Осмос и обратный осмос
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 систем обратного осмоса 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.
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, то 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.
Это и есть "обратный осмос". 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 осуществляет значительно более высокую степень очистки, чем любой из традиционных методов очистки воды. 
Системы обратного осмоса обеспечивают самую лучшую фильтрацию воды. Удаляются бактерии и вирусы, все вредные вещества (нитраты, нитриты, мышьяк, цианицы, асбест, фтор, свинец, сульфаты, железо, хлор и т.д. и т.д.), которые могут быть в водопроводной воде.
Добросовестные производители бутилированной питьевой воды очищают её методом обратного осмоса. Вода, очищеная домашней системой обратного осмоса будет такая же, как и у известных производителей.
В наше время ( да и в обозримом будущем) система обратного осмоса - это самая лучшая очистка воды, которая не имеет аналогов.
Применение:
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 при применении метода обратного осмоса. Другими словами, чем выше давление воды на мембране, тем больше чистой воды лучшего качества можно получить.
В процессе очищения воды по принципу обратного осмоса 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 мембраной обратного осмоса. 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 обратного осмоса.
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.
Обратный осмос. Принцип работы обратного осмоса. Назначение обратного осмоса.
Фильтр работающий по принципу обратного осмоса – это очень тонкая мембрана,сквозь которую проходят молекулы воды, кислорода и водорода и т.п. В результате чего из воды удаляются практически все растворенные компоненты, а также соли тяжелых металлов, органические примеси и бактерии. Для того чтобы эта мембрана быстро не забивалась (только представьте какая вода в городском водопроводе!) ставят предфильтры
Схема обратного осмоса:
Вода поступает из водопровода.
1. Очищает от крупных частиц, таких как песок, ржавчина и т.д.;
2. Картридж, удаляющий хлор;
3. Картридж, улавливающий мелкие частицы до 5 микрон;
4. Осмотическая мембрана отторгает все химические вещества, кроме воды и кислорода;
5. Постфильтр является дополнительной гарантией безупречной чистоты воды.
В процессе работы постепенно перед мембраной накапливаются отфильтрованные соли и различные примеси, из-за чего она может засориться и перестать работать. Для постоянного слива этих «отходов» вдоль мембраны создается принудительный поток воды, смывающий сконцентрированные загрязнения в дренаж. Тем самым увеличивается производительность и срок службы мембраны.
Для нормальной производительности мембраны необходимо 3 - 3,5 атм (что не всегда бывает в городской системе водоснабжения - нужен повышающий насос). А т.к. производительность омоса не велика - фильтр комплектуется гидроаккумулятором емостью 10 л. А для экономичного расхода очищенной воды, выводят отдельный краник (в комплекте).
Таким образом, установка осмоса позволяет уничтожить источник появления накипи в нагревательных приборах. Установка осмоса для очистки воды на молекулярном уровне, насыщает воду кислородом, который можно даже увидеть, благодаря появляющимся пузырькам на стенках стеклянного сосуда.
Метод обратного осмоса применяется в производстве бутилированной питьевой воды, в производстве прохладительных напитков, сокосодержащих напитков, самых известных сортов пива и высококачественных ликероводочных изделий.
|
