Что полезного вы узнаете из содержания этой статьи:
1. Для чего используется технология обратного осмоса
2. Техника фильтрации установок
3. Где устанавливают системы обратного осмоса
3.2 Промышленное использование
5. Преимущества и недостатки технологии
Тема очистки воды с каждым годом становится все более актуальнее. Ведь природные источники подвержены заражению и постоянному увеличению концентрации примесей. И её опасно использовать для любых нужд. Внешне вода может казаться чистой, но если сделать анализ состава, то в ней может обнаружится масса вредных веществ. Все они негативно влияют не только на организм человека, но и на оборудование. То есть если употреблять такую воду в качестве питья или приготовления пищи, то патогены будут накапливаться в организме, вызывая различные болезни. Что касается оборудования, то в первую очередь страдают трубы и сантехника. Появляются налеты и другие образования, которые разрушают и снижают срок службы. Чтобы предотвратить подобные явления принято фильтровать воду. Существует много технологий и оборудования для очистки, но одним из самых эффективных способов по праву считается обратный осмос.
1. Для чего используется технология обратного осмоса
Метод обратного осмоса известен уже давно. Данный метод достаточно прост. С его помощью можно очистить воду от всех видов загрязнений. Зачастую в исходном источнике присутствуют элементы железа, соли жесткости, органические примеси, взвеси, растворенные газы, вирусы. Подобному загрязнению подвергаются все исходные источники воды. Просто в разной концентрации. Установки обратного осмоса помогут устранить все типы загрязнений, получая на выходе абсолютно чистую воду. Каждый тип воды обязан соответствовать определенному типу регламента. А именно нельзя допускать в ней содержания тяжелых металлов, вирусов и бактерий, органических и неорганических соединений. Все эти нормативы прописаны в регламенте. Но не все способы очистки способны справиться с поставленными задачами сразу и приходится комбинировать способы. Метод обратного осмоса удовлетворяет все требования сразу.
Технология является безопасной и экологичной, так как способ не предполагает добавление реагентов. Но при сильно высокой концентрации вредных веществ допустимо предварительно подготавливать воду, применяя химические вещества. Это необходимо для уменьшения нагрузки на основной очищающий элемент. Используется технология повсеместно. Подходит как для бытового, так и для промышленной установки. Оборудование так же подбирается исходя из сферы применения и поставленных задач.
По сравнению с другими методами очистки, обратный осмос более современный и безопасный. Может совмещаться с другими способами фильтрации. Такую цепочку очистки используют на крупных предприятиях, где необходима разная степень очистки воды. Может использоваться как отдельный вариант фильтрации воды.
Рис 1. Обратный осмос
Расходы на установки требуются минимальные. По сути, только замена фильтрующего элемента по истечению срока эксплуатации. Кроме того, требуется периодическая проверка системы. Но это требование применимо ко всем установкам фильтрации, независимо от метода. Система очень гибкая и компактная. Конечно, для промышленных производств она будет более расширена, ввиду возможной установки дополнительных элементов. Обратный осмос является наиболее приоритетной технологией очистки. Такую воду можно использовать практически для всего. При этом расходуя минимальное количество ресурсов при эксплуатации.
Установка обратного осмоса способна решить ряд задач в сфере фильтрации воды. Она позволяет очистить воду максимально, при этом сохранив все полезные свойства и не меняя технические характеристики.
2. Техника фильтрации установок
Обратный осмос является мембранным способом. Это значит, что главным элементом служит мембрана. Она может иметь разные размеры и внешний вид. Состоять из разных материалов, но суть очистки одна. Это несколько слоев материала, которые объединены между собой. Верхний слой имеет много пор. Ячейки могут быть разного размера и диаметра, зависит от сферы использования системы. Вода, находясь под давлением, проходит сквозь мембрану, разделяясь на два потока. Первый поток уходит потребителю или в специальный накопительный резервуар. Он содержит только чистую воду. Второй поток – это загрязненная вода и она утилизируется в канализацию. Ячейки мембраны очень маленькие и сквозь них могут пройти только частицы воды. Диаметр пор зависит от назначения мембраны. Они могут быть больше или меньше. Их диаметр зависит от того, насколько эффективно необходимо очистить воду.
Мембрана очень реагирует на внешнее воздействие. Поэтому любые механические повреждения ей противопоказаны. В установках обратного осмоса присутствует блок первичной очистки воды от частиц большого размера. Как правило, это механические примеси. Например, грязь или ил. Если вода поступает из трубопровода, то такими частицами могут выступать окалины. Нельзя допускать попадание этих элементов на мембрану. Дело не в том, что она не справится с фильтрацией, а в том, что частицы такого крупного размера, находясь под давлением, могут нанести повреждения. А они, в свою очередь, сокращают срок эксплуатации элемента.
Рис. 2 Схема фильтрации установок
На качество очистки влияет давление и температура воды. Мембраны способны очищать только холодную воду, до 40 градусов. При попадании в систему горячей воды, установка выйдет из строя. Если давление слишком низкое, то рекомендуется установка насосного оборудования для нормализации показателей. Если в составе воды присутствует слишком большая концентрация вредных элементов, можно допустить использование реагентов для предварительной подготовки. Но также необходимо предусмотреть обязательную подготовку перед подачей на мембрану, ввиду её чувствительности к агрессивному воздействию веществ.
Метод обратного осмоса может быть заключительным этапом в процессе водоподготовки и доочищать воду. Это значит, что на мембрану поступает практически чистая вода, но некоторые виды примесей все же остались.
3. Где устанавливают системы обратного осмоса
Системы обратного осмоса используются во всех сферах. Это может быть, как бытовое, так и промышленное применение. В сельском хозяйстве очень распространен метод обратного осмоса. Суть технологии от этого не меняется. Отличаются только сами мембраны и комплектация установки.
Очень важное значение имеет вода в бытовом сегменте. Её используют для питья, приготовления пищи, гигиенических процедур и для других потребностей. Сталкиваясь с проблемами кожи или здоровья редко первой мыслью будет, что виновата вода. То же самое касается накипи или налета. Но именно такую реакцию вызывает загрязнённая жидкость. Конечно, отправляясь до потребителя она проходит определенную очистку. Но проходя по трубам вновь наполняется различными примесями. Все это зависит от степени изношенности труб и их загрязнения. А они, как известно, оставляют желать лучшего. Поэтому в конечном итоге, из крана течет опять грязная вода.
Для решения проблем с очисткой, устанавливаются фильтрующие системы. Выбор зависит от степени загрязненности воды и её назначения. Так же на выбор влияет компактность системы. Установки обратного осмоса, изначально разработанные для промышленного производства, давно переквалифицированы и для бытового сегмента. Они более просты и удобны в использовании. При этом позволяя получить абсолютно чистую воду. Её можно пить прямо из крана, не опасаясь. Это удобнее, чем подбирать технологию фильтрации под свои нужды. Установки обратного осмоса позволят избавится от всех загрязнений. Суть очищения не изменяется. Поток воды, проходит сквозь мембрану, оставляя частицы примесей. Через отдельный кран вода подается потребителю. Выбор установки зависит от необходимой производительности. Мембраны, как правило, устанавливают стандартные.
Рис. 3 Бытовая установка обратного осмоса
Исходным источником может быть не только централизованный трубопровод, но и скважина. Это касается коттеджей и дачных участков. Скважинная вода, как и любая другая, наполнена определенным количеством примесей. Это могут быть механические частицы, железо, соли жесткости, растворенные газы. Для их удаления устанавливаются системы обратного осмоса. Но в этом случае необходим насос. Не только для передачи воды из скважины в систему, но и для создания давления. Комплектация устройств может отличаться, в зависимости от требований.
3.2 Промышленное использование
Изначально метод обратного осмоса применяли в промышленной сфере для обессоливания морской воды. На сегодняшний день метод так же актуален, но используются более современное оборудование. Существующие системы промышленной водоподготовки значительно устарели. Это касается не только технологий, но и оборудования. Полностью поменять систему водоочистки слишком дорого. И для этого потребуется останавливать производство. Поэтому систему модернизируют, добавляя новые технологии и оборудование. Одним из вариантов дополнительной фильтрации стал метод обратного осмоса. Промышленность очень важное значение отводит очистке воды. На многих производствах требуется разная степень фильтрации, зависит от нужд предприятия. Поэтому системы водоподготовки включают в себя довольно длинную цепочку различных технологий. Одной из них является обратный осмос. Он используется для очистки питьевой воды, обработки продукции, доочистки воды, очистка сточных вод. Каждое из назначений должно быть оценено экономически. То есть допустим взять сточные воды. Сливать их без предварительной обработки нельзя. Их состав часто бывает довольно агрессивным. Но и очищать их до кристального состояния не обязательно. Получается, что технология обратного осмоса может очищать сточные воды, но насколько это рентабельно для предприятия.
А вот вода для обработки продукции должна быть максимальной степени очистки. Такие требования чаще применяются в пищевой промышленности, в фармацевтической, химической и других. Для котельных необходимо использование абсолютно чистой воды без дополнительных примесей. В этом случае технология обратного осмоса наиболее оптимальный вариант. Для увеличения производительности можно установить несколько мембран.
В промышленной сфере требуется не только очистка ливневых вод или для нужд сотрудников. Требуется также для обработки продукции и в качестве технической воды.
Рис. 3 Промышленная установка обратного осмоса
Каждый тип мембран обязательно нуждается в сервисном обслуживании. Если исходный источник имеет достаточно концентрированный состав, то на элементе может появится налет. Ржавый оттенок означает воздействие примесей железа, белый-солей жесткости. Бактерии и вирусы так же могут оседать на мембране и создавать бактериальный слой. Каждый тип отложений обязательно убирать. Для этого мембрана замачивается в растворе. А после промывается проточной водой. Все инструкции по съему и промывке элемента прописаны в паспорте устройства. Что касается промышленных установок, в этом случае необходима сервисное обслуживание. Это позволяет не только контролировать работу установок обратного осмоса, но и проверять фильтрующий элемент на загрязненность.
Кроме периодической проверки, мембраны нуждаются в постоянной промывке. Это обусловлено тем, что примеси заполняют её. И свойства фильтрации ухудшаются. Для предотвращения подобного варианта обязательно промывать элемент. Для этого пропускают поток воды в обратном направлении, и он вымывает загрязнения. Бытовые установки обратного осмоса могут промываться вручную, в промышленной комплектации устройства автоматизируются.
Комплектация системы обратного осмоса может быть самой разнообразной. Это зависит от нескольких факторов. В первую очередь в какой сфере будет применено оборудование. Для домашнего или промышленного использования. Во-вторых, выявляется необходимая производительность. Учитывается состав исходной воды. Место эксплуатации. И уже отталкиваясь от начальных данных можно подобрать систему. Есть минимальная стандартная комплектация. Она включает в себя блок предварительной очистки, блок обратного осмоса и накопительную емкость или кран. Для промышленного использования добавлен контроллер и насос.
Итак, теперь осталось разобраться для чего необходим каждый элемент. Блок предварительной очистки обязателен. Он позволяет убирать особо крупный мусор, который может навредить мембране. Для этого устанавливаются фильтры грубой или тонкой очистки. Таким образом, предварительная подготовка убирает часть примесей.
Блок обратного осмоса. Это мембрана или их может быть несколько штук. Зависит от производительности. Сам по себе процесс обратного осмоса не слишком быстрый. Поэтому для увеличения объема отфильтрованной воды устанавливают несколько элементов. Так же в промышленном производстве могут быть несколько мембран для снижения нагрузки при сильном загрязнении воды.
В накопительный бак поступает очищенная вода. Из него может быть выведен отдельный кран.
Блок управления или контроллер чаще всего устанавливается при промышленном использовании систем. Он необходим для автоматизации и контроля за процессом очистки. Так он регулирует работу насосного оборудования. Перед тем как в первый раз запускать систему, в него вводится программа. В ней указано как часто необходимо промывать мембрану. Вариантов может быть два: по времени или по количеству очищенной воды. Как только выполняется одно из двух требований, подается сигнал, и система уходит на очистку. Блок управления позволяет не только осуществлять промывку, но и следить за состоянием системы. Зависит от возможностей установленного контроллера.
Насосное оборудование позволяет поддерживать определенное давление в системе и, при необходимости, перекачивать воду. Насосы могут быть разными по типу. Зависит от модификации системы и предъявляемых требований. Так же оснащается блоком управления.
Если исходная вода очень загрязнена, то можно добавить химические вещества для предварительной обработки. В этом случае обязательна установка дозатора. Такое дополнение может применяться на промышленном производстве.
Дополнительные фильтры. Это могут быть предварительные элементы обработки или заключительные. Так как технология обратного осмоса дает пустую воду, без всяких микроэлементов, можно скорректировать её состав. Допустим, в течении дня человеку необходимо получать определенное количество минералов. И большая часть идет при питье воды. Но если в ней нет минералов, то происходит нехватка элементов. Чтобы сделать состав воды оптимальным, после очистки устанавливают минерализатор.
Что касается установки оборудования, то здесь не требуется особых знаний. Бытовые компактные системы очень просты как в монтаже, так и в использовании. И их можно поставить самостоятельно. Промышленное оборудование должно устанавливаться специалистами. После монтажа необходимо проверить систему на качество очистки и эффективность работы. Сначала оборудование автоматизируется и задаются все необходимые настройки. После чего проводится первый запуск. Если все проходит по регламенту, проводится консультация по обслуживанию оборудования. Если устройства обратного осмоса внедряются в существующую цепочку водоочистки, то проверяется полная схема очистки воды. При необходимости данные корректируются. После пуско-наладочных работ останется только периодически проверять систему.
5. Преимущества и недостатки технологии
Технология обратного осмоса очень популярна и используется во многих сферах. Преимуществ у систем обратного осмоса довольно много. Главным достоинством является качество и эффективность очистки. Удаляются любые примеси до 99 процентов. Еще одним основным плюсом будет безопасность очистки.
В процессе фильтрации не используются реагенты. Конечно, их можно использовать на предварительной обработке, но в основе метода они отсутствуют. А это значит, что установки подходят для очистки питьевой воды.
Возможность изменить комплектацию. Существуют самые разные модели, для всех сфер. Для бытового сегмента более простые и компактные. Для промышленности более расширенные.
Любой исходный источник воды. Для устройств обратного осмоса не важно какую воду использовать изначально. Это может быть, как наземный водоем, так и скважина или центральный водопровод.
Улучшение характеристик воды. После фильтрации у воды нет вкуса, запаха и цвета. При этом нет необходимости изменять её температуру. До фильтрации и после остается одинаковой.
Простой монтаж. Удобство монтажа так же важно при установке системы. Бытовые устройства можно монтировать самостоятельно. Для этого не требуется каких-либо навыков. Что касается промышленных систем, то здесь необходимо присутствие специалиста для настройки автоматизации системы.
Не требуется больших расходов на эксплуатацию системы. Установки потребляют небольшое количество энергии. Для очистки не требуется специальных средств. Достаточно простого контроля за работой. После окончания срока эксплуатации элемента требуется его замена.
Рис. 4 Мембрана обратного осмоса
Несмотря на большое количество преимуществ, недостатки у системы все же есть. Одним из главных минусов является большой расход воды. То есть при фильтрации только треть подается потребителю. Остальная часть является концентратом и сливается в дренаж. Чтобы устранить эту проблему можно добавить еще одну мембрану для очистки концентрата. Еще одним недостатком является неспособность мембраны удалять некоторую часть растворенных газов. Эти молекулы настолько малы, что в состоянии проникнуть сквозь поверхностный пористый слой элемента. Необходима обязательная предварительная обработка воды перед подачей её на основной фильтр. С одной стороны, это увеличивает стоимость и габаритность системы. С другой стороны, продлевает срок службы элемента. Полную обработку воды некоторые так же считают недостатком. То есть после фильтрации состав должен содержать определенное количество элементов для удовлетворения нужд организма. Но это довольно спорный факт. Получать полезные минералы можно не только из воды. А, например, для котельных вообще недопустимо присутствие каких-либо элементов в воде. И если хочется скорректировать состав, всегда можно модернизировать систему. Еще одним минусом можно считать стоимость установок. Да, их цена выше, чем у другого оборудования. Но при этом вполне оправдывается способности системы. Другие устройства, с разными технологиями очистки, стоят дешевле, но не в состоянии дать такую степень фильтрации. К тому же имеют высокие затраты на эксплуатацию.
Так что преимуществ у установок обратного осмоса гораздо больше. Чаще все-таки этот метод можно встретить в цепочке водоподготовки промышленных производств или в частных домах.
В сравнении с другим оборудованием очистки, обратный осмос имеет более выгодные позиции. Например, не требуется покупка химикатов для очистки. Или сорбентов для фильтрации. Сравнивая с ионозамещением, нет необходимости приобретения дозатора и соли для регенерации фильтра. То есть все расходы на эксплуатацию минимальны. А при этом качество и эффективность на самом высоком уровне и соответствуют регламенту. Что очень важно, особенно на производствах.
Фильтрация воды в любом сегменте и при любой деятельности должна обязательно подчиняться нормативам. При этом бытовые установки требуют компактности систем и высоком уровне очистки. Промышленные системы не так ценят габариты, как низкие расходы на эксплуатацию и степень фильтрации. Но в обоих случаях, система должна работать с любым источником, независимо от его состава. Метод обратного осмоса очень популярен в промышленном производстве и в быту. При выборе системы фильтрации следует учитывать все факторы и нюансы, которые могут повлиять на эффективность. Изначально обращается внимание на уровень загрязнения воды и типы примесей, которые в ней присутствуют. Далее идет расчет производительности и расходов на использование технологии. В этот критерий входят не только траты на эксплуатацию на текущий момент, но и на ближайшие несколько лет. Зависит от типа мембраны и срока её службы. Промышленные элементы фильтрации рассчитаны примерно на 5 лет использования, бытовые чуть меньше, от 3-5 лет. После чего подлежат замене. Если игнорировать правила эксплуатации, то срок службы значительно сократиться. На это может повлиять большая нагрузка, нерегулярная промывка. Чтобы система работала без сбоев требуется правильно подобрать оборудование, под свои требования и нагрузки. Не нарушать правила эксплуатации. Проводить сервисное обслуживание. Если все нормативы учтены, то устройство обратного осмоса будет работать без нареканий.
Системы обратного осмоса достаточно универсальны и имеют возможность модернизации. Таким образом, при увеличении нагрузки или изменений требований к очищаемой вода всегда можно подкорректировать комплектацию оборудования. Например, добавить еще один модуль или насосную станцию. Или установить минерализатор для наполнения потока определенным количеством микроэлементов.
Уникальность обратного осмоса в его очищающих способностях. При средней производительности система сможет работать без перерыва приблизительно час. При этом фильтруется даже самая загрязненная вода. Мембрана позволяет не только избавлять от вредных примесей, но и умягчать воду.
На сегодняшний день на рынке представлено довольно много модификаций от разных производителей. Они отличаются комплектацией, типом мембраны и производительностью. Если ни один из готовых вариантов не подходит для работы, всегда можно подобрать компоненты под необходимые нужды. Отличаются установки в основном стоимостью. Чем больше производительность и выше степень очистки, тем дороже.
Выбор комплектации зависит от нагрузки на систему и основных параметров. Для домашнего использования, при небольшой производительности нет смысла брать установки с высокой скоростью очистки. Это просто лишние расходы. В то время как промышленные установки требуют максимальной отдачи.
Системы обратного осмоса имеют значительное преимущество перед другими способами фильтрации. Они не так массивны. Можно подобрать оборудование под свои требования. Позволяют очищать воду до уровня дистиллированной, что значительно расширяет сферу их применения. Можно использовать для очистки питьевой воды. Не требует больших затрат на эксплуатацию. Преимуществ у данной технологии значительно больше недостатков. Но при этом стоимость оборудования может быть несколько выше. Зато и качество фильтрации будет значительно выше, чем при использовании другого метода.
В промышленном производстве, ввиду повышенной производительности, устанавливаются системы, которые рассчитаны на высокую нагрузку. Как правило в комплектации установлено несколько мембран, которые помогают не только снизить нагрузку, но и повысить объем очищенной воды. Количество фильтрующих элементов не ограничено, зависит от производительности. К тому же, количество мембран влияют на скорость очистки. Сам по себе процесс обратного осмоса не очень быстрый, по сравнению с реагентными технологиями. Зато более безопасный. После такой фильтрации не остаются продукты распада или другие элементы, которые могут навредить.
Благодаря своей гибкости и уникальности установки обратного осмоса стали приоритетными во многих сферах. Его преимущества очевидны. Взаимодействует с другими технологиями фильтрации и может быть единственным вариантом очистки. Возможно стоимость оборудования несколько выше, чем при использовании других технологий. Но это все окупается со временем. Так как не требуется больших расходов на эксплуатацию системы. Если установка автоматизирована, то это значительно упрощает процесс. Не надо следить за тем, когда промывать мембрану. И, следовательно, срок службы фильтра увеличивается.
