Самой популярной среди очистительных устройств сегодня стала осмотическая система, осмотический фильтр для полного удаления всяческих примесей из воды. Ведущие специалисты устанавливают осмотические фильтры, но можно, в крайнем случае, устанавливать и самостоятельно. Технология приготовления воды простая, а жидкость получается пресной, обессоленной и лишенной полностью минеральных веществ. Основной принцип работы фильтра – разделение воды на две части, где большая часть это чистейшая вода. В этой воде не будет никаких частичек примесей. Вторая часть, которая идет на выброс в дренажный слив будет высококонцентрированная, в ней преобладают минеральные соли и примеси. В магазине вы найдете не только системы обратного осмоса, но и осмотические мембраны, которые являются комплектующими элементами. Фильтр осмотического вида удаляет из воды все вещества, в том числе и минеральные соли, вытягивая их из загрязнений. В воде остаются лишь некоторые органические молекулы, схожие по своим свойствам и характеристикам с молекулами воды. Основа работы фильтра – фильтрация жидкости через специальную мембрану, именно поэтому качество очистки на высоком уровне.
Осмотическая мембрана – как главная составляющая
Рассмотрим несколько разных мембран, которые входят в состав различных мембранных фильтров:
— нанофильтрационные;
— микрофильтрационные;
— ультрафильтрационные;
— осмотическая мембрана.
В составе осмотического фильтра находится нанфильтрационная мембрана или осмотическая, которая гарантируют полное очищение от растворенных солей и от железа. Ультрафильтрация и микрофильтрация применяется для тонкого осветления водной среды. Мембрана осмотической системы бывает как ассиметричной, так и композитной, что позволяет удалять растворенные соли и другие загрязнители. Ассиметричная мембрана – это мембрана, которая состоит из двух слоев, отличных по характеру и свойствам. Двухслойная мембрана – это совмещенная фильтрация с функцией обессоливания и осветление.
В первом слое используется селективный материал, он пропускает только молекулы воды и ничего больше, даже растворенные минеральные соли не проникнут сквозь нее. Этот процесс обусловлен свойствами осмотического материала, он пористый и пропускает молекулы, меньших размеров, чем у воды, вернее частички, не превышающие 0,00001 мкм. Второй слой – подложка, в качестве материала применяется грубый материал, производящий осветление жидкости. Подложка упрочняет фильтрационную систему и предотвращает механические повреждения конструкции фильтра. Механизм работы основан на обычной фильтрации, когда происходит задержка частичек, размер которых превышает диаметр пор осмотической мембраны. Осмотический процесс использует принцип диффузии, поэтому растворитель, в данном случае вода соединяется с мембраной под воздействием давления и разницы потенциалов. Процесс основан на разнице скоростей диффузии разных веществ.
Как работает современный осмотический фильтр
Осмос в переводе с греческого языка означает толчок, в данном случае его создает давление. Это процесс диффузии в одностороннем порядке через мембрану. Молекулы идут в сторону больше концентрации растворенных веществ из меньшей концентрации. Широкое толкование осмосу дал Ле Шателье Браун – если система находится в равновесии устойчиво, то на нее происходит воздействие температур, концентрации, электромагнитного поля и т.д., что усиливает процессы, компенсирующие внешнее воздействие.
Принцип работы осмоса
Явление осмоса лежит в основе многочисленных процессов жизнедеятельности на планете Земля, это касается всего живого. На основе природных процессов происходят обменные процессы жидкостями экологичные и высокоэкономичные. Процесс изучен уже давно и взят на вооружение учеными. Осмотический принцип происходит в растениях, где в качестве мембраны полупроницаемая мембрана, которая не дает воду выходить из растений. Это объясняется тем, что растение имеет большую концентрацию солей в отличие от природной воды. Организм функционирует по тем же принципам, только полупроницаемая мембрана – это клетка, которая пропускает с водой питательные вещества и не выпускает обратно органические вещества, так как они меньше в молекулярном строении, чем молекулы воды.
Основным принципом является смешивание жидких сред, именно он сегодня популярен в системах очистки воды и используется в осмотических фильтрах. В чем принцип функционирования осмотического фильтра? Он простой и технологичный, экономный в современной очистке воды. В одно отделение фильтра, которое разделено мембраной, проникает грязная вода. После мембраны выходит высокой концентрации раствор, который считается уже питьевым.
Промышленность и осмос
В 2009 году 24 ноября компания Statkraft недалеко от города Торфе, что в Норвегии запустила первую в мире электростанцию, связанную с осмосом. В море высокая концентрация солей, поэтому между соленой водой и водой фьорда происходит осмотическая реакция, поток молекул направлен в сторону соленого раствора, отчего образуется давление. Давление 120 метров высотой и этого достаточно, чтобы получился водопад, приводящий турбину в действие. Именно на этом предприятии устанавливаются фильтры осмоса, и работает природная осмотическая система. По данным специалистов, промышленность может выйти на мировой уровень и потягаться даже с Китаем.
Составляющие осмотического фильтра
Осмотический фильтр состоит из основных компонентов, которые обеспечивают работу для локального сооружения, при этом выполняют определенные функции. Основными блоками являются:
- Насос. Главной функцией насоса высокого давления является нагнетание требуемого давления, которое поможет эффективно очищать жидкость в осмотическом фильтре.
- Модульная рабочая система. Рабочим модулем называется мембрана (осмотическая или нанофилтационная), именно она считается главным элементом в работе. Модуль состоит из одной или нескольких мембран.
- Вентиль. Он находится на линии сброса и очищает мембрану от скопившихся загрязнений, если не пользоваться вентилем, то мембрана очень быстро придет в негодность и потеряет свою эффективность в работе.
Отсюда можно выделить важные достоинства осмотического фильтра:
— простая конструкция;
— обслуживание в техническом плане очень легкое;
— габариты маленькие;
— процесс может быть автоматизированным;
— возможна максимальная очистка.
Основной рабочий элемент – это тонкая мембрана, очень качественный материал. Выбирая материал, из которого она изготовлена, делайте акцент на целлюлозу или полиамид. Мембрану заключают в корпус и подключают на линию подачи воды. Модуль мембраны изготавливается по половолоконной технологии или по рулонной. Половолоконная технология представляет собой пучок полых волокон, в них и поступает вода. Рулонный вариант – намотка на трубку фильтрующего волокна и дренажного волокна. Входная вода подается на открытую часть, а ненужная часть через трубку выходит в дренажную систему.
Чтобы режим был эффективным и поддерживал соответствующие параметры, требуется правильная установка. Очень важным моментом является величина давления в работе устройства, нормальным давлением считается 0.5-8 Мпа. Еще одним моментом стоит отметить работоспособность и периодичность промывки системы. Этот процесс устанавливается во время пусконаладочных работ. Промывка требуется при снижении пропускной способности на 15 %. От степени очистки зависит стоимость фильтра, чем он эффективнее работает, тем выше цена.
Благодаря разным производителям фильтры становятся незаменимыми помощниками в доме и выполняют работу на отлично. В основе работы используется высокотехнологичная технология получения очищенной и пригодной для пищи питьевой воды. Эффективные фильтры обладают лишь достоинствами, мелкие недостатки всегда можно сгладить. Жизненно необходимые минералы восстанавливаются с помощью минерализаторов, которые дополнительно подключаются к общему модулю. Какой выбирать фильтр – это выбор из личностных предпочтений и делать его стоит самостоятельно, невзирая на хвалу того или иного фильтра менеджером магазина. Некачественный или неправильно выбранный фильтр может негативно отразиться на здоровье.
