Обратный осмос: современная технология очистки воды

Если в вашем доме организован автономный водопровод из скважины или колодца, то зачастую вода в нем не самого высокого качества. Один из способов исправить эту ситуацию – это система «обратный осмос», которая врезается в водопровод и через отдельный кран выводит чистую питьевую воду. Разберёмся подробнее в системе обратный осмос – что это за фильтрующая установка, как она работает, её преимущества и недостатки, а также технические характеристики.

Осмос и обратный осмос – немного теории

Сначала вкратце о том, что такое обратный осмос и почему процесс очистки воды носит такое название. Просто осмос – это природный механизм насыщения растворов необходимыми веществами. Каждая клетка тела имеет мембрану, которая пропускает молекулы воды. Но, как выяснилось, вода проходит только в том случае, если в ней растворены другие вещества. При этом, мембрана пропускает только молекулы воды, а растворённые вещества задерживает. Это явление называется осмотическим давлением. Наглядно принцип его действия показан на следующем фото.

На рисунке «а» показана жидкость, в которой растворены частицы некоего вещества. Сосуд с жидкостью разделён перегородкой с мембраной. Слева концентрация раствора (количество частиц растворённого вещества) составляет 180 g/L, а справа – 360 g/L поэтому начинает действовать осмотическое давление, которое через мембрану выдавливает жидкость из левой части сосуда в правую. Это происходит до тех пор, пока концентрация (плотность) раствора в левой и правой части не выравняется, что показано на рисунке «б» – мы видим, что и слева и справа это значение стало 270 g/L.

Но если в одной из частей сосуда искусственно создать давление, которое будет превышать осмотическое, то жидкость будет выдавливаться в ту часть сосуда, где давление меньше – этот процесс и называется обратным осмосом. По сути, это продавливание жидкости через мембрану, размер отверстий в которой не превышает размеры молекул этой самой жидкости. Кроме того, что растворённые в жидкости частицы намного больше молекул, система обратного осмоса позволяет задерживать на мембране даже вирусы и бактерии.

Системы обратного осмоса для дома

Благодаря высокому качеству фильтрации систем обратного осмоса, очищенная через них вода рекомендована даже для тех мест, где санитарные требования очень строгие. К примеру, это санатории и другие оздоровительные предприятия, точки общественного питания, гостиницы и прочее.

В домашних условиях такие фильтры становятся всё популярнее. Во-первых, чистая вода – залог вашего здоровья. Во-вторых, этот прибор компактен, поэтому не занимает много места. В-третьих, его цена находится на приемлемом уровне.

Принцип работы домашних устройств тот же. Внутри фильтра установлена мембрана с мельчайшими отверстиями (диаметром 0,00001 мкм), через которые может пройти только молекула воды. Все остальные вещества остаются с неотфильтрованной водой или на поверхности мембраны, откуда со временем просто смываются через специальный патрубок наружу прибора. Обычно этот патрубок соединяют с системой канализации.

Чтобы вода смогла пройти сквозь мембрану, необходимо чтобы в водопроводной сети было давление не меньше 3 атмосфер. Впрочем, в частных домах в автономной водопроводной сети устанавливается насос, и его давления для корректной работы фильтра хватает с лихвой.

Фильтр обратного осмоса можно использовать даже без наличия проточной воды. Для этого производители предлагают модели, в конструкцию которых уже установлен небольшой насос, который и создаёт внутри фильтра требуемое давление.

Предварительные фильтры

Растворимые в воде вещества мембрану не засоряют, а вот нерастворимые могут собой закрыть отверстия или повредить её. Поэтому в этой фильтрационной системе кроме осмотической мембраны устанавливаются ещё несколько стандартных фильтров. Их задача – первичная очистка воды от нерастворённых частиц. Обычно это фильтры механической очистки: грубой и тонкой. Чаще в комплект входят несколько фильтров.

Первая ступень грубой очистки – сетчатые фильтры. Их предназначение – задержать камешки, песок, ил и прочие частицы больших размеров.

Вторая ступень – фильтры тонкой очистки, которые уже являются неотъемлемыми элементами самого фильтра обратного осмоса. Их обычно три:

1. Первая колба, внутри которой находится картридж из вспененного полиэтилена. Его задача – не пропустить через себя частицы размерами больше 5 мкм.
2. Внутрь второй колбы засыпан гранулированный активированный уголь, который полностью очищает воду от нерастворённых частиц.
3. В третьей колбе содержится брикетированный активированный уголь. Его задача – очистить воду от неприятного запаха и привкуса.

Минерализация очищенной воды

Так как через мембрану проходят только молекулы воды, то после фильтрования она становится практически дистиллированной. В ней нет полезных для человеческого организма веществ: солей, металлов и прочих. Поэтому производители сегодня комплектуют эти приборы минерализаторами, в которых закладывается минеральные гранулы. Это небольших размеров колба, установленная после мембраны. Чистая вода, проходя через неё, обогащается требуемыми полезными веществами.

Но и тут есть один момент. Обогащение воды будет во многом зависеть от того, какие гранулы в эту часть фильтра заложены. Все дело в том, что какие-то из них отдают воде свои молекулы через 7 дней, другие через 12, а третьи через 30. Получается так, что вода, проходящая через минерализатор, может минералами и другими вещества не обогащаться. Просто не успеет в процессе проточного режима работы фильтра. Единственный химический элемент, который тут же отдаёт себя воде, натрий. По сути, это обычная поваренная соль.

Добавим, что осмос для очистки воды имеет слабую производительность. Но её достаточно, чтобы потреблять требуемый объем питьевой воды. То есть использовать этот фильтр на другие нужды нельзя, да и не имеет смысла. Сегодня производители предлагают разные модели в плане производительности, которая варьируется в диапазоне 150-250 л в сутки.

Скорость излива из отдельно установленного крана низкая, поэтому сама система очистки комплектуется отдельно стоящим бачком, где очищенная вода и собирается. Его объем варьируется в диапазоне от 4 до 12 л. И всю эту конструкцию обычно устанавливают на кухне под мойкой.

Замена фильтрующих элементов

Фильтрующие элементы в колбах периодически надо менять на новые. Срок замены зависит от производительности устройства, и он обязательно указывается в паспорте изделия. К примеру, у дешёвых моделей фильтрационный ресурс равен 4000 литров, у более дорогих доходит до 15000 литров.

На заметку! Поменять фильтрующие картриджи просто, потому что они находятся в колбах, которые легко откручиваются. То есть для проведения этой процедуры не надо вызывать сантехника.

Преимущества и недостатки

Итак, разобравшись с обратным осмосом – что это такое, переходим к плюсам и минусам прибора.

Начнём с того, что многих потребителей пугает тот факт, что на выходе из фильтра вода очень чистая. То есть, в ней нет требуемого наличия полезных веществ. Именно поэтому был и установлен минерализатор, хотя он присутствует не во всех моделях. То есть проблема решена. При этом прошедшая через минералы вода приобретает приятный вкус.

Но надо отметить и то, что чистейшая вода никакого вреда для человека не несёт. К тому же в ней окажется минимальное количество вирусов и бактерий. А это большой плюс.

Существуют промышленные установки, которые опресняют морскую воду. И в них заложена технология обратного осмоса. Понятно, что бытовым прибором это не сделать, но это доказывает, что эффективность фильтра этого типа очень высокая.

Ещё одно преимущество – компактность устройства и несложность его установки. Для монтажа не требуется использовать какие-то сложные инструменты. Обычно соединения производят вручную. Поменять картридж также просто.

Выше упоминалось о том, что обратный осмос для очистки воды стоит недорого. Но это в сравнении с полной комплектацией дома водоочисткой. Если сравнивать с обычными водяными фильтрами, то он гораздо дороже. Но, как показала практика, это сегодня не останавливает потребителей, которые хотят получать из крана чистую питьевую воду. Во всяком случае, все окупается быстро.

Есть ещё один минус – периодическая покупка фильтрующих картриджей. Особенно дорого стоит мембранный.

Критерии выбора

Итак, будем разбираться в вопросе – на что обратить внимание, выбирая фильтр для воды с обратным осмосом.

Первое, что вас должно интересовать, минерализатор. Без него фильтр лучше не покупать. Также запомните, что современный осмотический фильтр – это прибор с пятью степенями очистки. То есть на входе должно стоять три фильтра в виде вертикальных колб. Затем устройство с мембраной. И последним ещё один горизонтальный фильтр тонкой очистки. На сегодняшний день это самая эффективная модель.

Некоторые модели комплектуются структуризаторами. Надо отметить, что воду, прошедшую фильтр обратного осмоса, нельзя назвать биологически активной. Поэтому её надо структурировать заново. Для этого и устанавливается в прибор ещё один элемент. Внутри него располагают биокерамические картриджи или турмалиновые наполнители.

Задача двух веществ – очистить воду от пестицидов, бактерий, тяжёлых металлов, хлора и прочего. При этом вкус воды становится приятным. Добавим, что структуризатор имеет достаточно серьёзный эксплуатационный ресурс – 2 года.

И, конечно, обязательно ознакомьтесь с инструкцией к приобретаемому фильтру. Просто убедитесь, что с его помощью можно провести все степени очистки воды.

Коротко о главном

Обратный осмос – это технология очистки воды, путём продавливания её через мембрану, которая пропускает только молекулы жидкости.

В конструкцию обратноосмотического фильтра входят: три фильтра тонкой очистки в виде колб с наполнителями, мембранный фильтр, минерализатор и прибор, окончательно очищающий воду.

Основная характеристика этого фильтра – производительность, которая варьируется от 150 до 250 л/сут.

Для корректной работы требуется наличие определённого давления воды водопроводной сети – 3 атм.

Все фильтрационные элементы периодически заменяются новыми, что входит в расходы семейного бюджета.