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.

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.

Как выбрать лучший фильтр обратного осмоса?

Сегодня на рынке представлен огромный выбор фильтров обратного осмоса различных брендов. Среди них особенно популярны корейские, американские, тайваньские и украинские производители, но отечественные фильтры не отстают и часто превосходят их по качеству, а стоимость оказывается ниже благодаря меньшим расходам на транспортировку товаров и отсутствию сборов на таможне.

В России наиболее доверия заслуживают такие производители, как "Экволс", "Гидра Фильтр", "Аквафор", "Экодар", "Водэко" и "Гейзер". Однако, для выбора лучшего фильтра обратного осмоса рекомендуется предварительно определить требуемые характеристики и учесть понятие "стоимость владения". Важно учесть, какие расходы придется понести предприятию для достижения определенного качества, скорости и объема очистки воды. Также необходимо рассчитать мощность, затраты на обслуживание, энергопотребление и потери воды при очистке.

Оптимальным вариантом было бы получить консультацию специалиста, чтобы точно понимать, какая модель фильтра обратного осмоса подходит для конкретной ситуации.

Установки обратного осмоса являются одними из наиболее эффективных фильтров для очистки воды, не имеющих аналогов по степени очистки. Они позволяют получить безвредную для человека и техники воду, однако бесполезную в качестве источника полезных веществ.

Для того, чтобы «оживить» такую идеально чистую, но «мертвую» воду, можно использовать минерализаторы, которые заново обогащают ее нужными ионами солей для пользы потребления. Однако, в случае использования воды, очищенной обратноосмотическим способом, например, в теплогенерирующих установках, подобная минерализация воды может быть противопоказана.

Несмотря на высокую эффективность таких фильтров, они имеют свои условные недостатки. Во-первых, ни один из них не вымывает некоторые мельчайшие органические частицы, а также хлор в газообразной форме (без дополнительных модулей очистки). Во-вторых, объем воды на выходе после применения такого фильтра уменьшается до одной трети из-за сброса загрязненных фракций в водоотвод, что снижает рентабельность очистки. И, в-третьих, поскольку из воды устраняются не только вредные вещества, но и полезные: натрий, кальций, магний, калий и пр. — длительное употребление очищенной таким способом воды может привести к заболеваниям костей, зубов и кожи.

Однако, ориентируясь на конкретные потребности своего предприятия и используя квалифицированные обзоры конкретных фильтров обратного осмоса, можно подобрать необходимое оборудование для очистки воды с учётом требований производства. Одним из ключевых условий выбора является знание конкретных требований предприятия. Правильный подход к выбору оборудования для очистки воды позволит получить максимально эффективное выполнение своих функций.

Фото: freepik.com