Бытовая система RO обратного осмоса

          Все системы обратного осмоса китайского производства поставляются производителями и продаются в российских магазинах полностью укомплектованными всеми фитингами, крепежом. В базовый комплект поставки входят все  что вы видите на приведенной выше фотографии: Бак на 10 литров, кран, фильтровальная установка с  тремя картриджами – на снимке расположены вертикально, мембрана обратного осмоса – на снимке расположена в нижнем горизонтальном баллоне, картридж с солями минерализующими  отфильтрованную воду, клапан для автоматического отключения воды от водопровода при наполнении бака.

       'Осмос - это процесс, в котором вода и питательные вещества поставляются в живые клетки. При прямом естественном осмосе вода и питательные вещества поступают в живую клетку из разбавленного в более концентрированный раствор клетки через полупроницаемую стенку  живой клетки избирательно так, что  внутрь клетки через мембрану проходят лишь необходимые для ее  жизнедеятельности  химические вещества, соединения и растворенные в воде газы. При этом давление внутри клетки выше чем давление в разбавленном растворе снаружи живой клетки. Это можно видеть на примере не скошенной растущей травы: За счет избыточного давления внутри клеток стебли травы упругие, растут вертикально и не падают под напором ветров. Но стоит траву скосить, немного полежать ей под солнцем и вследствие испарения воды клетки а значит и стебли  травы становятся вялыми и пожухлыми.
       В системах обратного осмоса вода через полупроницаемую мембрану поступает  из концентрированного загрязненного раствора воды в слабо концентрированный раствор  отфильтрованной очищенной воды. С помощью обратного осмоса, можно удалить из воды все взвешенные вещества, до 99% от растворенных твердых веществ и практически все бактерии, пестициды и вирусы.
        Более подробно об осмосе и обратном осмосе читайте на ниже на этой странице.
Ступени очистки  воды:
Первый картридж :  
       Фильтр из вспененного полипропилена с порами размером 5 микрон максимум. Удаляет все твердые вещества из воды, ржавчину и коллоиды.
Жизнь фильтра – примерно 6 месяцев и зависит от загрязненности воды и объема использования.
Второй картридж :
       Фильтр из гранулированного кокосового активированного угля.  Поглощает неприятные запахи, цвет, хлор, хлорную известь, пестициды,  химические канцерогены и т.д.
Жизнь фильтра – примерно 6 месяцев и зависит от загрязненности воды и объема использования.
Третий картридж :
       Фильтр из активированного угля.  Выполняет те же функции что и второй фильтр.
Жизнь фильтра – примерно 12 месяцев и зависит от загрязненности воды и объема использования.
Четвертый картридж - R.O. мембрана обратного осмоса :
       Внешне представляет собой тонкую каучуковую пластину, толщиной около 0,5 мм, с порами размером примерно в 1 ангстрем с прокладками, свернутую в рулон. Мембрана,  используя функцию обратного осмоса, очищает воду от вирусов, бактерий, токсинов, тяжелых металлов: Al, Hg, As ... .пропуская при этом растворенный в воде кислород, из-за которого вода становится очень приятной на вкус, буквально «живой». Производительность мембраны и соответственно всей установки, примерно 200 литров воды в сутки.
Жизнь мембраны – примерно 5 лет и зависит от загрязненности воды и объема использования.
Пятый картридж :
Минерализует отфильтрованную воду полезными  для организма человека минеральными солями.
 
На снимке:   Бустерный  бесшумный электронасос и электромагнитный клапан.
       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 очищаются сотни тысяч тонн питьевой воды в сутки.
       Совершенствование технологии сделало возможным применение обратноосмотических систем в домашних условиях. На настоящий момент в мире уже установлены миллионы таких систем. Получаемая обратным осмосом вода имеет высокую степень очистки. По своим свойствам она близка к талой воде древних ледников, которая признается наиболее экологически чистой и полезной для здоровья человека.
       Принцип действия
 
       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 создаваемое насосом, 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. Кроме того, метод обратного осмоса гораздо проще и дешевле в эксплуатации по сравнению с ионообменными системами.

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. 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%-99%.
       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 вода получается свежая и вкусная.
        Модель АР-600P, производства Тайваньской фирмой Aquapro Industrial Co. ltd., представленная на этом снимке и снимках со страницы этого сайта, установленная мной в 2005 году дома на кухне – самая распространеенная в мире, но не самая совершенная система из гаммы бытовых установок. Она имеет 3 ступени предварительной очистки, плюс мембрану очищающую воду по принципу обратного осмоса, а также встроенный повысительный насос, включающийся автоматически при недостаточном давлении воды в городском водопроводе. Установка АР-600P может комплектоваться различными по производительности мембранами обратного осмоса - RO 50, RO 60, RO75 и RO100 произведенные корпорациями FULLCOME, VONTRON или FILMTEC, производительностью 50, 60, 75 и 100 галлонов ( 1 галлон = 3,78543литла ) очищенной воды в сутки. Современные установки, аналоги по техническим параметрам, геометрическим размерам и весу, рассчитанные на использование в них едиентичных картриджей и мембран обратного осмоса, имеют дополнительно картридж-колбу с ультрафиолетовой лампой для обеззараживания воды, TDS-метр (солемер TDS) предназначенный для измерения совокупного числа частиц (жесткость воды), растворенных в воде солей, контроллер автоматически меняющий на непродолжительное время направление движения потока воды через мембрану обратного осмоса для промывки мембраны от загрязнения и продления срока ее службы.
       Экономические расчеты показывают, что если семья из 4-х человек будет использовать для получения питьевой воды обратноосмотическую установку (АР-600P) в качестве альтернативы покупки воды в 5-литровых бутылях в магазине, то установка окупится за 6 месяцев даже с учетом замены картриджей.

Корректировано,
Макаров Ф.В.,
14.05.12г.