Принцип работы фильтра обратного осмоса аквафор

Обновлено: 27.04.2024

это фильтр для воды, основой которого является обратноосмотическая мембрана.

Напор, который есть в водопроводных трубах проталкивает воду через эту мембрану. Сетка мембраны такая тонкая, что пропускает внутрь только воду, а все примеси, которые содержатся в воде, остаются на стенках мембраны, затем смываются в канализацию, а очищенная вода проходит дальше.

Современные системы обратного осмоса, которые монтируются под мойку состоят из:

гидроаккумулятора (в некоторых комплектациях с насосом-помпой) ;
фильтра механической очистки от грубых примесей;
угольного фильтра, удаляющего хлор и органику;
фильтра с полупроницаемой мембраной, что является основой обратного осмоса;
постфильтра финишной очистки;
минерализатора.

Как всё это работает?

Есть разные варианты и комплектации фильтров обратного осмоса, но суть их одна и так же.

Гидроаккумулятор нужен для поддержания напора воды, в некоторых комплектациях так же есть насос - помпа. Если давление воды будет низкой, то фильтр попросту не будет работать, так как вода не пройдет через мембрану.

Мембрана очень плохо реагирует на хлор, органику и грубые примеси, поэтому устанавливаются предфильтры механической и угольной (сорбционной) очистки . Такие фильтры убирают всё, что может повредить мембрану. Если их не устанавливать, то мембрана испортится довольно быстро, и её придётся часто менять.

Обратноосмотическая мембрана - это тонкая полимерная пленка, нанесенная на инертную подложку, полностью проницаемую для воды, но непроницаемую для примесей. Чистая вода проходит через мембрану, а примеси сливаются в канализацию.

После мембраны стоит фильтр финишной очистки , который убирает органолептику - запах и цветность.

Так как после прохождения всех фильтров вода становится дистиллированной, то необходима минерализация , чтобы такую воду можно было пить и она не вымывала минеральные вещества из организма человека.

Зачем нужен фильтр обратного осмоса?

Если в трубах вода не самого высокого качества, а тратиться на бутилированную воду каждый день вы не хотите, то обратный осмос - идеально вам подходит.

У вас в кране всегда будет чистая питьевая вода, дополнительно минерализованная, при этом она не будет застаиваться, как в кувшинных фильтрах.

Такую воду можно не только пить, но умываться и чистить зубы. Ваша кожа скажет вам спасибо.

Обратный осмос — это технология очистки воды, при использовании которой жидкость под давлением проходит через синтетическую мембрану, задерживающую примерно 98% загрязняющих веществ, солей и примесей.

Обратный осмос считается одним из самых эффективных способов подготовки воды. Причем не только в бытовых условиях (для питья) и в промышленности, но и для решения более глобальной задачи — опреснения и очистки воды в регионах, где есть проблемы с питьевой водой. Рассказываем, как работает технология.

Что такое осмос

Осмос — это естественное явление, которое лежит в основе обменных процессов в живой природе. Благодаря ему организмы, например, получают питательные вещества и выводят продукты жизнедеятельности.

Это происходит потому, что в части растворителя возникает осмотическое давление , которое заставляет молекулы перемещаться в раствор, разбавляя его. Таким образом объем раствора увеличивается, создавая гидростатическое давление. В тот момент, когда осмотическое и гидростатическое давление уравновешивают друг друга, процесс осмоса прекращается.

Яркие примеры осмоса — корни деревьев, которые впитывают воду из почвы. Так же работают почки в организме, поглощающие воду из крови.

Обратный осмос

Осмос происходит естественным путем, не требуя затрат энергии. Но если оказать давление на ту часть контейнера, где находится раствор, запустится аналогичный процесс в другую сторону — это и есть обратный осмос .

В процессе обратного осмоса полупроницаемая мембрана будет пропускать молекулы воды, но остановит большую часть солей, органических веществ, бактерий и других примесей. Но для этого нужно оказать давление, которое будет превышать естественное осмотическое давление.

Что такое полупроницаемая мембрана?

Это специальная двухслойная синтетическая мембрана. Она состоит из селективного слоя — самого барьера для примесей, и армирующего слоя, который влияет на прочность мембраны. Они производятся из ацетата целлюлозы, армированного полиамида или тонкопленочных композитов.

Технология обратного осмоса способна удалить из воды 90–98% солей, органических веществ, бактерий и других частиц. Правильно работающая система задерживает примеси с молекулярной массой больше 150. В результате получается вода, которая не требует кипячения и очистки другими способами.

Обратный осмос эффективен при очистке поверхностных и грунтовых вод, а еще соленой воды не только в бытовых, но и в промышленных масштабах. Эту технологию используют в фармацевтической промышленности, при производстве продуктов питания и напитков и во многих других сферах.

Но у систем обратного осмоса все-таки есть недостаток: они пропускают растворенные в воде газы, например водород, кислород или азот. Из-за этого в очищенной таким методом воде может быть немного пониженный уровень pH. Вода с пониженным уровнем pH более агрессивно воздействует на металл, за счет чего увеличивается интенсивность коррозии металлических водопроводных труб. А это, в свою очередь, позволяет попадать в воду частицам свинца, меди и железа.

Если постоянно пить такую воду, металлы могут накапливаться в организме, создавая потенциальные риски для здоровья. Но их удастся избежать, если следить за кислотностью воды и состоянием водопроводных труб.

Обратный осмос в обычной жизни

Домашние системы обратного осмоса — это небольшие устройства , которые работают при давлении до 3 атмосфер. Они производят несколько литров воды в сутки. Это не очень много, но вполне достаточно для квартиры или дома. Воду после обратного осмоса можно пить сразу.

Как правило, мембраны обратного осмоса меняют или чистят 1–4 раза в год, в зависимости от качества поступающей воды. Понять, что время пришло, можно по внешним признакам: снизился напор воды, начались перепады давления.

Очистку мембраны производят с помощью реагентов с повышенным и пониженным pH. Все загрязнения делятся на несколько основных групп загрязнений:

Коллоидные примеси — частички глины, угольная пыль и прочие примеси, которые прошли через фильтры предварительной очистки;
Неорганические соли — карбонаты кальция и магния, железо, марганец и другие металлические соединения, создающие плотные отложения в мембране;
Органические вещества, чаще всего природного происхождения, создают слизь между листами мембраны;
Биологические обрастания — колонии водорослей и микроорганизмов, которые оседают и размножаются в корпусе мембраны.

Отложения неорганических солей помогут устранить кислые растворы (pH 7).

Важно: все растворы для очистки обратноосмотических мембран достаточно агрессивны и могут быть опасными для здоровья, поэтому нельзя забывать о технике безопасности, а лучше обратиться в сервис.

Всё, что нужно знать про обратный осмос в одном абзаце

Обратный осмос — это эффективная и проверенная годами технология очистки и опреснения воды. Если правильно установить и вовремя очищать систему, она прослужит несколько лет и не потребует дополнительных трат.

Очистка воды

Необходимость очистки воды, подающейся в кран из центрального водопровода, достаточно актуальна для жителей многих российских регионов. Один из наиболее эффективных способов очистки воды в быту, это мембранные фильтры, действующие по принципу обратного осмоса. Обратный осмос – технология фильтрации, широко применяемая в пищевой промышленности во всём мире. В данной статье разберём, как действуют мембранные фильтры обратного осмоса для очистки воды, каковы критерии выбора, марки лучших мировых производителей и принцип их работы.

Прямой и обратный осмос

Понять, что такое системы обратного осмоса, можно лишь ознакомившись с принципом работы прямого осмоса.

Он лежит в основе жизнедеятельности всех без исключения живых организмов на нашей планете. Подобным образом происходит процесс снабжения клеток растений и животных микроэлементами и прочими полезными веществами, этот же природный процесс лежит в основе водно-солевого баланса.

В двух словах данный процесс можно описать так:

По одну сторону полупроницаемой мембраны располагается раствор неких веществ (например, соляной), а с другой – чистая вода.
В данной ситуации будет происходить процесс проникновения чистой воды сквозь мембрану, и разбавление ей раствора.
Происходит этот процесс диффузии до тех пор, пока осмотическое давление, под действием которого происходит перемещение молекул воды в раствор, не сравняется с гидростатическим. Тогда система приходит в равновесие.

При обратном осмосе весь процесс повторяется с точностью до наоборот. Он происходит под действием не осмотического, а гидростатического давления, которое заставляет раствор проходить сквозь мембрану, проникая в резервуар с чистой водой.

Схема циркуляции воды в установке обратного осмоса.

Мембрана исполняет роль фильтра, пропуская сквозь себя молекулы воды, и задерживая растворённые в ней примеси. Это свойство лежит в основе принципа действия обратного осмоса, использующегося в современных бытовых фильтровальных установках.

Принцип работы мембранного фильтра.

Мембранные фильтры обратного осмоса имеют такой размер отверстий, что может пропускать сквозь себя только молекулы воды, задерживая все растворённые примеси, в том числе и болезнетворные микроорганизмы. Процеженная и пригодная к употреблению вода подаётся в кран, а отфильтрованный осадок удаляется в канализацию.

Главным рабочий компонент фильтра на основе обратного осмоса – полупроницаемая мембрана, выступающая в качестве последнего, и основного барьера на пути различных загрязнителей. Сквозь неё, под давлением, пропускается вода, ранее уже прошедшая предварительную фильтрацию. Мембрана обратного осмоса имеет в среднем величину пор в 1:10000 мм, и не пропускают сквозь себя никаких растворителей, лишь молекулы воды способны просочиться сквозь них.

Принцип работы обратноосмотического фильтра

Работа обратноосмотических фильтров заключается в подаче в ёмкость, разделённую мембраной, под давлением воды, требующей очистки. Это может быть вода из центрального водопровода, либо из автономного источника – скважины или колодца. Поступая в одну половину ёмкости, жидкость буквально продавливается сквозь фильтр. Разберём подробнее, как работают установки обратного осмоса, используемые для бытовых нужд.

Конструктивно бытовые фильтры обратного осмоса состоят из ряда модулей, быстро заменяемых при окончании их срока эксплуатации. Время службы каждого модуля индивидуально, и определяется техническим регламентом, а также уровнем нагрузки на него в процессе работы. Система включает в себя несколько уровней защиты. На начальном этапе очищаемая вода пропускается сквозь фильтр грубой очистки, сделанный из полипропилена. Он задерживает крупные взвешенные частицы, размером до 0,5 мм.

Схема подключения обратного осмоса

Далее водопроводная вода поступает в модуль с угольным фильтром, который задерживает более мелкие органические и минеральные примеси. Это взвеси опасных для здоровья тяжёлых металлов, таких как ртуть или свинец, частицы нефтепродуктов, прочие химические элементы. Угольные фильтры способны задерживать более мелкие компоненты, растворённые в жидкости, минимальный размер которых составляет 1 микрон.

Прошедшая сквозь мембрану вода практически кристальной чистоты, подаётся в накопительный бак, а оттуда – в кран для питьевой воды. Пользоваться её можно без предварительного кипячения, и для питья, и для варки пищи. Не прошедший сквозь мембранный фильтр загрязнённый раствор смывается в канализационный коллектор. Подобным образом очищается вода методом обратного осмоса. При уменьшении запасов чистой воды в накопителе, система в автоматическом режиме запускается, производя фильтрацию и вновь заполняет бак.

Мембранный фильтр для обратного осмоса

Фильтр с системой обратного осмоса обычно устанавливается непосредственно в месте водозабора, то есть, на кухне, в столешнице или под мойкой.

Врезка производится непосредственно в трубопровод холодного водоснабжения, чтобы аппаратура могла функционировать отдельно от водоразборного крана общего назначения. Фильтрующие модули имеют свой индивидуальный ресурс работы, по истечении которого их потребуется заменять на новые.

Критерии выбора системы обратного осмоса

Стоимость систем очистки воды с обратным осмосом достаточно высока, порой достигая десятков тысячей рублей. Точно так же, широк диапазон устройств по своим эксплуатационно-техническим характеристикам. Поэтому, к выбору фильтра обратного осмоса нужно подходить как можно ответственнее.

Чтобы подобрать правильно аппарат, нужно учесть следующие критерии выбора:

Количество степеней очистки. Минимальное количество фильтров, для высококачественной очистки питьевой воды должно быть не менее 3-х.
Наличие дополнительных функций. Так, некоторые компании-изготовители оснащают свои модели бытовых фильтров обратного осмоса минерализаторами, вновь наполняющими воду необходимыми для организма микроэлементами, которые задержала мембрана. Для обеззараживания водопроводной воды могут использоваться ультрафиолетовые лампы, убивающие бактерий.
Качество изготовления аппаратуры. Например, все отдельные модули и детали должны быть хорошо подогнаны друг к другу, без зазоров и щелей. Пластик должен использоваться только пищевой, без постороннего химического запаха. Высокого качества должны быть уплотнители и соединительные элементы, во избежание снижения внутреннего гидростатического давления и падения производительности.
Производительность. Процесс наполнения накопительного бака у большинства фильтров для воды с обратным осмосом достаточно длителен. На это влияет несколько факторов – концентрация загрязнений в воде, показатель проницаемости мембраны, давление в центральном водопроводе. Поэтому, если у вас большая семья, то следует приобретать более производительный фильтрующий аппарат с накопительным баком большого объёма.
Необходимое для работы аппаратуры давление в водопроводе. У различных систем очистки воды для дома этот показатель может варьироваться в достаточно большом диапазоне – от 2 до 8 атмосфер. Поэтому, для разных моделей придётся либо повышать давление, путём установки дополнительной помпы, либо понижать с помощью редуктора.
Эксплуатационный ресурс расходных элементов. У дорогих моделей, соответственно, и расходники более дорогие, но прослужить они могут дольше.
Разновидность колбы. Выполненные по принципу блокированных модулей стоят дороже, но замена их производится проще. Колбы-наполнители дешевле, но самостоятельно менять их будет сложнее.
Габариты аппаратуры. Прежде, чем решить, какую выбрать модель для очистки воды, нужно измерить подмоечное пространство – войдёт ли туда фильтрующая аппаратура?

Рейтинг фильтровальных систем для очистки водопроводной воды

Ну и немаловажный критерий выбора – это репутация компании на мировом рынке. В идеале, конечно, лучше покупать наиболее дорогое оборудование от ведущих мировых производителей. Оно априори качественнее дешёвых моделей неизвестных компаний из Китая и юго-восточной Азии. Но подобные дорогие модели по карману не каждому россиянину.

В связи с этим, выбирая фильтр с осмосом, желательно найти наилучший консенсус между ценой и качеством. Ниже рассмотрим лучшие фильтры обратного осмоса, представленные на отечественном рынке.

Рейтинг фильтров с обратным осмосом, в соответствии с оценками экспертов, отзывами пользователей и их эксплуатационно-техническими характеристиками, выглядит следующим образом.

Компактный обратноосмотический бытовой фильтр для питьевой воды, имеющий 5 степеней очистки.

Удобство его состоит в возможности раздельного размещения блоков. Если не хватает места непосредственно под мойкой, фильтры можно разместить в соседнем шкафу.

Полимерная мембрана изготовляется в Соединённых Штатах, и отвечает самым высоким критериям качества. Для соединения используются фитинги компании John Guest, отлично зарекомендовавшие как высококачественные соединительные элементы.

Накопительный бачок ёмкостью 5 литров.
3 сменных фильтровальных модуля: из полипропилена, волокнистых гранул и сорбентов, и собственно осмотическую мембрану.
Комплект соединительных трубок.
2 крана, один для водопроводной воды, второй – для очищенной.
Переходная муфта для соединения с канализационным коллектором.

В комплект аппаратуры, помимо мембранного фильтра входят минерализатор воды, и активатор.

Помимо того, она оснащена ЖК-дисплеем, встроенной электрической помпой, включающейся в работу при снижении давления в водопроводной системе, электронными датчиками напора и прочими высокоинтеллектуальными компонентами.

Это весьма производительная модель, способная выдавать в сутки до 228 литров питьевой воды, что достаточно для покрытия нужд самой большой семьи.

Фильтрация производится в 5 этапов:

Мембрана подлежит замене через каждые полтора годы работы, модули грубой очистки – ежегодно. Ёмкость накопительного бака составляет 8 л.

Вывод по теме

На современном рынке представлено большое количество бытовой фильтрующей аппаратуры, работающей по принципу обратного осмоса. Из-за большой разницы их технических характеристик, цены и области предназначения, нельзя однозначно выделить самые лучшие. Более полно разобраться в специфических особенностях фильтровальных систем, предлагаем посмотреть следующее видео по данной теме.

Среди минусов использования фильтра воды с обратным осмосом можно назвать их неэкономичность. При получении 1 литра чистой питьевой воды в канализацию сливается порядка 3 литра воды в виде раствора с загрязнителями. Поэтому производить очистку обратным осмосом рекомендуется только питьевой воды, и используемой для приготовления пищи.

Водопроводная вода в большинстве городов и стран является непригодной для питья, поэтому в современном мире особо остро стоит вопрос домашней фильтрации воды. На современном рынке можно найти различные виды устройств, позволяющих достаточно быстро очистить воду в домашних условиях. В этой статье будет рассмотрен один из самых современных и эффективных способов домашней фильтрации воды – методом обратного осмоса.

Прежде чем рассказать об обратном осмосе, стоит отметить, что необходимо отдавать предпочтение исключительно проверенным моделям известных брендов, дабы избежать проблем с плохой фильтрацией и последующими вопросами со здоровьем.

Принцип работы обратноосмического фильтра

Осмос – мембранный способ деления различных суспензий и растворов на составные части методом прохождения их через наполовину проницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Обратноосмический метод работает с точностью наоборот. В данном случае, вода, подаваемая под давлением из водопровода, поступает из раствора большей концентрации в раствор с меньшей концентрацией, очищаясь таким образом от микробов, вредных химических компонентов и бактерий. Мембрана системы пропускает только частицы такого же или меньшего диаметра с водными молекулами.

На бытовом уровне данный метод был испробован еще в Древней Греции для превращения соленой воды в пресную. Развитие обратноосмической фильтрации в промышленных условиях началось лишь в конце 20 века. Спустя десятки лет обратноосмическая система приобрела компактные размеры и активно применяется для фильтрации воды даже в бытовых условиях.

Устройство фильтра данного типа

Обратноосмическая система фильтрации в бытовых условиях состоит из нескольких фильтровальных блоков и мембраны. Также она включает в себя резервуар для фильтрованной воды примерно на 10 литров. Данная установка беспроблемно помещается под раковиной. В окончании системы, непосредственно перед мембраной, располагается 2 дополнительных фильтра, которые убирают из воды оставшийся хлор и ржавчину или частички песка.

После этого вода поступает на мембрану и в бак для очищенной воды. Оставшаяся вода с большим содержанием вредных веществ сливается в канализационную систему во избежание засорения мембраны. После накопительного бака вода также проходит дополнительную финишную фильтрацию и становится пригодной для питья.

Характеристики фильтра

Обратноосмические системы обладают значительным ресурсом и способны пропустить до 15 000 литров воды. Суточная производительность такой системы равна от 150 до 250 литров. Таким образом, для небольшой семьи (3-4 человека) данной установки даже при небольшом ресурсе будет достаточно на 2-3 года. Вода, прошедшая такую фильтрацию, не только очищается от примесей, но и от ряда бактерий и микробов.

Но стоит помнить, что каждые полгода необходимо заменять картриджи предварительной фильтрации. А раз в год – и картриджи финишной фильтрации. Подобные манипуляции в современных обратноосмических системах не составят труда и не займут много времени.

Читайте также: