Осмос для очистки воды: определение, конструкция системы и особенности работы фильтра

В последние годы увеличивается спрос на приобретение фильтра воды и монтаж его в квартире или на даче. Современного покупателя интересуют особенности, конструкция системы и секреты, как сделать правильный выбор.

Еще в Древней Греции были попытки примитивного опреснения морской воды. В 60-е годы ХХ века с этой целью были разработаны специальные устройства. На их основе при помощи инновационных технологий созданы современные фильтры для очистки воды. Осмотическое давление перемещает растворитель к мембране, которая пропускает одни вещества и препятствует прохождению других. Это способствует очищению жидкости, тем самым предотвращает отравления и вспышки инфекционных заболеваний.

В природе наблюдается интересное явление: лимфа и кровь омываются живыми клетками и после прохождения через оболочку, служащую мембраной, выводятся шлаки, а питательные и все полезные вещества остаются. Обеспечивается сбалансированный солевой и минеральный обмен. Живым организмам присущ природный осмос.

Существует два вида осмоса. Прямой – одностороннее проникновение молекул растворителя через специальную мембрану. Струя перетекает в сосуд до тех пор, пока не произойдет выравнивание концентрации содержания примесей в жидкости.

При обратном осмосе результат получается полностью противоположный: мембрана используется не для выравнивания плотности раствора, а для отделения очищенной воды от жидкости, насыщенной примесями. Внешнее давление действует на высококонцентрированный раствор, меняется его направление, дальше происходит продавливание через пластину и непосредственное освобождение от примесей, вредных для здоровья.

В водопроводы наших домов зачастую поступает не отвечающая нормативным показателям вода из ржавых и обветшалых труб. Оптимальным вариантом сделать ее питьевой будет схема подключения обратноосмотической системы. Агрегат подсоединяется к водопроводу, удобно размещается под любой мойкой.

Принцип действия: на первом этапе в больших вертикальных колбах происходит предварительная очистка, при которой задерживаются крупные частицы ржавчины, земли, песка, различных кусочков. Устраняются нефтепродукты, хлор, фенол и другие частицы. На следующем этапе после прохождения струи через полупроницаемую пористую мембрану уничтожаются болезнетворные микроорганизмы.

После этого образуются два потока: кристально чистый, не требующий кипячения, готовый к использованию медленно поступает в специальный резервуар, а жидкость с примесями попадает в дренажную систему. После финишной очистки струя через специальный кран попадает в любую емкость: стакан, кувшин, банку, чайник.

Мембрана – это фильтрующий элемент обратного осмоса. Она служит барьером и состоит из композитного полимера, имеющего неравномерную плотность. Два слоя соединены между собой. Фильтрация осуществляется через поры материала. Пропускает только молекулы кислорода и воды, а растворенные соли, вирусы, ионы металлов задерживаются.

Без нее концентрация в сосуде просто выравнивалась бы, но не уменьшалась. Струя проходит сквозь нее и в результате снижения концентрации раствора очищается.

Укомплектованность агрегата: фильтр предварительной очистки, фильтрующий блок, насосное оборудование, обвязка установки, регулирующие и контрольно-измерительные инструменты, промывной бак. Есть дополнительные картриджи: минерализатор, ионизатор, биокерамический картридж, умягчающий картридж.

Обратноосмотическое устройство состоит из нескольких картриджей с фильтрами и мембранами, бака для очищенной воды. Самая простая конструкция предусматривает три предварительных фильтра, мембрану и угольный фильтр финишной очистки. Более сложная включает в себя минерализатор, ионизатор, умягчающий и биокерамический активатор.

Дополнительный картридж-минерализатор обогатит воду магнием, натрием и кальцием. Ионизатор ионизирует и удаляет негативные ионы, а потому токсины не попадут в организм человека. Биокерамический активатор восстановит структуру природной воды. Умягчающий активатор отрегулирует жесткость.

Фильтры производят в сутки от 170 до 250 литров питьевой воды. Общий ресурс составляет от 4000 до 15000 литров. Семье из четырех человек хватит примерно на 2 года. Менять картридж предварительной очистки следует раз в полгода и раз в год – финишный.

О сбоях работы обратного осмоса может свидетельствовать непрерывное журчание жидкости, при работе насоса во время отключенной воды, отсутствия струи при заполненном баке, при появлении всевозможных посторонних звуков, при резком увеличении показаний счетчика.

Потребители ценят устройства за компактность размещения оборудования, автоматизацию установки, возможность встраивания дополнительных фильтрующих картриджей, непритязательность в процессе эксплуатации. В теплоэнергетике несомненным преимуществом считают низкие расходы при эксплуатации по сравнению с ионообменными аппаратами, так как в данном случае при отсутствии регенерации не требуются запасы реагентов.

Обратноосмотическая система очищает от растворенных веществ и микроорганизмов практически на 100% и делает воду по составу близкой дистиллированной. Удаляются хлор, марганец, кадмий, свинец, фосфаты, пестициды, нитраты и другие ненужные примеси. Новорождённым детям и людям, страдающим аллергией, предлагается ее использование без предварительного кипячения.

Кроме того, для изготовления арматуры и трубопроводной обвязки подбирается материал, устойчивый к коррозии, что положительно сказывается на длительности эксплуатации.

Широкий набор эксплуатационных характеристик привлекает и бытовых потребителей, и промышленные предприятия. Массовому употреблению способствует огромный выбор моделей обратного осмоса в продаже.

К недостаткам относится то, что слишком высокая степень очистки удаляет из воды полезные для организма кальций, магний и др. Требуется минерализация, а не полная очистка, которая может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям. По этой причине медицинские работники часто выступают против фильтрации водопроводной воды. Проблему предлагается решить путем минерализации специальными картриджами.

Если установлены счетчики, то необходимо знать, что ¾ жидкости в ходе фильтрации окажется в канализации.

Марка производителя – главный критерий выбора. Приобретение товара компаний, имеющих отличную репутацию, гарантирует длительный срок эксплуатации без внезапных поломок. Периодическая замена модулей неизбежна в любом случае, потому что устройство имеет определенный ресурс. Качество определяется по цвету колбы: белая или матовая без каких-либо разводов. Прозрачная поверхность колбы означает, что стенки очень тонкие и могут сломаться под напором высокого давления.

Корпус должен быть гладким и без пор, в которые легко проникают бактерии и твердые частицы. При использовании вторичного материала возникают микротрещины, приводящие к расколу корпуса. Для квартиры и для дома лучше выбрать бак с корпусом из пластика, а для дачи – из металла. Следует обратить внимание на число ступеней очистки, литраж бака, наличие насоса, присутствие дополнительного функционала.

Установка водоочистки производится с учетом того, какого качества вода поступает в дом. Чтобы не было сбоя работы системы обратного осмоса, нужно изучить напор.

При пониженном давлении прохождение струи через мембрану будет осуществляться с большим трудом, что сократит ее ресурс. При этом возникают и другие проблемы: быстро загрязняются картриджи предварительной очистки, накопительный бак не может наполниться до конца. Расход воды нерационально увеличивается.

Российским потребителям лучше воспользоваться фильтрами отечественных производителей, чем известных заграничных фирм. Зарубежные фильтры обходятся дорого, не рассчитаны на водопроводные трубы России. При их поломке могут возникнуть проблемы с поставкой запасных частей.

Сегодня в лучшей пятерке российских производителей фильтров обратного осмоса: Атолл, Гейзер, Новая вода, Барьер, Аквафор.

Лидирующую позицию занимает модель А-590Е компании Atoll. Привлекает стоимость, качество, высокая производительность. Но конструкция громоздкая. Для работы осмоса Атолл в водопроводной трубе давление должно варьироваться от 3 до 8 атмосфер. При резком повышении давления система может выйти из строя. Низкое давление приведет к работе наполовину вхолостую. Для устранения подобных недостатков разработана новая модель с насосом. Цена при этом повысилась.

Преимуществом фильтра Гейзер является уникальная сверхчувствительная мембрана с пропускной способностью которой 0,0001 микрона. Встроенный защитный слой не дает осесть грязи. Вода становится чистой и полезной благодаря фильтру, обогащенному кокосовым активированным углем.

Представитель рейтинга ТОП-5 Барьер имеет только четыре периода очищения. На первом этапе участвуют полипропиленовые волокна. На втором устраняется органика сорбционным фильтром. Третий период характеризуется удалением загрязнителей через дренаж с помощью ультратонкой мембраны из композитного полиамида. На четвертом этапе восстанавливаются минералы в виде кондиционирования.

Компания Аквафор представляет прибор тонкой очистки Морион. Он компактный с универсальной автоматикой и специальным накопителем. В дренаж сливается меньше раствора, а потому в баке всегда есть не менее пяти литров очищенной воды. Стопроцентная фильтрация ведет к тому, что для возврата утраченных минералов фильтр превращается в многокорпусный и более дорогой.

Одной из последних модификаций является смарт-система от компании Новая вода. Помимо обратноосмотического фильтра, система снабжена минерализатором и биокерамическим активатором.

Из множества новинок этой компании можно отметить, что автоматическая 6-ступенчатая система с электронным управлением имеет дисплей, электрическую помпу, электрические датчики и клапаны. При загрязнении мембраны осуществляется промывка.

Новейшая разработка – Шунгит+ с шестью этапами очистки. В активации струи участвует кремниево-шунгитный наполнитель, где кремний обеззараживает воду. Прекрасный очиститель с бактерицидным действием.

Особенности фильтров обратного осмоса подробно описываются в следующем видео.