Всё про осмос

 

О́смос (от греч. «толчок, давление») — процесс диффузии растворителя из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор.

Как работает Осмос?

Фильтр, работающий по принципу обратного осмоса, устроен достаточно просто: основной элемент, позволяющий получать воду высокой степени очистки – это, как писалось выше, тонкопленочная мембрана. Если объяснять совсем упрощенно, то она представляет собой некое подобие сетки, размер ячеек которой сравним с размером молекулы воды. Разумеется, сквозь такую «сетку» могут пройти либо сами молекулы воды, либо вещества, размер молекул которых еще меньше – растворенный в воде кислород, водород и т.п. В результате чего из воды удаляются практически все растворенные компоненты, а также соли тяжелых металлов, органические примеси и бактерии. Ну а все остальные конструктивные элементы обратноосмотической системы призваны только обеспечивать благоприятные условия для работы такой мембраны.
Представьте себе, как быстро должны забиться грязью такие маленькие поры мембраны, если на нее будет поступать обычная водопроводная вода! Для того чтоб этого не случилось, перед мембраной устанавливаются префильтры – несколько ступеней предварительной очистки. Среди них обязательно присутствует ступень очистки от механических загрязнений, задерживающая взвеси, песок и нерастворимые примеси с размером частиц более 5мкм. Еще одна ступень обеспечивает химическую очистку от хлора, хлорсодержащих соединений, пестицидов, органики и т.п. с помощью сорбции на активированном угле. В зависимости от качества исходной воды количество ступеней в префильтре может быть увеличено
В процессе работы постепенно перед мембраной накапливаются отфильтрованные соли и различные примеси, из-за чего она может засориться и перестать работать. Для постоянного слива этих «отходов» вдоль мембраны создается принудительный поток воды, смывающий сконцентрированные загрязнения в дренаж. Тем самым увеличивается производительность и срок службы мембраны.
Для достижения нормальной производительности мембраны, на нее должна поступать вода под давлением 2,5–6 атмосферы. Такое давление – обычное дело для большинства муниципальных водопроводов в крупных городах. При давлении воды менее 2,5 атмосфер (в том числе и при заборе воды из емкости без давления) необходим насос повышения давления.
Если очищенная вода потребляется неравномерно, и периодически ее расход может возрастать, то система очистки обычно дополняется емкостью для хранения чистой воды. Иногда применяется более дорогой способ - системы оснащаются существенно более мощным насосом и более производительной мембраной.
Фильтрующая способность системы Обратного Осмоса является поистине уникальной. Ни один из фильтров, работающих по другому принципу – механической очистки, адсорбции или ионного обмена – не может обеспечить подобной степени очистки. Очень важно понимать то, что даже лучшие из “простых” бытовых фильтров не удаляют или далеко не полностью удаляют из воды пестициды, бактерии, тригалометаны и другие канцерогенные
хлорорганические соединения, а также тяжелые металлы и радионуклиды.

Как это использовать?

Помимо пищевых производств обратноосмотические системы применяются для получения воды для медицины, микроэлектроники, фармацевтики, парфюмерии, химической промышленности и теплоэнергетики. Вода для паровых котлов должна иметь очень низкое содержание растворенных веществ, особенно таких, как соли жесткости, окись кремния, железо. Обратный осмос позволяет снизить содержание этих компонентов до требуемых величин. Действительно, традиционно в этой области применяются деионизаторы с регенерацией ионообменных смол растворами кислот и щелочей. Эти устройства при сопоставимой с обратноосмотическими системами стоимости имеют ряд существенных недостатков. Это и необходимость содержания реагентного хозяйства и большой объем агрессивных кислотно-щелочных стоков, что предъявляет особые требования к дренажной системе. Затраты на расходные материалы (кислоты, щелочи) составляют зачастую немалые суммы. Для обеспечения непрерывной подачи очищенной воды необходимо дублирование оборудования, поскольку не допускается перерыв в работе. Системы обратного осмоса практически лишены этих недостатков. Они способны работать 24 часа в сутки, более удобны в эксплуатации, требуют гораздо меньше расходных материалов (ингибиторы, моющие растворы), имеют неагрессивные сбросные воды

Что ты пьешь!

Как известно, человеческое тело на 80% состоит из воды, поэтому неудивительно, что наше здоровье и самочувствие напрямую зависит от качества потребляемой нами воды. Но, как это ни парадоксально, мы не знаем вкуса чистой воды. И как ни парадоксально, понятие «вкусная родниковая вода» давно уже не равнозначно понятию «чистая и полезная вода». Ведь вода – универсальный растворитель, поэтому в ней в тех или иных количествах содержатся все вещества, встретившиеся на ее пути. Именно поэтому так различается по вкусу вода их разных мест, а порой - и из соседних колодцев. И только очистка на молекулярном уровне, что и осуществляется в фильтрах с использованием тонкопленочной мембраны, может освободить воду от всевозможных примесей. Через поры мембраны, имеющие размер 0,0001 микрон, могут пройти только молекулы воды и кислорода. И по утверждению тех, кто уже обзавелся мембранным фильтром, прошедшая через него вода - с прозрачными пузырьками на стенках сосуда от насыщенности кислородом - настолько вкусна, что пить ее хочется постоянно, а не только в те моменты, когда одолевает жажда.
И, как говорится, на здоровье: по утверждению медиков, чем больше пьешь воды, тем лучше очищается организм (при условии, что сама вода его не загрязняет). Поэтому при употреблении такой воды вы не только не навредите здоровью, с чем в большей или меньшей степени справляются все фильтры, но и можете улучшить его.

Природа осмоса – в природе!

По принципу работы мембранные системы являются обратноосмотическими. Явление осмоса (выравнивание концентраций растворов, разделенных полупроницаемой мембраной) лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Например, подкладка скорлупы куриного яйца является естественной мембраной, через нее проходят молекулы кислорода, но задерживаются загрязнители. Стенки клеток растений, животных и человека представляют собой естественную мембрану, которая является частично проницаемой, поскольку она свободно пропускает молекулы воды, но не молекулы других веществ. Когда корни растений впитывают воду, стены их клеток формируют натуральную осмотическую мембрану, которая пропускает молекулы воды и отторгает большинство примесей. Травы и цветы стоят вертикально только за счет так называемого осмотического давления. Поэтому при недостатке воды они выглядят пожухлыми и вялыми. Фильтрующая способность природной мембраны уникальна, она отделяет вещества от воды на молекулярном уровне и именно это позволяет любому живому организму существовать.
Применение мембран для отделения одних компонентов раствора от других имеет очень давнюю историю, восходящую еще к Аристотелю, впервые обнаружившему, что морская вода опресняется, если ее пропустить через стенки воскового сосуда. Изучение этого явления и других мембранных процессов началось гораздо позже, в начале XVIII века, когда Реомюр использовал для научных целей полупроницаемые мембраны природного происхождения. Но до середины 20-х годов уходящего века все эти процессы имели сугубо теоретический интерес, не выходя за пределы лабораторий. В 1927 году немецкая фирма «Сарториус» получила первые образцы искусственных мембран. После Второй мировой войны американцы, используя немецкие наработки, наладили производство ацетат целлюлозных и нитроцеллюлозных мембран. Лишь в конце 50-х – начале 60-х годов с началом широкого производства синтетических полимерных материалов появились первые научные работы, которые легли с основу промышленного применения обратного осмоса. Первые промышленные обратно осмотические системы появились только в начале 70-х годов, поэтому это сравнительно молодая технология по сравнению с тем же ионным обменом или адсорбцией на активированных углях. Тем не менее, в Западных странах обратный осмос стал одним из самых экономичных, универсальных и надежных методов очистки воды, который позволяет снизить концентрацию находящихся в воде компонентов на 96-99% и практически на 100% избавиться от микроорганизмов и вирусов.

Как мембрана пропускает полезные вещества?

Мембрана изготовлена из полупроницаемого материала, через который могут пройти только молекулы воды и кислорода. Предназначена для очистки воды от широкого спектра органических и неорганических растворенных примесей, а так же бактерий и вирусов.  Данная мембрана используется в системах обратного осмоса в качестве предпоследней ступени очистки воды.Предварительно очищенная вода подаётся на мембрану. Вода протекает в направлении, параллельном поверхности. Ее давление выше осмотического давления, поэтому осуществляется процесс обратного осмоса. Частицы воды проникают на другую сторону мембраны - пористую капсулу, далее молекулы воды через направляющий клапан поступают в накопительный бак.

Чтобы понять, почему мембрана пропускает только минеральные вещества, вспомним, что  растворенные в воде вещества имеют электрический заряд и мембрана тоже имеет электрический заряд. Благодаря этому 95 – 99% молекул минеральных веществ отталкивается от мембраны. Все молекулы и ионы находятся в хаотичном движении. В определенный момент, противоположно заряженные ионы оказываются на близком расстоянии и притягиваются, и их электрические заряды нейтрализуются и в таком случае образуется незаряженная частица. А незаряженные частицы, конечно уже не могут отталкиваются от мембраны и как раз они и проходят через нее.Но не все незаряженные частицы могут попадать в чистую воду. Мембрана сконструирована так, что  величина ее пор максимально приближена к размеру самых маленьких - молекул воды, поэтому через мембрану обратноосмотическую могут пройти только мельчайшие и незаряженные молекулы минеральных веществ, а самые опасные и крупные молекулы, например, солей тяжелых металлов, не смогут пройти через нее,оставшаяся  вода с загрязнениями сбрасывается в канализационный слив.

Как монтируется Осмос?

Осмос подключается к холодной воде с помощью 1/2' переходника, в канализацию подключается трубка для сброса концентрата, в мойке сверлится отверстие для отдельного крана. Кран питьевой – врезается в кухонную мойку или столешницу и служит для получения чистой питьевой воды независимо от общего потока воды, используемой в хозяйственных целях.

Что входит в комплект системы обратного осмоса?

Все питьевые системы обратного осмоса поставляются в сборе и комплектуются:
- системой колб (4-5-6 шт.), закрепленными на кронштейне
- сертифицированными сменными фильтрующими элементами (картриджами и мембраной)
- ключом для снятия колб
- баком для накопления очищенной воды
- питьевым хромированным краном
- комплектом соединительных трубок и клапанов
- комплектом для подключения (врезки) в водопровод
- комплектом для врезки в сливную магистраль

Сколько воды концентрата уходит в дренаж?

Ориентировочно 2/3 воды от объёма очищенной уходит в канализацию.

Вода течёт в канализацию постоянно?

Вода уходит в канализацию до тех пор пока не наберётся полная накопительная ёмкость. После того как она набрана, клапан перекрывает ток воды в канализацию.

Сколько стоит литр осмотической воды?

Если брать в день 10 литров, то стоимость 1 литра составляет 25 коп, без учёта стоимости осмоса.

Как часто нужно менять картриджи?

Первые три нужно менять раз в 4-6 месяцев  в зависимости от качества входящей воды и количества потребляемой воды. Мембрана может проработать как месяц, так и пять лет. Срок службы мембраны зависит от: давление в трубопроводе, качество входящей воды, объем потребляемой воды, температура воды. В идеальных условиях мембрана работает в среднем 2года. Проверить работоспособность мембраны можно TDS метром. Постугольный фильтр меняется раз в пол-года

Как часто нужно обслуживать осмос?

Минимум 3 раза в год.

Сколько воды даёт осмос?

50, 75, 100 галлон в сутки. В зависимости от установленной мембраны.(1 галлон США = 3.785л)

При каком давлении работает осмос?

2,5-6 бар

Что делать если давление в водопроводе меньше допустимого?

В случае низкого давления устанавливается помпа – повышающая давление

Что делать если давление выше допустимого?

Если давление в системе выше допустимого или может подыматься(бывает в новых высотных домах 22 этажа и выше) нужно устанавливать редуктор понижения давления.

В накопительном баке мало воды или очень медленно набирается? В фильтре нет воды?

1. Система только начала работать. 2. В накопительном баке высокое давление воздуха. 3. В накопительном баке маленькое давление воздуха или его там нет вообще. 4. Слабое давление воды в водопроводе. 5. Перегибы трубок. 6. Загрязнились фильтры или не работает мембрана.

Какой объём накопительного бака?

10литров.

Из какого материала накопительный бак?

Пластик или металл.

Как вода из накопителя поступает в краник? Как работает гидроаккумулятор?

Накопительный бак - гидроаккумулятор разделен внутри эластичной силиконовой перегородкой. С одной стороны перегородка контактирует с очищенной водой, а с другой накачан воздух под давлением 0,5 атм.

Сколько ступеней очистки в ваших системах и какие?

1- мехническая очистка 5 мкм (удаляет из воды песок, ржавчину, окалину),

2- брикетировыный уголь (удаляет из воды вредные органические соединения, остаточный хлор, а также бактерии)

3- мехническая очистка 1 мкм (предотвращает попадание уля на мембрану,механическая доочистка)

4- мембрана(очистка воды на молекулярном уровне).

5- угольный- пост фильтр (дезодорирует воду и убирает посторонние запахи, которые могут появиться, после длительного пребывания воды в накопительном баке)

6- минерализатор, опция, (во время протока через который вода насыщается необходимой порцией                                                                          минеральных веществ необходимых для организма)

7- биокерамический картридж ,опция, ( восстанавливает структуру молекулы воды),

Минерализатор - обогащает воду такими минералами как магний, натрий, кальций. Кальций является главным компонентов в составе зубов, костей и необходим для полного и здорового функционирования работы сердца и нервно-мышечной системы. Магний, учавствует в более чем 300 различных биохимических реакциях нашего организма, предотвращает склероз, образование камней в почках, появление раковых заболеваний. Натрий – это элемент нашего организма, который регулирует кислотность в организме и pH крови.

Технические характеристики:

Макс. давление :  6 bar

Макс. Проток:       3.785л/мин

Срок службы         5 678 - 7 571л.

Общая минерализация 121 мг/дм3

Кальций (Сa2+ ) 26,4 мг/дм3 ; Магний (Mg2+) 20,1 мг/дм3 ;  Натрий (Na+) 1,3 мг/дм3 ; Калий (K+) 0,7 мг/дм3

Карбонаты (CO32-) 25,1 мг/дм3 ; Гидрокарбонаты (HCO32-) 30,6 мг/дм3 ; Сульфаты (SO42-) 12,4 мг/дм3 ;  Хлориды  (Сl-)   5,0 мг/дм3 ;

 

Биокерамический картридж – используют для восстановления природной структуры воды. Загрузка картриджа – запеченные глиняные шарики с минералом турмалин, который излучает волны из длинноволнового инфракрасного диапазона. Инфракрасное излучение – это часть спектра излучения Солнца, которая непосредственно примыкает к красной части видимой области спектра и обладающая способностью передавать энергию окружающей среде. Под воздействием дополнительной энергии длинноволнового инфракрасного излучения, молекулы воды формируют правильную природную структуру. Излучение глубоко инфракрасного цвета (Far Infrared Radiation), создаваемое картриджем, благодаря своим свойствам специалисты часто называют "лучём жизни". Вода, проходящая через картридж с биокерамическим материалом, имеет благоприятное воздействие на людей, животных и растения, активизирует соматические клетки, стимулирует кровообращение и улучшает метаболизм (обмен веществ). Главные свойства лучей FIR: активация частиц воды, которые находятся в человеческом организме, удаление жиров, химических субстанций и токсинов из системы кровообращения, улучшение деятельности нервной системы, снижение уровня кислотности организма, повышение уровня кислорода.

Технические характеристики:

Макс. давление : 6 bar

Макс. Проток:       3.785л/мин

Некоторые опыты,проведённые по:

Выращивание лука – лук поливавшийся активированной водой,показал более интенсивный рост , чем тот, что поливался обычной водой;

Опыт по предотвращению снижения белых кровяных клеток ( лейкоцитов ) после химеотерапии – в результате употребления активированной воды количество лейкоцитов снизилось у пациентов на 2 – 3% от обычного уровня. Употребление активированной воды предотвращает падение уровня белых кровяных клеток до минимального уровня и способствует их восстановлению в 3-х дневный период.

Какую функцию выполняют картриджи?

Функция картриджей в системах RO - не очистка воды, а предварительная доочистка воды, защита мембраны.

Нужно ли устанавливать механические фильтры перед системой обратного осмоса?

Необходимости нет т.к. в осмосе уже есть картридж механической очистки 5 микрон.

Какая величина TDS (общее солесодержание, мг/л) после системы?

Максимум 15% от TDS входящей  воды ,в водопроводной – 5 -20

При каком TDS следует менять мембрану?

Когда TDS после фильтра привышает 20% от исходной воды.

Какой срок годности мембраны из обратного осмоса?

Производитель гарантирует безупречную работу мембраны, если она поставлена не позже двух лет после даты выпуска.

Почему у всех 5-ти ступенчатых систем разная производительность?

Все зависти от того какой производительности мембрана установлена в осмосе, от качества воды на входе,от давления воды в водопроводе.

Какая величина TDS в водопроводной воде?

В пределах 150 - 250мг/л.

Какой вкус у воды, очищенной на обратноосмотической системе?

Получаемая обратным осмосом вода имеет высшую степень очистки. По химическому составу, она близка к талой воде, которая является самой экологически чистой и полезной для человека.

Удаляются ли в процессе очистки полезные минералы?

Да , но минералы организм получает из продуктов питания. И не надо искать их в воде, ведь чтобы пополнить суточную норму кальция, нужно выпить 40 стаканов воды. Качественная минеральная вода-это лекарство, которое нужно применять по назначению врача, а не на "всякий" случай. Откуда взяться полезным минералам в наших кранах, если основные поставщики питьевой воды это реки? Для обогащения необходимыми минералами ставится минерализатор.

Какие факторы влияют на качество и количество чистой воды?

Производительность системы напрямую зависит от качества и давления поступающей воды

Чем отличается вода, очищенная в системе RO от дистиллированной воды?

По сравнению с традиционной дистилляцией обратный осмос является гораздо более эффективным методом очистки, поскольку удаляет не только неорганические соли, частицы и бактерии, но и летучие органические и неорганические вещества (что в принципе нельзя сделать с помощью дистилляции). Кроме этого существенного обстоятельства, обратный осмос является и несравненно более экономичным, поскольку расход воды и электроэнергии при его использовании гораздо ниже таковых при дистилляции. Вкусовые качества обратноосмотической воды невозможно сравнить с таковыми дистиллированной воды.

Можно ли решить проблемы кипячением?

При кипячении уничтожаются содержащиеся в воде бактерии и уменьшается содержание легколетучих компонентов. Однако, при этом из-за выкипания воды происходит увеличение концентрации нелетучих примесей. Поэтому кипяченая вода может быть ничуть не лучше сырой, а даже хуже.

Как чистит воду мембрана? Как происходит очистка в осмосе?

Основная деталь осмоса – это специальная синтетическая обратноосмотическая мембрана – аналог мембраны живой клетки. Чтобы понять, почему мембрана пропускает только минеральные вещества, вспомним, что  растворенные в воде вещества имеют электрический заряд и мембрана тоже имеет электрический заряд. Благодаря этому 95 – 99% молекул минеральных веществ отталкивается от мембраны. Все молекулы и ионы находятся в хаотичном движении. В определенный момент, противоположно заряженные ионы оказываются на близком расстоянии и притягиваются, и их электрические заряды нейтрализуются и в таком случае образуется незаряженная частица. А незаряженные частицы, конечно уже не могут отталкиваются от мембраны и как раз они и проходят через нее.Но не все незаряженные частицы могут попадать в чистую воду. Мембрана сконструирована так, что  величина ее пор максимально приближена к размеру самых маленьких - молекул воды, поэтому через мембрану обратноосмотическую могут пройти только мельчайшие и незаряженные молекулы минеральных веществ, а самые опасные и крупные молекулы, например, солей тяжелых металлов, не смогут пройти через нее,оставшаяся  вода с загрязнениями сбрасывается в канализационный слив.

Какой размер осмоса? Габариты осмоса? Сколько места нужно для установки обратного осмоса?

Фильтр: длина — 380 мм; высота — 415 мм; ширина — 135 мм.

Размеры бака: диаметр — 300 мм;    высота — 410 мм.

Длина соединительной трубки — 122 см.

Расчёт себистоимости воды из расчета потребления 10л/сутки

1-       Стоимость 1 м/куб городской воды - 4,85грн.( $0,6)

2-       Стоимость 1,2,3 фильтров $10 (замена  1раз в 3-4 месяца, либо 5000л.)

3-       Угольный постфильтр $12  (замена 1 раз в пол года, либо 7000л)

4-       Минерализатор $15  (замена 1 раз в год, либо 7000л)

5-       Мембрана  $50  (1,5-2 года, при своевременной замене 1,2,3 фильтров, либо 10000л)

Расход/стоимость входящей воды  40л х 730дн. х 0,00485 грн/куб = 141,62грн. ($17,7)

Замена фильтров 1,2,3 – 8 раз х $10 = $80*

Замена  угольного постфильтра 4 раза х $12 = $48*

Замена минерализатора 2 раза х $15 = $30*

Замена мембраны 1 раз х $50*

Итого за воду и на фильтры потратится $ 225,7 (1805,6 грн.) за 7300л.

10л/сутки х 730дней =7300л, 1805,6/7300=0,247грн – 1 литр

*Расчет без стоимости осмоса и выолненых работ.