Принцип
обратного осмоса начал применяться в
системах очистки
воды со второй половины прошлого века.
Получаемая обратным
осмосом вода имеет уникальную степень очистки.
По своим свойствам она близка к талой воде древних
ледников, которая признается наиболее экологически
чистой и полезной для человека.
Выбирая фильтр для
очистки питьевой
воды всегда встает вопрос - что выбрать:
обычный, т.н. "угольный фильтр" или
систему
обратного осмоса.
В этом материале мы постараемся раскрыть суть принципа
обратного осмоса,
и помочь вам определиться с выбором.
Осмос
Явление
осмоса
было открыто при изучении процесса обмена веществ в
живых организмах. Именно феномен
осмоса
обеспечивает поступление питательных веществ внутрь
живых клеток.
Явление
осмоса наблюдается, когда два соляных
раствора с разными концентрациями разделены
полупроницаемой мембраной (в природе это стенка
живой клетки), которая 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 ( ESPA 4040,
LFC 8040, SWC 4040, ЭРО 1016, ЭРН 1016, ESNA ). Эта сила
называется "осмотическим
давлением".
Обратный
осмос
Явление
обратного осмоса наблюдается когда на
раствор с большей концентрацией примесей воздействует
давление, превышающее осмотическое. В этом случае молекулы
воды начнут двигаться через полупроницаемую мембрану
в обратном направлении, из более концентрированного
раствора в менее концентрированный, т.е. в
направлении обратном по сравнению с обычным осмосом. От
сюда и возник термин "обратный
осмос". 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
воды, чем большинство традиционных методов
фильтрации, основанных на фильтрации механических
частиц и адсорбции ряда веществ с помощью
активированного угля.
Применение обратного осмоса
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. Cтепень очистки воды 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
получается свежая, вкусная, настолько чистая
вода, что она, строго говоря, даже не требует
кипячения.
