Обратный осмос: что это и как это работает?

Чистая вода – важный компонент для функционирования всех составляющих организма. К сожалению, большинство людей не имеют доступа к этому природному ресурсу. Особенно это касается жителей городов и населенных пунктов, на территории которых расположены вредные производства. 

Единственный способ обезопасить себя и своих близких – позаботиться о приобретении фильтрующего оборудования.

Среди бытовых систем подготовки питьевой воды к употреблению относительно недавно появился новый вариант, который называют обратным осмосом.

В основе всех обменных процессов, которые происходят в живой природе, лежит естественное явление, которое называется осмос. Именно благодаря ему клетки организма получают питательные вещества и избавляются от продуктов жизнедеятельности.

В любой жидкости существует гидростатическое давление, которое возникает из-за силы тяжести: верхние слои давят на нижние. У каждой клетки есть мембрана, которая пропускает воду, но только при условии, что в ней растворены какие-либо вещества. При этом менее концентрированный раствор всегда будет переходить в раствор с более высокой концентрацией, до тех пор, пока их концентрация не выровняется. Давление, при котором достигается это состояние, называется осмотическим.

Обратный осмос — тот же процесс, только идущий в противоположном направлении. Он возникает, если вода или иная жидкость пропускается через мембрану под давлением, превышающим осмотическое. В бытовых фильтрах благодаря этому явлению очищенная вода проходит через мембрану, а содержавшиеся в ней вещества, такие как соли, бактерии и другие загрязнители остаются на стенках мембраны, затем смываются в канализацию.

Обратный осмос: принцип работы

Обратноосмотический фильтр — сложная система, которая состоит из нескольких элементов. Для того чтобы она работала, давление в водопроводе должно составлять примерно 3 атмосферы. В частных домах и коттеджах оно может быть ниже, но тогда в них используется циркуляционный насос, создающий требуемые условия. В некоторые системы осмоса встроен собственный насос.

Вода обязательно проходит предварительную очистку. Для этого используются модули механической и сорбционной фильтрации. Они нужны для того, чтобы задерживать песок, грязь, хлор и различные осадки, например, коллоидное железо, которые могут повредить или испачкать мембрану. Обычно это многоуровневая система:

Свернутая рулоном мембрана с отверстиями, диаметр которых не превышает 0,1 мкм, — один из важнейших элементов системы обратного осмоса. Эта полунепроницаемая мембрана представляет собой пленку, которая изготовлена из синтетического материала, например, ацетата целлюлозы или полиамида, и состоит из двух слоев: первый — армирующий, он придает пленке прочность; второй — селективный, именно он отвечает за фильтрацию примесей.

Вода проходит через нее под воздействием разницы в давлении в разных частях устройства. Размер отверстий в мембране подобран таким образом, чтобы пройти в него могла только молекула воды. Все прочие примеси остаются на поверхности мембраны, после чего смываются с нее — для их удаления обычно используется патрубок, присоединенный к канализации.

Преимущества обратного осмоса: 

1. Качество воды, полученное на выходе – такую воду можно применять как питьевую, так и использовать для приготовления пищи, давать детям. 

2. Несмотря на сложность системы, она довольно компактная, и из видимых глазу деталей – только удобный смеситель на раковине.

3. Производители формируют комплект из всех составляющих, включая инструменты и крепежи, обеспечивающие легкость монтажа.

4. Все детали станции заменяемы. Несмотря на изначальную дороговизну набора, дальнейшие траты будут исключительно на замену фильтров.

5. Многие установки оснащены датчиками контроля и сигнализируют о необходимости замены комплектующих.

Недостатки обратного осмоса:

1. Некоторая часть природного ресурса не используется, а идет в канализацию, но при этом все равно отражается в коммунальных расчетах, как потребляемая.

2. Низкая производительность оборудования. Просачивание через барьер идет медленно, однако большинство систем оснащены гидроаккумуляторами .

3. Система пропускает растворенные в воде газы, например водород, кислород или азот. Из-за этого в воде может быть немного пониженный уровень pH, который более агрессивно воздействует на металл, появляется коррозия. А это, в свою очередь, позволяет попадать в воду частицам свинца, меди и железа. Такая вода может создать потенциальные риски для здоровья. Но их удастся избежать, если следить за кислотностью воды и состоянием водопроводных труб.