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.

Возможности и функционал систем промышленного обратного осмоса

Системы фильтрации, использующие промышленный обратный осмос, могут обладать разнообразным функционалом, в зависимости от специфики применения. Обычно такие системы характеризуют следующие параметры:

1. Производительность – от 125 л/ч до 2000 л/ч и более.
2. Срок службы мембраны – 3-5 лет или более, при условии правильной эксплуатации и использовании высококачественных материалов.
3. Непрерывная работа, которая длится не менее одного часа. Перерыв фильтрации в таких системах не должен превышать 2 дней. Необходимо также учитывать длительное простояние мембраны, поскольку при отсутствии воздействия солей и бактерий на фильтрующий элемент может накапливаться различный мусор, что требует ее обслуживания.
4. Качество очистки в установках промышленного осмоса достигает 100%.

Для того, чтобы продлить срок жизни мембраны, необходимо обеспечить надлежащий уход за системой. Мембрана чрезвычайно чувствительна к любым механическим и химическим повреждениям, которые могут быть вызваны взвесью бактериальных колоний, коллоидными веществами, а также окисями металлов, песком и глиной. В связи с этим промышленный осмос обязательно дополняется другими фильтрами, которые предотвращают подобные проблемы. Кроме того, фильтр необходимо периодически очищать. В некоторых конструкциях мембрана может очищаться дополнительным потоком во время работы.

Важно учитывать, что системы промышленного обратного осмоса применяются на предприятиях, где есть необходимость в тонкой очистке воды, приближенной к дистилляции. Наиболее часто такие системы используются в пищевой, теплотехнической, химической, нефтехимической, парфюмерно-косметической, лесной, целлюлозно-бумажной и медицинской отраслях промышленности, а также в сфере тяжелого машиностроения, энергетики 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.

За счет использования метода обратного осмоса, вода проходит наивысшую степень очистки среди других типов фильтрации. Она полностью безопасна для здоровья людей и техники, использующей ее, но не содержит микро- и макроэлементов, которые необходимы для нашего организма. Чтобы придать этой фактически идеально чистой, но лишенной жизни воде необходимые для потребления ионы солей и другие полезные вещества, используют минерализаторы. Однако, в случае использования очищенной обратным осмосом воды, например, в теплогенерирующих установках, дальнейшая минерализация не рекомендуется.

Таким образом, у лучших фильтров обратного осмоса есть несколько недостатков:

• Не все они удаляют мельчайшие органические частицы и газообразный хлор (дополнительные модули очистки могут быть необходимы).
• Фильтрация приводит к снижению объема воды на выходе, который уменьшается до трети из-за того, что загрязненные фракции удаляются вместе с отходами, что снижает рентабельность использования фильтров.
• Использование очищенной воды таким способом может быть вредным, так как натрий, кальций, магний, калий и другие полезные элементы также удаляются. Это может привести к заболеваниям костей, зубов и кожи при длительном употреблении. Вместе с тем, снижение содержания солей в промышленной воде - необходимое условие для долгосрочной эксплуатации таких установок, в частности, теплоустановок.

Подходя к выбору очистной системы с учетом потребностей своего производства, с использованием рекомендаций экспертов и проверенных обзоров отдельных фильтров обратного осмоса, можно найти подходящее оборудование. Только учитывая конкретные требования и особенности каждого случая, можно сделать выбор в пользу наилучшей очистной системы.

Фото: freepik.com