Аппараты обратного осмоса, они же капельницы

Ранее в разделе “Вода” и подразделе “Очистка воды” мы начали рассматривать такую технологию очистки, как гиперфильтрация воды или обратный осмос. Данную технологию мы рассмотрели достаточно теоретически – что и как там происходит, и почему очищается вода. А сегодня поговорим про бытовые аппараты обратного осмоса, они же капельницы. То есть, мы рассмотрим бытовые многоступенчатые системы обратного осмоса. Этих систем существует громадное множество. Примерно 90 % всех аппаратов подобного типа сделано на Востоке. А если учитывать производство компонентов этих систем, то “китайских” аппаратов почти 99 %.

Аппараты обратного осмоса, они же капельницы, они же осмоса, работают под давлением воды в водопроводе. То есть, рабочая сила, которая начинает очистку воды, создаётся давлением водопроводной воды. Для оптимальной очистки воды бытовые аппараты обратного осмоса требуют не менее 3 бар (атмосфер) давления. Если давление меньше, то очистка всё равно происходит. Только она всё медленне, и аппараты обратного осмоса всё больше превращаются в капельницы.

Естественно, если есть интересное желание немного ускорить работу такого аппарата, то можно установить небольшой насос. Но тогда очиститель становится энергозависимым. Как выглядит самая обычная (усреднённая) бытовая многоступенчатая система гиперфильтрации? Вот так:

Аппараты обратного осмоса, или капельницы

Или, схематически (немного запутано, но зато всё учтено), так:

Читать далее

Аппарат обратного осмоса

Продолжаем раздел "Вода" и подраздел "Фильтры" статьёй про аппарат обратного осмоса. Ранее, в статье Гиперфильтрация воды, или обратный осмос, мы поговорили про собственно технологию очистки воды с помощью полупроницаемой мембраны. Сегодня поговорим про аппаратное решение этой технологии в целом и по отношению к фильтрам для очистки питьевой воды в частности. 

Аппарат обратного осмоса имеет основу, сердце, которая, собственно, и осуществляет основную часть очистки воды. Эта главная часть аппарата обратного осмоса называется "мембрана обратного осмоса". Или же "мембрана гиперфильтрации", что одно и то же. Также аппарат обратного осмоса комплектуется интересными дополнительными фильтрами, которые защищают мембрану от повреждений, а также корректируют состав уже очищенной воды. 

Аппарат обратного осмоса

Остановимся на мембране обратного осмоса подробнее. 

Как вы помните из статьи "Гиперфильтрация воды, или обратный осмос", при очистке воды происходит ряд процессов: 

  1. Грязная вода под давлением находится по одну сторону от полупроницаемой мембраны. 
  2. По другую сторону мембраны – чистая вода (вода без примесей). 
  3. Если бы это был просто осмос, то чистая вода проходила бы через мембрану, чтобы разбавить грязную воду. 
  4. Но это осмос обратный, и со стороны грязной воды действует давление. 
  5. Под давлением через мембрану вода проходит на сторону чистой воды, а грязь остаётся, где и была. 

Соответственно, перед разработчиками мембран было множество вопросов, таких, как: 

  • что сделать для того, чтобы мембрана не лопалась под давлением грязной воды? 
  • как сделать так, чтобы грязь не забивала полупроницаемую мембрану, превращяя её в мембрану непроницаемую? 
  • как сделать так, чтобы мембрана, которая по своей сути плоская, занимала как можно меньше места? 
  • и так далее. 

В результате была создана оптимальная структура мембраны обратного осмоса – спиральная мембрана. На основе которой строится большинство современных аппаратов обратного осмоса. И которую рассмотрим подробнее мы. 

Читать далее

Гиперфильтрация воды, или обратный осмос

Продолжаем раздел "Вода" и подраздел "Очистка воды" статьёй Гиперфильтрация воды, или обратный осмос. Где мы расскажем об этом наиболее широко применяемом способе очистки воды в мире. 

Гиперфильтрация воды, или обратный осмос – это один из способов очистки воды с помощью уже упоминавшихся мембранных систем очистки воды . Так, ранее мы уже затронули в статьях Микрофильтрация воды, Ультрафильтрация для обеззараживания воды и Нанофильтрация воды другие способы организации фильтрации через полупроницаемые барьеры. 

Если вы обратили внимание, то в интересном ряду "микрофильтрация ультрафильтрация нанофильтрация гиперфильтрация" идёт уменьшение размеров отверстий-пор в барьерах-мембранах. Закономерно растёт глубина очистки воды – от крупных бактерий через все бактерии-вирусы, через все курпные заряженные частицы-ионы к частицам, соразмерным с молекулой воды. Соответственно, эту закономерность можно проследить по названиям типов фильтрации: 

  • микро (маленький)
  • ультра (ещё меньше)
  • нано (почти самый маленький) 
  • гипер (сверх). 

 Гиперфильтрация воды, или обратный осмос

Другое название гиперфильтрации – это обратный осмос. Итак, гиперфильтрация переводится как сверх-фильтрация. И действительно, "сверх", в прямом смысле слова. Если ближайшая к этой технологии нанофильтрация происходит на мембране с размерами пор порядка 10 нанометров (в 100000 раз меньше миллиметра), то мембрана гиперфильтрации НЕ имеет фиксированных пор постоянного размера. Фильтрация происходит через мигающие поры – непостоянные и всё время меняющие местоположение щели между молекулами материала самой мембраны.

Соответственно, вода через такой барьер сама по себе не пройдёт.

Читать далее