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 производятся сотни тысяч тонн питьевой воды в сутки.
Совершенствование технологии сделало возможным применение обратноосмотических систем в
домашних условиях. На настоящий момент в мире уже установлены сотни тысяч 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 организмов. Благодаря осмосу в каждую живую клетку поступают
питательные вещества и 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.
АКВАЛЕН является уникальным хелатным ионообменным материалом, аналогов которому среди традиционных материалов, используемых в
водоочистке нет. Его качественное отличие от обычной ионообменной смолы заключается в увеличении площади сорбирующей поверхности за
счет волокнистости материала – при той же массе число активных ионообменных групп увеличивается в десятки раз.
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%-98%.
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.
Средний срок службы картриджей в условиях водопровода г. Москвы составляет 4…5 месяцев. Мембранный модуль
следует заменять не реже 1,5…2 лет (в зависимости от интенсивности эксплуатации установки).
|