Осмос и обратный осмос для систем очистки воды

Установки обратного осмоса Ключ-М предназначены для глубокой очистки питьевой воды и широко применяются как в коттеджах, так и на промышленных предприятиях.

Бытовой фильтр обратного осмоса Ключ-М2 под мойку позволяет получать глубоко очищенную питьевую воду на кухне для квартиры, дачи и частного дома. Стоимость литра питьевой воды существенно ниже бутилированной.

На складе нашей компании всегда имеются в наличии наборы сменных картриджей для бытовых систем обратного осмоса Ключ-М2 и бытовых установок ультрафильтрации Ключ-М2-УФ.

Системы обратного осмоса очистки воды основаны на явлении осмоса и обратного осмоса и в настоящее время широко применяются в установках получения очищенной воды.

Осмос: Что это за явление

Осмос - это процесс односторонней диффузии (переноса) молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из правой полости В с высокой концентрацией растворителя (в нашем случае - это чистая вода) в левую полость А, в сторону большей концентрации растворённых веществ или, что тоже самое, меньшей концентрации растворителя.

Иными словами, движущая сила процесса осмоса заключается в том, что растворитель «старается» разбавить концентрацию растворенных веществ в полости за мембраной до минимума.

Таким образом, за счет явления осмоса растворитель диффундирует (переходит через мембрану) в полость А с меньшей концентрацией растворителя, что приводит к росту давления в этой полости и, соответственно, поднимает уровень поверхности раствора по отношению к уровню в полости В растворителя.

Это происходит до тех пор, пока напор (разница уровней жидкости по разные стороны мембраны) не уравновесит движущую силу осмоса при переносе растворителя через полупроницаемую мембрану.

Таким образом, происходит увеличение концентрации «растворителя» в полости А с растворенными веществами (то есть разбавление раствора растворителем), и за счет этого повышается уровень поверхности жидкости в этой полости. Схематично это представлено на рис.ОСМОС.

Высота подъема раствора Н (напор) равна осмотическому давлению Ро

Обратный осмос: что это такое

Явление обратного осмоса заключается в том, что наоборот, если приложить к раствору (например, к воде с растворенными примесями) в левой полости А давление Р, большее осмотического давления Ро , то будет происходить диффузия молекул воды (растворителя) через полупроницаемую мембрану М в правую полость В, в которой начнет накапливаться очищенная вода.

Обратный осмос — это процесс, в котором за счет высокого давления через полупроницаемую мембрану продавливают растворитель (воду) из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для явления осмоса направлении. Таким образом, фильтры для очистки воды обратным осмосом позволяют избавиться от растворенных примесей.

Явление обратного осмоса известно давно, но только с семидесятых годов прошлого столетия обратный осмос стали широко использовать как в системах водоочистки, так и в ряде других технологий (например, при концентрировании соков, очистке медицинских препаратов, очистке сточных вод и многих-многих других).

Обратный осмос: Схема фильтра

Однако, просто приложив высокое давление к полости растворенных веществ невозможно добиться качественной работы системы обратного осмоса. Дело в том, что на поверхности обратноосмотической мембраны происходит осаждение частиц, которые закупоривают мельчайшие поры полупроницаемых мембран и тем самым очень быстро приводят к снижению производительности установок обратного осмоса.

Для предотвращения этого необходимо дополнительно обеспечить возможность очистки поверхности мембраны за счет высокой скорости потока очищаемой воды, протекающей вдоль поверхности мембраны. Схематично установка обратного осмоса выглядит так:

1. 1. Фильтр тонкой механической очистки,
2. 2. Насос повышения давления (помпа),
3. 3. Обратноосмотический модуль.

Потоки внутри обратноосмотического модуля распределяются следующим образом: поток фильтрата, который в системах обратного осмоса именуется «пермеатом», составляет обычно 25-40% от потока исходной воды, а поток концентрата, сбрасываемого в дренаж, - соответственно 60-75%.

Чтобы не сбрасывать большое количество концентрата в дренаж, часть концентрата иногда закольцовывают - направляют на вход повысительного насоса. Это позволяет уменьшить сброс концентрата в дренаж, экономя при этом до 25-30% исходной воды.

Наша компания производит как бытовые фильтры для очистки воды обратного осмоса Ключ-М2, способные обеспечить питьевой водой семью из 4-6 человек, так и высокопроизводительные системы обратного осмоса Ключ-М для коттеджей и промышленности производительностью от сотен до тысяч литров в час.

Двухстадийный обратный осмос: Схема установки

Для получения особо чистой воды, требующейся, например, для медицины, электроники и некоторых других отраслей, применяют системы двухстадийного обратного осмоса. При этом концентрат со второй стадии очистки полностью возвращают на вход повысительного насоса, а часть концентрата после первой стадии обратного осмоса сбрасывается в дренаж.

Это позволяет получать до 75-80% пермеата из исходной воды, сбрасывая в канализацию соответственно лишь 20-25% от потока исходной воды.

Такие двухстадийные обратноосмотические системы глубокой очистки воды применяют в частности для нужд медицины, например, установка получения воды для инъекций УВИ-0,15.

Обратный осмос: Эффективность очистки

Эффективность очистки воды от растворенных веществ методом обратного осмоса (иначе называемая селективностью мембраны) доходит до 97-99%. Селективность мембран обратного осмоса зависит от размеров ионов растворенных примесей и ориентировочно характеризуется следующими величинами: