Jak działa odwrócona osmoza: zasada działania drobnych urządzeń do oczyszczania wody

Wśród domowych systemów przygotowywania wody pitnej do spożycia pojawiła się ostatnio nowa opcja, zwana odwróconą osmozą. Ten zestaw filtrów i specjalna membrana kosztuje dużo, ale może dać szanse prawie każdemu analogowi.

Czy ma sens rozwidlenie? Aby uzyskać odpowiedź na to pytanie, musisz dowiedzieć się, jak działa odwrócona osmoza, a następnie skorelować koszty i wynik. Z naszą pomocą proces zapoznania się z zaawansowanym systemem leczenia przebiegnie znacznie szybciej i sprawniej.

Zebraliśmy i usystematyzowaliśmy wszystkie przydatne i wiarygodne informacje na temat membranowej stacji uzdatniania wody. Aby zakończyć postrzeganie, uzupełniliśmy materiał tekstowy o diagramy, ilustracje i filmy wideo o rekomendacje dla przyszłych klientów.

Praca odwróconej osmozy

Proces osmozy opiera się na właściwości wody do wyrównania poziomu zanieczyszczeń w roztworach oddzielonych membraną. Otwory w tej membranie są tak małe, że mogą przez nie przechodzić tylko cząsteczki wody.

Jeżeli w jednej części takiego hipotetycznego naczynia zwiększy się stężenie zanieczyszczeń, woda zacznie tam płynąć, dopóki gęstość cieczy w obu częściach naczynia nie zostanie wyrównana.

Odwrócona osmoza daje dokładnie odwrotny wynik. W tym przypadku membrana służy nie do wyrównania gęstości cieczy, ale do zbierania czystej wody z jednej strony i roztworu nasyconego zanieczyszczeniami z drugiej. Dlatego taki proces nazywa się odwróconą osmozą.

Wszystkie te cechy chemiczne są mało interesujące dla kupujących, szczególnie tych, którzy nie są zbyt dobrze zorientowani w nauce. Wystarczy, aby zrozumieli, że centrum systemu odwróconej osmozy jest specjalna membrana, której pory są tak małe, że nie przepuszczają niczego, co przekracza wielkość cząsteczki wody, a jest to znaczna część zanieczyszczenia zawartego w wodzie z kranu.

Niestety, cząsteczka wody nie jest najmniejsza na ziemi, na przykład cząsteczki chloru są znacznie mniejsze, więc mogą również przeciekać przez membranę. Ponadto kontakt z dużymi zawiesinami tej membrany jest przeciwwskazany. Jego małe pory podczas tej ekspozycji szybko się zatkają, a ten element będzie musiał zostać natychmiast wymieniony.

Ten schemat ilustruje pięć etapów oczyszczania wody za pomocą systemu odwróconej osmozy: wstępne czyszczenie za pomocą trzech filtrów, membrany i oczyszczania końcowego

Aby temu zapobiec, system odwróconej osmozy obejmuje również trzy dodatkowe filtryza pomocą którego woda przepływa wstępne przygotowanie. Membrana dzieli częściowo oczyszczoną wodę na dwie nierówne części. Około jedna trzecia napływającej objętości to czysta woda, która następnie wchodzi do zbiornika magazynowego.

Kolejne dwie trzecie objętości wody to część, w której skoncentrowane są zanieczyszczenia. Taki koncentrat jest odprowadzany do kanalizacji. Zwykle między zbiornikiem a kranem jest zwykle mały pojemnik. Zainstalowano tu wkład, który ma na celu poprawę jakości już oczyszczonej wody, na przykład w celu nasycenia jej przydatnymi minerałami.

Schematycznie zasadę odwróconej osmozy można opisać następująco:

1. Woda przepływa z systemu wodnego do filtrów wstępnych.
2. Następnie płyn przechodzi procedurę odwróconej osmozy.
3. Oczyszczona woda dostaje się do zbiornika.
4. Koncentrat zawierający przefiltrowane zanieczyszczenia jest transportowany do kanalizacji.
5. Czysta woda ze zbiornika magazynowego dostaje się do kranu, aby uzyskać czystą wodę bezpośrednio lub przez dodatkowe urządzenia.

Tak więc system odwróconej osmozy jest zestawem urządzeń, które umożliwiają uzyskanie wody pitnej o wysokim stopniu oczyszczenia. Do niedawna takie systemy były stosowane głównie w przemyśle, w publicznych placówkach gastronomicznych w placówkach opieki zdrowotnej itp.

Ten schemat ilustruje rozdzielenie strumienia wody oczyszczonej za pomocą systemu odwróconej osmozy na dwa strumienie: czystą wodę i koncentrat, który przemieszcza się do kanalizacji

Jednak ze względu na rosnące wymagania dotyczące jakości wody z kranu w ostatnich latach popularność zyskały systemy odwróconej osmozy zaprojektowane do użytku domowego. Różnią się konfiguracją, wydajnością, wielkością zbiornika itp. Filtry i membrany należy okresowo wymieniać.

Jak ustalić, czy membrana wymaga wymiany? Podczas eksploatacji pory zostają zatkane i przychodzi moment, w którym woda po prostu nie przechodzi do zbiornika. Taką membranę trzeba będzie w każdym razie wymienić. Ale eksperci zalecają zastąpienie go znacznie wcześniej.

System odwróconej osmozy składa się ze zbiornika, zestawu trzech filtrów wstępnych, membrany i filtra końcowego do dodatkowego uzdatniania i wzbogacania wody

Aby określić jakość wody oczyszczonej za pomocą systemu odwróconej osmozy, użyj urządzenia elektronicznego - TDS-metr. Za jego pomocą określ poziom zawartości soli w wodzie.

W przypadku wody z kranu przed uzdatnieniem wskaźnik ten może wynosić 150–250 mg / l, a po oczyszczeniu za pomocą technologii odwróconej osmozy zasolenie uważa się za normę w zakresie 5–20 mg / l. Jeśli ilość soli w oczyszczonej wodzie jest większa niż 20 mg / l, zaleca się wymianę membrany.

Ci, którzy chcą wybrać filtry do wody stosowane na różnych etapach oczyszczania, znajdą wiele przydatnych informacji w następnym artykule.

Poszczególne elementy systemu

Najdroższym i podstawowym elementem systemu odwróconej osmozy jest membrana. Jest to mikroporowaty materiał skręcony w jedną lub więcej warstw wokół perforowanego rdzenia z tworzywa sztucznego. Na górze membrana jest zamknięta plastikową pokrywą ochronną, która jest przymocowana za pomocą o-ringów.

Woda wchodzi do korpusu membrany i przechodzi przez porowaty wypełniacz. W takim przypadku cząsteczki czystej wody przenikają przez porowaty rdzeń, a następnie przechodzą do zbiornika magazynowego.

Ale zanieczyszczenia z pewną ilością wody nie mogą przekroczyć bariery membranowej. Wychodzą z przeciwnego końca bloku membrany i są usuwane.

Na schemacie widać skład membrany dla systemu odwróconej osmozy: wielowarstwowy porowaty materiał zamocowany w plastikowej obudowie wokół perforowanego rdzenia

Jak wspomniano wcześniej, bezpośredni kontakt membrany ze zwykłą wodą wodociągową może być szkodliwy. Faktem jest, że jego pory są bardzo małe - tylko 0,0001 mikrona. Membrany nie można usunąć, przepłukać i ponownie zainstalować, jak ma to miejsce w przypadku niektórych mechanicznych filtrów zgrubnych.

Drogie urządzenie musi być całkowicie wymieniane co dwa do trzech lat. Termin może się różnić w zależności od warunków pracy membrany: ciśnienie w systemie zaopatrzenia w wodę, ilość i charakter zanieczyszczenia, temperatura wody itp.

W niektórych przypadkach membrana może trwać pięć lat lub nawet dłużej, czasem konieczna jest jej wymiana po pierwszym roku pracy.

Ważnym czynnikiem jest tutaj obecność filtrów wstępnych: dwóch mechanicznych i jednego węglowego. Pierwszy filtr mechaniczny odcina wszystkie nierozpuszczalne zanieczyszczenia, których rozmiar przekracza 0,5 mikrona. Mogą to być ziarenka piasku, cząstki rdzy i inne podobne „mechaniki”.

Następnie woda przepływa filtr węglowy, który przechowuje cząsteczki różnych chemikaliów: związków chloru, które niezmiennie występują w wodzie wodociągowej, a także metali ciężkich, które przeniknęły pestycydy, rozpuszczone żelazo i inne wtrącenia pochodzenia organicznego lub nieorganicznego.

Filtry mechaniczne i węglowe w systemie odwróconej osmozy wymagają wymiany co cztery do sześciu miesięcy. Niezbędne wkłady można kupić w zestawie

Następnie inny mechaniczny filtr jednomikronowy kończy wstępne uzdatnianie wody.W rezultacie woda nie zawiera zanieczyszczeń, które mogłyby uszkodzić filtr membranowy lub przezwyciężyć to.

Filtry te należy wymieniać regularnie co kilka miesięcy. Ale kosztują kilka rzędów wielkości tańsze niż membrana, a terminowa wymiana może znacznie wydłużyć jej żywotność.

Zbiornik akumulacyjny służy do zbierania oczyszczonej wody. Jego pojemność może wynosić od 4-12 litrów, zależy to od wydajności systemu. Do produkcji takich zbiorników powszechnie stosuje się stal wysokiej jakości. Na zewnątrz pojemnik pokryty jest warstwą trwałej emalii. Wewnątrz zainstalowana jest silikonowa uszczelka, która dzieli zbiornik na dwie części.

Z jednej strony uszczelki gromadzi się czysta woda, z drugiej - powietrze. Ilość powietrza w komorze można zmienić za pomocą smoczka znajdującego się po stronie powietrznej zbiornika.

Powietrze wytwarza dodatkowe ciśnienie w zbiorniku, co pomaga przenieść wodę do kranu z niezbędnym ciśnieniem. Oczywiście na zbiorniku znajduje się wylot do podłączenia węża, przez który woda pitna przepływa do kranu.

Zwykle ten kran jest instalowany na zlewie. Nawet jeśli z jakiegoś powodu dopływ wody przez system zaopatrzenia w wodę zostanie przerwany, pewna ilość pozostanie w zbiorniku, co sprawi, że problem będzie mniej dotkliwy. W tej sytuacji, aby całkowicie opróżnić zbiornik, sensowne jest zwiększenie ciśnienia poprzez pompowanie powietrza przez połączenie smoczka.

Stopień oczyszczania wody za pomocą systemu odwróconej osmozy przybliża go do destylacji. W tym przypadku membrana przepuszcza cząsteczki tlenu rozpuszczonego w wodzie, co podnosi jej jakość.

Aby poprawić smak, wodę można przepuszczać przez mineralizator lub inne moduły. Ale nadaje się do picia i natychmiast po przejściu do czyszczenia membrany. Nie trzeba go gotować do picia.

Jako dodatkowy moduł poprawiający jakość wody pitnej systemy odwróconej osmozy można uzupełnić o mineralizator lub wkład bioceramiczny. Mineralizator służy do wzbogacania wody w przydatne substancje, takie jak wapń, sód, magnez itp.

Wszystkie te minerały mają pozytywny wpływ na układ nerwowy i układ sercowo-naczyniowy człowieka, zapobiegają występowaniu wielu niebezpiecznych chorób, stymulują normalny poziom kwasowości krwi itp.

Mineralizator w systemach odwróconej osmozy służy do wzbogacania oczyszczonej wody w minerały i uczynienia jej zdrowszą.

Wkład bioceramiczny działa inaczej. W ramach „nadzienia” znajdują się kulki złożone z wypalanej gliny i kawałków turmalinu. Ten minerał może wywierać niezwykle korzystny wpływ na wodę. Przyczynia się do zmiany struktury wody, co ostatecznie ma korzystny wpływ na układ hormonalny i wzmocnienie odporności.

Z czasem zasoby takich dodatkowych modułów są wyczerpane, wymagają one okresowej wymiany. Dlatego wygodniej jest używać dźwigu z dwoma zaworami.

Woda jest dostarczana bezpośrednio z napędu do jednego zaworu, a do drugiego przez mineralizator. Woda wzbogacona w przydatne substancje służy wyłącznie do picia i jest przygotowywana na wodzie bez minerałów.

O zasadach wyboru systemu oczyszczania wody dla autonomicznego systemu zaopatrzenia w wodę w prywatnym domu, jednym z popularne artykuły nasza strona.

Zalety i wady odwróconej osmozy

Wysoki stopień oczyszczenia i gwarantowana jakość wody pitnej to główne zalety systemów odwróconej osmozy. Szacuje się, że zawartość obcych substancji w wodzie oczyszczonej tą metodą jest dziesięć razy niższa niż minimalna dopuszczalna szybkość. Cechy konstrukcyjne membrany zapobiegają przypadkowemu dostaniu się zanieczyszczeń do strumienia oczyszczonej wody.

Ten schemat pokazuje szczegółowo urządzenie i zasadę działania membrany do odwróconej osmozy, która pozwala uzyskać oczyszczoną wodę - permeat - i usunąć zanieczyszczoną część - koncentrat

Taka woda może być bezpiecznie spożywana do picia i gotowania, może być podawana dzieciom i zwierzętom. Dla zdrowia woda uzyskiwana za pomocą technologii odwróconej osmozy jest znacznie bardziej korzystna niż przegotowana woda z kranu. Akwaryści używają takiej wody do uzupełnienia objętości akwariów bez osiadania.

Pomimo bardziej złożonej konstrukcji w porównaniu do konwencjonalnych filtrów domowych, instalacja takich systemów wykonywane bez żadnych problemów. Wszystko, co potrzebne do instalacji, jest zwykle dostarczane. Prawie wszystkie elementy lub ich modyfikacje można kupić osobno.

System nie zajmuje zbyt dużo miejsca, najczęściej zbiornik i zestaw filtrów z membraną są przymocowane bezpośrednio pod zlewem. Kompaktowy kran do wody pitnej, zamontowany na zlewie, zwykle idealnie pasuje do wnętrza.

Wymiary elementów systemu odwróconej osmozy są niewielkie, zwykle można je łatwo zainstalować pod zlewem. Zestaw zawiera zestaw wąskich węży do łączenia poszczególnych elementów systemu

Główną wadą systemów odwróconej osmozy jest wysoki koszt początkowy zestawu. Dalsza konserwacja systemu będzie również wymagała kosztów wymiany wkładów filtracyjnych, ale kosztują znacznie mniej.

Co kilka lat konieczna będzie wymiana membrany, której cena może wynosić około 50 USD. Jednak obliczenia pokazują, że w rezultacie koszt czystej wody będzie kosztował rodzinę mniej niż zakup wody pitnej od dostawców zewnętrznych.

Skuteczność membrany w systemie odwróconej osmozy stopniowo maleje, należy ją wymieniać co kilka lat. Ten okres różni się w zależności od warunków pracy.

Kolejną cechą systemu odwróconej osmozy, który z rozciągnięciem można uznać za wadę, jest niska wydajność. Oczyszczona woda przesiewa się przez membranę bardzo powoli, standardowa pojemność membrany wynosi około 150-300 litrów dziennie.

Ponadto ponad połowa wody pochodzącej z sieci wodociągowej trafia do kanalizacji, co w pewnym stopniu wpływa na wysokość rachunków za media.

Ale jeśli objętość zasobnika zostanie wybrana poprawnie, problemy mogą pojawić się na krótki czas tylko wtedy, gdy system uruchomi się natychmiast po instalacji lub po długim okresie bezczynności z pustym zasobnikiem.

Zalecany powiązany artykuł: Odwrócona osmoza: szkoda i zalety oczyszczania membranowego wody wodociągowej.

Jak wybrać odpowiedni model?

Rozmiary elementów systemów odwróconej osmozy zwykle odpowiadają pewnemu standardowi, ale nie zawsze. Zastosowanie systemu o standardowych parametrach daje szerszy wybór elementów wymiennych. Praktyka pokazuje, że produkty produkcji krajowej, które są tańsze niż zagraniczne analogi, nie różnią się znacznie jakością od tych ostatnich.

Wkłady filtra wstępnego odwróconej osmozy, a także membrana i filtr końcowy wymagają okresowej wymiany. Wykonanie we własnym zakresie zgodnie z instrukcjami producenta nie jest trudne

Oczywiście lepiej jest dokonać zakupu bezpośrednio od producenta, od sprawdzonego sprzedawcy lub w niezawodnym sklepie. Dobre systemy odwróconej osmozy posiadają certyfikat techniczny, oficjalną gwarancję, szczegółową instrukcję instalacji i obsługi, a także certyfikaty jakości.

Wymiary zbiornika magazynowego zależą od potrzeb rodziny, a także od wielkości przestrzeni, w której urządzenie zostanie zainstalowane. Maksymalna pojemność będzie odpowiednia dla domu, w którym mieszka duża rodzina, najbardziej popularne są zbiorniki o pojemności około 8-10 litrów.

Ważny wskaźnik działa ciśnienie w systemie zaopatrzenia w wodę. Optymalny wskaźnik wynosi 2,8 bara. Jeśli ciśnienie jest zbyt niskie, warto kupić system odwróconej osmozy z wbudowaną pompą, która zapewni wystarczające ciśnienie dla wody pitnej. Jeśli ciśnienie w wodzie jest znacznie wyższe, konieczne będzie zainstalowanie reduktora ciśnienia.

Jeśli poszczególne elementy systemu odwróconej osmozy mają standardowe rozmiary, łatwiej będzie znaleźć odpowiednie wkłady do wymiany. Ten punkt należy wyjaśnić przed zakupem.

Najbardziej uważną uwagę poświęca membrana systemu odwróconej osmozy. Ten element musi być niezmiennie wysokiej jakości i mieć odpowiednią wydajność. Dla małej rodziny optymalna liczba wynosi około 7 litrów na godzinę.

Przepłacanie za bardziej produktywną membranę nie ma sensu, jeśli nie jest to konieczne. Dla porównania: urządzenie o wydajności 15 litrów na godzinę z łatwością zaspokaja potrzeby czystej wody małej firmy gastronomicznej.

Zestaw jest uważany za standardowy, który obejmuje pięć głównych etapów czyszczenia: trzy filtry wstępne, membranę i filtr końcowy. Zawartość tego ostatniego elementu może się różnić.

Wspomniano już o mineralizatorze i wkładzie bioceramicznym. Popularnym rozwiązaniem jest również instalacja wkładu zawierającego skorupę kokosową, jony węgla aktywnego i jony srebra.

Substancje te dezynfekują wodę, dodatkowo ją oczyszczają i nadają jej przyjemny smak. Kolejną interesującą opcją późniejszej obróbki wody jest środek dezynfekujący w ultrafiolecie. Niektóre modele systemów odwróconej osmozy pozwalają na używanie kilku różnych wkładów jednocześnie.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Wideo nr 1. Ogólny przegląd zasad działania systemów odwróconej osmozy można znaleźć tutaj:

Wideo nr 2. W tym filmie szczegółowo opisano działanie takiego systemu na przykładzie modelu Geyser Prestige M:

Wideo nr 3. Ten film pozwala porównać funkcje działania filtrów przepływu i systemów odwróconej osmozy:

Systemy odwróconej osmozy to niezawodny i wygodny sposób na zapewnienie domowi wystarczającej ilości czystej wody pitnej. Tak, ceny takich urządzeń pozostają wysokie, ale więcej niż się opłacają, ponieważ czysta woda pitna zmniejsza ryzyko wielu chorób i poprawia jakość życia.

Chcesz porozmawiać o swoich osobistych doświadczeniach związanych z instalacją i obsługą systemu odwróconej osmozy? Są informacje, którymi chcesz się podzielić z nami i użytkownikami witryny, masz pytania? Proszę zostawić komentarz w bloku znajdującym się pod tekstem artykułu.