Обратный осмос принцип работы.

МИФЫ об обратном осмосе	как выбрать осмос	монтаж и обслуживание	КУПИТЬ осмос со скидкой
Обратный осмос вред!!!	Осмос - мертвая вода!	срок окупаемости осмоса	осмос принцип работы

Начнем по порядку. Более 200 лет назад, учеными было открыто природное явление, заключающееся в следующем: «оболочки всех живых клеток – это полупроницаемые мембраны, которые обладают выборочной пропускной способностью». Это позволяет, без дополнительных затрат энергии, проходить через живую полупроницаемую мембрану только молекулам воды. Молекулы же минеральных веществ, при растворении в воде подвергаются гидролизу и распадаются на электрически заряженные частицы — ионы.

Наружная поверхность мембраны имеет определенный электрический заряд и заряженные частицы растворенных в воде минеральных веществ отталкиваются от мембраны за счет ее собственного электрического заряда. Перенос минеральных веществ внутрь клетки осуществляется через специальные каналы, расположенные в клеточной мембране, с помощью специальных транспортных молекул и затратой дополнительной энергии.

Схематично процесс осмоса происходит следующим образом

Представьте, что сосуд, разделен на две части полупроницаемой мембраной. По разным сторонам от мембраны налиты растворы минерального вещества с разной концентрацией. По закону равновесия вода перейдёт через полупроницаемую мембрану от раствора низкой концентрации к раствору высокой концентрации. И растворы по обе стороны мембраны станут одинаковыми. После того как концентрации растворов уравняются, верхние уровни растворов по обе стороны мембраны будут расположены на разной высоте. Разница между верхними уровнями растворов будет пропорциональна разнице концентраций этих растворов. Разница концентраций между двумя растворами, которые разделены полупроницаемой мембраной и называется осмотическим давлением. Единица измерения осмотического давления — psi.Каждые 100 мг минеральных веществ, растворенных в 1 литре воды, создают осмотическое давление 1 psi.

Теперь разберем процесс обратного осмоса. Представьте себе сосуд, разделенный на две части мембраной. С одной стороны налит раствор низкой концентрации, с другой стороны — раствор высокой концентрации. Вода перейдёт через полупроницаемую мембрану в более концентрированный водный раствор, стремясь уравнять концентрации по обе стороны полупроницаемой мембраны. Если мы будем действовать внешним дав­лением на более концентрированный водный раствор, то увидим, что направление воды через нашу мембрану стало противопо­ложным. В этом случае переход воды сквозь мембрану уже не зависит от концентрации растворов. Вода просто продавливается через полупроницаемую мембрану под давлением. И концентрация водного раствора, которая изначально имевшего большую концентрацию, начнет увеличиваться, а концентрация раствора, изначально имевшего меньшую концентрацию начнёт уменьшаться. Пропускная способность мембраны при этом не изменится, через нее по-прежнему, будет, проходит только вода, но уже в обратном направлении. Таким образом, ученые и получили процесс обратного осмоса, на котором, сейчас основан, наиболее совершенный метод очистки питьевой воды.

Как работают водоочистные системы, в основе, которых используется процесс обратного осмоса

Как устроена обратноосмотическая мембрана.

Мембрана состоит из композитного полимера неравномерной плотности. Этот композитный полимер образовывает два слоя, которые неразрывно соединенны между собой. Наружный слой – барьерный, он очень плотный и его толщина около 10 миллионных инча, он лежит на менее плотном слое, с толщиной в пять тысячных инча. На рис. 4 видна мембрана обратноосмотическая в разрезе.

Осмотическая мембрана — является прекрасным фильтром и содержание растворенных веществ в полученной в результате фильтрации воде, должно составлять 0 мг/л, неза­висимо от их концентрации во входящей.

В нормальных условиях, из воды извлекается 98 – 99 % минеральных веществ. В полученной чистой воде, остается 6 – 7 мг/л растворенных минеральных веществ.

Чтобы понять, почему мембрана пропускает только минеральных веществ, вспомним начало статьи, а именно, растворенные в воде вещества имеют электрический заряд и мембрана тоже имеет электрический заряд. Благодаря этому 98 – 99% молекул минеральных веществ отталкивается от мембраны. Все молекулы и ионы постоянном 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.

Обратноосмотическая полупроницаемая мембрана и её конфигурация.

Существуют различные обратноосмотические мембраны с разными конфигурациями у каждой есть свои преимущества. Распространенной конфигурацией является — спиральная намотка (см. рис. 5). Образуется послойным наматыванием мембраны на трубу, которая называется трубкой продукта. Слои мембраны склеивают вдоль свободных краев. Эта конструкция помещается в пластиковый корпус. Этот способ увеличивает площадь поверхности обратноосмотической мембраны.

Поток воды проходит через мембрану. Фильтрованная вода выходит по трубке продукта, а концентрат сбрасывается в канализацию.

Части водоочистной системы, которая устанавливается под мойку

Модели осмотических систем, стационарно устанавливаемых под мойку, имеют такие составные части (см. рис. 7 и 8): механические и угольные фильтры для предварительной очистки, мембрана обратноосмотическая, накопительная емкость, угольный постфильтр и отдельный кран для чистой воды.

Стадии очистки воды в осмосе:

1. Входящая вода проходит через фильтры механической очистки,

2. Далее вода проходит через угольные фильтры, очищаясь от органических веществ и хлора.

3. Следующим этапом идет фильтрация обратноосмотической мембраной, с помощью которой из воды извлекается 98 –99% минеральных веществ.

4. Очищенная вода поступает в накопительную емкость и находится там до момента открывания крана для чистой воды на мойке.

5. Концентрат минеральных солей сбрасывается в канализацию.

6. После открывания крана для чистой воды на мойке, очищенная вода из накопительного бака проходит через угольный постфильтр и поступает в кран для чистой воды.

Обратный осмос - это очистка воды при помощи обратноосмотической мембраны. Вода при таком способе очистки пропускается через мембрану (своеобразное "сито"), поры которой пропускают воду, но не пропускают растворенные в ней примеси (правда, установка не пропускает никакие примеси - ни вредные, ни полезные).

Система обратного осмоса позволяет получать воду очень высокой степени очистки (близкую к дистиллированной). Обратным осмосом можно удалять из воды даже одновалентные ионы, например, ионы натрия и хлора.

Обратноосмотические установки обязательно должны содержать активированный уголь, так как сама мембрана не задерживает низкомолекулярную высоколетучую органику (типа хлороформа) и бактерии.

Качество воды, профильтрованной такой установкой, стабильно.

Однако этот способ имеет ряд минусов: 

•во-первых, обратноосмотические установки очень дороги (стоимость - от 100 долларов и выше);

•во-вторых, они имеют, как правило, низкую производительность (20-25 литров в сутки), а потому в ряде случаев требуют установки накопительной емкости;

•в-третьих, вода перед обратноосмотической мембраной должна обязательно пройти тщательную механическую фильтрацию.