Фильтр обратного осмоса – как он работает и почему используется в промышленности? Как достигается высокое качество очистки воды с помощью этой технологии? Если изучить отдельные элементы фильтра обратного осмоса и принцип его работы, то можно получить ответы на эти вопросы.

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

На рынке сегодня представлено большое количество фильтров обратного осмоса различных марок. Среди них можно выделить популярные бренды из Кореи, США, Тайваня и Украины, однако, фильтры отечественного производства часто превосходят импортные модели по качеству и имеют более доступную цену, благодаря сниженным транспортным расходам и отсутствию таможенных сборов. Уважаемыми российскими производителями можно назвать компании, такие как "Экволс", "Гидра Фильтр", "Аквафор", "Экодар", "Водэко", "Гейзер" и другие.

Однако, для выбора лучшего фильтра обратного осмоса необходимо учитывать ряд ключевых характеристик, а также просчитать стоимость владения, включающую в себя все затраты на эксплуатацию фильтра. Важно оценить мощность, потребление энергии, расход на обслуживание и потери в процессе удаления грязной воды. Определиться с выбором поможет консультация специалиста, который сможет рекомендовать наиболее оптимальный вариант фильтра обратного осмоса в зависимости от особенностей его использования.

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