Фильтры для воды на основе обратного осмоса

Технология обратного осмоса является, на сегодняшний день, наиболее эффективным вариантом обеспечения потребителя водой, в которой полностью отсутствуют примеси, вредные для здоровья человека. Это объясняется тем, что средняя величина ячейки обратноосмотической мембраны 0,0001 mkm, а размеры вирусов 0,02 mkm. Бактерии имеют ещё более крупные (относительно вирусов) значения.

Многократно подтверждённая на практике действенность рассматриваемого метода очистки, и его надёжность существенно выше тех, которые демонстрируют любые иные методы, включая высокотехнологичные. За исключением весьма дорогостоящих, типа дистилляции, деионизации и т.п., ограниченно применяемых для обеспечения высокоточного производства сверхчистой водой.

Принцип работы

Принцип работы фильтра для воды с обратным осмосом заключается в следующем. Вода под давлением перемещается через мембрану из раствора более концентрированного, в тот, концентрация которого меньше. То есть, в ходе данного процесса, жидкость проходит очистку от веществ, которые в ней растворены.

Сквозь мембрану проходят только частицы, молекулы которых по размеру равны, либо меньше диаметра молекулы воды.

Синтетические пористые мембраны разделяют поток на два «рукава»: чистая вода направляется в бак, остающийся раствор повышенной плотности отправляется на слив.

Производительность мембран, в фильтровальных установках для воды (с обратным осмосом), составляет 150 – 300 с/сут.

Однозначно ответить однозначно на вопрос: «Вреден ли обратный осмос?» достаточно сложно.

Фильтры, использующие данный принцип работы, способны удалять из очищаемой воды ионы тяжёлых металлов, хлора, инсектициды, мышьяк и т.п. но, наряду с этим, вода остаётся без таких положительных микроэлементов, как магний, кальций и целый ряд жизненно необходимых человеку иных макро и микроэлементов.

Степень очистки почти 98%. Промышленные установки позволяют увеличить этот показатель до 100%. Практически это аналог талой ледниковой воды. Но минеральных солей в ней практически не остаётся. Вредно это, или полезно?

Часть медицинских работников доказывает, что использование такой воды человеком, отрицательно влияет на работу сердца и сосудистой системы, которым жизненно необходимы магний и калий.

Решить проблему с их нехваткой позволяет применение дополнительных картриджей. Они обеспечивают восстановление структуры очищенной воды и её принудительную минерализацию.

Этапы очистки

• предочистка;
• перемещение сквозь мембрану;
• заполнение бака – накопителя;
• очистка финишная;
• розлив через специальный кран.

Конструкция фильтра

Рассмотрим её на примере бытового фильтра. Изделие представляет собой блок, основные элементы которого перечислены ниже:

• обратноосмотической мембраны, которая является наиболее дорогим элементом конструкции, и является сменной деталью. Именно этот элемент наиболее важен для очистки воды;
• нескольких (как правило, трёх) картриджей с фильтрами предочистки. Задача, решаемая этим узлом, заключается в подготовке воды, поступающей на фильтрацию, к последующему пропуску через мембрану.
  • фильтр изготовлен из полипропилена и имеет ячейки сечением в 5 микрон. Его задача – очистка воды от примесей механического характера (песок, ржавчина и т.п.);
  • фильтр угольный. Здесь выполняется очистка от органики и химических примесей (хлор во всех вариантах, нефтепродукты, удобрения, растворённое железо и т.п.);
  • фильтр, с ячейкой в 1 микрон, удаляет оставшиеся механические примеси более этого значения;

Ответ на вопрос, как часто нужно менять картриджи, зависит от модели фильтра и сменного картриджа. Как правило, в паспорте на каждое изделие указаны сроки замены.

1. Предфильтры меняются не реже одного раза в полгода;
2. Постфильтры – ежегодно;
3. Мембрана рассчитана в среднем на два года работы.
4. Ресурсы картриджей отдельных моделей бытовых фильтров указаны в таблице.

Немаловажную роль играет также качество поступающей на очистку воды.

• бака для аккумулирования воды, прошедшей очистку, ёмкостью 4.0 – 12.0 л. Корпус сталь. Внутри устанавливается мембрана из силикона, которая делит объём на две части. В нижнюю (под давлением) закачивается воздух. Сокращение объёма воды в верхней его части приводит к раздуванию мембраны. В результате поддерживается требуемое давление, вытесняющее воду потребителю;
• постфильтра. Устанавливается после бака, дополнительно выполняя очистку воды, подаваемой в кран;
• крана, врезаемого в мойку (крепится к баку).

Чтобы вода, прошедшая очистку, имела более приемлемый вкус, допускается применять обратный осмос с минерализатором (специальный картридж). Его используют вместо стандартного постфильтра, в моделях фильтров бытовых образцов. Цель подобной замены – добиться нормализации показателя рН.

Фильтр может функционировать без минерализатора. При этом качество очистки не ухудшается. Но наличие данного элемента способствует поддержанию здоровья человека. Поэтому его монтаж весьма желателен.

Особенности конструкции фильтров обратного осмоса

Конструкция очистного устройства для воды с обратным осмосом имеет ряд технических особенностей, существенно отличающих данную систему очистки воды ото всех иных моделей устройств, используемых для этих целей. Основными из них являются:

• Подобные системы очистки воды с обратным осмосом позволяют очистить до требуемого состояния только часть воды (20-25%). Остальная, вместе с отфильтрованными загрязняющими веществами, сливается в канализационный коллектор. Информация об этом, часто содержит специальный термин «пермеат». Для тех, кто не знает, что такое пермеат, напоминаем, что данным термином обозначается поток воды, прошедшей обессоливание, которая получается на выходе обратноосмотического фильтра.Подавляющее большинство фильтров имеет производительность порядка 15%-20% от общего объёма входной воды. Существует ряд моделей промышленных систем водоочистки, у которых данный показатель удалось повысить до 50%.Но рассматриваемое значение является величиной переменной (даже для конкретного изделия). Она сильно зависит от целого ряда факторов внешнего характера, основными из которых являются температура поступающей воды и её давление на входе в фильтр (с ростом этих величин повышается чистота получаемой воды).Но расходы, понесённые при оплате, сброшенной в канализацию жидкости, пренебрежимо малы, если сравнивать их с теми суммами, которые потребуется заплатить за покупку воды сопоставимого качества в требуемых объёмах;
• Технология обратного осмоса реализуется с максимальной эффективностью только при условии подачи воды на очистную мембрану под значительным давлением.Чем выше, тем более качественная вода собирается на выходе. Главное, в подобной ситуации, не превысить данный показатель выше предела прочности конструкции фильтра. Если давление на входе падает ≤ 3 бар, фильтр обратного осмоса не работает (даже в варианте, используемом для бытовых целей).Фильтры промышленные, в целях предотвращения падения рассматриваемого показателя ниже минимально необходимого уровня, подключаются к насосным станциям значительной мощности. Бытовой фильтр для воды — с компактным насосом. Их встраивают непосредственно в блок обратноосмотического фильтра или устанавливают в виде отдельного модуля. В быту ими пользуются достаточно редко, только тогда, когда давление в системе водоснабжения на входе в квартиру (дом) падает слишком заметно;
• Чтобы бытовой фильтр обратного осмоса имел компактные размеры и невысокую стоимость, он комплектуется мембранами с малой производительностью, которые используются совместно со специальным накопительным баком для сбора очищенной воды.Промышленные фильтры, по требованию заказчика, могут оснащаться баками любых объёмов, либо вообще ими не комплектуются.Если воды не хватает для потребления, возможен вариант подключения ещё одной ёмкости, дополнительной;Предприятия, производящие бутилированную воду, для оптимизации значения рН, применяют комплексные системы дозирования минералов.
• Системы обратного осмоса, в отличие от моделей сорбционных фильтров, являются весьма сложными конструкциями. Для реализации автоматического управления выбором режима работы узлов фильтра, в его конструкцию внесены клапаны, а, в отдельных моделях, применяются электронные контроллеры.

Классификация обратноосмотических систем

Все существующие системы классифицируются по таким параметрам, как габариты и производительность, на три категории. В свою очередь, каждая из них, подразделяется по ряду иных показателей.

1. Установки промышленного назначения.

Применяются на предприятиях:

• занимающихся розливом в бутылки питьевой воды и ароматизированных напитков, производимых на её основе;
• в микроэлектронике;
• в фармацевтике и т.п.

В странах, испытывающих проблемы с питьевой водой, обратноосмотические установки, комплектующиеся специальными мембранами с высокой селекцией, и могут применяться для опреснения морской воды.

Промышленные установки нельзя отнести к завершённым изделиям, которые выпускаются в заводской готовности к подключению и применению (смотри категории 2 и 3). Полноценно они реализуют лишь одну ступень очистки, обратноосмотическую, для чего комплектуются:

• несколькими (2 – 96) мембранами промышленного типа;
• насосной станцией высокой производительности;
• комплектом автоматики управления.

Производительность рассматриваемых систем задаётся количеством и размерами мембран.

2. Системы коммерческого назначения.

Они востребованы:

• предприятиями общественного питания;
• медицинскими учреждениями;
• учебными заведениями;
• небольшими производственными предприятиями, которые используют технологии, предусматривающие использование гарантированно чистой воды.

В отличие от систем, упомянутых в третьем пункте (смотри ниже) в их конструкциях существует ряд изменений, основными из которых являются следующие:

• Изделия комплектуются не одной мембраной обратного осмоса, а двумя и более. Как правило, это модели Filmtec, характеризующиеся удвоенной производительностью (1000GPD);
• В комплект таких фильтров не входит, в стандартной комплектации, питьевой кран. Объясняется это тем. Что, чаще всего, подобные фильтры подключаются напрямую к различным устройствам, потребляющим воду:
  • Кофемашины;
  • Автоматы, разливающие питьевую воду;
  • Льдогенераторы и т.п.

Предусмотрена возможность их приобретения и установки (в случае необходимости);

• В данных системах в стандартную комплектацию обязательно входит насос, используемый для повышения давления подаваемой воды, что увеличивает производительность фильтра;
• Накопительная ёмкость не предусмотрена. По желанию владельца он может приобрести бак нужной ёмкости, и установить его;
• На вводном канале монтируется соединитель, предусматривающей подключение трубки большего диаметра (вместо стандартного размера в ¼” он составляет ⅜”), что позволяет обеспечить увеличенный поток воды.

3. Системы бытового назначения.

Фильтр для воды с краном (бытовые модели) устанавливаются под мойкой на кухне. Если места там недостаточно, бак выносится в соседнюю тумбу мебельного гарнитура. При необходимости, туда (либо в санузел) может быть перенесён  весь фильтр в сборе. При необходимости потребуется просто докупить трубки соединительные.

Установка изделий упомянуто назначения осуществляется по следующему алгоритму:

• На мойку устанавливается кран для питьевой воды из комплекта фильтра. По желанию, его форма, дизайн и цвет могут быть подобраны в ближайшем специализированном магазине. Это позволит органично вписать кран в имеющийся интерьер кухни;
• Возможен вариант покупки крана комбинированного, представляющего собой обычный кухонный смеситель с дополнительно встроенным каналом подачи отфильтрованной воды.

Бытовые фильтры рассматриваемой категории подразделяются на 2 типа. Какой лучше, следует учитывать, исходя из решаемых задач:

• Классические. Изготавливаются на базе картриджей и колб, изготовленных по американскому стандарту Slim Line 10”, имеющему статус единого общемирового норматива. Такие модели выпускаются на территории многих государств;
• Компактные. Изготавливаются на основе картриджей корпусных, для которых колбы не нужны. Подобное техническое решение позволило уменьшить их геометрические размеры. Ряд ведущих изготовителей аналогичной продукции производят её с картриджами собственных размеров. О какой-либо совместимости комплектующих речи не идёт. Подобное решение продиктовано стремлением монополизировать рынок. Параллельно существуют общемировые стандарты (например, Inline). С учётом требований последнего норматива изготавливаются все модели минерализаторов и постфильтров (в первую очередь, для систем классических типов).

На что следует обращать внимание при выборе

Человек, собравшийся совершить подобную покупку, должен учитывать отдельные нюансы при выборе фильтра.

Вопрос стоимости не должен рассматриваться в качестве основного критерия выбора, так как от качества потребляемой воды прямо зависит здоровье человека. Выбирать необходимо надёжные модели, которые уже зарекомендовали себя в качестве таковых. Стабильность процесса очищения воды гарантируют системы, произведённые ведущими производителями упомянутой продукции. Например, картриджи Pentek или мембраны Filmtec.

Покупателю, решающему, как выбрать качественную модель, следует обращать внимание на:

• Существующий рейтинг фильтров для воды;
• Параметры поступающей воды (степень её загрязнённости, проведена ли предварительная очистка, фактическое давление в подающем водопроводе);
• Потребность в очищенной воде (учитывается число проживающих, которые только пьют воду и используют её для приготовления пищи, либо для решения дополнительных задач в виде производства льда, заполнения аквариумов и т.п.);
• Формат потребления получаемой чистой воды (если вода потребляется только в качестве питьевой, лучшим вариантом будет модель с минерализатором).

Если производится выбор коммерческого фильтра, то следует учитывать:

• Потребность в воде, прошедшей очистку;
• Характер потребления (периодически или постоянно).С учётом этого подбирается бак нужного объёма.
• Качество поступающей воды. Состав и количество предварительных ступеней фильтра коммерческого назначения выбирается с таким расчётом, чтобы на выходе была получена вода, качество которой примерно сопоставимо с поступающей из систем централизованного городского водоснабжения. Если подаваемая вода имеет неустановленное качество, то для правильной комплектации фильтра требуется предварительно выполнить её анализ.

Установки промышленного обратного осмоса подбираются только соответствующими специалистами после проработки вопроса и выполнения необходимых расчётов.

Сравнительный анализ моделей бытовых фильтров, пользующихся повышенным спросом

Лидерами продаж являются обратноосмотические фильтры следующих модельных рядов:

• Аквафор.
• Атолл;
• Барьер;
• Гейзер;
• Новая вода.

Основные технические характеристики изделий приведены ниже в сводной таблице.

Часто в паспортных данных указывается информация о том, какова величина TDS, PPM, pH конкретной модели. Далеко не все покупатели знают, что это такое.

• Аббревиатурой «tds» обозначается показатель содержания солей в растворе. В России это значение количества растворённых частиц в мг/л;
• «ррМ» уровень минерализации воды. В русском варианте это показатель содержания частиц солей, растворённых в миллионе частиц воды. 1мг/л=1ppm;
• pH – водородный показатель (число ионов водорода, находящихся в растворе воды). Характеризует баланс кислотно-щелочной.

Преимущества и минусы бытовых фильтров обратного осмоса

Достоинства и недостатки систем до сих пор оцениваются специалистами неоднозначно. Основным плюсом является высочайшая степень очистки. Степень её минерализации (в зависимости от модели фильтра) = (3-100) мг/л.

У воды, прошедшей очистку упомянутым способом, существенно падает рН.

К недостаткам следует отнести:

• тот факт, что загрязнение воды хлором и летучей органикой сохраняется;
• в воде практически не остаётся минералов, полезных для здоровья человека. Требуется дополнительная установка минерализатора;
• сброс воды в канализационный коллектор составляет до ¾ от поступающего объёма.

Стоимость моделей можно посмотреть в прайс-листах компаний-продавцов, либо уточнить у представителя организации, которая занимается их продажей.