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.

Характеристики промышленных установок обратного осмоса

При установке обратного осмоса в промышленности использование множества элементов является необходимым. Каждый из них выполняет свою функцию и помогает создать процесс очистки. Вот основные элементы:

• Фильтрация тонкой очистки воды от крупных частиц, которые могут повредить мембрану.
• Система подготовки реагентов, которые могут изменить химический состав примесей.
• Насос высокого давления, который может быть выполнен в разных конструкциях.
• Блок фильтрующих модулей.
• Панель управления.

В процессе очистки часто используют полупроницаемую мембрану, свернутую в спираль. Она позволяет производить фильтрацию воды: неочищенная вода на вход и очищенная вода на выходе, при этом образуется два потока - вода с концентрированными и очищенная примесями. Давление помогает проходить через поры мембраны, которые удерживают тяжелые металлы, соли, инородные соединения и некоторые бактерии. Кроме того, есть возможность сохранения растворенного в воде кислорода.

Если нужно временно сохранить очищенную воду, особенно если ее расход неравномерный, в систему добавляют накопительный бак. Также очищение воды не может происходить быстро, из-за того, что фильтрующие элементы подвергаются большой нагрузке.

За счет простоты и эффективности, понимание процессов обратного осмоса было актуально в течение длительного времени. Еще древние греки использовали подобную технологию для опреснения морской воды. Они создавали сосуд с стенками из воска, куда спускались в море. Вода, проникая через стенки сосуда, очищалась и приобретала свойства пресной.

Функционал и возможности промышленных фильтров обратного осмоса обычно описываются по следующим характеристикам:

• Производительность - в диапазоне от 125 до 2000 литров в час и даже больше.
• Срок службы мембраны - от 3 до 5 лет или дольше (в зависимости от качества мембраны и правильной эксплуатации).
• Непрерывная работа - в большинстве случаев не менее 1 часа, перерыв в фильтрации - не более 2-х дней. Если фильтр простаивает длительное время, мембрану необходимо обрабатывать химически, чтобы избежать размножения бактерий и отложения солей на фильтрующем элементе.
• Качество очистки - до 100%.

Для того, чтобы мембрана прослужила как можно дольше, необходимо обеспечить ей соответствующий уход. Мембрана очень чувствительна к механическим и химическим повреждениям, таким как бактериальные колонии, коллоидные вещества, окиси металлов, песок и глина, которые могут закупоривать поры мембраны. Поэтому в промышленном осмосе всегда применяются дополнительные фильтры, которые используются для механической очистки от крупных примесей, нейтрализации хлора, железа, активных соединений, чтобы не перегрузить основную мембрану. Также фильтр необходимо периодически очищать. В некоторых моделях мембрана очищается во время работы дополнительным потоком.

Важно отметить, что промышленные фильтры обратного осмоса могут быть использованы на любом предприятии, где требуется тонкая очистка воды, которая приближена к дистиллированной. Они наиболее часто применяются в пищевой отрасли, теплотехнических сферах, химической и нефтехимической промышленностях, парфюмерно-косметической, лесной, целлюлозно-бумажной, медицинской, а также в тяжелом машиностроении, энергетике и металлургии.

Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент фильтров обратного осмоса. Корейские, американские, тайваньские и украинские бренды очень популярны, но, зачастую, российские фильтры превосходят их по качеству, а стоимость ниже из-за меньших расходов на транспортировку и отсутствия расходов на «растаможку». Среди отечественных производителей есть доверенные компании, такие как «Экволс», «Гидра Фильтр», «Аквафор», «Экодар», «Водэко», «Гейзер» и др. Однако, чтобы выбрать наилучший фильтр обратного осмоса, нужно учитывать заранее выбранные характеристики, а также стоимость владения, включая расходы на качество, скорость и объем очистки воды, а также затраты на обслуживание, энергоснабжение и потерю сброшенной в слив грязной воды в установках данного типа. В идеале, консультацию специалиста следует получить, чтобы точно понять, какой бренд и модель фильтра обратного осмоса нужен в конкретном случае.

Установки обратного осмоса — это одно из самых эффективных средств очистки воды, давно используемое в промышленности и бытовых условиях. Благодаря этой технологии, вода становится безвредной для человека и техники, но, к сожалению, теряет многие полезные микро- и макроэлементы. Для того, чтобы исправить этот недостаток, применяют специальные минерализаторы. Тем не менее, использование такой очищенной воды в определенных случаях может быть вредным.

Не смотря на свою эффективность, установки обратного осмоса имеют некоторые условные недостатки:

1. Они не могут вымыть некоторые мельчайшие органические частицы и хлор в газообразной форме без дополнительных модулей очистки.
2. Объем воды на выходе после применения уменьшается на две трети из-за сброса загрязненных фракций в водоотвод, что может ухудшить рентабельность очистки.
3. Из-за удаления полезных микро- и макроэлементов, таких как натрий, кальций, магний и т.п., частое употребление очищенной обратноосмотическим способом воды может привести к заболеваниям костей, зубов и кожи.

Несмотря на эти недостатки, правильный подход к выбору установки обратного осмоса может решить многие проблемы в области очистки воды. С помощью определенных критериев и рекомендаций специалистов, можно подобрать наилучшее оборудование для конкретных нужд. Отсутствие полностью универсальных решений говорит о том, что в каждом случае необходим индивидуальный подход.

Фото: freepik.com