Обратный осмос — Википедия
Схема процесса обратного осмосаОбратный осмос — процесс, в котором, при определённом давлении, растворитель (обычно вода) проходит через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. При этом мембрана пропускает растворитель, но не пропускает некоторые растворённые в нём вещества.
Обратный осмос используют с 1970-х годов при очистке воды, получении питьевой воды из морской воды, получении особо чистой воды для медицины, промышленности и других нужд. С помощью обратного осмоса также можно производить концентраты соков без нагрева.
Обратный осмос относится к наиболее перспективным и широко применяемым методам очистки и подготовки воды. Установка обратного осмоса способна удалять из воды частицы с размерами 0,001-0,0001 мкм. В этот диапазон попадают соли жёсткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, малые молекулы, красители. Для более эффективной работы рекомендуется применение предварительных ступеней очистки (механическая очистка и микро-, ультра- или нанофильтрация), удаляющих более крупные частицы.
Опреснение морской воды[править | править код]
Схема установки опреснения на основе обратного осмоса.1: Приток морской воды,
2: Поток пресной воды (40 %),
3: Поток солёного концентрата (60 %),
4: Поток морской воды (60 %),
5: Концентрат (слив),
A: Насос высокого давления,
B: Циркуляционный насос,
C: Осмотический модуль с мембраной,
D: Устройство обмена давлением (англ.)русск.
Для получения пресной воды из морской требуется давление, превышающее создаваемое морской водой осмотическое давление[1]. Эта величина достаточно высока — существующие установки развивают давление в 10—12 атм [2].
В системах очистки воды обычно используются синтетические полупроницаемые мембраны. Мембрана задерживает высокомолекулярные загрязнители, но пропускает низкомолекулярные вещества, например такие газы, как кислород, хлор, углекислый газ и пр. Некоторые газы могут определять вкус воды. Очищенная вода может иметь слабокислую реакцию (pH < 7) из-за наличия растворённого углекислого газа.
Свойство практически полностью очищать воду от всех примесей лишает её важных микроэлементов (если они в ней были до опреснения). Поэтому добавление необходимых солей в опреснённую воду — следующий шаг в производстве качественной питьевой воды. Вода же для технических нужд, например для полива и мойки, может быть сразу получена на более простых и дешевых мембранах удалением лишь 95 % солей.
В отличие от перегонки, в процессе обратного осмоса вода практически не нагревается, энергия тратится только на работу насоса, который не только перекачивает воду (малая доля энергозатрат), но и преодолевает высокое осмотическое давление (основные энергозатраты).
Технология очистки сточных вод с применением обратного осмоса принципиально изменилась — на последней стадии просто «отжимают» чистую воду от солей. Лидером технологий на 2012 год является Сингапур, там запущена система NEWater (англ.)русск.. Сточные воды города после очистки возвращаются в оборот как питьевая вода, которая получила более высокую оценку от ВОЗ и USEPA, чем другие источники воды в Сингапуре[3].
Практически все современные морские суда, нуждающиеся в больших объёмах пресной воды, которые нерационально и просто невозможно брать на борт, имеют опреснительные установки. Например, круизные лайнеры имеют на борту тысячи пассажиров, несколько бассейнов и производят огромное количество сточных вод. Установки на основе обратного осмоса на борту и опресняют воду, и очищают стоки. Например, на Allure of the Seas и Oasis of the Seas сточные воды и вовсе направляются на вторичное использование [4].
Обратный осмос — более экономичный процесс для повышения концентраций пищевых жидкостей, например фруктовых соков, чем термические процессы. Преимущество заключаются в низкой стоимости эксплуатации и возможности избежать термической обработки, что делает процесс пригодным для термочувствительных веществ, таких как белки и ферменты, в большинстве пищевых продуктов.
Обратный осмос широко используется в молочной промышленности для производства порошков сывороточного белка и для концентрации молока — уменьшаются транспортные расходы[источник не указан 536 дней].
Главной особенностью фильтров, в которых используется технология обратного осмоса, является практически полная стерилизация воды. Через фильтр проходит молекула воды (размер 0,3 нм), но не проходит большая часть химических примесей и включений биологического происхождения, в частности микроорганизмов и вирусов (размеры от 20 до 500 нм). Например, фильтр может задержать бактерии холеры или вирусы гепатита
По мнению специалистов ВОЗ, потенциальные последствия микробного заражения питьевой воды для здоровья таковы, что борьба с ним должна всегда иметь первостепенное значение и никогда не должна ставиться под угрозу[5].
Влияние на здоровье человека воды, подготовленной с использованием технологии обратного осмоса[править | править код]
Достоинства и недостатки результата подготовки питьевой воды при помощи технологии обратного осмоса определяются особенностями технологии и целями фильтрации, которые зависят в первую очередь от изначального качества воды.
Свойство практически полностью очищать воду от всех примесей трактуется и как достоинство, и как недостаток. Единого мнения на этот счет нет. Сторонники первого подхода считают, что вода выполняет в организме только функцию растворителя, поэтому должна быть максимально чистой. Другие же полагают, что в воде в обязательном порядке должны быть микроэлементы [6].
Бытовая система обратного осмосаПромышленная установка обратноосмотического опреснения включает обычно следующее оборудование: фильтр тонкой очистки воды, система реагентной подготовки, насос высокого давления, блок фильтрующих модулей, датчики и приборы управления[7].
Основной элемент установки обратного осмоса — полупроницаемая обратноосмотическая мембрана, помещённая в корпус. В неё поступает исходная вода, а отводится два потока — очищенная и обессоленная, которая называется пермеатом, и вода с концентрированными примесями, называемая концентратом, которая сливается. Продавливание воды через мембрану ведётся при высоком давлении, которое создает насос, обычно центробежный многоступенчатый или роторный. Для замедления образования нежелательных отложений на мембранах применяется дозирование ингибитора осадкообразования. Для снятия осадков с поверхности мембран используется система химпромывки. Для контроля качества очистки и pH — проточные измерители солесодержания и рН-метры. Для контроля расхода пермеата и концентрата — проточные расходомеры. Управление системой обратного осмоса можно осуществлять в полуавтоматическом и автоматическом режиме. Проверить качество работы обратноосмотической мембраны можно TDS-метром.
Примером бытовой очистки воды мембраной обратного осмоса может служить фильтр, имеющий 3 картриджа — грубой (механической) очистки, мембрану обратного осмоса, фильтр угольный. Такие фильтры получили широкое применение в Америке, Европе и Азии. Интересны также последние модели компактных фильтров обратного осмоса, имеющих ряд нововведений, а именно, автоматический клапан отключения воды при обнаружении утечек, насос, сменные фильтры с быстроразъёмными фитингами.
- Обратный осмос — Определение термина » обратный осмос » (Российское мембранное общество)
Осмос — Википедия
О́смос (от греч. ὄσμος — толчок, давление) — процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворённого вещества из объёма с меньшей концентрацией растворенного вещества.
Более широкое толкование явления осмоса основано на применении Принципа Ле Шателье — Брауна: если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация, внешнее электромагнитное поле), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия.
Жан-Антуан НоллеВпервые осмос наблюдал А. Нолле в 1748 году, однако исследование этого явления было начато спустя столетие.
Явление осмоса наблюдается в тех средах, где подвижность растворителя больше подвижности растворённых веществ. Важным частным случаем осмоса является осмос через полупроницаемую мембрану. Полупроницаемыми называют мембраны, которые имеют достаточно высокую проницаемость не для всех, а лишь для некоторых веществ, в частности, для растворителя. (Подвижность растворённых веществ в мембране относительно мала). Как правило, это связано с размерами и подвижностью молекул, например, молекула воды меньше большинства молекул растворённых веществ. Если такая мембрана разделяет раствор и чистый растворитель, то концентрация растворителя в растворе оказывается менее высокой, поскольку там часть его молекул замещена на молекулы растворённого вещества. Вследствие этого переходы частиц растворителя из отдела, содержащего чистый растворитель, в раствор, будут происходить чаще, чем в противоположном направлении. Соответственно, объём раствора будет увеличиваться (а концентрация вещества уменьшаться), тогда как объём чистого растворителя будет, соответственно, уменьшаться.
Например, к яичной скорлупе с внутренней стороны прилегает полупроницаемая мембрана: она пропускает молекулы воды и задерживает молекулы сахара. Если такой мембраной разделить растворы сахара с концентрацией 5 и 10 % соответственно, то через неё в обоих направлениях будут проходить только молекулы воды. В результате в более разбавленном растворе концентрация сахара повысится, а в менее концентрированном, наоборот, понизится. Когда концентрация сахара в обоих растворах станет одинаковой, наступит равновесие. Растворы, достигшие равновесия, называются изотоническими. Если принять меры, чтобы концентрации не менялись, осмотическое давление достигнет постоянной величины, когда обратный поток молекул воды сравняется с прямым.
Осмос, направленный внутрь ограниченного объёма жидкости, называется
В случаях, когда мембрана проницаема не только для растворителя, но и для некоторых растворённых веществ, перенос последних из раствора в растворитель позволяет осуществить диализ, применяемый как способ очистки полимеров и коллоидных систем от низкомолекулярных примесей, например электролитов.
Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Мембрана, окружающая нормальную клетку крови, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, некоторых из растворённых в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для больших белковых молекул, находящихся в растворённом состоянии внутри клетки, она непроницаема. Поэтому белки, столь важные для биологических процессов, остаются внутри клетки.
Осмос участвует в переносе питательных веществ в стволах высоких деревьев, где капиллярный перенос не способен выполнить эту функцию.
Человечество с древних времен, хотя и не понимая физический смысл, использовало эффект осмоса в процессе засаливания пищи. В результате происходил плазмолиз клеток патогена.
Осмос широко используют в лабораторной технике: при определении молярных характеристик полимеров, концентрировании растворов, исследовании разнообразных биологических структур. Осмотические явления иногда используются в промышленности, например при получении некоторых полимерных материалов, очистке высокоминерализованной воды методом обратного осмоса жидкостей.
Клетки растений используют осмос также для увеличения объёма вакуоли, чтобы она распирала стенки клетки (тургорное давление). Клетки растений делают это путём запасания сахарозы. Увеличивая или уменьшая концентрацию сахарозы в цитоплазме, клетки могут регулировать осмос. За счёт этого повышается упругость растения в целом. С изменениями тургорного давления связаны многие движения растений (например, движения усов гороха и других лазающих растений).
Пресноводные простейшие также имеют вакуоль, но задача вакуолей простейших заключается лишь в откачивании лишней воды из цитоплазмы для поддержания постоянной концентрации растворённых в ней веществ.
Осмос также играет большую роль в экологии водоёмов. Если концентрация соли и других веществ в воде поднимется или упадёт, то обитатели этих вод погибнут из-за пагубного воздействия осмоса.
Первая в мире электростанция — прототип, использующая для выработки электричества явление осмоса, запущена компанией Statkraft 24 ноября 2009 года в Норвегии вблизи города Тофте. Солёная морская и пресная вода на электростанции разделены мембраной. Так как концентрация солей в морской воде выше, между солёной водой моря и пресной водой фьорда развивается явление осмоса — постоянный поток молекул воды через мембрану в сторону солёного раствора, в результате чего образуется давление пресной воды на мембрану[1]. Это давление соответствует давлению столба воды в 120 метров высотой. Поток воды достаточен, чтобы приводить в действие гидротурбину, вырабатывающую энергию. Производство носит ограниченный характер, основная цель — тестирование оборудования. Самый проблематичный компонент электростанции — мембраны. По оценкам специалистов Statkraft, мировое производство может составить от 1 600 до 1 700 TWh, что сравнимо с потреблением Китая в 2002. Ограничение связано с принципом действия — подобные электростанции могут быть построены только на морском побережье.
- Мелвин-Хьюз Э. А. Физическая химия, пер. с англ., кн. 1—2. — М., 1962.
- Курс физической химии / под ред. Я. И. Герасимова. — М. — Л., 1963—1966. — Т. 1—2.
- Пасынский А. Г. Коллоидная химия. — 3 изд. — М., 1968.
- Проссер Л., Браун Ф. Сравнительная физиология животных, пер. с англ.. — М., 1967.
- Гриффин Д., Новик Эл. Живой организм, пер. с англ.. — M.: Мир, 1973.
- Нобел П. Физиология растительной клетки (физико-химический подход), пер. с англ.. — М., 1973.
- Ершов. Общая химия. — Издание восьмое,стериотипное. — Москва: Высшая школа, 2010. — 559 с.
Прямой осмос — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Прямой (также естественный[1] или обычный[2]) осмос — осмотический процесс, в котором растворитель (обычно вода), отделённый от раствора полупроницаемой мембраной, самопроизвольно переходит через мембрану в сторону раствора.[2]
Опреснение воды с использованием прямого осмоса[править | править код]
Суть процесса состоит в следующем: с одной стороны полунепроницаемой мембраны находится солёная вода, которую нужно опреснить; с другой стороны мембраны — концентрированный раствор специально подобранного вещества. Под действием сил прямого осмоса пресная вода просачивается сквозь мембрану со стороны солёной воды в сторону концентрированного раствора, разбавляя его. После чего меняют температуру полученного раствора, вещество покидает (разлагается либо выпадает в осадок) раствор, и в итоге получается раствор концентрации меньшей, чем исходная солёная вода.
Далее уже полученный раствор подвергается опреснению тем или иным методом, — в том числе можно использовать метод, описанный выше, — но теперь для приготовления концентрированного раствора используется другое специально подобранное вещество. Так как концентрация растворённых веществ в полученном растворе ниже, чем в исходном, то дальнейшее его опреснение требует меньших затрат энергии (например, при использовании метода обратного осмоса). В результате использования данного метода часть дорогостоящей электрической энергии заменяется на дешёвую низкопотенциальную (порядка 100 °C) тепловую энергию (в частности, солнечную).
Пример 1
Берётся концентрированный раствор карбоната аммония, который находится по другую сторону полупроницаемой мембраны от солёной воды. Пресная вода проникает в раствор карбоната аммония, разбавляя его. Затем раствор карбоната аммония нагревается до температуры 60-80 °С, карбонат аммония разлагается и покидает раствор, — и в итоге получается почти дистиллированная вода. Её можно дополнительно опреснить или использовать без обработки в целях орошения. Карбонат аммония при этом регенерируется и используется многократно.
Пример 2 — получение питьевой воды из пресной непитьевой воды
С одной стороны полупроницаемой мембраны находится сироп глюкозы, сахарозы или подобного им вещества. С другой стороны мембраны подаётся непитьевая пресная вода, к примеру, загрязнённая бактериями. Пресная вода просачивается сквозь мембрану, при этом вирусы и бактерии проникнуть через неё не могут. В результате получается подслащённая питьевая вода. Этот метод, спасающий людей от обезвоживания, применяется в экстренных случаях, например, при стихийных бедствиях.
Как работает Обратный Осмос для очистки воды. h3OExpert
Чтобы ответить на вопрос что такое Обратный Осмос, сначала узнаем что такое Осмос вообще. Если говорить простым языком, то осмос — это природный процесс, в результате которого молекулы воды из раствора с меньшим содержанием солей начинают проникать в воду с большим содержанием солей через полупроницаемую мембрану, тем самым понижая концентрацию солей в более «грязном» растворе.
Простой пример осмоса: возьмите изюминку и положите ее в воду. Изюм — высушенный виноград, внутри которого очень мало воды и огромная концентрация солей и минералов. Оболочка виноградины — полупроницаемая мембрана. Как только изюм оказывается в воде, начинается процесс осмоса — молекулы воды h3O начинают активно проникать через виноградную оболочку внутрь изюминки, растворяя ее содержимое. Через какое то время изюмина превратится в плотный виноград, причем давление воды внутри него будет выше чем давление окружающей среды!
Осмос — это естественный природный процесс, который присутствует в любом живом организме. Благодаря осмосу происходит водно-солевой обмен в нашем теле, а рыбы и морские млекопитающие получают чистую пресную воду.
Сегодня в продаже имеется огромное разнообразие фильтров для воды, обещающих нам чистую воду. Суть их работы всегда одинакова — вода проходит через некий фильтр «сетку» — уголь, смолу, нано-картридж и т.д., который должен задерживать все вредное, и на выходе вы должны получить чистую воду.
Звучит просто. Но немного задумавшись, понимаешь, что любая «сетка» забьется мусором и перестанет работать. Именно так бы и происходило если бы производители не делали заведомо увеличенную «ячейку сетки» именно для того чтобы она не забивалась «мусором».
«Но постойте, ведь тогда весь мусор попадет мне в воду!», скажете вы и будете правы. Именно так и происходит и проверить это очень легко — просто замерьте показания воды TDS-метром до и после после обычного «кувшина» или трехступенчатого фильтра и вы убедитесь в этом наглядно — вода осталась абсолютно такой какой она и была до фильтрации!
Казалось бы, выхода нет, НО ВЫХОД ЕСТЬ и процесс, как всегда, позаимствован у природы!
Принцип обратного осмоса
Обратный осмос, как следует из названия, это обратный процесс, когда создавая давление в воде насыщенной солями и примесями мы заставляем молекулы воды h3O пройти через полупроницаемую мембрану и таким образом получаем абсолютно чистую воду без солей и посторонних примесей.
Как работает обратный осмос
Представьте, как устроено обычное сито для просеивания например муки. Мембрана обратного осмоса — это то же «сито», но для воды, только ячейка очень мала — чуть больше молекулы воды h3O.
Теперь внимание — основное отличие системы с обратным осмосом от фильтра для воды в том, что молекулы воды свободно проходят сквозь ячейки «сита», а оставшийся «мусор» сливается в канализацию. Гениально и просто как все в природе!
Именно по такому принципу работают клетки всех живых организмов на нашей планете. В результате вы получаете чистейшую питьевую воду, а «сетка» не забивается «мусором».
Роль «сита» в системе обратного осмоса выполняет высокотехнологичная полупроницаемая тонкопленочная мембрана — она «сердце» и основной элемент системы. Мембрана изготовлена из специальной полимерной плёнки, свёрнутой в рулон.
Обратный осмос является натуральным процессом, суть которого заключается в отделении мембраной молекул воды от растворённых в ней субстанций. Благодаря этому процессу из воды полностью (до 99%) удаляются любые органические и неорганические соединения, бактерии, вирусы, соли металлов, нитраты, пестициды, аллергены, и т.д. Таким образом чистая питьевая вода проходит сквозь кластеры мембраны, а вода загрязненная примесями сливается в дренаж, промывая поверхность мембраны.
На сегодняшний день процесс обратного осмоса является единственным эффективным и недорогим способом получения чистой и полезной для здоровья питьевой воды. Перед мембраной стоит ряд предфильтров (2 или 3 шт) — они служат для защиты мембраны от агрессивных примесей в воде.
Reverse osmosis
Вода после обратного осмоса
Большинство людей, впервые попробовав воду очищенную системой обратного осмоса, отмечают ее вкус как очень приятный, легкий, свежий и без посторонних привкусов. Напитки, приготовленные на чистой воде, приобретают индивидуальный ВКУС. Вы начинаете чувствовать, например, тонкие вкусовые отличия различных сортов чая.
Обратный осмос для здоровья
При употреблении мягкой воды, свободной от солей кальция, останавливаются мочекаменные процессы, а уже накопленный «песок» и «камни» в почках начинают постепенно растворяться. Стенки сосудов, базальные мембраны эпителия начинают постепенно освобождаться от «цемента» — лишнего кальция. Реакция крови pH начинает сдвигаться в кислую сторону, что благотворно влияет на многие процессы метаболизма: улучшается снабжение всех клеток организма кислородом, т.к. связь кислорода с гемоглобином становится слабее и артериальная кровь отдает больший процент кислорода клеткам. Это в, свою очередь, благотворно влияет на ряд других процессов: увеличивается синтез интерферона — первичной защитной функции организма, клетки мозга начинают функционировать более эффективно, улучшается состояние нервной системы в целом. Стволовые клетки, подпитываясь кислородом, не переходят на анаэробное питание, т.к. их метахондрии стабильно начинают получать кислород, а это, в свою очередь, снижает риск онкологических заболеваний.
Это лишь маленький список положительных изменений в организме, которые происходят как только мы начинаем пить чистую воду.
Полезные свойства мягкой чистейшей воды, свободной от солей и примесей, доказывают жители высокогорных регионов России, среди которых больше всего долгожителей планеты. А как известно, вода в горных ручьях наиболее близка по составу и чистоте к воде после обратного осмоса.
Подробнее об анализе воды из горного ручья читайте в статье «Измеряем качество воды в Альпийском горном ручье.»
Статьи о том, что вода после обратного осмоса якобы пустая и не полезная, на самом деле не более чем маркетинговый миф. Талая мягкая вода из ледников в горных реках или мягкая питьевая вода из обратного осмоса не «вымывает» кальций, а лишь позволяет нашему организму избавляться от лишних шлаковых солей, в том чисте и солей кальция.
Бытовая техника прослужит гораздо дольше, т.к. мембранная очистка устраняет жесткость воды до 99%. При использовании мягкой воды, полностью свободной от солей жесткости и растворенного железа (обезжелезивание), нагревательные элементы и помпы будут служить долгие годы не страдая от отложений кальция. В чайнике полностью перестает образовываться накипь.
Фильтры обратного осмоса способны очистить любую воду и сделать ее полезной питьевой водой. Закажите фильтр обратного осмоса — начните путь оздоровления уже сегодня!
ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ ФИЛЬТРОВ
Узнайте — КАК ВЫБРАТЬ ОСМОС ФИЛЬТР?
Узнайте — НУЖЕН ЛИ МИНЕРАЛИЗАТОР ДЛЯ ОСМОСА?
Если Вам понравилась статья, поделитесь ей в Соцсети, нажав на иконку внизу и получите цифровой TDS-тестер воды в ПОДАРОК!*
что это такое и для чего нужен обратный осмос? Устройство системы реминерализации воды
Аквариумные фильтры
Любой владелец домашнего водоема знает, что самочувствие населения аквариума сильно зависит от качества воды. Для того чтобы создать в домашнем водоеме благоприятную среду обитания, потребуются системы очистки и циркуляции воды. Их использование будет положительно влиять на продолжительность жизни питомцев. Рассмотрим одну из самых передовых – систему обратного осмоса.
Что это такое?
Процедура фильтрации жидкости, когда влага проходит через особую диафрагму, задерживающую почти 90% всех ненужных и вредных примесей, называется обратным осмосом. Через мембрану проходит исключительно вода, все остальные примеси задерживаются на ней. Это обязательно нужно учесть и все полезные вещества и минералы добавлять самостоятельно. В продаже имеются различные виды систем фильтрации воды методом обратного осмоса. Их можно разделить на несколько видов, которые различаются по таким пунктам:
- уровню фильтрации;
- коэффициентом полезного действия;
- вариантом диафрагмы.
Наиболее востребованным считается фильтрующая система с перепонкой из составной пленки. Она очень качественно очищает жидкость в аквариуме. Дополнительно влагу помогают убирать механический и угольный фильтры.
Достоинства системы обратного осмоса
Широкое распространение устройство получило благодаря следующему.
- Экологичность. При изготовлении изделий этого вида используются только проверенные, экологически чистые материалы. Поэтому опасаться за здоровье и жизнь питомцев нет никаких оснований.
- Очистка. Вследствие высокой производительности фильтр справляется с загрязнениями влаги, быстро и качественно удаляя все добавки.
- Небольшой размер. Изделие имеет компактные габариты и доступно в использовании.
Использование обратного осмоса
Уход за аквариумом, кроме эстетического удовольствия, создает и некоторые проблемы. Владельцы аквариумов не понаслышке знают, что каждому типу рыб нужно создать идеальные условия для жизни. В том числе и жидкость в водоеме нужно привести к приемлемому состоянию для комфортного пребывания в ней жителей. В этом поможет осмос, использование которого приведет водный раствор в состояние, близкое к оптимальному.
Осмосная вода проходит фильтрацию как в аквариумах с пресной водой, так и с морской. В пресноводных аквариумах использование системы фильтрации жидкости методом обратного осмоса не является обязательным, есть и другие более дешевые варианты. Но если вы разводите рыб и других существ, особо требовательных к жесткости воды, то как минимум один фильтр вам все же понадобится.
Для водоемов с морской водой, в которых содержатся особо капризные виды рыб или кораллы, приобретение обратного осмоса будет выгодным вложением. Так как система имеет довольно высокую цену, стоит задуматься, действительно ли она необходима. До покупки следует провести исследование воды, которой вы пользуетесь для наполнения аквариумов, и по результатам тестов принять решение. Перед применением системы фильтрации нужно запомнить несколько простых правил.
- Резкая смена качества воды в лучшую сторону может ввести обитателей аквариума в стрессовое состояние. Нужно учесть количество подменяемой жидкости.
- Полностью заполнять резервуар очищенной водой запрещено. В этой жидкости отсутствуют полезные вещества, которые требуются для комфортного пребывания питомцев в аквариуме.
Условия жизни декоративных рыбок отличаются от природных. Для того чтобы обитатели домашнего водоема не заболели и не погибли, следует соблюдать особенности содержания видов рыб.
Принцип работы
Для получения осмосной воды система фильтрации подключается к водопроводной сети и из нее получает жидкость для очистки, а все ненужное и вредное отправляется в канализацию. Для защиты от выхода из строя важнейшего элемента изделия – мембраны, следует обратить внимание на этап предочистки. В этом процессе может применяться до 3 различных фильтров, назначение которых – подготовка водного раствора перед работой диафрагмы.
Изначально вода очищается механическим фильтром, который удаляет разнообразные вещества, такие как песок, глина и другие примеси. Потом она направляется в угольный фильтр, с его помощью устраняются тяжелые металлы, хлор и другие химические вещества. Важное значение имеет качество угольного фильтра, главным заданием которого является очистка воды от всевозможных химических соединений.
И на завершающем этапе влага попадает в фильтр тонкой очистки, который очищает от мельчайших механических примесей. После выполнения этих процедур вода из фильтра попадает на диафрагму, проводящую окончательную очистку. В процессе обратного осмоса получается чистейшая, почти дистиллированная жидкость, которую можно применять только в ограниченных количествах.
Чтобы исправить этот недостаток, нужно провести обогащения воды минералами. Реминерализация – процедура добавления в прошедшую через обратный осмос воду минеральных добавок.
Это необходимо для того, чтобы предотвратить процессы увядания растений в аквариуме и болезни рыб.
Уход
Все устройства требуют сервисного обслуживания, в том числе и система осмосной фильтрации. Время от времени пользователи должны контролировать жесткость воды и уровень концентрации водорода. Если показатели меняются и перестают устраивать владельца, то следует заменить фильтры и диафрагму.
О том, зачем нужен фильтр обратного осмоса для аквариума, смотрите в следующем видео.
Что такое осмосная вода?
Что такое осмосная вода? Как ее получают, и что за оборудование для этого используется? Давайте разберемся в этих вопросах.
Осмотическая вода – это?
Такое название вода получила благодаря способу ее фильтрации. Для очистки используются обратноосмотические системы, которые полностью избавляют воду от примесей. Отсюда и само название – осмосная вода. Какая она? В первую очередь, безопасная. В ней нет механических частиц, органики, солей жесткости. А благодаря мембранному волокну, который является главным элементов обратного осмоса, в воде нет болезнетворной микрофлоры.
Осмотическая вода в промышленных условиях
В промышленной сфере обратный осмос используется еще с 70-х годов XX века. С помощью такого оборудования опресняли морскую воду. Сегодня установку обратного осмоса ставят многие предприятия. Этот метод фильтрации помогает решить проблемы, связанные с загрязнением воды. Если на производстве используется дорогое оборудование или сложные технологии, то без промышленной обратноосмотической системы не обойтись.
Осмосная воду в домашних условиях
Мир совершенствуется, вместе с ним и технологии. Теперь фильтры с обратным осмосом используются в домашних условиях. Они компактны, надежны и функциональны. Процесс очистки воды в таких фильтрах проходит в несколько этапов:
- предварительная: ее выполняет 1–3 картриджа, все зависит от модели устройства;
- основная: всю работу делает мембрана;
- постфильтрация: это финишная очистка, которую выполняет 1 картридж, а некоторые фильтры укомплектованы еще и минерализатором.
Во время предварительной фильтрации из воды удаляются механические частицы, органические примеси. Этот этап очистки очень важен, ведь он помогает продлить срок службы главного элемента обратного осмоса – мембраны. Она выполняет основную фильтрацию: через поры мембранного волокна проходят только молекулы воды и кислорода, а все загрязнения, вирусы и бактерии сливаются в дренаж. Финишная очистка нужна для того, чтобы убрать неприятный запах и привкус. А минерализатор используется для того, чтобы обогатить воду полезными микроэлементами.
Картриджи для обратного осмоса
Какими картриджами выполняется очистка воды:
- для предварительной фильтрации: пористый или тканный полипропилен, гранулированная угольная засыпка.
- для финишной очистки: порошковый активированный уголь, минерализатор.
Осмотическая вода – это всегда безопасно, вкусно и даже полезно. И покупка обратного осмоса – это гарантировано правильное вложение денег в свое здоровье и комфорт. Ведь в вашем доме всегда будет чистая вода, и никакой волокиты с бутылями и кипячением.
Будьте здоровы! Пейте чистую и проверенную воду!
Действуйте! Выбирайте, консультируйтесь, покупайте, радуйтесь вместе с ФильтроМиром!
Есть вопросы — мы ответим круглосуточно: наши телефоны (863)268-12-98, (861)218-53-18, наша электронная почта
Информация о чистой воде — там, где удобно!
Новости, советы, обзоры, рекомендации, лайфхаки — присоединяйтесь!
- На сайте есть полезный блог с важной информацией!
- «ФильтроМир» в мессенджерах и соцсетях!
Обратный осмос — это… Что такое Обратный осмос?
Схема системы установки опреснения на основе обратного осмоса, использующая теплообменник.1: Приток морской воды,
2: Поток пресной воды (40 %),
3: поток солёного концентрата (60 %),
4: Поток морской воды (60 %),
5: Концентрат (слив),
A: Поток насоса (40 %),
B: Циркуляционный насос,
C: Осмотический модуль с мембраной,
D: Теплообменник высокого давления
Обратный осмос — процесс, в котором с помощью давления принуждают растворитель (обычно вода) проходить через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. При этом мембрана пропускает растворитель, но не пропускает некоторые растворённые в нём вещества. Обратный осмос используют с 1970-х при очистке воды, получении питьевой воды из морской воды, получения особо чистой воды для медицины, промышленности и других нужд. С помощью обратного осмоса можно производить концентраты соков без нагрева.
Опреснение воды
Для получения пресной воды из морской требуется давление, превышающее создаваемое морской водой осмотическое давление[1]. Эта величина достаточно высока — существующие установки развивают давление в 20 раз превышающее давление обычного бытового водопровода[2].
Мембраны, используемые для обратного осмоса, очень чувствительны к загрязнению, для чего механический фильтр для защиты мембраны обязателен. Многие растворённые в воде вещества задерживаются и не проходят через мембрану. Для преодоления осмотического давления на мембране воду подают под давлением около 2…17 атм для фильтрации и опреснения питьевой и солоноватой воды, и 24…70 атм для морской воды[3].
В системах очистки воды обычно используются синтетические полупроницаемые мембраны. Мембрана задерживает высокомолекулярные загрязнители, но пропускает низкомолекулярные вещества, например такие газы, как кислород, хлор, углекислый газ и пр. Некоторые газы могут определять вкус воды. Очищенная вода может иметь слабокислую реакцию (pH<7) из-за наличия растворенного углекислого газа.
Свойство практически полностью очищать воду от всех примесей лишает её важных микроэлементов (если они в ней были до опреснения). Поэтому добавление необходимых солей в опреснённую воду — следующий шаг в производстве качественной питьевой воды. Вода же для технических нужд, например для полива и мойки, может быть сразу получена на более простых и дешевых мембранах удалением лишь 95 % солей.
Всемирная организация здравоохранения не установила рекомендуемого уровня минерализации питьевой воды, но по органолептическим показаниям рекомендует предел общей минерализации питьевой воды в 1000 мг/л, а вода с содержанием солей менее 1000 миллиграмм на один литр уже считается слабоминерализированной[4].
В отличие от перегонки, в процессе обратного осмоса, вода практически не нагревается, затраты энергии только на работу насоса. По оценке норвежских специалистов объединение опреснительных установок обратного осмоса и электростанций, использующих осмос, выглядит многообещающе[3].
Очистка сточных вод
Технология очистки сточных вод с применением обратного осмоса принципиально изменилась — на последней стадии просто «отжимают» чистую воду от солей. Лидером технологий является на 2012 Сингапур, там запущена система NEWater. Сточные воды города после очистки возвращаются в оборот как питьевая вода, которая получила более высокую оценку от ВОЗ и USEPA, чем другие источники воды в Сингапуре[5].
Практически все современные морские суда, нуждающиеся в больших объёмах пресной воды, которые нерационально и просто невозможно брать на борт, имеют опреснительные установки. Например круизные лайнеры имеют на борту тысячи пассажиров, несколько бассейнов, и производят огромное количество сточных вод. Установки на основе обратного осмоса на борту и опресняют воду, и очищают стоки. Например, на Allure of the Seas и Oasis of the Seas сточные воды и вовсе направляются на вторичное использование[6].
Применение в пищевой промышленности
Обратный осмос более экономичный процесс для повышения концентраций пищевых жидкостей, например фруктовых соков, чем термические процессы. Преимущество заключаются в низкой стоимости эксплуатации и возможности избежать термической обработки, что делает процесс пригодным для термочувствительных веществ, таких как белки и ферменты, в большинстве пищевых продуктов. Обратный осмос широко используется в молочной промышленности для производства порошков сывороточного белка и для концентрации молока — уменьшаются транспортные расходы.
Использование в медицине
Главной особенностью фильтров, использующих технологию обратного осмоса, является практически полная стерилизация воды. Через фильтр проходит молекула воды (размер 0,3 нм), но не проходит большая часть химических примесей и включений биологического происхождения, в частности микроорганизмов и вирусов (размеры от 20 до 500 нм). Например, фильтр может задержать бактерии холеры или вирусы гепатита.
По мнению специалистов ВОЗ, потенциальные последствия микробного заражения питьевой воды для здоровья таковы, что борьба с ним должна всегда иметь первостепенное значение и никогда не должна ставиться под угрозу[7].
Реализация
Бытовая система обратного осмосаПромышленная установка обратноосмотического опреснения включает следующее оборудование: фильтр тонкой очистки воды, система реагентной подготовки, насос высокого давления, блок фильтрующих модулей, датчики и приборы управления[8].
Основной элемент установки обратного осмоса — полупроницаемая обратноосмотическая мембрана, помещённая в корпус. В неё поступает исходная вода, а отводится два потока — очищенная и обессоленная, которая называется пермеатом, и вода с концентрированными примесями, называемая концентратом, которая сливается. Продавливание воды через мембрану ведётся при высоком давлении, которое создает насос, обычно центробежный многоступенчатый или роторный. Для замедления образования нежелательных отложений на мембранах применяется дозирование ингибитора осадкообразования. Для снятия осадков с поверхности мембран используется система химпромывки. Для контроля качества очистки и рН — проточные измерители солесодержания и рН-метры. Для контроля расхода пермеата и концентрата — проточные расходомеры. Управление системой обратного осмоса можно осуществлять в полуавтоматическом и автоматическом режиме. Проверить качество работы обратноосмотической мембраны можно TDS метром.
Примером бытовой очистки воды мембраной обратного осмоса может служить фильтр, имеющий 3 картриджа грубой (механической) очистки, мембрану обратного осмоса, фильтр угольный. Такие фильтры получили широкое применение в Америке, Европе и Азии. Интересны также последние модели компактных фильтров обратного осмоса, имеющих ряд нововведений, а именно : автоматический клапан отключения воды при обнаружении утечек, насос повышающий давление, сменные фильтры с быстроразъёмными фитингами[9].
Влияние на здоровье человека воды, подготовленной с использованием технологии обратного осмоса
Достоинства и недостатки результата подготовки питьевой воды при помощи технологии обратного осмоса определяются особенностями технологии и целями фильтрации, которые зависят в первую очередь от изначального качества воды. Главной особенностью фильтров, использующих технологию обратного осмоса, является практически полная стерилизация воды. Через фильтр проходит молекула воды (размер 0,3 нм), но не проходит большая часть химических примесей и включений биологического происхождения, в частности микроорганизмов и вирусов (размеры от 20 до 500 нм). Например, фильтр может задержать бактерии холеры или вирусы гепатита.
Свойство практически полностью очищать воду от всех примесей трактуется и как достоинство, и как недостаток. Единого мнения на этот счет нет. Сторонники первого подхода считают, что вода выполняет в организме только функцию растворителя, поэтому должна быть максимально чистой. Другие же полагают, что в воде в обязательном порядке должны быть микроэлементы.[10].
ВОЗ не установила рекомендуемого уровня минерализации питьевой воды, но по органолептическим показаниям рекомендует предел общей минерализации питьевой воды в 1000 мг/л, а вода с содержанием солей менее 100 миллиграмм на один литр уже считается слабоминерализированной[4].