Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Назначение и принцип работы систем обратного осмоса

Обратный осмос — это процесс, основанный на повышении уровня давления воды до значений от 10 до 65 бар, позволяющих обеспечить движение молекул воды сквозь полупроницаемую мембрану. Растворенные в воде соли и тяжелые металлы, микроорганизмы и органические соединения не пройдут через фильтры для воды обратного осмоса и в виде концентрата будут удалены в дренажную систему. Практика показывает, что применение систем обратного осмоса позволяет очистить 80–99,7 % солей, содержащихся в воде. Этот показатель зависит также от типа используемых очистительных мембран, схемы и конструкции оборудования, состава воды.

После прохождения фильтров обратного осмоса вода может использоваться в паровых котлах (способствует повышению КПД за счет снижения количества их продувок и предотвращает коррозию), при производстве напитков, в различных отраслях промышленности (медицинской, электронной, металлургической, машиностроительной).

Как явление, осмос присутствует во всех живых организмах и лежит в основе процесса обмена веществ. Благодаря ему организм может самоочищаться от шлаков и обогащаться питательными веществами. Наиболее наглядно этот процесс можно увидеть, наблюдая за двумя соляными растворами, имеющими различную концентрацию, разделенными полупроницаемой мембраной. Явление состоит в том, что мембрана способна пропускать только ионы и молекулы определенного размера. Одновременно она служит непреодолимым барьером для молекул больших размеров. В результате очистка обратным осмосом основывается на том, что молекулы воды способны преодолевать мембрану, а соли, растворенные в ней, — нет. 

В том случае, когда концентрация растворов разная, перемещение молекул воды через мембрану будет происходить в направлении от слабо концентрированного к более концентрированному. На это направление не может повлиять величина внешнего давления. Разность высоты уровней различных по концентрации соляных водных растворов прямо пропорциональна величине силы, под действием которой молекулы воды преодолевают мембрану. Эта сила получила название «осмотического давления». Его величина является одним из основных параметров, учитываемых при проектировании и производстве установок и применяемых в них фильтров для воды. Обратный осмос возникает тогда, когда на соляной раствор с высокой концентрацией действует давление от 10 до 80 бар, то есть — превышающее осмотическое. При этом условии молекулы воды начнут перемещаться в направлении раствора с меньшей концентрацией. Именно на этом принципе основана работа всех установок очистки обратным осмосом. 

Расщепление веществ, растворенных в воде при обратном осмосе, осуществляется на молекулярном уровне. В результате на одной стороне мембраны фильтра скапливаются загрязнения, а с другой — собирается очищенная вода. 

Таким образом работа системы обратного осмоса обеспечивает значительно более высокий уровень очистки воды, чем установки, работающие на применении традиционных способов очистки и фильтрации механических частиц. Она превосходит и устройства, осуществляющие адсорбцию веществ при помощи активированного угля.

  

Мембраны и фильтры для воды обратного осмоса

Новейшие модели мембран для очистки обратным осмосом производятся из различных материалов. Наибольшее распространение получили изделия из полиамида. Они выполняются асимметричными с двухслойной конструкцией. Собственно обратноосмотический слой наносится на подложку, его толщина может составлять от 5 до 7 мкм. Толщина подложки равна примерно 100–200 мкм. Эта конструкция позволяет гарантировать эффективную работу фильтра при высоком давлении.

Такая мембрана в установке очистки обратным осмосом размещена рабочей поверхностью к воде, которую необходимо очистить. Поступающая сквозь поры фильтра обработанная вода (пермеат), выводится из замембранного пространства.

Приведенное ниже описание терминов даст возможность лучше понять принцип работы системы обратного осмоса в целом и конкретной установки в частности.

  • (Qf) — исходная вода, поступающая в устройство с мембранными элементами.
  • (Qp)т — обессоленная вода. Пермеат — часть исходной воды, прошедшей через фильтр. Расход пермеата измеряется в м³/ч. Его поток во время тестированияустановок очистки обратным осмосом фиксируется при температуре 25 ˚С, так как он очень зависим от изменения значений температуры.
  • (Qc) — расход концентрата, представляющий собой часть потока исходной воды с содержащимися в ней солями, не прошедшей через мембранные фильтры для воды при обратном осмосе.

Формула для расчета величины расхода исходной воды имеет следующий вид: Qf = Qp + Qc.

Особенности конструкции

Конструктивно мембраны представляют собой фильтр для воды для обратного осмоса, в котором вокруг центрального сборного коллектора свернуты сетчатые разделители. Два таких мембранных полотна склеиваются по периметру. Несколько мембранных конвертов вставляются в сборный коллектор одной из непроклеенных сторон. Между конвертами располагаются сетчатые ограничители. Вся система установки обратного осмоса сворачивается в виде спирали, в которой вода перемещается от одного элемента к другому, проникает сквозь мембраны и по внутренней части конвертов выводится в центральный коллектор. Примеси в видеконцентрата выводятся с противоположной стороны мембранного элемента.

При выборе типа установки, следует учитывать природу растворенных в воде химических элементов. Дело в том, что при обработке воды устройствами с одинаковыми фильтрами обратного осмоса многовалентные ионы задерживаются лучше, чем одновалентные. Порядок степени задержания ионов (в порядке увеличения) соответствует ряду распределения энергии гидратации:

H+ < NO3- < I- < Br- < Cl- < 

K+ < F- < Na+ < S042- < Ba2+ < Ca2+ < Mg2+ < Cd2+< Zn2+ < Al3+.

 

Все устройства очистки обратным осмосом предназначены для работы в следующих условиях:

температура поступающей воды — +10 ˚С;

  • содержание железа — не более 0,05 мг/л;
  • отсутствие свободного хлора;
  • уровень SDI — не более 3;
  • уровень солесодержания — 1 500 мг/л.

Наша компания предлагает купить системы обратного осмоса различных моделей. 

Комплекты оборудования, имеют следующие достоинства:

  • могут работать как в автоматическом режиме, так и при ручном управлении;
  • отличаются простотой монтажа, эксплуатации и обслуживания.

Мы предоставляем гарантию на все реализуемое оборудование.