Очищення води методом зворотного осмосу

Що таке осмотичний тиск, осмос і зворотний осмос?

Всі клітини живого організму мають оболонку, так звану мембрану, через яку можуть походити тільки молекули певного розміру. Зокрема, через напівпроникну мембрану живих клітин людського організму легко проходять молекули води, але полурастворенние в воді сольові відкладення і тверді частинки, маючи більший розмір молекул, пройти не можуть через таку мембрану. Такий процес отримав назву осмос. Всі живі організми живуть і живуть за рахунок осмосу, оскільки з водою всередину клітини проникають тільки поживні речовини, а шлаки, токсини, і навіть віруси, бактерії - все це залишається зовні живою і здоровою клітини.

Напівпроникна мембрана дозволяє молекулам води потрапити всередину клітини з слабоконцентрірованних розчину, при цьому в самій клітці розчин стає більш насиченим, а рівень рідини, відповідно, підвищується. Навіть, якщо обидва розчини знаходяться під однаковим тиском ззовні, перехід молекул води через мембрану все одно відбувається - це і називається осмотичним тиском. Вчені провели експеримент: до концентрованого розчину (морська вода) доклали тиск, яке більше природного осмотичного тиск. Результат виявився приголомшливим: Молекули води стали переходити з більш концентрованого розчину в менш концентрований, тим самим, на виході вчені отримали насичену киснем чисту воду, а в посудині, залишилися сольові відкладення. Це явище отримало назву зворотного осмосу, і саме воно лежить в основі більшості способів очищення розчинів від домішок і солей. Процес зворотного осмосу може забезпечити найвищу очистку води від забруднень і сольових включень в порівнянні з іншими способами очищення.

Як працює система очищення води методом зворотного осмосу?

Звичайна система очищення води методом зворотного осмосу включає в себе чотири ступені очищення:

• Попереднє очищення води від механічних забруднень (бруду, зважених часток з розміром до 4-5 мкм)
• Замінні вугільні картриджі (видалення хлорних домішок, бактеріальних частинок)
• Безпосередньо сама обратноосмотическая мембрана
• Ще один вугільний спеціальний фільтр, який забезпечує воді приємний смак, видаляє неприємні запахи.

По суті, в процесі зворотного осмосу відбувається поділ води і розчинених в ній речовин на молекулярному рівні, тому ніякі інші способи очищення води не можуть бути порівнянні з даною системою за якістю продукції, що випускається води. Ніякі традиційні методи фільтрації не дадуть такої якості, оскільки вони засновані тільки на відділенні механічних частинок і адсорбції деяких розчинених у воді речовин за допомогою активованого вугілля. При використанні зворотного осмосу з одного боку мембрани ми отримуємо чисту воду, а з іншого - все домішки, включаючи домішки органічного характеру.

Системи зворотного осмосу, які використовуються в побутових трубопроводах, засновані на тиск води безпосередньо в трубі, причому, чим вище цей тиск, тим ефективніше працюємо мембрана, тим більше домішок і солей вона відокремлює. При високому тиску в трубопроводі очищена вода практично не має домішок, але простір перед мембраною швидко засмічується, тому для очищення мембрани з боку накопичення «відходів» примусово створюється слив воду в дренаж уздовж всієї мембрани. Тим самим, ефективність роботи мембрани зворотного осмосу буде залежати і від промивання боку мембрани, з якою подається під тиском вода для очищення.

Крім того, на чистоту води після зворотного осмосу будуть впливати ряд інших факторів і цей вплив треба враховувати при виробництві чистої води:

• Тиск забрудненої води в трубопроводі: при слабкому тиску ступінь очищення води буде падати
• Температура подається на очистку води: гаряча вода очищається гірше, оскільки в ній більше розчинених речовин, які мало збільшують розмір молекули води
• PH води, який впливає не стільки на мембрану, на речовину, з якого вона виготовлена, за рахунок чого може змінюватися ступінь очищення води
• Сам матеріал, з якого виготовлена ​​мембрана (ацетатцеллюлозное або тонкоплівкова композитна), впливає на ступінь очищення води (зміни становлять не менше 15%)
• Хімічний склад забрудненої води: неорганічна складова видаляється повністю, органічна складова з молекулярною вагою менше 100 уд.ед. може пропускатися мембраною в незначних кількостях. Так само, бактерії, віруси затримуються мембраною повністю внаслідок великого розміру їх молекул
• Мембрана легко пропускає розчинені у воді гази, які забезпечують приємний смак очищеної зворотним осмосом води.

Нітрати є кінцевим продуктом розпаду азотовмісних білкових з'єднань, джерелами яких можуть бути трупи тварин, сеча.