Вода после биокерамического фильтра в системе оборотного осмоса
Вода после биокерамического фильтра
в системе оборотного осмоса
Подскажите, пожалуйста, как меняется вода после биокерамического фильтра в системе оборотного осмоса и есть ли эффект либо полезность в его использовании дома для питья либо изготовления еды? спасибо.
Здрасти, Василий!
Процесс оборотного осмоса осуществляется на осмотических фильтрах, содержащих особые мембранах, задерживающих растворенные в воде органические и минеральные примеси, бактерии и вирусы. Чистка воды происходит на уровне молекул и ионов, приметно миниатюризируется общее солесодержание в воде. Много домашних фильтров оборотного осмоса употребляются в США и Европе для чистки городской воды с содержанием солей от 500 до 1000 мг/л; обратноосмотические системы высочайшего давления очищают солоноватую и даже морскую воду (36000 мг/л) до свойства обычной питьевой воды.
Фильтры на базе оборотного осмоса убирают из воды ионы Na, Са, Cl, Fe, томных металлов, инсектициды, удобрения, мышьяк и многие другие примеси. «Молекулярное сито», которое представляют собой обратноосмотические мембраны, задерживает фактически все примесные элементы, находящиеся в воде, независимо от их природы, что бережет потребителя воды от противных сюрпризов, связанных с неточным либо неполным анализом начальной воды, в особенности из личных скважин.
Конструктивно обратноосмотическая полупроницаемая мембрана представляет собой композитный полимер неравномерной плотности. Этот полимер образован из 2-ух слоев, неразрывно соединенных меж собой. Внешний очень плотный барьерный слой шириной около 10 миллионных см лежит на наименее плотном пористом слое, толщина которого составляет 5 тысячных см. Величина пор мембраны очень приближена к величине самых малеханьких в природе молекул воды, потому через обратноосмотическую мембрану могут проходить только мелкие незаряженные молекулы минеральных веществ, а большие молекулы, к примеру, солей томных металлов, не сумеют просочиться через нее. Потому осмотическая мембрана действует как барьер для всех растворенных солей и неорганических молекул, также органических молекул с молекулярной массой более 100.
В процессе оборотного осмоса вода и растворенные в ней вещества делятся на молекулярном уровне, при всем этом с одной стороны мембраны скапливается фактически совершенно незапятнанная вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону. Таким макаром, оборотный осмос обеспечивает еще более высшую степень чистки, чем большая часть обычных способов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ при помощи активированного угля.
Обратноосмотическая мембрана — это красивый фильтр и на теоретическом уровне содержание растворенных минеральных веществ в приобретенной в итоге фильтрации незапятанной воде должно составлять 0 мг/л, неза висимо от их концентрации во входящей воде. Практически же, в обычных рабочих критериях, из входящей воды извлекается 98 – 99 % растворенных в ней минеральных веществ. В приобретенной в итоге фильтрации незапятанной воде, остается 6 – 7 мг/л растворенных минеральных веществ.
Обратноосмотические мембраны также неподменны для избавления воды от бактерий, так как размер пор мембран существенно меньше размер самих вирусов и микробов.
В индустрии обратноосмотические мембраны изготавливают из полимерных и глиняних материалов. Зависимо от размера пор, с помощью их осу ществляется:
· оборотный осмос;
· микрофильтрация
· ультрафильтрация;
· нанофил ьтрация (нанометр — одна миллиардная метра, либо одна тысячная микрона, другими словами 1 нм = 10 анг стрем = 0,001 мкм.);
Обратноосмотические мембраны содержат самые узенькие поры, и поэтому являются самыми селективными. Они задерживают все бактерии и вирусы, бoльшую часть растворенных солей и органических веществ (в том числе железо и гумусовые соединения, придающие воде цветность и патогенные вещества), пропуская только молекулы воды маленьких органических соединений и легких минеральных солей. В среднем RO мембраны задерживают 97-99 % всех растворенных веществ, пропуская только молекулы воды, растворенных газов и легких минеральных солей.
Материал мембранных фильтров – нитрат целлюлозы. Как показала долголетняя практика, этот материал обеспечивает рациональные условия роста задержанных микробов, исключая получение неверного положительного результата.
Мембранный фильтр состоит из нескольких слоев, которые соединены совместно и обмотаны вокруг пластиковой трубки. Материал мембраны полупроницаем. Вода продавливается через полупроницаемую мембрану, которая отвергает даже низкомолекулярные соединения. Схематическое изображение мембраны приведено справа.
Эффективность процесса оборотного осмоса в отношении разных примесей и растворенных веществ находится в зависимости от ряда причин: давление, температура, уровень рН, материал, из которого сделана мембрана, и хим состав входной воды, оказывают влияние на эффективность работы системы оборотного осмоса. Степень чистки воды в таких фильтрах составляет по большинству неорганических частей 85%-98%. Органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются стопроцентно; а с наименьшим — могут просачиваться через мембрану в малозначительных количествах.
Неорганические вещества прекрасно отделяются мембраной оборотного осмоса. Зависимо от типа используемой мембраны (ацетатцеллюлозная либо тонкопленочная композитная) степень чистки составляет по большинству неорганических частей 85%-98%.
Мембрана оборотного осмоса также удаляет из воды и органические вещества. Органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются стопроцентно; а с наименьшим — могут просачиваться через мембрану в малозначительных количествах. Большой размер вирусов и микробов фактически исключает возможность их проникания через мембрану оборотного осмоса. Но производители говорят, что большой размер вирусов и микробов фактически исключает возможность их проникания через мембрану.
Но при удалении из воды небезопасных хим веществ, происходит удаление нужных. Стопроцентно удаляются: магний, соль, железо, кальций. В то же время хлор остаются в отфильтрованной воде, потому что имеют наименьший размер молекул, чем у воды.
В итоге оборотного осмоса выходит деминерализованная вода. При её повторяющемся употреблении в организме может произойти процесс вымывания кальция и других минералов, что может привести к нарушению обмена кальция в организме и к разрушению костей. Ведь около 70% кальция организм получает из воды.
Обратноосмотические мембраны употребляются в почти всех отраслях индустрии, где есть необходимость в получении воды высочайшего свойства (разлив воды, создание спиртных и безалкогольных напитков, пищевая индустрия, фармацевтика, электрическая индустрия и т. д.).
Мембранные фильтры стали все в большей и большей степени употребляться в быту. Это стало вероятным благодаря научным и технологическим достижениям: мембранные аппараты стали дешевле, возросла удельная производительность и снизилось рабочее давление. Системы оборотного осмоса позволяют получить чистейшую воду, удовлетворяющую СанПиН «Питьевая вода» и европейским эталонам свойства для питьевого водопользования, также всем требованиям для использования в бытовой технике, системе отопления и сантехнике.
Микрофильтрационные мембраны с размером пор 0,1-1,0 мкм задерживают маленькие взвеси и коллоидные частички, определяемые как мутность. Обычно, они употребляются, когда есть необходимость в грубой чистке воды либо для подготовительной подготовки воды перед более глубочайшей чисткой.
При переходе от микрофильтрации к оборотному осмосу размер пор мембраны миниатюризируется и, как следует, миниатюризируется малый размер задерживаемых частиц. При всем этом, чем меньше размер пор мембраны, тем большее сопротивление она оказывает сгустку и тем большее давление требуется для процесса фильтрации.
Ультрафильтрация (УФ) УФ-мембрана задерживает взвешенные вещества, микроорганизмы, водные растения, бактерии и вирусы, существенно понижает мутность воды. В ряде всевозможных случаев, УФ-мембраны отлично уменьшают окисляемость и цветность воды. Ультрофильтрация подменяет отстаивание, осаждение, микрафильтрацию.
Ультрафильтрационные мембраны с размером пор от 0,01 до 0,1 мкм убирают большие органические молекулы (молекулярный вес больше 10 000), коллоидные частички, бактерии и вирусы, не задерживая при всем этом растворенные соли. Такие мембраны используются в индустрии и в быту и обеспечивают размеренно высочайшее качество чистки от перечисленных выше примесей, не изменяя при всем этом минеральный состав воды.
В промышленной водоподготовке наибольшее распространение получили половолоконные мембраны, главным элементом которых является полое волокно поперечником 0,5-1,5 мм с нанесенной на внутренней поверхности ультра-фильтрационной мембраной. Для получения большой фильтрующей поверхности группы полых волокон группируются в модули обеспечивая 47-50 м2.
Ультрафильтрация позволяет сохранить солевой состав воды и выполнить ее осветление и обеззараживание фактически без внедрения химреагентов.
Обычно, УФ-установка работает в режиме «тупиковой фильтрации» без сброса концентрата. Процесс фильтрации чередуется с оборотной промывкой мембран от накопившихся загрязнений. Для этого часть чистой воды подается в оборотном направлении. Временами в промывную воду дозируется раствор моющих реагентов. Промывные воды, являющиеся концентратом составляют менее 10?20 % от потока начальной воды. Один-два раза в год делается усиленная циркуляционная промывка мембран особыми моющими смесями.
Ультрафильтрация может применяться для получения питьевой воды конкретно из поверхностного источника. Так как УФ-мембрана является барьером для микробов и вирусов, не требуется первичное хлорирование воды. Обеззараживание осуществляется уже конкретно перед подачей воды потребителю.
Так как ультрафильтрат стопроцентно свободен от взвешенных и коллоидных веществ, то может быть применение данной технологии как предподготовки воды перед оборотным осмосом.
Нанофильтрация (НФ) занимает среднее положение меж оборотным осмосом и ультрафильтрацией. Нанофильтрационные мембраны характеризуются размером пор от 0,001 до 0,01 мкм. Они задерживают органические соединения с молекулярной массой выше 300 и пропускают 15-90 % солей зависимо от структуры мембраны.
Оборотный осмос и нанофильтрация очень близки по механизму разделения сред, схеме организации процесса, рабочему давлению, мембранам и оборудованию. Нанофильтрационная мембрана отчасти задерживает органические молекулы, растворенные соли, все мельчайшие организмы, бактерии и вирусы. При всем этом степень обессоливания ниже, чем при оборотном осмосе. Нанофильтрат практически не содержит солей жесткости (понижение в 10-15 раз), т.е. он умягчен. Происходит также действенное понижение цветности и окисляемости воды. В итоге начальная вода умягчается, обеззараживается и отчасти обессоливается.
Современные нанофильтрационные фильтры – кандидатура установкам ионообменного умягчения воды.
Последнее поколение фильтров для воды — фильтры на базе наноуглерода. На мировом рынке они пока не всераспространены, но, невзирая на это, стоят относительно маленьких средств. Их преимущество перед другими фильтрами — в особенной тонкости чистки и деликатности чистки — они не убирают из воды все попорядку, т.е. оставляют в воде соли и микроэлементы. При всем этом они очищают воду на наноуровне, т.е. работают в 10-ки и сотки лучше раз аналогов — фильтров на базе угольного сорбента.
Глиняние мембраны – это пористые глиняние фильтры узкой чистки обычно сделанные спеканием металлокерамических материалов, таких как оксид алюминия, диоксид титана либо циркония и др., при сверхвысоких температурах. Глиняние мембраны обычно имеют асимметричную структуру поддерживающую активный мембранный слоем. Макропористые материалы обеспечивают механическую устойчивость, в то время как активный мембранный слой обеспечивает разделение: микрофильтрацию, ультрафильтрацию и даже нанофильтрацию (от 10 мкм до 1КД). Глиняние мембранные фильтры работают в режиме фильтрации с хорошими гидродинамическими режимами. Мутная жидкость проходит через мембранный слой снутри одноили мультиканальной мембраны на большой скорости. Под действием трансмембранного давления молекулы и вода проходят вертикально через мембранный слой, образуя поток пермеата. Взвешенные вещества и высокомолекулярные соединения задерживаются снутри мембраны, образуя поток концентрата. Таким макаром происходит чистка грязных жидкостей.
Таблица 1. Технические свойства глиняних мембран
Форма мембраны:
Тип процесса / размер пор
Микрофильтрация: 1,2мкм-0,5мкм-0,2мкм-0,1мкм Ультрафильтрация: 50нм-20нм
Наружный поперечник, мм
25
25
25
25
30
30
40
40
Поперечник канала, мм
6,0
6,0
3,3
2,0
6,0
4,0
6,0
3,6
Количество каналов
7
9
19
37
7
19
19
37
Длина элемента, мм
1178
1178
1178
1300
1016
1016
1000
1000
Поверхность мембраны, м2
0,155
0,20
0,23
0,30
0,13
0,24
0,358
0,418
Таким макаром, современные мембранные фильтры на базе керамики могут обеспечить высочайшие степени чистки воды от примесей.
С почтением,
О. В. Мосин