Hur omvänd osmos fungerar: principen för drift av fina vattenreningsanordningar

Bland hushållssystem för att förbereda dricksvatten för konsumtion har ett nytt alternativ nyligen dykt upp, som kallas omvänd osmos.Denna uppsättning filter och ett speciellt membran kostar mycket, men kan ge odds till nästan vilken analog som helst.

Är det vettigt att punga ut mer? För att svara på denna fråga måste du ta reda på hur omvänd osmos fungerar och sedan jämföra kostnaderna och resultaten. Med vår hjälp kommer processen att bli bekant med det avancerade behandlingssystemet att gå mycket snabbare och mer effektivt.

Vi har samlat och systematiserat all användbar och tillförlitlig information om membranvattenreningsverket åt dig. För att komplettera uppfattningen kompletterade vi textmaterialet med diagram, illustrationer och filmer med rekommendationer till framtida köpare.

Drift av omvänd osmosinstallation

Osmosprocessen är baserad på vattnets egenskap att utjämna nivån av föroreningar i lösningar separerade av ett membran. Hålen i detta membran är så små att endast vattenmolekyler kan passera genom dem.

Om koncentrationen av föroreningar i en del av ett sådant hypotetiskt kärl ökar, kommer vatten att börja rinna dit tills vätskans densitet i båda delarna av kärlet är utjämnad.

Omvänd osmos ger precis motsatt resultat. I det här fallet används membranet inte för att utjämna vätskans densitet, utan för att samla rent vatten på ena sidan och en lösning som är maximalt mättad med föroreningar på den andra. Det är därför denna process kallas omvänd osmos.

Alla dessa kemiska egenskaper är av lite intresse för köpare, särskilt de som inte är särskilt väl bevandrade i vetenskapen.Det räcker för dem att förstå att mitten av det omvända osmossystemet är ett speciellt membran, vars porer är så små att de inte tillåter något större än storleken på en vattenmolekyl att passera igenom, och detta är en betydande del av föroreningarna som finns i kranvattnet.

Tyvärr är vattenmolekylen inte den minsta på jorden, till exempel är klormolekyler mycket mindre, så de kan också läcka genom membranet. Dessutom är kontakt med stora suspensioner kontraindicerat för detta membran. Dess små porer kommer snabbt att täppas till med sådan exponering, och detta element måste bytas ut omedelbart.

Detta diagram visar tydligt de fem stadierna av vattenrening med hjälp av ett system med omvänd osmos: preliminär rening genom tre filter, ett membran och efterrening

För att förhindra att detta inträffar, inkluderar systemet för omvänd osmos också tre extra filter, med vars hjälp vatten genomgår en preliminär beredning. Membranet delar delvis renat vatten i två olika delar. Ungefär en tredjedel av den inkommande volymen är rent vatten, som sedan kommer in i ackumulatortanken.

Ytterligare två tredjedelar av vattenvolymen är den del i vilken föroreningar är koncentrerade. Detta koncentrat släpps ut i avloppet. Det finns vanligtvis en liten behållare mellan tanken och kranen. En patron installeras här, som är utformad för att förbättra kvaliteten på redan renat vatten, till exempel för att mätta det med användbara mineraler.

Schematiskt kan principen för omvänd osmos beskrivas enligt följande:

1. Vatten kommer från vattenförsörjningssystemet till förfiltren.
2. Vätskan går sedan igenom en omvänd osmosprocedur.
3. Renat vatten kommer in i lagringstanken.
4. Koncentratet som innehåller filtrerade föroreningar transporteras till avloppet.
5. Rent vatten från ackumulatortanken strömmar till rentvattenkranen direkt eller genom ytterligare enheter.

Således är ett omvänd osmossystem en uppsättning enheter som ger möjligheten att erhålla dricksvatten med hög reningsgrad. Fram till nyligen användes sådana system främst inom industrin, cateringföretag, hälsoinstitutioner, etc.

Detta diagram visar separeringen av vattenströmmen som renats av ett system med omvänd osmos i två strömmar: rent vatten och koncentrat, som går till avloppet

Men på grund av växande krav på kvaliteten på kranvattnet har de senaste åren system för omvänd osmos som är designade för hushållsbruk blivit allt populärare. De skiljer sig åt i konfiguration, prestanda, lagringskapacitetsstorlekar, etc. Filter och membran behöver bytas ut med jämna mellanrum.

Hur avgör man att membranet behöver bytas ut? När den används blir dess porer igensatta, och det kommer en tid då vatten helt enkelt inte passerar in i lagringstanken. Ett sådant membran måste i alla fall bytas ut. Men experter rekommenderar att du byter ut den mycket tidigare.

Det omvända osmossystemet består av en lagringstank, en uppsättning av tre förfilter, ett membran och ett efterfilter för ytterligare rening och anrikning av vatten

För att bestämma kvaliteten på vatten som renats med ett system med omvänd osmos används en elektronisk enhet - TDS-meter. Det används för att bestämma nivån av salthalt i vatten.

För kranvatten före rening kan denna siffra vara 150-250 mg/l, och efter rening med omvänd osmosteknik anses salthalten ligga inom intervallet 5-20 mg/l. Om mängden salter i renat vatten är mer än 20 mg/l, rekommenderas att byta ut membranet.

De som vill välja vattenfilter som används i olika stadier av reningen kommer att hitta mycket användbar information i nästa artikel.

Enskilda delar av systemet

Det dyraste och mest grundläggande elementet i ett system med omvänd osmos är membranet. Det är ett mikroporöst material som vrids i ett eller flera lager runt en perforerad plastkärna. Membranet är täckt ovanpå med ett plastskydd, som fästs med O-ringar.

Vatten kommer in i membrankroppen och passerar genom det porösa fyllmedlet. I detta fall tränger rena vattenmolekyler genom den porösa kärnan och flyttar sedan in i lagringstanken.

Men föroreningar med en viss mängd vatten kan inte övervinna membranbarriären. De lämnar den motsatta änden av membranblocket och kasseras.

I diagrammet kan du se membranets sammansättning för ett system med omvänd osmos: flerskikts poröst material fixerat i en plastlåda runt en perforerad kärna

Som tidigare nämnt kan direktkontakt av membranet med vanligt kranvatten vara skadligt. Faktum är att dess porer är mycket små - bara 0,0001 mikron. Membranet kan inte tas bort, tvättas och återinstalleras, vilket görs med vissa mekaniska grovfilter.

Ett dyrt element måste bytas ut helt vartannat till vart tredje år.Perioden kan variera beroende på membranets driftsförhållanden: tryck i vattenförsörjningssystemet, mängden och naturen av föroreningar, vattentemperatur, etc.

I vissa fall kan membranet hålla i fem år eller till och med längre, men ibland måste det bytas ut efter det första driftåret.

En viktig faktor i detta fall är närvaron av förrengöringsfilter: två mekaniska och ett kol. Det första mekaniska filtret skär bort alla olösliga föroreningar som är större än 0,5 mikron. Dessa kan vara sandkorn, partiklar av rost och annan liknande "mekanik".

Vattnet går sedan igenom kolfilter, som håller kvar molekyler av olika kemikalier: klorföreningar, som alltid finns i kranvatten, samt tungmetaller, bekämpningsmedel som penetrerats från jorden, löst järn och andra inneslutningar av organiskt eller oorganiskt ursprung.

Mekaniska filter och kolfilter i ett system med omvänd osmos måste bytas ut var fjärde till sjätte månad. De nödvändiga patronerna kan köpas som ett kit

Efter detta avslutar ett annat mekaniskt filter på en mikron den preliminära reningen av vattnet. Som ett resultat får membranet vatten som inte innehåller föroreningar som kan skada membranfilter eller övervinna det.

Dessa filter måste bytas regelbundet med några månaders mellanrum. Men de kostar flera storleksordningar billigare än ett membran, och ett snabbt byte kan avsevärt förlänga dess livslängd.

En lagringstank används för att samla upp renat vatten. Dess kapacitet kan variera mellan 4-12 liter, det beror på systemets prestanda. Stål av hög kvalitet används vanligtvis för att tillverka sådana tankar. Utsidan av behållaren är täckt med ett lager av hållbar emalj. En silikonpackning är installerad inuti, som delar tanken i två delar.

På ena sidan av packningen finns uppsamlat rent vatten, på den andra finns det luft. Mängden luft i kammaren kan ändras med en nippel placerad på luftsidan av tanken.

Luften skapar ytterligare tryck inuti lagringstanken, vilket hjälper till att flytta vatten till kranen med det tryck som krävs. Naturligtvis har tanken ett utlopp för anslutning av en slang genom vilken dricksvattnet rör sig till kranen.

Vanligtvis är denna kran installerad vid diskbänken. Även om vattentillförseln genom vattentillförseln stoppas av någon anledning, kommer en del mängd att finnas kvar i tanken, vilket kommer att göra problemet mindre akut. I denna situation, för att helt tömma lagringstanken, är det vettigt att öka trycket genom att pumpa luft genom nippelanslutningen.

Graden av vattenrening med ett system med omvänd osmos för det närmare destillerat vatten. Samtidigt låter membranet syremolekyler lösta i vatten passera igenom, vilket förbättrar dess kvalitet.

För att förbättra smaken kan vatten passera genom en mineraliserare eller andra moduler. Men den är lämplig att dricka direkt efter att ha genomgått membranrengöring. Det finns ingen anledning att koka den för att dricka.

Som en extra modul som förbättrar kvaliteten på dricksvattnet kan system för omvänd osmos kompletteras med en mineraliserare eller biokeramisk patron. Mineraliseraren används för att berika vatten med användbara ämnen som kalcium, natrium, magnesium etc.

Alla dessa mineraler har en positiv effekt på de mänskliga nerv- och kardiovaskulära systemen, förhindrar förekomsten av många farliga sjukdomar, stimulerar normala nivåer av blodsyra etc.

En mineraliserare i system med omvänd osmos används för att berika renat vatten med mineraler och göra det mer hälsosamt.

Den biokeramiska patronen fungerar annorlunda. Dess "fyllning" innehåller bollar bestående av bakad lera och bitar av turmalin. Detta mineral kan ha en extremt gynnsam effekt på vatten. Det hjälper till att förändra vattnets struktur, vilket i slutändan har en gynnsam effekt på det endokrina systemet och stärker immunförsvaret.

Med tiden är resursen för sådana ytterligare moduler uttömda och de kräver periodiskt utbyte. Därför är det bekvämare att använda en kran med två ventiler.

En ventil försörjs med vatten direkt från ackumulatortanken och den andra ventilen försörjs med vatten som passerat genom mineraliseraren.Vatten berikat med användbara ämnen används endast för att dricka och framställs med vatten utan mineraler.

En av populära artiklar vår webbplats.

Fördelar och nackdelar med omvänd osmos

En hög grad av rening och garanterad kvalitet på dricksvattnet är de främsta fördelarna med system för omvänd osmos. Det uppskattas att halten av främmande ämnen i vatten som renats med denna metod är tio gånger lägre än den lägsta tillåtna standarden. Membranets designegenskaper förhindrar att föroreningar av misstag kommer in i det renade vattenflödet.

Detta diagram visar i detalj designen och funktionsprincipen för ett omvänd osmosmembran, vilket gör att du kan erhålla renat vatten - permeat - och ta bort den förorenade delen - koncentrat

Detta vatten kan säkert användas för att dricka och laga mat, det kan ges till barn och husdjur. För hälsan är vatten som erhålls med omvänd osmos-teknik mycket hälsosammare än kokt kranvatten. Aquarists använder detta vatten för att komplettera volymen av akvarier utan att sätta sig.

Trots den mer komplexa designen jämfört med konventionella hushållsfilter, installation av sådana system går utan problem. Allt som behövs för installationen ingår vanligtvis i satsen. Nästan alla element eller deras modifieringar kan köpas separat.

Systemet tar inte upp för mycket plats, oftast är tanken och en uppsättning filter med membran fixerade direkt under diskbänken. En kompakt dricksvattenkran installerad på diskbänken passar vanligtvis perfekt in i interiören.

Komponenterna i ett system för omvänd osmos är små i storlek och kan vanligtvis enkelt installeras under ett handfat.Satsen innehåller en uppsättning smala slangar för att ansluta enskilda delar av systemet

Den största nackdelen med system för omvänd osmos är den höga initiala kostnaden för satsen. Ytterligare underhåll av systemet kommer också att kräva kostnaden för att byta ut filterpatroner, men de kostar betydligt mindre.

Med några års mellanrum måste du byta ut membranet, vars pris kan vara cirka $ 50. Men beräkningar visar att som ett resultat kommer kostnaden för rent vatten fortfarande att kosta familjen mindre än att köpa dricksvatten från tredjepartsleverantörer.

Membranets effektivitet i ett system med omvänd osmos minskar gradvis och måste bytas ut med några års mellanrum. Denna period varierar beroende på driftsförhållandena

En annan egenskap hos systemet med omvänd osmos, som vid en sträcka kan betraktas som en nackdel, är låg produktivitet. Renat vatten sipprar genom membranet mycket långsamt, standardmembrankapaciteten är cirka 150-300 liter per dag.

Samtidigt går mer än hälften av vattnet från vattenförsörjningen ut i avloppssystemet, vilket till viss del påverkar mängden elräkningar.

Men om volymen på lagringstanken väljs korrekt, kan problem uppstå under en kort tid endast när systemet startas omedelbart efter installationen eller efter en lång period av inaktivitet med lagringstanken tom.

Vi rekommenderar en artikel om ämnet: Omvänd osmos: skada och fördelar med membranrening av kranvatten.

Hur väljer man rätt modell?

Dimensionerna på elementen i system för omvänd osmos motsvarar vanligtvis en viss standard, men inte alltid. Att använda ett system med standardparametrar ger ett bredare urval av utbytbara element. Praxis visar att inhemskt producerade produkter, som är billigare än sina utländska motsvarigheter, inte skiljer sig mycket i kvalitet från de senare.

Förfilterpatronerna i systemet för omvänd osmos, såväl som membranet och efterfiltret, kräver periodiskt utbyte. Det är inte svårt att göra det själv i enlighet med tillverkarens instruktioner

Naturligtvis är det bättre att göra ett köp direkt från tillverkaren, från en verifierad återförsäljare eller från en pålitlig butik. Bra system för omvänd osmos har ett tekniskt pass, en officiell garanti, detaljerade installations- och driftsinstruktioner samt kvalitetscertifikat.

Storleken på lagringstanken beror på familjens behov, såväl som på storleken på det utrymme där enheten kommer att installeras. En behållare med maximal storlek kommer att vara lämplig för ett hus där en stor familj bor; tankar med en volym på cirka 8-10 liter anses vara de mest populära.

En viktig indikator fungerar tryck i vattenförsörjningssystemet. Det optimala värdet är 2,8 bar.Om trycket är för lågt är det vettigt att köpa ett system med omvänd osmos med en inbyggd pump, vilket ger tillräckligt tryck för dricksvatten. Om trycket i vattenförsörjningen är mycket högre måste du installera en tryckreducerare.

Om de enskilda delarna av systemet för omvänd osmos har standardstorlekar, blir det lättare att hitta lämpliga ersättningspatroner. Denna punkt bör förtydligas innan du köper

Membranet i systemet för omvänd osmos kräver största uppmärksamhet. Detta element måste vara av konsekvent hög kvalitet och lämplig prestanda. För en liten familj är den optimala siffran cirka 7 liter per timme.

Det är ingen mening att betala för mycket för ett mer effektivt membran om det inte behövs. Som jämförelse kan en apparat med en kapacitet på 15 liter i timmen enkelt tillgodose behoven av rent vatten i en liten cateringanläggning.

En standarduppsättning anses innehålla fem huvudsteg av reningen: tre förfilter, ett membran och ett efterfilter. Innehållet i detta sista element kan variera.

Mineraliseraren och biokeramiska patronen nämndes redan tidigare. En populär lösning anses också vara att installera en patron som innehåller kokosnötskal, aktivt kol och silverjoner.

Dessa ämnen desinficerar vatten, renar det ytterligare och ger det en behaglig smak. Ett annat intressant alternativ för efterbehandling av vatten är ett ultraviolett desinfektionsmedel. Vissa modeller av system för omvänd osmos låter dig använda flera olika patroner samtidigt.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. En allmän översikt över funktionsprinciperna för system för omvänd osmos finns här:

Video #2.Den här videon beskriver i detalj hur ett sådant system fungerar med exemplet på Geyser Prestige M-modellen:

Video #3. Den här videon låter dig jämföra funktionsfunktionerna för flödesfilter och system för omvänd osmos:

System för omvänd osmos är ett pålitligt och bekvämt sätt att förse ditt hem med tillräckligt med rent dricksvatten. Ja, priserna för sådana enheter är fortfarande höga, men de betalar mer än väl för sig själva, eftersom rent dricksvatten minskar risken för många sjukdomar och förbättrar livskvaliteten.

Vill du berätta om din personliga erfarenhet av att installera och använda ett system för omvänd osmos? Har du information som du vill dela med oss ​​och webbplatsbesökare, har du några frågor? Lämna kommentarer i blocket under artikelns text.