Понятие обратного осмоса

Осмос – это явление, которое лежит в основе обмена веществ живых организмов. Осмос подразумевает поступление питательных веществ в клетки организма человека с последующим выведением метаболитов. Нормальное течение данных процессов возможно благодаря наличию полупроницаемой мембраны, пропускающей только молекулы воды. Движущая сила – осмотическое давление.

Об обратном осмосе говорят тогда, когда на концентрированный раствор оказывается воздействие внешним давлением. При этом величина этого давления должна превышать показатели осмотического. Молекулы воды перемещаются в обратном направлении – от более концентрированного состава к менее концентрированному. В итоге повышенное давление, показатель которого выше показателя осмотического, заставляет молекулы воды диффундировать уже в обратном направлении.

Прямой и обратный осмос

Он лежит в основе жизнедеятельности всех без исключения живых организмов на нашей планете. Подобным образом происходит процесс снабжения клеток растений и животных микроэлементами и прочими полезными веществами, этот же природный процесс лежит в основе водно-солевого баланса.

В двух словах данный процесс можно описать так:

  • По одну сторону полупроницаемой мембраны располагается раствор неких веществ (например, соляной), а с другой – чистая вода.
  • В данной ситуации будет происходить процесс проникновения чистой воды сквозь мембрану, и разбавление ей раствора.
  • Происходит этот процесс диффузии до тех пор, пока осмотическое давление, под действием которого происходит перемещение молекул воды в раствор, не сравняется с гидростатическим. Тогда система приходит в равновесие.

При обратном осмосе весь процесс повторяется с точностью до наоборот. Он происходит под действием не осмотического, а гидростатического давления, которое заставляет раствор проходить сквозь мембрану, проникая в резервуар с чистой водой.

Система обратного осмоса: что это такое, устройство фильтра, как выбрать лучший вариант
Схема циркуляции воды в установке обратного осмоса.

Мембрана исполняет роль фильтра, пропуская сквозь себя молекулы воды, и задерживая растворённые в ней примеси. Это свойство лежит в основе принципа действия обратного осмоса, использующегося в современных бытовых фильтровальных установках.

мембранный фильтр
Принцип работы мембранного фильтра.

Мембранные фильтры обратного осмоса имеют такой размер отверстий, что может пропускать сквозь себя только молекулы воды, задерживая все растворённые примеси, в том числе и болезнетворные микроорганизмы. Процеженная и пригодная к употреблению вода подаётся в кран, а отфильтрованный осадок удаляется в канализацию.

Фильтры обратного осмоса: особенности работы и нюансы выбора

Работа обратноосмотических фильтров заключается в подаче в ёмкость, разделённую мембраной, под давлением воды, требующей очистки. Это может быть вода из центрального водопровода, либо из автономного источника – скважины или колодца. Поступая в одну половину ёмкости, жидкость буквально продавливается сквозь фильтр. Разберём подробнее, как работают установки обратного осмоса, используемые для бытовых нужд.

Схема подключения обратного осмоса
Схема подключения обратного осмоса

Далее водопроводная вода поступает в модуль с угольным фильтром, который задерживает более мелкие органические и минеральные примеси. Это взвеси опасных для здоровья тяжёлых металлов, таких как ртуть или свинец, частицы нефтепродуктов, прочие химические элементы. Угольные фильтры способны задерживать более мелкие компоненты, растворённые в жидкости, минимальный размер которых составляет 1 микрон.

Прошедшая сквозь мембрану вода практически кристальной чистоты, подаётся в накопительный бак, а оттуда – в кран для питьевой воды. Пользоваться её можно без предварительного кипячения, и для питья, и для варки пищи. Не прошедший сквозь мембранный фильтр загрязнённый раствор смывается в канализационный коллектор.

Система обратного осмоса: что это такое, устройство фильтра, как выбрать лучший вариант
Мембранный фильтр для обратного осмоса

Врезка производится непосредственно в трубопровод холодного водоснабжения, чтобы аппаратура могла функционировать отдельно от водоразборного крана общего назначения. Фильтрующие модули имеют свой индивидуальный ресурс работы, по истечении которого их потребуется заменять на новые.

Стоимость систем очистки воды с обратным осмосом достаточно высока, порой достигая десятков тысячей рублей. Точно так же, широк диапазон устройств по своим эксплуатационно-техническим характеристикам. Поэтому, к выбору фильтра обратного осмоса нужно подходить как можно ответственнее.

Чтобы подобрать правильно аппарат, нужно учесть следующие критерии выбора:

  • Количество степеней очистки. Минимальное количество фильтров, для высококачественной очистки питьевой воды должно быть не менее 3-х.
  • Наличие дополнительных функций. Так, некоторые компании-изготовители оснащают свои модели бытовых фильтров обратного осмоса минерализаторами, вновь наполняющими воду необходимыми для организма микроэлементами, которые задержала мембрана. Для обеззараживания водопроводной воды могут использоваться ультрафиолетовые лампы, убивающие бактерий.
  • Качество изготовления аппаратуры. Например, все отдельные модули и детали должны быть хорошо подогнаны друг к другу, без зазоров и щелей. Пластик должен использоваться только пищевой, без постороннего химического запаха. Высокого качества должны быть уплотнители и соединительные элементы, во избежание снижения внутреннего гидростатического давления и падения производительности.
  • Производительность. Процесс наполнения накопительного бака у большинства фильтров для воды с обратным осмосом достаточно длителен. На это влияет несколько факторов – концентрация загрязнений в воде, показатель проницаемости мембраны, давление в центральном водопроводе. Поэтому, если у вас большая семья, то следует приобретать более производительный фильтрующий аппарат с накопительным баком большого объёма.
  • Необходимое для работы аппаратуры давление в водопроводе. У различных систем очистки воды для дома этот показатель может варьироваться в достаточно большом диапазоне – от 2 до 8 атмосфер. Поэтому, для разных моделей придётся либо повышать давление, путём установки дополнительной помпы, либо понижать с помощью редуктора.
  • Эксплуатационный ресурс расходных элементов. У дорогих моделей, соответственно, и расходники более дорогие, но прослужить они могут дольше.
  • Разновидность колбы. Выполненные по принципу блокированных модулей стоят дороже, но замена их производится проще. Колбы-наполнители дешевле, но самостоятельно менять их будет сложнее.
  • Габариты аппаратуры. Прежде, чем решить, какую выбрать модель для очистки воды, нужно измерить подмоечное пространство – войдёт ли туда фильтрующая аппаратура?
Предлагаем ознакомиться  Если в машинке стиральной не сливается вода

Очистка воды обратным осмосом состоит из ряда последовательных процессов:

  1. Предочистка.
  2. Прохождение жидкости через мембрану.
  3. Накопление уже отфильтрованной воды.
  4. Финишная очистка.
  5. Осуществление разлива воды через кран.

Фильтры обратноосмотической очистки воды

Система очистки воды осмосом подключается непосредственно к водопроводу, откуда в фильтр поступает обычная вода. Все примеси после окончания процесса очистки сливаются в канализационную систему. Производительность осмосной установки не очень высокая, поскольку тщательная очистка требует времени. На скорость прохождения воды через мембрану оказывают влияние разные факторы – это и степень загрязненности воды, и количество примесей, давление жидкости, температура, проницаемость самой мембраны.

Предочистка – это самая первая ступень очистки водопроводной жидкости. Можно ли обойтись без этого этапа? Нет, поскольку мембрана, используемая в качестве фильтра, может выходить из строя раньше времени при использовании сильно загрязненной воды (а стоит ее замена не дешево). Для проведения предочистки используется три типа фильтров:

  • пятимикронный механический – полипропиленовый, задерживающий нерастворимые мелкие частицы, удаляющий песок, механические примеси, ржавчину;
  • угольный – удаляет органические и химические примеси;
  • механический одномикронный – удерживает механические частички до 1 микрона.

Главная задача всех перечисленных фильтров – подготовить воду для ее нормального прохождения через мембрану обратного осмоса.

Мембранная очистка

После предварительной очистки вода подается на мембрану. От состояния последней будет зависеть результат и качество очистки. Прохождение через мембрану – главный этап фильтрации в данном случае. Уровней фильтрации может быть разное количество – один, два и более. Размеры пор минимальные (всего 0.0001 микрон), а значит, через них ничего, кроме воды, не пройдет.

  1. Идеально чистая (ее еще называют кристальной) – она подается в накопительный резервуар.
  2. Плотный водный раствор – его в процессе очистки система обратного осмоса сливает в канализацию.

Важно! Мембрана пропускает газы, определяющие вкус воды. Поэтому вода после очистки в данном фильтре получается настолько чистой, что кипятить ее не нужно.

Очищенная вода подается в накопительный бак, объем которого зависит от модели (в среднем он составляет 4-12 л). По мере уменьшения объема воды в накопителе система доочищает новые порции. Материал изготовления бака – листовая сталь, покрытие – эмаль. Внутреннее пространство бака делится на две камеры, которые разделяются между собой мембраной из силикона.

Постфильтрация

Следующий этап очистки воды в системах обратного осмоса – это постфильтрация. Для ее осуществления применяется постфильтр.

Система обратного осмоса: что это такое, устройство фильтра, как выбрать лучший вариант

Чтобы система обратного осмоса очищала максимально качественно, к ее выбору нужно подходить с умом. Ориентируйтесь на следующие факторы:

  1. Давление в системе – от него зависит и оптимальная комплектность фильтра. Если давление прыгает, дополнительно купите насос. При стабильных показателях применение нагнетателя не обязательно. В системе отмечаются амплитудные колебания? Установите регулятор давления для защиты от гидроударов. Учтите, что при низком давлении в системе ресурс мембраны снижается, фильтры предварительной очистки раньше времени выходят из строя, а бак заполняется водой не полностью, отмечается перерасход воды.
  2. Качество материалов – от типа и уровня первичного сырья, используемого для изготовления системы, зависит долговечность установки и степень очистки жидкости. Пластиковый корпус не должен иметь выраженный запах и/или пористые стенки. Если бактериальный состав материалов впитывается, поверхность начнет закисать. Некачественный пластик имеет низкую плотность, подвержен образованию трещин и сколов. Как понять, хорошая перед вами установка или нет? Самый верный способ – заказывать оборудование проверенных производителей, которые не позволяют себе применение некачественного пластика.
  3. Качество фитингов – от этого показателя, а также правильности соединения рабочих элементов, зависит бесперебойное функционирование системы.
  4. Мембрана – хорошая, она является гарантией глубокой очистки воды. В продаже есть устройства как с очень дорогими мембранами, так и доступными по цене элементами. Самые дешевые мембраны китайские, но ресурс они имеют ниже среднего (их хватит максимум на 2 года, и то при стабильном давлении в водопроводной системе).
  5. Число ступеней фильтрации – стандартно их пять (три предфильтра, обратный осмос, постфильтр). Возможна дополнительная комплектация картриджами – чем их больше, тем выше качество очистки и дороже сама система.

Фильтр имеет ограниченный срок службы и при неблагоприятных условиях эксплуатации выходит из строя раньше времени. Принимать меры следует, если:

  • есть перерасход воды;
  • фильтры предочистки загрязняются быстрее, чем нужно;
  • накопительный бак воду не выдает;
  • некорректно работает насос.
Предлагаем ознакомиться  Как заполнить водой систему отопления ленинградка

Куда обратиться за помощью? Или в специализированный сервис, или в магазин, где вы совершали покупку. Системы являются ремонтопригодными – устранить можно практически любую неисправность.

Рейтинг фильтровальных систем для очистки водопроводной воды

Вы можете заказывать один кран или целый комплект сразу. Также производители комплектуют устройства дополнительными картриджами, осуществляющими минерализацию жидкости (картридж насыщает воду магнием, натрием, кальцием). Минерализатор восстанавливает нормальную природную структуру воды, материал – биокерамика.

Внутри картриджа находятся турмалиновые и глиняные шарики, турмалин отвечает за излучение вол длинного ИК-диапазона. Минерализованная вода, полученная в фильтре обратного осмоса, является максимальной «живой», здоровой, а значит, и полезной. Другие полезные комплектующие – ионизатор и умягчающий картридж.

Системы обратного осмоса позволяют получать воду высокой степени очистки, но на этом их преимущества не заканчиваются:

  1. Универсальность – обратный осмос подходит как для водопроводной, так и для скважинной воды.
  2. Неприхотливость в эксплуатации – ухаживать за мембраной просто, химические реагенты при этом использовать не требуется.
  3. Экологичность – системы обратного осмоса безопасны для среды и здоровья человека.
  4. Долговечность – стандартного фильтра для семьи из четырех человек хватит на год.
  5. Удобство – накопительный бак при отключении водоснабжения приходится как нельзя кстати.

ВсеИнструменты

Трубопроводная обвязка, арматура изготавливается из материалов, стойких коррозии. Работа систем полностью автоматизирована, устанавливать их можно горизонтально и вертикально. Чтобы продлить срок службы оборудования, своевременно заменяйте картриджи.

Есть ли у рассматриваемых систем недостатки? Да, так они быстро засоряются сульфатами, карбонатами, диоксидами, что негативным образом влияет на работу системы в целом. Без предварительной очистки система обратного осмоса работать не будет, а если будет, то недолго. Процесс очистки получается не быстрым и зависит от температуры воды, причем для горячей обратный осмос не подходит.

Время заполнения бака водой достаточно продолжительное, при том ресурсы расходуются довольно расточительно – в канализацию попадает около 75% жидкости (которая не проходит через фильтр или не очищается). То есть потребитель получает очень хорошо очищенную воду, но сам процесс ее фильтрации занимает много времени, кроме того, около 75% жидкости сливается в канализацию.

Летучие органические соединения осмос не улавливает, может пропускать гербициды и инсектициды. Некоторые противники данного способа фильтрации утверждают, что очищенная вода получается мертвой, но это вопрос спорный, тем более, вы всегда можете использовать минерализатор (он насытит жидкость питательными веществами и полезными для здоровья микроэлементами).

Обустройство системы обратного осмоса в частном доме – дорогое удовольствие. Она состоит из:

  • Фильтров предварительной очистки воды.
  • Фильтра с обратноосмотической мембраной, колбами.
  • Накопительной емкости минимум на три кубометра.

Очистка воды на потоке не производится, поэтому емкость нужна, причем довольно большая. Одновременно подавать и очищать воду нельзя из-за высокого мембранного сопротивления.

Фильтры обратного осмоса в частных домах устанавливают редко, именно потому, что это очень дорого. Чаще всего систему используют для подготовки питьевой воды, а для бытовых нужд берут неочищенную воду из скважины либо фильтруют ее другими способами.

Ну и немаловажный критерий выбора – это репутация компании на мировом рынке. В идеале, конечно, лучше покупать наиболее дорогое оборудование от ведущих мировых производителей. Оно априори качественнее дешёвых моделей неизвестных компаний из Китая и юго-восточной Азии. Но подобные дорогие модели по карману не каждому россиянину.

В связи с этим, выбирая фильтр с осмосом, желательно найти наилучший консенсус между ценой и качеством. Ниже рассмотрим лучшие фильтры обратного осмоса, представленные на отечественном рынке.

Рейтинг фильтров с обратным осмосом, в соответствии с оценками экспертов, отзывами пользователей и их эксплуатационно-техническими характеристиками, выглядит следующим образом.

Удобство его состоит в возможности раздельного размещения блоков. Если не хватает места непосредственно под мойкой, фильтры можно разместить в соседнем шкафу.

Полимерная мембрана изготовляется в Соединённых Штатах, и отвечает самым высоким критериям качества. Для соединения используются фитинги компании John Guest, отлично зарекомендовавшие как высококачественные соединительные элементы.

Рабочее давление модели «Атолл» составляет от 3-х до 8 атмосфер. При более низком или высоком давлении в системе может последовать отказ в работе. Во избежание этого нужно к системе подключить редукционный клапан, для понижения давления, или насос для его повышения.

Замена фильтровальных картриджей производится достаточно просто – без отключения системы от водопровода и канализации. Фильтр «Атолл» рассчитан на обеспечение питьевой водой семьи из 3-4 человек.

Данная модификация фильтровальных систем обратного осмоса выпускается в Южной Корее и в Польше. Особенностью «Leader Standart» является, что в комплектацию входят картриджи с наполнителем из глиняных гранул с включениями турмалина. При очистке воды обратным осмосом, одновременно производится повышение её качества этими дополнительными компонентами.

По заверениям корейских разработчиков, турмалин продуцирует длинные инфракрасные световые волны, которые улучшают структуру водяных молекул, придавая им целебные свойства. Степень очистки воды фильтром «Лидер Стандарт» от различных примесей составляет порядка 95-97%. Гарантийный срок эксплуатации аппарата – не менее 3-х лет.

Предлагаем ознакомиться  Редуктор давления воды в системе водоснабжения

В базовую комплектацию фильтра с осмосом от «Аквафора» входят:

  • Накопительный бачок ёмкостью 5 литров.
  • 3 сменных фильтровальных модуля: из полипропилена, волокнистых гранул и сорбентов, и собственно осмотическую мембрану.
  • Комплект соединительных трубок.
  • 2 крана, один для водопроводной воды, второй – для очищенной.
  • Переходная муфта для соединения с канализационным коллектором.

При этом не следует пугаться обозначения «эконом-класс»: относительная дешевизна аппарата не сказывается на его качестве. Полипропиленовый фильтр подлежит замене через 3 месяца эксплуатации, картридж с сорбентами и гранулами – через 6 месяцев, мембрана – через 1,5-2 года.

Изготовляются осмотические системы «Новая вода» с применением самых современных достижений научно-технического прогресса. Например, кран имеет индикатор, самостоятельно реагирующий на поднесённую к нему ладонь. Модель включает 6 степеней очистки, работает в полностью автоматическом режиме.

Помимо того, она оснащена ЖК-дисплеем, встроенной электрической помпой, включающейся в работу при снижении давления в водопроводной системе, электронными датчиками напора и прочими высокоинтеллектуальными компонентами.

При загрязнении мембраны искусственный интеллект самостоятельно промоет её. Минерализатор заполнен гранулами из смеси кремния и шунгита, которые обогащают воду ионами магния, натрия, кальция и прочих минералов. Металлический накопитель «Новой воды» имеет ёмкость в 12 литров. Производительность агрегата – 185 л чистой воды в сутки.

Фильтрация производится в 5 этапов:

  1. «Механика-5мкм» – данный полипропиленовый фильтр способен задерживать взвешенные частицы размером более 5 микрометров.
  2. «Сорбцион». Производит очистку воды от органических включений и хлора путём процеживания сквозь активированный уголь.
  3. «Механика-1 мкм». Задерживает мелкодисперсные взвеси размером более 1 микрометра.
  4. «Осмос». Главный очищающий фильтр, работающий по принципу обратного осмоса. Фильтрующая мембрана производится из сверхтонкой полиамидной ткани.
  5. «Постфильтр». Располагается после накопителя и обогащает воду ионами серебра.

Мембрана подлежит замене через каждые полтора годы работы, модули грубой очистки – ежегодно. Ёмкость накопительного бака составляет 8 л.

Очистка воды производится на ионном уровне: размер её пор составляет 0,0001 мкм. Производительность данной модели около 130 грамм воды в минуту. Замена её производится через каждые полтора года эксплуатации. В модификации, маркируемой дополнительной буквой «М» имеется в качестве опции минерализатор.

Срок службы фильтровальных аппаратов зависит от нескольких факторов. Прежде всего, это своевременная смена расходников, срок эксплуатации которых подошёл к концу. Другое условие для долгой службы фильтрующих систем – соблюдение правильного режима работы. Прежде всего, это оптимальное давление в системе установленную техническим регламентом.

Первыми признаками забитых очистительных картриджей фильтровального оборудования, или несоответствия давления, служат:

  • Непрерывный сброс воды в канализацию, о чём можно судить по постоянному журчанию воды
  • Повышенный расход воды на внутриквартирном водомерном счётчике.
  • Долгое заполнение накопительного бака.
  • Появление на стенках чайника минерального осадка при кипячении воды из накопителя.
  • Сильно нагревается насос или блок питания прибора.
  • Работающий насос при отключенной подпитке из водопровода.

Обратноосмотический бытовой фильтр для воды обладает такими достоинствами:

  • высокая степень очистки воды (селективность по NaCl – до 99%, по ионам растворенных органический соединений, бактерий и вирусов – до 99,9 %);
  • удаление большинства вредных веществ, включая свинец, стронций, нитраты, нитриты, пестициды, ртуть, асбест, мышьяк, цианид, железо и хлор;
  • сохранение естественного вкуса воды за счет проницаемости мембраны для кислорода, углекислого газа и др.

Среди незначительных минусов отмечают обратный эффект высокой степени очистки – получение практически дистиллированной воды. После очистки жидкость не содержит полезные для организма минералы, такие как калий и магний. Однако их содержание в воде изначально низко: в курином яйце в десятки раз больше калия, чем в стакане водопроводной воды.

Эффективная очистка воды: преимущества системы обратного осмоса

На современном рынке представлено большое количество бытовой фильтрующей аппаратуры, работающей по принципу обратного осмоса. Из-за большой разницы их технических характеристик, цены и области предназначения, нельзя однозначно выделить самые лучшие. Более полно разобраться в специфических особенностях фильтровальных систем, предлагаем посмотреть следующее видео по данной теме.

Обратный осмос с точки зрения официальной науки

В последние годы ученые стали все чаще говорить о том, что человеку в принципе без разницы, какую воду пить – с высоким или, наоборот, низким содержанием солей. Почему? Потому что организм человека может поддерживать нормальный водно-солевой баланс самостоятельно. Если в воде мало кальция, это еще не повод отказываться от ее употребления. Ведь вы можете купить минерализатор или включить в рацион продукты, богатые данным микроэлементом.

Вода после обратного осмоса: пить нельзя вылить

Обратный осмос – отличный выбор для тех людей, которые хотят употреблять в пищу идеально чистую воду. Стоят устройства дорого, но при условии выбора качественных систем вложения всегда окупаются. Однозначного мнения о качестве полученной путем обратного осмоса воды нет – одни исследователи говорят, что она живая, другие, что мертвая, третьи, что идеально очищенная, а четвертые, что такая жидкость содержит опасные для здоровья соединения. И все-таки, вода, полученная в результате данного способа очистки, является максимально качественной и пригодна для питья.