В статье рассмотрим работу фильтра обратного осмоса — технологии, широко применяемой в промышленности для достижения высокого качества очистки воды. Описывая суть процесса, мы осветим основные принципы работы данного устройства и его отдельных элементов. Таковы вопросы, на которые мы попытаемся ответить.

Технология обратного осмоса является одной из самых популярных на сегодняшний день для очистки воды. Ее основное отличие от других методов заключается в использовании полупроницаемой мембраны, которая позволяет пропускать молекулы воды, но задерживает соли, микробы и другие загрязнители. В результате процесса очистки вода становится кристально чистой.

Принцип работы фильтра обратного осмоса опирается на давление. Когда вода проходит через мембрану, ее молекулы передвигаются вдоль градиента давления: от высокого давления на стороне входа к низкому давлению на стороне выхода. При этом, часть воды проходит через мембрану, а остальная часть — нет.

Важным элементом фильтра обратного осмоса является бустерная помпа, которая потребляет энергию для создания необходимого давления. Еще одним важным элементом является запасной резервуар, который накапливает воду после очистки, обеспечивая продолжительное использование воды кристально чистой.

В заключении можно сказать, что принцип работы фильтра обратного осмоса позволяет достигать высокой эффективности очистки воды, именно поэтому он является наиболее востребованным методом в различных промышленных сферах.

Работа фильтров обратного осмоса для предприятий: в чем заключается принцип работы

Применение обратноосмотического фильтра получило широкое распространение с 1970-х годов. Он используется в промышленности для обессоливания морской воды и очищения пресной воды от примесей, чтобы сделать её пригодной для питья или технических нужд. Фильтры обратного осмоса используются и для производства, но сейчас они стали доступны также для очистки воды в бытовых условиях.

Принцип работы фильтра обратного осмоса заключается в том, что жидкость подается под давлением через ячеистую мембрану. Мембрана представляет собой молекулярное сито с настолько узкими отверстиями, что пропускают сквозь себя только молекулы воды и сходные по молекулярному размеру другие химические соединения. Вредные примеси, такие как тяжелые металлы, нитриты, нитраты и фосфаты останавливаются на мембране.

Модули обратного осмоса предназначены для фильтрации инородных включений, и могут удалить до 99,9% примесей. Также существуют простые и относительно дешевые мембраны, подходящие для бытовых нужд, к примеру, для полива растений, однако они останавливают только 80–95% примесей.

Фильтры обратного осмоса, используемые для очистки бутилированной и водопроводной воды в малых масштабах, недороги и не являются производительными, как многие промышленные фильтры, поэтому они могут использоваться в качестве магистральных фильтров для очистки воды в обычных квартирах.

Характеристики промышленных установок обратного осмоса

При установке обратного осмоса в промышленности использование множества элементов является необходимым. Каждый из них выполняет свою функцию и помогает создать процесс очистки. Вот основные элементы:

• Фильтрация тонкой очистки воды от крупных частиц, которые могут повредить мембрану.
• Система подготовки реагентов, которые могут изменить химический состав примесей.
• Насос высокого давления, который может быть выполнен в разных конструкциях.
• Блок фильтрующих модулей.
• Панель управления.

В процессе очистки часто используют полупроницаемую мембрану, свернутую в спираль. Она позволяет производить фильтрацию воды: неочищенная вода на вход и очищенная вода на выходе, при этом образуется два потока - вода с концентрированными и очищенная примесями. Давление помогает проходить через поры мембраны, которые удерживают тяжелые металлы, соли, инородные соединения и некоторые бактерии. Кроме того, есть возможность сохранения растворенного в воде кислорода.

Если нужно временно сохранить очищенную воду, особенно если ее расход неравномерный, в систему добавляют накопительный бак. Также очищение воды не может происходить быстро, из-за того, что фильтрующие элементы подвергаются большой нагрузке.

За счет простоты и эффективности, понимание процессов обратного осмоса было актуально в течение длительного времени. Еще древние греки использовали подобную технологию для опреснения морской воды. Они создавали сосуд с стенками из воска, куда спускались в море. Вода, проникая через стенки сосуда, очищалась и приобретала свойства пресной.

Функциональность промышленных фильтров обратного осмоса может различаться, однако они имеют общие особенности в своей работе и характеристики.

Производительность фильтра с мембраной может варьироваться от 125 до 2000 литров в час, а в некоторых случаях и более. При правильной эксплуатации мембрана может использоваться до 5 лет. Тем не менее, это зависит от качества мембраны и способности следовать инструкциям по уходу.

Промышленные фильтры обратного осмоса обычно работают без прерываний, как минимум 1 час, и перерыв не должен превышать 2 дня. При длительном бездействии, мембрану фильтра необходимо химически обработать, чтобы избежать увеличения количества бактерий и отложений солей в мембране.

Качество очистки в системах промышленного обратного осмоса может достигать до 100%. Однако мембрана очень чувствительна к механическим и химическим повреждениям. Некоторые из них могут привести к блокировке "пор" мембраны в результате наложения бактериальных колоний и коллоидных веществ. Кроме того, мембраны чувствительны к окислам металла (например, ржавчине), песку и глине. Этим обусловлено наличие дополнительных фильтров, которые обеспечивают двойную защиту мембраны.

Также важно регулярно проверять и чистить фильтр. В некоторых конструкциях мембрана очищается дополнительным потоком во время работы.

Промышленные фильтры обратного осмоса необходимы в любой промышленности, где требуется очистка воды, приближенной к дистилляции. В основном фильтры используются в пищевой промышленности, теплотехнической отрасли, химической и нефтехимической промышленности, парфюмерно-косметической, лесной, целлюлозно-бумажной и медицинской отраслях. Кроме того, фильтры используются в тяжелом машиностроении, энергетике и металлургии.

Как выбрать лучший фильтр обратного осмоса

На рынке сегодня представлено большое количество фильтров обратного осмоса различных марок. Среди них можно выделить популярные бренды из Кореи, США, Тайваня и Украины, однако, фильтры отечественного производства часто превосходят импортные модели по качеству и имеют более доступную цену, благодаря сниженным транспортным расходам и отсутствию таможенных сборов. Уважаемыми российскими производителями можно назвать компании, такие как "Экволс", "Гидра Фильтр", "Аквафор", "Экодар", "Водэко", "Гейзер" и другие.

Однако, для выбора лучшего фильтра обратного осмоса необходимо учитывать ряд ключевых характеристик, а также просчитать стоимость владения, включающую в себя все затраты на эксплуатацию фильтра. Важно оценить мощность, потребление энергии, расход на обслуживание и потери в процессе удаления грязной воды. Определиться с выбором поможет консультация специалиста, который сможет рекомендовать наиболее оптимальный вариант фильтра обратного осмоса в зависимости от особенностей его использования.

За счет использования метода обратного осмоса, вода проходит наивысшую степень очистки среди других типов фильтрации. Она полностью безопасна для здоровья людей и техники, использующей ее, но не содержит микро- и макроэлементов, которые необходимы для нашего организма. Чтобы придать этой фактически идеально чистой, но лишенной жизни воде необходимые для потребления ионы солей и другие полезные вещества, используют минерализаторы. Однако, в случае использования очищенной обратным осмосом воды, например, в теплогенерирующих установках, дальнейшая минерализация не рекомендуется.

Таким образом, у лучших фильтров обратного осмоса есть несколько недостатков:

• Не все они удаляют мельчайшие органические частицы и газообразный хлор (дополнительные модули очистки могут быть необходимы).
• Фильтрация приводит к снижению объема воды на выходе, который уменьшается до трети из-за того, что загрязненные фракции удаляются вместе с отходами, что снижает рентабельность использования фильтров.
• Использование очищенной воды таким способом может быть вредным, так как натрий, кальций, магний, калий и другие полезные элементы также удаляются. Это может привести к заболеваниям костей, зубов и кожи при длительном употреблении. Вместе с тем, снижение содержания солей в промышленной воде - необходимое условие для долгосрочной эксплуатации таких установок, в частности, теплоустановок.

Подходя к выбору очистной системы с учетом потребностей своего производства, с использованием рекомендаций экспертов и проверенных обзоров отдельных фильтров обратного осмоса, можно найти подходящее оборудование. Только учитывая конкретные требования и особенности каждого случая, можно сделать выбор в пользу наилучшей очистной системы.

Фото: freepik.com