Промышленный обратный осмос: 3 варианта конструкции
Промышленный обратный осмос происходит с помощью специальных полупроницаемых мембран. Устройство мембранной группы зависит от отношения полученной воды к концентрату. Есть три варианта конструкций для осуществления промышленного обратного осмоса.
Для промышленного обратного осмоса используются установки с низкой производительностью (до 5 м3/ч). Они очень просто устроены, поэтому и самые дешевые. Мембранная группа в этом случае вся расположена в одном напорном корпусе. Если мембран несколько, установку делают горизонтальной, если мембрана одна – вертикальной.
Второй вид объединяет конструкции средней производительности, увеличение которой здесь достигается усложнением строения системы. Мембранные элементы расположены в двух параллельных корпусах, и таких пар корпусов может быть несколько. Подобная установка осуществляет промышленный обратный осмос морской воды, причем очень качественно.
Этот вариант конструкции для промышленного обратного осмоса представлен установками с самым сложным устройством и самой высокой производительностью. Концентрат подается на дополнительные мембраны, что позволяет достичь максимально возможного выхода очищенной воды – до 75 %. Дополнительные мембраны выдерживают большую нагрузку, так как им приходится работать с большим количеством примесей.
С целью восстановления работоспособности дополнительных мембран, предполагается их очистка. Установки для промышленного обратного осмоса этой группы оснащены аппаратным обеспечением и имеют сложное управление.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
Разным предприятиям промышленный обратный осмос нужен для различных целей, поэтому используются разные системы.
В каждом конкретном случае ее подбирают по следующим показателям:
Итоговая чистота пермеата – очищенной воды. Для разных производств необходима разная степень очистки.Современные системы способны удалить из воды от 80 до 99,8 % загрязнителей.
Размер пор полупроницаемой мембраны. От него зависит, от каких примесей вы сможете очистить воду. Например, особо тонкие мембраны не требуются, если вы хотите осуществить промышленный обратный осмос воды от тяжелых органических примесей, образующихся при хлорировании воды.
Производительность системы. Чем она выше, тем дороже стоит оборудование. Именно поэтому стоимость промышленных установок намного дороже бытовых аналогов.
Читайте материал по теме: Промышленные фильтры для воды
Как работает промышленный обратный осмос
Системы промышленного обратного осмоса получают воду для очистки из водопровода, выделенные примеси отправляются в канализацию. Технологический процесс очистки воды включает в себя несколько этапов:
Предварительная подготовка воды.
Фильтрация жидкости через мембрану обратного осмоса.
Сбор очищенной воды в накопителе.
Итоговая очистка.
Раздача очищенной воды через специальный кран.
Начинается процесс промышленного обратного осмоса с предварительной подготовки воды. Мы уже говорили, для чего это делается. Различные взвеси и крупные частицы быстро засорят обратноосмотическую мембрану и выведут ее из строя, а это самая дорогая деталь системы. Чтобы этого не допустить, на этапе предочистки вода проходит три фильтра, прежде чем дойти до мембраны. Каждый следующий фильтр улавливает все более мелкие загрязнители.
Первый механический полипропиленовый фильтр улавливает песок, мельчайшие фрагменты ржавчины и другие подобные примеси размером 0,5 микрон и более. Далее вода проходит через угольный фильтр, который очищает ее от химических и органических примесей: хлора, нефтепродуктов, пестицидов, соединений железа, тяжелых металлов и т. д. Последним в этом цикле стоит механический фильтр, удаляющий примеси размером один микрон и меньше. Подготовленная таким образом вода теперь содержит частицы, доступные только мембране.
Промышленный обратный осмос воды на молекулярном уровне не может проходить быстро, поэтому производительность установок обратного осмоса сравнительно невелика. Например, бытовые установки такого типа могут в сутки очистить от 150 до 300 литров воды. Скорость работы мембраны может несколько изменяться, в зависимости от температуры и степени загрязнения воды. Однако главным фактором будет давление жидкости. Чем оно сильнее, тем быстрее идет процесс.
Очищенная вода собирается в накопительном баке, объем которого у бытовых фильтров составляет от 4 до 12 литров, в зависимости от производительности и модели. Накопительные баки изготавливают из высококачественной стали и сверху покрывают эмалью. Бак внутри имеет две камеры, разделенные силиконовой мембраной. Верхняя постепенно наполняется очищенной водой, а в нижней находится воздух под давлением.
При сливе воды из верхней камеры мембрана поднимается, поддерживая сверху давление, необходимое для слива воды из бака. Бак имеет ниппель со стороны нижней камеры, чтобы в случае необходимости можно было отрегулировать давление воздуха в накопительном баке. Сверху на накопительном баке имеется резьба для накручивания крана для забора воды.
Итоговая очистка воды из бака происходит через последний фильтр, который позволяет получать из крана гарантированно безопасную питьевую воду.
Отдельный кран для подачи очищенной способом обратного осмоса питьевой воды выводится возле кухонной мойки или на столешницу. Водопроводная вода для хозяйственных нужд идет через обычный кран.
Если потребитель заботится о своем здоровье и хочет использовать в пищевых целях воду высшего качества, к системе очистки воды способом обратного осмоса можно добавить картриджи с минералами для восстановления природной структуры воды.
Минерализатор насытит воду правильным количеством натрия, магния, кальция. Натрий важен для поддержания нужной кислотности в организме. Магний способствует поддержанию здоровья, участвуя в огромном количестве обменных процессов организма, препятствует образованию онкологических заболеваний, склероза, камней в почках
Кальций является важной составляющей костей, зубов. Он необходим для нормальной работы сердца, мышц, нервной системы.
Значительно улучшит качество воды и приблизит к ее идеальной природной структуре установка биокерамического картриджа. Картридж наполнен запеченными глиняными шариками, внутри которых находится турмалин – минерал, излучающий волны из длинноволнового инфракрасного диапазона.
Инфракрасное излучение непосредственно примыкает к красной части видимой области спектра солнечного излучения и обладает способностью передавать энергию окружающей среде. Молекулы воды под воздействием энергии длинноволнового инфракрасного излучения приобретают правильную природную структуру.
Глубокое излучение инфракрасного цвета (Far Infrared Radiation) специалисты называют «лучом жизни». Вода, прошедшая через биокерамический картридж, оказывает благоприятное воздействие на людей, растения и животных, активизируя обмен веществ, улучшая состояние клеток и работу сердечно-сосудистой системы.
Читайте материал по теме: Вредные примеси в воде: виды и способы очистки
Для чего нужны фильтры с системой обратного осмоса
Качество воды сказывается на здоровье, поддержание кислотно-щелочного баланса важно для человека. Постоянное употребление щелочной H2O вызовет ощелачивание организма, первоочередно коснется желудочно-кишечного тракта, пища просто перестанет перевариваться от нехватки желудочного сока
Повышенная кислотность водопроводной или водички из скважины приведет к окислению клеток, выраженное в повышенном давлении, образовании тромбов, диабете или ожирении. Установка осмотических фильтров – нейтрализует воду, освобождает от переизбытка минеральных веществ, микроорганизмов, но оставляет кислород.
Опасность жидкости из водопровода
Чистая вода – важный компонент для функционирования всех составляющих организма. К сожалению, большинство людей не имеют доступа к этому природному ресурсу. Особенно это касается жителей промышленных мегаполисов и населенных пунктов, на территории которых расположены вредные производства. Грунтовые залегания, откуда идёт забор в колодцы и скважины, отравлены выбросами, а централизованные водоводы не оснащаются оборудованием, способным провести качественную очистку.
Естественно, уровень загрязнения не вызывает сиюминутных отравлений, однако, хлор, фтор и др. соединения, используемые в централизованных системах водоснабжения, токсичны, могут накапливаться в организме и в итоге приводит к развитию хронических заболеваний.
Единственный способ обезопасить себя и своих близких – позаботиться о приобретении фильтрующего оборудования.
Миф № 1
Обратный осмос вымывает необходимые нашему организму минералы.
Несомненно, водопроводная вода содержит небольшое количество минералов, но их доля настолько мала, что просто не способна оказать какое-либо влияние на состояние здоровья. К примеру, в стакане апельсинового сока их больше, чем в целой ванне неочищенной жидкости. Наоборот, она содержит лишь неорганические соединения, не перевариваемые организмом, а также тяжелые металлы, многие из которых токсичны или даже радиоактивны. В то время как он предпочитает органические минералы и микроэлементы, получить которые можно лишь из ежедневного сбалансированного питания. Обратный осмос удаляет неорганические минералы, металлы и многое другое, чтобы предоставить вам чистейшую, здоровую и природную питьевую воду.
Рекомендации по выбору
При выборе фильтра следует определиться с необходимой степенью очистки воды. От количества ступеней конкретной модели будет зависеть стоимость всей установки. Это могут быть простейшие фильтры, имеющие лишь одну колбу грубой очистки, мембрану и угольный картридж. Стоимость таких моделей от российских производителей «Аквафор» или «Барьер» обычно составляет 5−8 тысяч рублей. Если же требуется максимально возможная степень очистки, то следует выбирать модели с 7 модулями от производителя «Атолл» и большим 20-литровым баком. В этом случае придется заплатить уже порядка 20−25 тысяч рублей.
При выборе следует обратит внимание на следующие параметры:
- показатели производительности;
- размер накопительного бака;
- наличие угольного картриджа;
- способ подключения.
Большой популярностью пользуется шестиступенчатые системы, у которых перед финишным угольным картриджем установлен минерализатор. Продвинутые модели также имеют биокерамический активатор, предназначенный для естественного восстановления состава воды. При наличии такого реминерализатора потребуется продумать подключение фильтра к бытовой электросети. При отсутствии электричества вся система будет действовать без дополнительного восстановления структуры воды и обогащения кальцием, калием и другими полезными микроэлементами.
Выбирая такие установки для фильтрации и водоподготовки, необходимо учитывать общую производительность системы. Стандартные мембраны способны пропускать через себя около 3−4 литров в час. Большой семье потребуются модели, имеющие производительность не меньше 5 литров в час. Также нужно продумать размеры накопительного бака, который в идеале должен помещаться под раковиной. Обычно именно там устанавливают питьевые фильтры. Стандартными являются 10-литровые емкости. Однако при большом расходе рекомендуется устанавливать 15-литровые и даже 20-литровые баки.
Кроме того, специалисты рекомендуют, выбирая осмосный фильтр, отдавать предпочтение установкам «Атолл». Благодаря использованию американских комплектующих, они отличаются большей надежностью и долговечностью. Да, их стоимость может быть на 20% выше российских «Барьера» и «Аквафора». Однако при этом обеспечивается полное отсутствие протечек по соединению, а сам фильтр гарантирует максимально возможное качество очистки питьевой воды.
Установка дополнительных приспособлений
Работу даже такого серьезного оборудования, как обратноосмотический фильтр, можно сделать более эффективной, установив дополнительные элементы.
Такие, как например:
- Регулятор давления. Оборудование предназначено для защиты элементов водопровода от перепадов давления, превышения допустимых значений на входе в фильтрационную систему и компенсации гидроударов.
- Система защиты от протечек. Устанавливается перед фильтром и перекрывает воду в случае протечек и попадания на нее воды. Минимизирует риски и ограничивает размер нанесенного ущерба, но не исключает полностью возможность утечек.
- Нитратный префильтр. Используется для эффективного удаления нитратов, место монтажа согласовывается со специалистами.
- Ледогенератор. Подключается через тройник в разрыв соединительной трубки, ведущей к питьевому крану.
Перед установкой фильтра измеряют манометром давление в магистрали. При значениях больших, чем 6,6 атм., устанавливают редуктор, при меньших, чем 2,2 атм., устанавливают насос, который будет создавать больший напор.
Для устройств, которые чаще всего используются чтобы улучшить функциональность обратного осмоса, далее приведено более подробное описание.
Элемент #1 — насос повышения давления
Мембранный фильтр, который является основой обратноосмотической системы, может полноценно функционировать только при определенном напоре воды в частном доме или квартире.
Если максимальное давление не превышает 2,8 атм., то для нормальной работы фильтра необходимо дополнительно установить помпу.
Если приходится докупать оборудование, то лучше это делать у одного производителя и руководствоваться разработанными им схемами подключения.
Пример одной из возможных схем. Насос может размещаться в разрыв поводящей трубки перед первым префильтром, а также после второго или третьего
Устанавливают насос только в паре с датчиком регулировки давления, который отвечает за его включение при падении давления и выключение при его скачке до максимума.
Датчик монтируют перед накопительным резервуаром, в разрыв трубки. При плохом качестве водопроводной воды перед насосом устанавливают магистральный фильтр грубой очистки.
Закрепляют насос повышения давления на горизонтальной или вертикальной поверхности с помощью специального кронштейна и шурупов
Если существует опасность усиления напора воды в системе до 3—4 атм., то для предотвращения протечек перед насосом нужно установить специальный клапан понижения давления.
Элемент #2 — ультрафиолетовая лампа
Иногда в обратноосмотическом фильтре складываются благоприятные условия для бурного развития микроорганизмов в следствии повышения температуры воды или простоя системы в течение длительного времени.
Это приводит к обрастанию префильтров микроорганизмами, снижению напора и ухудшению производительности оборудования. И тогда для дезинфекции воды используют ультрафиолетовые фильтры.
Устройство состоит из таких частей: нержавеющего корпуса с УФ лампой, находящейся внутри и блока питания, который преобразует напряжение в сети в значения, необходимые для работы лампы и предохраняет ее от скачков напряжения.
Вода, проходя внутри корпуса, просвечивается ультрафиолетовыми лучами и обеззараживается.
УФ лампа может устанавливаться после фильтра или перед ним. При монтаже лампы перед фильтрационным блоком ее часто используют в комплекте с префильтром
Место установки ультрафиолетовой лампы может зависеть от тех целей, которых необходимо добиться:
- на входе в фильтр – для устранения сильных биологических загрязнений водопроводной воды;
- между краном и емкостью – для защиты от попадания в бак микроорганизмов из питьевого крана.
На лампе для удобства монтажа предусмотрены две клипсы, которые помогают закрепить ее на блоке фильтрации или на любой другой поверхности.
Элемент #3 — минерализатор для воды
Вода, прошедшая через мембранный фильтр, на 90—99% очищается и избавляется от любых примесей, в том числе полезных и необходимых организму минеральных элементов. Такая вода кисловата на вкус.
Минерализаторы восполняют недостаток необходимых минералов, корректируют уровень PH. Картриджи-минерализаторы разных торговых марок могут отличаться по своему составу и ресурсу и обогащать воду кальцием, цинком, магнием, другими элементами.
Установку минерализатора проводят после мембранного фильтра и подключают преимущественно к двойному крану. Таким образом, у пользователя появляется возможность выбора между простой очищенной и минерализованной водой
В некоторых моделях фильтров обратного осмоса минерализатор играет также роль фильтра и устанавливается как последняя ступень очистки.
Как подойти к проблеме выбора?
Чтобы выбираемый фильтр обратного осмоса наиболее эффективно справлялся со своей задачей, необходимо позаботиться о поддержании давление на уровне не менее 2,8 бар.
Довольно часто в водопроводных сетях имеется возможность обеспечить подобный уровень. Но если речь идет об объектах многоэтажного типа или же муниципальные водопроводные магистрали уже практически исчерпали свой ресурс, то высока вероятность того, что необходимый напор будет поддерживаться лишь кратковременно или вообще не будет достигнут.
В подобных ситуациях наилучшим решением будет установка насоса, повышающего давление воды. Другим решение может стать и покупка фильтрующей станции, оснащенной электрической помпой.
Одним из ключевых параметров, которые должны учитываться при выборе модели, является производительность системы.
Следует тщательно задуматься о покупке мощной установки, если вырабатываемый ею объем чистой воды будет использоваться лишь частично.
В то же самое время нецелесообразно покупать модель, которая не сможет в полной мере удовлетворить потребности семьи в чистой воде. При таком варианте владелец будет вынужден экономить очищенную воду.
Для принятия правильного решения необходимо еще до посещения магазина определить, какой производительностью должна обладать осмотическая система очистки.
К примеру, если исходить из потребностей лишь в питьевой воде, то на одного человека должно быть обеспечена норма объемом около 2-3 литра.
Чтобы иметь запас чистой воды на случай экстренной ситуации, этот показатель можно увеличить втрое. Определив оптимальную норму для одного человека, необходимо только умножить рассчитанный объем на количество членов семьи. Полученный результат и будет соответствовать тому объему, который в полной мере удовлетворит потребности семьи в очищенной воде.
Особенностью использования метода обратного осмоса является то, что порядка 2-3 литров необработанной воды уходит в дренаж. По этой причине необходимо разумно подходить к использованию отфильтрованной воды, не допуская ее расход в хозяйственных целях.
Если выбираемая модель имеет производительность на уровне 100 литров в сутки, то этого количества должно хватить для обеспечения очищенной водой каждого члена семьи.
Среди доступных для выбора осмотических систем очистки представлены установки двух типов:
- проточного действия;
- накопительного действия.
Особенностью первых является то, что очистка осуществляется в непрерывном режиме при условии открытого водоразборного крана. В подобных системах применяются более производительные мембраны.
Что же касается накопительных систем, ты здесь на очистку уходит некоторое время, а отфильтрованная вода в конечном итоге скапливается в специальной емкости, представленной мембранным баком объемом 8 – 12 литров.
Рейтинг и какая из моделей лучше
Хорошо зарекомендовали себя торговые марки «Барьер», «Аквафор», «Новая вода», Atoll, Aqualine. Они изготавливают комплектующие самостоятельно или используют мембраны Filmtec, Pentair и Osmonics из США, TFC из Южной Кореи. Эти полупроницаемые среды служат 2,5-5 лет.
Системы работоспособны 5-7 лет, если они периодически обслуживаются. Ниже в виде своеобразного рейтинга, описаны модели, которые стали лидерами продаж.
Atoll
Российский производитель в своих системах использует картриджи и колбы торговой марки PENTEK (продукты корпорации Pentair). Все элементы крепятся по стандарту John Guest – они быстро разбираются без использования специальных инструментов.
В модулях установлены картриджи стандартов Big Blue, Slim Line и Inline, которые продаются во всем мире. Производитель заявляет, что каждая деталь проходит проверку на герметичность.
Среди покупателей популярна модель Atoll A-575m STD.
Техническое описание:
| Цена | 14300 р. |
| Количество ступеней очистки | 5 |
| Производительность | 11,4 л/час |
| Объем бака | 18 л (12 л – полезный объем) |
| Дополнительные функции | Минерализация |
Плюсы:
- Компактные размеры, небольшой вес (5 кг);
- Долгий срок эксплуатации;
- Легкость обслуживания;
- Объемный бак;
- Удаляет 99,9% загрязнений и патогенов, а затем насыщает жидкость полезными минеральными соединениями.
Минусы:
Стоимость системы и сменных элементов выше, чем у конкурентов.
Аквафор
Компания работает с 1992 года. В фильтрах используется сорбирующее волокно Аквален, гранулированные и волокнистые сорбенты. В дорогих моделях мембраны половолоконные. Компания самостоятельно производит все комплектующие. Специализируется на бытовых фильтрах.
Лидер продаж – модель Аквафор ОСМО 50 исп. 5.
Техническое описание:
| Цена | 7300 р. |
| Количество ступеней очистки | 5 |
| Производительность | 7,8 л/час |
| Объем бака | 10 л |
| Дополнительные функции | нет |
Плюсы:
- Доступная цена;
- Удаление частиц, размером больше 0,0005 микрон;
- Легкая замена картриджей.
Минусы:
- Большой вес – 10 кг;
- Работает при давлении не меньше 3,5 бар, насоса в комплекте нет.
Новая вода
Компания существует больше 12 лет. Производитель «Новая вода» вступил в Международную ассоциацию качества воды (Water Quality Association). В России всего две компании получили такое приглашение. Продукция «Новой воды» соответствует сертификату качества ISO 9001:2008 и сертификату системы экологического менеджмента ISO14001:2004.
Доверие покупателей завоевала модель Econic Osmos Stream OD310. Эта система создана по новейшим технологиям.
Справка. С предочисткой справляется один мощный фильтр, а не три, как в стандартных системах.
Econic Osmos Stream OD310
Техническое описание:
| Цена | 12780 р. |
| Количество ступеней очистки | 3 |
| Производительность | 90 л/час |
| Бак | отсутствует |
| Дополнительные функции | возможна установка пост-минерализатора |
Плюсы:
- Высокопроизводительная мембрана Toray (Япония);
- Компактность – системе не нужен бак, она быстро очищает воду в реальном времени;
- Малый слив жидкости в канализацию;
- Мембрана служит минимум 3 года, пред- и постфильтр нужно менять 1 раз в 6-12 месяцев;
- Система легкая – весит 2,1 кг;
- Фильтр работоспособный при давлении от 2 атмосфер, выдерживает нагрузку до 52 атм.;
- Сменные элементы легко отсоединяются;
- Гарантия 3 года.
Минусы:
Высокая цена.
TO300 с возможностью установки минерализатора
Еще одна популярная модель от компании «Новая вода» – ТО300. Это бюджетный вариант от производителя. Прямоточная система с обратным осмосом удовлетворяет нужды в питьевой воде 2-3 человек.
Техническое описание:
| Цена | 4940 р. |
| Количество ступеней очистки | 3 |
| Производительность | 11,4 л/час |
| Бак | отсутствует |
| Дополнительные функции | возможна установка пост-минерализатора |
Плюсы:
- Картриджи и мембрана Toray задерживают 99,9% загрязнений;
- Фильтр хорошо смягчает воду;
- Систему можно расширить, установив бак для воды, дополнительный фильтр или минерализатор;
- Очень легкая и компактная конструкция – 1,2 кг;
- Простая установка;
- Элементы быстросъемные.
Минусы:
Дивертор, через который фильтр подключается к водопроводу, не выдерживает гарантийный срок.
Барьер
Российская компания делает фильтры больше 15 лет. Системы водоочистки производят из прочного пластика BASF, сорбентом служит кокосовый уголь Norit.
Интересно. Для каждого региона России специалисты рекомендуют конкретный фильтр.
Покупатели оценили модель Барьер ПРОФИ Осмо 100.
Техническое описание:
| Цена | 7500 р. |
| Количество ступеней очистки | 5 |
| Производительность | 12 л/час |
| Объем бака | 12 л |
| Дополнительные функции | нет |
Плюсы:
- Надежная система за среднюю цену;
- Быстрая очистка воды;
- Высокое качество сборки.
Минусы:
- Частая замена фильтров;
- Занимает много места под мойкой.
