Что такое фильтр обратного осмоса, и как он работает? Почему этот метод используется в промышленности? И как с его помощью обеспечивается высококачественная очистка воды? Мы попытаемся ответить на все эти вопросы, рассмотрев принцип работы фильтра обратного осмоса и разобравшись с его основными компонентами.

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.

Статья о конструктивных особенностях промышленных установок обратного осмоса содержит описание основных элементов таких установок. К ним относятся фильтры тонкой очистки, система реагентной подготовки, насос высокого давления, блок фильтрующих модулей и панель управления. Несмотря на то, что существует множество разных видов насосов высокого давления, все они выполняют одну и ту же функцию — создание давления, необходимого для фильтрации воды через мембрану.

В установку помещается спираль, образованная полупроницаемой мембраной. Неочищенная вода с помощью насоса поступает внутрь этой спирали, а выходит из установки в двух потоках: один — с концентрированными примесями, а другой — очищенная и обессоленная вода. Для частичной очистки воды используются фильтры тонкой очистки, которые отсеивают крупные частицы, способные повредить мембрану. В свою очередь, система реагентной подготовки видоизменяет химический состав примесей, а блок фильтрующих модулей задерживает соли, меньшие по размеру, чем молекулы воды, некоторые бактерии и вирусы.

Несмотря на то, что растворенный в воде кислород сохраняется, такие установки могут потребовать добавления накопительного бака, особенно если расход очищенной воды неравномерный. Процесс очищения воды через мембрану медленный, в связи с чем высокая нагрузка на фильтрующие элементы требует временного накопления и хранения воды. Интересно, что древние греки использовали примитивные варианты установок обратного осмоса, чтобы опреснить морскую воду. Такие фильтры представляли собой сосуды со стенками из воска, которые опускали в море и пропускали через мембрану пресную воду.

Возможности и функционал систем промышленного обратного осмоса

Системы фильтрации, использующие промышленный обратный осмос, могут обладать разнообразным функционалом, в зависимости от специфики применения. Обычно такие системы характеризуют следующие параметры:

1. Производительность – от 125 л/ч до 2000 л/ч и более.
2. Срок службы мембраны – 3-5 лет или более, при условии правильной эксплуатации и использовании высококачественных материалов.
3. Непрерывная работа, которая длится не менее одного часа. Перерыв фильтрации в таких системах не должен превышать 2 дней. Необходимо также учитывать длительное простояние мембраны, поскольку при отсутствии воздействия солей и бактерий на фильтрующий элемент может накапливаться различный мусор, что требует ее обслуживания.
4. Качество очистки в установках промышленного осмоса достигает 100%.

Для того, чтобы продлить срок жизни мембраны, необходимо обеспечить надлежащий уход за системой. Мембрана чрезвычайно чувствительна к любым механическим и химическим повреждениям, которые могут быть вызваны взвесью бактериальных колоний, коллоидными веществами, а также окисями металлов, песком и глиной. В связи с этим промышленный осмос обязательно дополняется другими фильтрами, которые предотвращают подобные проблемы. Кроме того, фильтр необходимо периодически очищать. В некоторых конструкциях мембрана может очищаться дополнительным потоком во время работы.

Важно учитывать, что системы промышленного обратного осмоса применяются на предприятиях, где есть необходимость в тонкой очистке воды, приближенной к дистилляции. Наиболее часто такие системы используются в пищевой, теплотехнической, химической, нефтехимической, парфюмерно-косметической, лесной, целлюлозно-бумажной и медицинской отраслях промышленности, а также в сфере тяжелого машиностроения, энергетики 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