Jak funguje reverzní osmóza: princip činnosti zařízení pro jemné čištění vody

Mezi systémy pro přípravu pitné vody pro spotřebu v domácnosti se nedávno objevila nová možnost, která se nazývá reverzní osmóza. Tato sada filtrů a speciální membrána stojí hodně, ale může dávat šance téměř každému analogu.

Má smysl rozvětvovat se? Chcete-li získat odpověď na tuto otázku, musíte zjistit, jak funguje reverzní osmóza, a poté korelovat náklady a výsledek. S naší pomocí půjde proces seznámení s pokročilým léčebným systémem mnohem rychleji a efektivněji.

Shromáždili jsme a systematizovali pro vás všechny užitečné a spolehlivé informace o membránové úpravně vody. Abychom dokončili vnímání, doplnili jsme textový materiál o diagramy, ilustrace a videa s doporučeními pro budoucí zákazníky.

Práce reverzní osmóza

Proces osmózy je založen na vlastnosti vody pro vyrovnávání úrovně nečistot v roztocích oddělených membránou. Otvory v této membráně jsou tak malé, že jimi mohou procházet pouze molekuly vody.

Pokud se v jedné části takové hypotetické nádoby zvýší koncentrace nečistot, voda tam začne proudit, dokud se nevyrovná hustota kapaliny v obou částech nádoby.

Reverzní osmóza dává přesně opačný výsledek. V tomto případě se membrána nepoužívá k vyrovnání hustoty kapaliny, ale ke sběru čisté vody na jedné straně a roztoku nasyceného nečistotami na druhé straně. Proto se takový proces nazývá reverzní osmóza.

Všechny tyto chemické vlastnosti jsou pro kupující málo zajímavé, zejména pro ty, kteří nejsou příliš dobře zběhlí ve vědě. Stačí jim porozumět, že středem systému reverzní osmózy je speciální membrána, jejíž póry jsou tak malé, že neprochází ničím, co přesahuje velikost molekuly vody, a to je významná část znečištění obsaženého ve vodovodní vodě.

Bohužel, molekula vody není nejmenší na Zemi, například molekuly chloru jsou mnohem menší, takže mohou také unikat přes membránu. Kromě toho je kontakt s velkými suspenzemi této membrány kontraindikován. Jeho malé póry během této expozice se rychle ucpají a tento prvek bude muset být okamžitě vyměněn.

Tento diagram ilustruje pět fází čištění vody pomocí systému reverzní osmózy: předběžné čištění pomocí tří filtrů, membrány a následné úpravy

Aby se tomu zabránilo, zahrnuje systém reverzní osmózy také tři další filtrypomocí které voda prochází předběžnou přípravou. Membrána dělí částečně vyčištěnou vodu na dvě nestejné části. Asi třetina příchozího objemu je čistá voda, která pak vstupuje do zásobníku.

Další dvě třetiny objemu vody je část, ve které je znečištění koncentrováno. Takový koncentrát se vypouští do kanalizace. Mezi nádrží a kohoutkem je obvykle malý kontejner. Je zde instalována kazeta, která je navržena ke zlepšení kvality již vyčištěné vody, například pro její nasycení užitečnými minerály.

Princip reverzní osmózy lze schematicky popsat takto:

1. Voda teče z vodního systému do předfiltrů.
2. Poté tekutina podstoupí proceduru reverzní osmózy.
3. Čištěná voda vstupuje do zásobníku.
4. Koncentrát obsahující filtrované nečistoty se dopravuje do kanalizace.
5. Čistá voda ze zásobní nádrže vstupuje do kohoutku čisté vody přímo nebo prostřednictvím dalších zařízení.

Systém reverzní osmózy je tedy soubor zařízení, která poskytují schopnost získat pitnou vodu s vysokým stupněm čištění. Až donedávna byly tyto systémy používány hlavně v průmyslu, ve veřejných stravovacích zařízeních ve zdravotnických zařízeních atd.

Tento diagram ilustruje rozdělení proudu vody vyčištěné pomocí systému reverzní osmózy na dva proudy: čistá voda a koncentrát, který se pohybuje do kanalizace.

Ale díky rostoucím požadavkům na kvalitu vody z vodovodu v posledních letech získaly popularitu systémy reverzní osmózy navržené pro domácí použití. Liší se konfigurací, výkonem, velikostí zásobníku atd. Filtry a membrána musí být pravidelně vyměňovány.

Jak zjistit, zda je třeba membránu vyměnit? Jak se využívá, jeho póry se ucpávají a nastává okamžik, kdy voda jednoduše neprochází do skladovací nádrže. Taková membrána bude muset být v každém případě vyměněna. Odborníci však doporučují jej nahradit mnohem dříve.

Systém reverzní osmózy se skládá z akumulační nádrže, sady tří předfiltrů, membrány a postfiltru pro další úpravu a obohacení vody

Pro stanovení kvality vyčištěné vody pomocí systému reverzní osmózy použijte elektronické zařízení - TDS-metr. S jeho pomocí určete hladinu obsahu soli ve vodě.

U vody z vodovodu před úpravou může být tento ukazatel 150 až 250 mg / l a po ošetření pomocí technologie reverzní osmózy se slanost považuje za normu v rozmezí 5 až 20 mg / l. Pokud je množství solí v čištěné vodě více než 20 mg / l, doporučuje se membránu vyměnit.

Ti, kteří si chtějí vybrat vodní filtry používané v různých fázích čištění, najdou spoustu užitečných informací v dalším článku.

Jednotlivé prvky systému

Nejdražší a základní prvek systému reverzní osmózy je membrána. Je to mikroporézní materiál stočený v jedné nebo více vrstvách kolem perforovaného plastového jádra. Na horní straně membrány je uzavřen plastový ochranný kryt, který je upevněn O-kroužky.

Voda vstupuje do membránového těla a prochází porézním plnivem. V tomto případě molekuly čisté vody proniknou porézním jádrem a poté se přesunou do zásobní nádrže.

Kontaminanty s trochou vody však nemohou projít membránovou bariérou. Vycházejí z opačného konce membránového bloku a jsou likvidovány.

Na obrázku vidíte složení membrány pro systém reverzní osmózy: vícevrstvý porézní materiál upevněný v plastovém pouzdře kolem perforovaného jádra

Jak již bylo zmíněno, přímý kontakt membrány s běžnou vodou z vodovodu může být škodlivý. Faktem je, že jeho póry jsou velmi malé - pouze 0,0001 mikronů. Membrána nemůže být odstraněna, opláchnuta a znovu namontována, jak je tomu u některých mechanických hrubých filtrů.

Každé dva až tři roky musí být zcela vyměněna drahá položka. Termín se může lišit v závislosti na provozních podmínkách membrány: tlak v systému zásobování vodou, množství a povaze kontaminace, teplota vody atd.

V některých případech může membrána trvat pět let nebo i déle, někdy je nutné ji vyměnit po prvním roce provozu.

Důležitým faktorem je přítomnost předfiltrů: dvou mechanických a jednoho uhlíku. První mechanický filtr odřízne všechny nerozpustné nečistoty, jejichž velikost přesahuje 0,5 mikronu. Mohou to být zrna písku, částice rzi a jiná podobná „mechanika“.

Dále prochází voda uhlíkový filtr, který obsahuje molekuly různých chemikálií: sloučeniny chloru, které jsou trvale přítomny ve vodovodní vodě, jakož i těžké kovy, které pronikly pesticidy, rozpuštěné železo a další inkluze organického nebo anorganického původu.

Mechanické a uhlíkové filtry v systému reverzní osmózy vyžadují výměnu každé čtyři až šest měsíců. Potřebné kazety lze zakoupit jako soupravu

Poté předběžné zpracování vody dokončí další mechanický jedno-mikronový filtr.Výsledkem je, že voda neobsahuje žádné nečistoty, které by mohly poškodit membránový filtr nebo ji překonat.

Tyto filtry je třeba pravidelně vyměňovat každých několik měsíců. Ale stojí několik řádů levnější než membrána a včasná výměna může výrazně prodloužit její životnost.

Akumulační nádrž se používá ke shromažďování vyčištěné vody. Jeho kapacita se může pohybovat mezi 4 až 12 litry, záleží na výkonu systému. K výrobě těchto nádrží se běžně používá vysoce kvalitní ocel. Vnější strana obalu je pokryta vrstvou trvanlivého smaltu. Uvnitř je instalováno silikonové těsnění, které rozděluje nádrž na dvě části.

Na jedné straně těsnění je shromažďována čistá voda, na druhé straně vzduch. Množství vzduchu v komoře může být měněno pomocí vsuvky umístěné na vzduchové straně nádrže.

Vzduch vytváří další tlak uvnitř akumulační nádrže, což pomáhá přemístit vodu do kohoutku s potřebným tlakem. Na nádrži je samozřejmě vývod pro připojení hadice, přes kterou se pitná voda pohybuje do kohoutku.

Tento faucet je obvykle nainstalován na dřezu. I když je přívod vody z vodovodního systému z nějakého důvodu přerušen, určité množství zůstane v nádrži, což způsobí, že problém bude méně akutní. V této situaci je pro úplné vyprázdnění zásobní nádrže rozumné zvýšit tlak čerpáním vzduchu přes připojení vsuvky.

Stupeň čištění vody pomocí systému reverzní osmózy ji přibližuje destilované. V tomto případě membrána prochází molekulami kyslíku rozpuštěného ve vodě, což zvyšuje její kvalitu.

Pro zlepšení chuti může voda procházet mineralizátorem nebo jinými moduly. Je však vhodný k pití a ihned po absolvování čištění membrány. K pití není třeba vařit.

Jako další modul, který zlepšuje kvalitu pitné vody, mohou být systémy reverzní osmózy doplněny mineralizátorem nebo bioceramickou patronou. Mineralizátor se používá k obohacení vody užitečnými látkami, jako je vápník, sodík, hořčík atd.

Všechny tyto minerály mají pozitivní vliv na lidský nervový a kardiovaskulární systém, zabraňují výskytu mnoha nebezpečných chorob, stimulují normální úroveň kyselosti krve atd.

Mineralizátor v systémech s reverzní osmózou se používá k obohacení vyčištěné vody minerály a ke zlepšení jeho zdraví.

Biokeramická kazeta působí odlišně. Součástí jeho „náplně“ jsou koule skládající se z pálené hlíny a kousků turmalínu. Tento minerál je schopen působit na vodu velmi příznivě. Přispívá ke změně struktury vody, což v konečném důsledku příznivě ovlivňuje endokrinní systém a posiluje imunitu.

V průběhu času je zdroj takových přídavných modulů vyčerpán, vyžadují periodickou výměnu. Proto je vhodnější použít jeřáb se dvěma ventily.

Voda je dodávána přímo z pohonu do jednoho ventilu a do druhého prostřednictvím mineralizátoru. Voda obohacená o užitečné látky se používá pouze k pití a je připravována na vodě bez minerálů.

O pravidlech pro výběr systému čištění vody pro autonomní systém zásobování vodou soukromého domu, jeden z populární články naše stránky.

Výhody a nevýhody reverzní osmózy

Vysoký stupeň čištění a zaručená kvalita pitné vody jsou hlavními výhodami systémů reverzní osmózy. Odhaduje se, že obsah cizích látek ve vodě vyčištěné touto metodou je desetkrát nižší než minimální přípustná rychlost. Konstrukční vlastnosti membrány zabraňují náhodnému vniknutí kontaminantů do proudu čištěné vody.

Tento diagram podrobně ukazuje zařízení a princip činnosti membrány reverzní osmózy, který umožňuje získat vyčištěnou vodu - permeát - a odstranit kontaminovanou část - koncentrát

Taková voda může být bezpečně spotřebována k pití a vaření, může být podávána dětem a domácím zvířatům. Pro zdraví je voda získaná technologií reverzní osmózy mnohem výhodnější než vařená voda z vodovodu. Akvaristé používají tuto vodu k doplnění objemu akvárií bez usazování.

Přes složitější design ve srovnání s běžnými domácími filtry, instalace takových systémů provádí bez problémů. Vše potřebné pro instalaci se obvykle dodává. Téměř všechny prvky nebo jejich modifikace lze zakoupit samostatně.

Systém nezabírá příliš mnoho místa, nejčastěji jsou nádrž a sada filtrů s membránou upevněny přímo pod dřezem. Kompaktní kohoutek pro pitnou vodu namontovaný na dřezu se obvykle perfektně hodí do interiéru.

Rozměry součástí systému reverzní osmózy jsou malé, obvykle se dají snadno instalovat pod dřez. Sada obsahuje sadu úzkých hadic pro připojení jednotlivých prvků systému

Hlavní nevýhodou systémů reverzní osmózy jsou vysoké počáteční náklady na soupravu. Další údržba systému bude také vyžadovat náklady na výměnu filtračních vložek, ale stojí výrazně méně.

Každých několik let bude nutné vyměnit membránu, jejíž cena může být kolem 50 $. Výpočty však ukazují, že v důsledku toho bude cena čisté vody stát rodinu méně než nákup pitné vody od dodavatelů třetích stran.

Účinnost membrány v systému reverzní osmózy postupně klesá, musí být vyměňována každých pár let. Tato doba se liší v závislosti na provozních podmínkách.

Dalším rysem systému reverzní osmózy, který lze s úsekem považovat za nevýhodu, je nízká produktivita. Přečištěná voda prosakuje membránou velmi pomalu, standardní kapacita membrány je asi 150 až 300 litrů za den.

Kromě toho více než polovina vody přicházející z vodovodu jde do kanalizace, což do jisté míry ovlivňuje množství faktur za elektřinu.

Pokud je však objem zásobníku správně nastaven, mohou nastat problémy na krátkou dobu pouze tehdy, když se systém spustí ihned po instalaci nebo po dlouhé době nečinnosti s prázdnou zásobníkem.

Doporučený související článek: Reverzní osmóza: poškození a přínosy membránového čištění vody z vodovodu.

Jak vybrat vhodný model?

Velikost prvků systémů reverzní osmózy obvykle odpovídá určitému standardu, ale ne vždy. Použití systému se standardními parametry dává širší výběr vyměnitelných prvků. Praxe ukazuje, že produkty domácí produkce, které jsou levnější než zahraniční analogy, se příliš neliší kvalitou od těch analogových.

Kazety s předfiltrem s reverzní osmózou, jakož i membrána a dodatečný filtr, vyžadují pravidelnou výměnu. Není obtížné provádět samostatně v souladu s pokyny výrobce

Samozřejmě je lepší provést nákup přímo od výrobce, od ověřeného prodejce nebo ve spolehlivém obchodě. Dobré systémy reverzní osmózy mají technický certifikát, oficiální záruku, podrobné pokyny k instalaci a provozu, jakož i certifikáty kvality.

Rozměry zásobníku závisí na potřebách rodiny a na velikosti prostoru, ve kterém bude zařízení instalováno. Maximální kapacita bude vhodná pro dům, ve kterém žije velká rodina, nejoblíbenější jsou nádrže o 8-10 litrech.

Důležitý ukazatel funguje tlak v systému zásobování vodou. Optimální indikátor je 2,8 baru. Pokud je tlak příliš nízký, má smysl koupit systém reverzní osmózy se zabudovaným čerpadlem, které zajistí dostatečný tlak pro pitnou vodu. Pokud je tlak v přívodu vody mnohem vyšší, budete muset nainstalovat redukční zařízení.

Pokud mají jednotlivé prvky systému reverzní osmózy standardní velikosti, bude snazší najít vhodné kazety pro výměnu. Tento bod by měl být objasněn před nákupem.

Nej opatrnější pozornost vyžaduje membrána systému reverzní osmózy. Tento prvek musí mít trvale vysokou kvalitu a vhodný výkon. Pro malou rodinu je optimální hodnota asi 7 litrů za hodinu.

Nemá smysl přeplatit produktivnější membránu, pokud to není nutné. Pro srovnání: zařízení s kapacitou 15 litrů za hodinu snadno splňuje požadavky na čistou vodu malého stravovacího zařízení.

Souprava je považována za standardní, která zahrnuje pět hlavních kroků čištění: tři předfiltry, membránu a dodatečný filtr. Obsah této poslední položky se může lišit.

Mineralizátor a bioceramická patrona již byly zmíněny. Populární řešení je také instalace kazety obsahující skořápku kokosu, aktivní uhlí a ionty stříbra.

Tyto látky dezinfikují vodu, navíc ji čistí a dodávají jí příjemnou chuť. Další zajímavou možností pro následnou úpravu vody je ultrafialový dezinfekční prostředek. Některé modely systémů reverzní osmózy vám umožňují používat několik různých kazet současně.

Závěry a užitečné video na toto téma

Video č. 1. Obecný přehled principů fungování systémů reverzní osmózy naleznete zde:

Video č. 2. Toto video podrobně popisuje fungování takového systému pomocí příkladu modelu Geyser Prestige M:

Video č. 3. Toto video vám umožňuje porovnat funkce fungování průtokových filtrů a systémů reverzní osmózy:

Reverzní osmóza systémy jsou spolehlivým a pohodlným způsobem, jak zajistit pro váš domov dostatek čisté pitné vody. Ano, ceny takových zařízení zůstávají vysoké, ale více než se vyplatí, protože čistá pitná voda snižuje riziko mnoha nemocí a zlepšuje kvalitu života.

Chcete mluvit o svých osobních zkušenostech s instalací a provozováním systému reverzní osmózy? Existují informace, které chcete s námi a návštěvníky webu sdílet, máte otázky? Zanechte prosím komentáře v bloku, který se nachází pod textem článku.