Фильтр для воды с обратным осмосом

Наиболее эффективные и отвечающие требованиям времени системы для очистки воды основаны на технологии обратного осмоса.

Как работает фильтр для воды с обратным осмосом

Что представляет собой обратный осмос?

Использование технологии обратного осмоса заключается в том, что из более концентрированного раствора, которым является вода с растворенными в ней органическими и неорганическими веществами, при прохождении через полупроницаемую мембрану в менее концентрированный под действием очень высокого давления, проходят только молекулы воды благодаря малому размеру пор.

Обратноосмотические мембраны изготавливают из композитного полимера неравномерной плотности, состоящего из двух слоев, связанных между собой неразрывно. Наружный барьерный слой имеет толщину около 0,00001 дюйма. Он расположен на менее плотном фильтрующем слое толщиной 0,005 дюйма, который пронизан невероятным количеством микропор.

В таком исполнении полупроницаемая мембрана заключена в колбу со входом и выходом для подключения к водопроводу, и представляет собой свернутую в рулон полимерную пленку, состоящую из двух слоев: водосборного и водоподающего.

На установку подается исходная вода под высоким давлением, которая, фильтруясь, образует пермеат (фильтрат) и концентрат (примеси).

Пермеат собирается на водосборном слое мембраны и по спирали стекает в центральную трубку. Концентрат накапливается с другого торца и затем сливается в дренаж.

Типы мембран, которые используются:

• Ультрафильтрационные – размер пор – 0,1-0,002 мкм. Способны задерживать коллоидные взвеси, бактерии и вирусы.
• Нанофильтрационные – размер пор – 0,002-0,001 мкм, задерживают взвешенные и растворенные примеси, в том числе нитраты, нитриты и соли тяжелых металлов. Отличие – способность пропускать растворенные минеральные вещества.
• Обратноосмотические – размер пор менее 0,0001 мкм, что соответствует размеру молекулы воды. Это означает, что вещества, которые присутствуют в виде взвесей или растворов, задерживаются на мембране. Технология обратного осмоса с успехом используется в медицине и фармацевтике. При подготовке для питьевых целей требуется дополнительная обработка на минерализаторах.

Важно! В зависимости от типа мембраны, используемой в установках фильтрации, ориентироваться следует на количество ступеней очистки и качество исходной воды! Размер пор мембраны имеет прямо пропорциональную связь с сопротивлением потоку: чем меньше поры, соответственно тем большее давление необходимо для процесса фильтрации.

Характеристики фильтров для воды с обратным осмосом

Фильтр обратного осмоса подключается к водопроводу, откуда на установку подается исходная вода, а полученный после очистки концентрат сливается в систему канализации. В отличие от других моделей, мембранные установки подключаются в точке, где требуется вода питьевого качества. Как правило, это кухня с оборудованием отдельного крана.

Качество очищенной воды, ее количество и условия работы системы обратного осмоса зависят от следующих условий:

• Давление. Для рабочей производительности давление в системе должно быть не ниже 2,8 атм.
• Температура. Для нормальной работы температура воды должна находиться в пределах от +4 до +35 градусов по Цельсию.
• Качество исходной воды. От исходного загрязнения зависит производительность и срок службы мембраны. При некоторых видах загрязнения производительность можно увеличить повышением рабочего давления. Высокие показатели сухого остатка, бикарбонатной жесткости, солей кальция и магния приводят к преждевременному загрязнению мембраны, и чаще требуется ее регенерация.

Производительность установки измеряется в галлонах (GPD). Бытовые фильтры могут быть следующих параметров:

• 36 GPD, что равняется 132 л/сут;
• 45 GPD, что равняется 170 л/сут;
• 50 GPD, что равняется 189 л/сут;
• 75 GPD, что равняется 283 л/сут;
• 100 GPD, что равняется 378 л/сут.

Базовая комплектация:

• предварительная трехступенчатая очистка (сменные картриджи с полипропиленовыми и угольными картриджами);
• обратноосмотическая мембрана;
• заключительная очистка (угольный картридж).

Дополнительно подключаются:

• ультрафиолетовая лампа для биоцидной обработки;
• биокерамический картридж или минерализатор.

Приоритетное значение принадлежит этапу предварительной очистки, цель которой – обеспечить нормальную работу установки. Как правило используются последовательно три фильтра:

• механический полипропиленовый с диаметром пор 5 мкм. Он предназначен для извлечения крупных частиц, таких как ржавчина, песок и другие взвеси;
• угольный фильтр предварительной очистки. Удаляет до 95% органических загрязнителей, в том числе нефтепродукты, хлор и хлорорганические соединения, включая соли тяжелых металлов, марганец и железо;
• механический полипропиленовый фильтр с диаметром пор 1 мкм, задерживает взвеси и коллоидные вещества.

На следующем этапе работы происходит основная обработка на обратноосмотической мембране. После этого пермеат поступает на угольный фильтр для заключительной очистки. Отдельно система фильтрации с обратным осмосом дополняется УФ-лампой для бактерицидной обработки и специальными картриджами – минерализаторами и структураторами.

Их предназначение – обогащение очищенной воды полезными минералами и восстановление ее природной физической структуры.

Отфильтрованная вода подается в накопительную емкость с объемом, который зависит от модели и производительности. По мере использования система автоматически добавляет порцию очищенной воды в емкость. Накопительные емкости изготавливаются из высококачественной листовой стали с эмалевым покрытием.

Внутри с помощью силиконовой мембраны емкость делится на две камеры. В нижнюю под давлением закачивается воздух, благодаря чему при снижении уровня воды в верхней камере, силиконовая мембрана увеличивается в размерах и компенсирует давление в баке до полного слива.

В воздушной камере устанавливается ниппель, с помощью которого в случае необходимости регулируется уровень давления воздуха в накопительной емкости.

Эксплуатация

В мембранных установках наиболее дорогостоящий сменный элемент – обратноосмотическая мембрана. На срок эксплуатации напрямую влияет качество воды, подающейся на обработку: блокируют работу взвешенные вещества, свободный хлор, соли жесткости. Для восстановления рабочей производительности проводится промывка.

Необходима регенерация, если производительность мембраны упала на 20% относительно номинальной мощности.

Промывка кислым раствором проводится в случае неорганических отложений, таких как карбонаты кальция и магния, гидроксиды железа и марганца.

Промывка щелочным раствором выполняется при загрязнении органическими веществами и коллоидными взвесями.

Ежегодно проводится дезинфекция фильтрующей установки с применением специальных дезинфицирующих растворов.

Важно! Бытовые системы обратного осмоса нельзя использовать для обработки микробиологически загрязненной воды или воды неизвестного происхождения! Следует внимательно следить за техническими параметрами установки и вовремя производить замену сменных элементов. В противном случае, качество воды не гарантировано!

Основной параметр, обеспечивающий качественную и долгосрочную работу всех элементов фильтра, а особенно мембраны – достаточное давление. При рабочем давлении 4-6 атмосфер, установка работает бесперебойно.

При давлении ниже 3 атмосфер ресурс мембранного элемента значительно снижается, а при давлении ниже 1,2 атмосферы фильтрация прекращается. Если давление в системе менее 2,8 атмосфер, рекомендуется установить помпу.

При эксплуатации установок обратного осмоса в условиях подачи воды повышенной жесткости на этапе предочистки целесообразно устанавливать умягчители – фильтры с ионообменными загрузками.

Плюсы и минусы фильтров с обратным осмосом

Производители мембранных установок предлагают широчайший ассортимент продукции, способный удовлетворить любые потребности.

• Количество степеней очистки. В базовой комплектации все фильтры имеют не менее 5 ступеней очистки, обеспечивающих нормативное качество воды при условии соблюдения правил эксплуатации. Дополнительные модули устанавливаются по желанию клиента.
• Качество пластика для изготовления корпусов фильтра. Этот параметр имеет значение, так как корпус модулей должен выдерживать высокое давление, не придавать «химический запах и вкус» и не иметь пор на внутренних стенках, чтобы в них не собирались микроорганизмы. При использовании некачественного сырья корпуса модулей растрескиваются, что может закончиться потопом.
• Качество фитингов и соединений. Не менее важный момент, чем предыдущий. Так как система работает в условиях постоянного высокого давления, порядка 4-5 атмосфер, важно чтобы она укомплектовывалась качественными соединениями, фитингами и основными узлами обвязки.
• Качество мембраны. Это «сердце» фильтрационной установки и от нее зависит не только нормальная работа всех узлов, но и качество обработанной воды, которая затем используется для питья.
• Кран для разлива. Это элемент фильтра, который всегда на виду. Из эстетических побуждений лучше подобрать его в соответствии с интерьером кухни.

Неисправности

При недостаточном давлении и неправильной эксплуатации фильтрационной установки могут возникать следующие неполадки:

• Уменьшение эксплуатационного ресурса;
• Преждевременное загрязнение фильтров предварительной очистки;
• Неполное заполнение накопительного бака;
• Недостаточное количество воды в накопительном баке;
• Отсутствие выдачи воды при полном накопительном баке;
• Увеличение количества дренажной воды;
• Ускоренное заиливание корпусов фильтра;
• Изменение вкуса воды и появление накипи при ее кипячении;
• Проблемы со включением или выключением насоса;
• Посторонние звуки при работе насоса;
• Перегрев блока питания;
• Безостановочный сброс в канализацию;
• Увеличение расхода по счетчику по сравнению с нормальным режимом.