Осмос, обратный осмос, система обратного осмоса, фильтр осмос, обратноосмотическая мембрана – технологии и принципы.
|
Обратный осмос - лучший из известных способов фильтрации. Этот процесс позволяет удалять из воды даже маленькие частички размером с ионы. Обратный осмос используется для очистки воды и для удаления из нее солей и других включений с тем, чтобы улучшить цвет, вкус или свойства жидкости. Этот процесс может быть использован для очистки таких жидкостей как этанол и гликоль, которые пройдут через обратноосмотическую мембрану, в то время как другие ионы и примеси она не пропустит. Наиболее часто обратный осмос используют для очистки воды. Его применяют для производства воды, которая отвечает самым строгим из существующих требований.
В технологии обратного осмоса используется полупроницаемая мембрана, которая пропускает только молекулы воды и задерживает молекулы загрязняющих веществ. Наиболее часто в технологии обратного осмоса используется процесс, известный как перекрестное течение, что позволяет мембране самоочищаться. В то время как часть жидкости проходит через мембрану, другая ее часть двигается в обратном направлении, вымывая из мембраны задержанные частички. В процессе обратного осмоса требуется движущая сила, которая будет проталкивать жидкость через мембрану. Наилучшим вариантом является давление, создаваемое помпой. Чем выше давление, тем больше движущая сила.
Обратный осмос способен задерживать бактерии, соль, сахар, протеины, частицы, красители и другие загрязняющие вещества. Разделение ионов обратным осмосом происходит с участием заряженных частиц. Это значит, что растворенные ионы, которые несут заряд, равный заряду солей, более вероятно будут отброшены мембраной, чем те, которые не заряжены, например органика. Чем больше заряд частицы и ее размер, тем выше вероятность того, что она будет отброшена мембраной. Секреты обратноосмотических мембран.
Идеальной системы обратного осмоса для дома не существует. Некоторые разработки лучше остальных, но ни одна из них не является панацеей от всех бед. Большинство производителей и дилеров рекомендуют подбирать систему в зависимости от показателей исходной воды и от требований, выдвигаемых покупателем к качеству получаемой воды. Но бывает, что и этого не достаточно, ведь установка системы обратного осмоса не такая простая как водопроводная система. Иногда это работает, иногда нет.
Общий дизайн систем обратного осмоса весьма консервативен, с учетом условий, для работы в которых они предназначаются. В целом, чем дороже система, тем больше "что если..." предусмотрено и тем больше модификаций заложено в систему. Как бы то ни было, учет всех возможных проблем с качеством воды делает систему более дорогой. Поскольку всегда есть кто-то, кому нужно гораздо больше, чем заложено в системе, мы можем предложить модифицировать Вашу систему обратного осмоса.
Исходя из принципа работы основных компонентов системы обратного осмоса, мы можем доработать осмос применительно к Вашим нуждам. Основные действующие компоненты осмоса:
Даже самая простая система обратного осмоса не может использоваться без первых трех компонентов, в то время как последние три служат для удовлетворения специфических нужд покупателя. Правильный подбор и использование каждого компонента являются необходимыми для обеспечения правильной и бесперебойной работы системы. Обратноосмотическая мембрана.По сути, обратноосмотическая мембрана - это сердце и душа системы обратного осмоса. Разработка осмоса начинается с подбора мембраны, а другие компоненты выбираются исходя из свойств мембраны.
Существует три типа обратноосмотических мембран, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Вода, прошедшая через мембраны CTA, имеет самую низкую себестоимость. Низкая производительность ограничивает использование мембран CTA там, где необходима высокая производительность, однако их стойкость к окислению позволяет им самоочищаться от производных хлора, находящихся в воде. Это делает мембраны CTA наиболее подходящими для типичных нужд водоподготовки. К тому же, пропущенный в накопительный бак хлор позволяет снизить уровень бактерий.
Мембраны TLC сочетают в себе высокую производительность, высокий уровень отталкивания частиц и широкий приемлемый уровень рН, что делает их идеально подходящими для применения во многих областях. В случаях высокого уровня потребления воды, при низких температурах и давлении воды, высокой концентрации нитратов или при высоком уровне рН (более 9,0) рекомендовано применять именно мембраны ТLC.
При использовании мембран TLC, вода полностью очищается от хлора, что может привести к развитию в накопительных баках бактерий. Рекомендуется использовать УФ обеззараживатель, регулярно проводить дезинфекцию накопительного бака.
Мембраны SPSF сейчас намного проще приобрести, чем раньше, однако они не идут ни в какое сравнение с производительностью и стоимостью мембран CTA. Также существует определенное опасение относительно способности мембран SPSF очищать не умягченную предварительно воду. Но мембраны SPSF просто незаменимы для очищения умягченной воды с высоким уровнем рН, либо при чрезвычайно высоких концентрациях нитратов. Мембраны же СТА и TLC хороши для применения в других случаях.
Мембраны TLC наиболее часто используемые. Благодаря своей стойкости к хлору, мембраны CTA также довольно часто используются. Полисульфоновые мембраны начали завоевывать свою часть рынка. Ограничители течения.После мембран ограничитель течения наиболее важный компонент осмоса. Он контролирует регенерацию системы обратного осмоса (т.е количество очищенной воды в сравнении с водой, сброшенной в канализацию). Ограничитель течения должен быть разработан таким образом, чтобы он контролировал перекрестное течение вокруг рабочей поверхности мембраны, с тем, чтобы она оставалась чистой. Если ограничитель течения маленький, скорость пересеченного течения будет незначительной, что приведет к засорению мембраны, обусловленному осаждением химических веществ, накоплением пестицидов либо и тем, и другим. Поскольку чистая вода отделяется от входящего потока, концентрация загрязняющих веществ увеличивается пропорционально длине мембраны. Если скорость перекрестного течения слишком низкая, загрязняющие вещества не будут вымываться с поверхности мембраны.
Если вы хотите получить от осмоса большую производительность, то просто установка мембраны с большей производительностью может не быть эффективной. Вначале Вы получите повышенную производительность, однако мембрана будет очень сильно засоряться из-за слишком большого объема воды, проходящего через нее, и из-за недостаточной ее длины, что не позволит перекрестному потоку очистить поверхность мембраны.
Однако, из-за температуры входящего потока, давления и общего содержания растворенных веществ (TDS), которые влияют на объем воды, пропущенной через мембрану, один и тот же осмос может быть приспособлен к различным требованиям ко входящему потоку в разных местах. Обычная осмос система расчитана на температуру 77°F (25°C), давление 4.2 бара и на TDS 500 ppm, а размеры ограничителя течения отвечают этим условиям работы.
Если температура и давление Вашей воды ниже указанных, или уровень TDS выше, нужно использовать мембрану с повышенной производительностью, ничего больше при этом не изменяя. Седиментная фильтрация.Несмотря на скорость Вашего перекрестного потока и регенерацию, Ваша мембрана все равно засорится, если из входящего потока не были удалены механические частички. Чтобы удалить их будет достаточно 5-ти микронного седиментного картриджа, однако, при повышенном содержании солей это не выход. Поскольку большинство солей по размеру меньше 5 микрон, такой картридж их пропустит, они собьются в кучу и засорят мембрану.
Если мембрана засоряется, в первую очередь следует винить предварительный фильтр, а не мембрану. При высоких концентрациях солей в воде рекомендуется устанавливать фильтр с маленьким микражом.
Независимо от содержания солей, дополнительные расходы на качественный 5-ти микронный фильтр будут оправданы эффективной защитой мембраны. Угольные фильтры.Если Вы используете мембрану TLC, Вам необходимо использовать угольный предварительный фильтр для удаления окислителей, даже если вода не хлорированная. Вдобавок к хлору, другие химикаты - включая бром, йод и различные соединения железа - приведут к скачкообразному увеличению прохождения солей через мембрану TLC. Кроме этого используется угольный постфильтр. Стоимость угольного фильтра намного меньше стоимости мембраны, поэтому его стоит регулярно менять.
Во многих осмосах угольный фильтр устанавливается прямо перед краном. Такие фильтры удаляют неприятный вкус хлора (в системах с CTA и SPSF), а также задерживают все еще возможно оставшиеся вредные органические вещества. Большие молекулы органических веществ засоряют поверхность угольного фильтра, давая возможность более мелким, но очень часто более вредным, молекулам проникнуть вовнутрь. Обратноосмотическая мембрана отталкивает большие молекулы органических веществ и других загрязнителей, давая возможность угольному постфильтру задерживать оставшиеся маленькие молекулы органики. Накопительные баки.Часто недооценивают важность накопительного бака обратного осмоса. Бак должен быть достаточно большим, но, если он слишком велик, при его заполнении создается обратное давление, которое снижает эффективность работы осмоса. Начинает производиться вода худшего качества, в канализацию же ее сливается намного больше, чем положено. Исходя из этого, не следует устанавливать слишком большой накопительный бак без предварительной консультации.
При подборе бака важна возможность легкой и простой дезинфекции, особенно для осмоса с мембраной TLC. Помпы.Помпы используются для увеличения производительности осмоса. Однако, когда Вы устанавливает в осмос помпу, следует больше внимания уделять процессу регенерации.
Если Вы имеете дело с очень низкой температурой или давлением, нужно установить помпу без негативного влияния на осмос. Если вы хотите увеличить производительность стандартного осмоса, Вам следует соответственно заменить ограничитель течения. Также помпы могут быть использованы для увеличения давления на мембрану, что может улучшить качество воды.
Несмотря на то, что фильтры обратного осмоса появились на рынке достаточно недавно, спрос на осмосы стабильно высок. Разумеется, отчасти это связано с продуманной маркетинговой политикой производителей, однако главной причиной популярности осмосов можно смело считать их выдающиеся свойства. Рекомендуемые производители.В настоящее время на рынке можно встретить осмос фильтры, предлагаемые американскими, европейскими, российскими, украинскими и китайскими производителями. Мы со своей стороны можем порекомендовать Вам следующие:
Осмос этих производителей отвечает самым высоким стандартам качества и безопасности, сертифицирован независимыми международными организациями, имеет «Заключение СЭС» Министерства Охраны здоровья Украины. При производстве осмосов этих производителей используются лучшие на сегодняшний день комплектующие и материалы. Производственный и научный потенциал данных поизводителей - залог качества предлагаемых осмосов.
Наша Компания продает осмосы и доставляет бесплатно по Украине. В Киеве представители по сервису Компании осуществляют установку и обслуживание систем обратного осмоса. Мы занимаемся модернизацией установленных осмосов. Осмос (Большая советская энциклопедия)Осмос (от греч. ōsmós - толчок, давление), диффузия вещества, обычно растворителя, через полупроницаемую мембрану, разделяющую раствор и чистый растворитель или два раствора различной концентрации.
Полупроницаемая мембрана - перегородка, пропускающая малые молекулы растворителя, но непроницаемая для более крупных молекул растворённого вещества. Выравнивание концентраций по обе стороны такой мембраны возможно лишь при односторонней диффузии растворителя. Поэтому всегда идёт от чистого растворителя к раствору или от разбавленного раствора к концентрированному.
Осмос, направленный внутрь ограниченного объёма жидкости, называется эндосмосом, наружу - экзосмосом. Перенос растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением. Оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить осмос, т. е. создать условия осмотического равновесия.
Превышение избыточного давления над осмотическим может привести к обращению осмоса - обратной диффузии растворителя. В случаях, когда мембрана проницаема не только для растворителя, но и для некоторых растворённых веществ, диффузия последних из раствора в растворитель позволяет осуществить диализ, применяемый как способ очистки полимеров и коллоидных систем от низкомолекулярных примесей, например электролитов.
Впервые осмос наблюдал А. Нолле в 1748, однако исследование явления осмоса было начато спустя столетие. Осмос имеет важнейшее значение в биологических процессах, его 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 высоко-минерализованной воды методом обратного осмоса жидкостей. Осмотическое давление (Большая советская энциклопедия)Осмотическое давление, диффузное давление, термодинамический параметр, характеризующий стремление раствора к понижению концентрации при соприкосновении с чистым растворителем вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя.
Если раствор отделен от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, то возможна лишь односторонняя диффузия - осмотическое всасывание растворителя через мембрану в раствор. В этом случае осмотическое давление становится доступной для прямого измерения величиной, равной избыточному давлению, приложенному со стороны раствора при осмотическом равновесии. Осмотическое давление обусловлено понижением химического потенциала растворителя в присутствии растворённого вещества. Тенденция системы выравнивать химические потенциалы во всех частях своего объёма и перейти в состояние с более низким уровнем свободной энергии вызывает осмотический (диффузионный) перенос вещества.
Осмотическое давление в идеальных и предельно разбавленных растворах не зависит от природы растворителя и растворённых веществ;
Первые измерения Осмотического давления произвёл В. Пфеффер (1877), исследуя водные растворы тростникового сахара. Его данные позволили Я. X. Вант-Гоффу установить (1887) зависимость Осмотического давления от концентрации растворённого вещества, совпадающую по форме с Бойля - Мариотта законом для идеальных газов. Оказалось, что Осмотическое давление численно равно давлению, которое оказало бы растворённое вещество, если бы оно при данной температуре находилось в состоянии идеального газа и занимало объём, равный объёму раствора.
Для весьма разбавленных растворов недиссоциирующих веществ найденная закономерность с достаточной точностью описывается уравнением: pV = nRT, где n - число молей растворённого вещества в объёме раствора V; R - универсальная газовая постоянная; Т- абсолютная температура. В случае диссоциации вещества в растворе на ионы в правую часть уравнения вводится множитель i > 1, коэффициент Вант-Гоффа; при ассоциации растворённого вещества i < 1. Осмотическое давление реального раствора (p-) всегда выше, чем идеального (p-), причём отношение p-/ p-= g, называемое осмотическим коэффициентом, увеличивается с ростом концентрации.
Растворы с одинаковым Осмотическим давлением называются изотоническими или изоосмотическими. Так, различные кровезаменители и физиологические растворы изотоничны относительно внутренних жидкостей организма. Если один раствор в сравнении с другим имеет более высокое Осмотическое давление, его называют гипертоническим, а имеющий более низкое Осмотическое давление - гипотоническим.
Осмос, обратный осмос, система обратного осмоса, обратноосмотическая система, фильтр осмос, фильтр обратного осмоса, осмо, осмос фильтр, осмотический фильтр, фильтр обратноосмотический. Дата: Понедельник, 13 Апреля 2009 |
