капилляра» строго калиброван и равен 0,2 (или 0,3) микрона

[1]

Называются подобные системы «фильтр-корректор питьевой воды» (в обозначении подобных устройств используется аббревиатура ФКПВ), и это не случайно. При такой фильтрации в воде остается естественная минерализация и сохраняется оптимальный для организма кислотно-щелочной баланс (рН), окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), коэффициент поверхностного натяжения (КПН).

Стоимость фильтра на трековых мембранах зависит от количества применяемых в конструкции ступеней очистки и от производительности устройства. Цена настольной семейной мини-станции для очистки и структурирования водопроводной воды варьируется от 9000 рублей до 14 000 рублей

[2]

. В таком устройстве может быть от 11 до 13 ступеней очистки, производительность оборудования составляет 6–10 л/сут.

В том случае, когда исходная вода имеет повышенное содержание железа или тяжелых металлов, что часто бывает с водой из скважины или из колодца, для ее очистки потребуется прохождение 15 ступеней обработки. Для этих целей выпускаются стационарные двухконтурные фильтры, стоимость которых составляет около 22 000 рублей

[3]

. У подобного оборудования два показателя производительности: 1,5–3 л/ч (структурированной и биоактивированной питьевой воды) и 20–30 л/ч (очищенной воды, применяемой для приготовления пищи).

Каков принцип работы технологии «Водный Доктор»?

Этот способ очистки и восстановления питьевой воды позаимствован у самой природы, ведь все живые организмы обладают многоступенчатой системой очистки жидкостей, которая продолжается на клеточном уровне. Каждая живая клетка содержит несколько мембран, задерживающих вредные вещества, но пропускающих чистую воду и все компоненты, необходимые для ее жизнедеятельности.

Аналогично работает современная технология очистки и коррекции питьевой воды «Водный Доктор». По сути, она позволяет получить воду, которая проходит мембранные барьеры клеток организма, выполняя транспортные, метаболические, окислительно-восстановительные, гидролизные и другие функции жизнеобеспечения.

Источник