Мембраны для систем зворотного осмосу

Зміст статті:
1. Що таке зворотний осмос
2. Пристрій мембрани зворотного осмосу
3. Види мембран зворотного осмосу
    3.1. Побутові мембрани
    3.2. Промислові мембрани
4. Як вибрати мембрану зворотного осмосу
   4.1. Типорозміри мембран
   4.2. Продуктивність мембран
   4.3. Від чого залежить продуктивність
5. Висновок

Мембрани зворотного осмосу – це головний елемент будь-якої системи очищення води. У системі зворотного осмосу мембрана, як правило, є четвертим етапом очищення. Зворотноосмотична мембрана забезпечує високу якість фільтрації та видалення домішок, шкідливих речовин, мінералів і солей. Вода, що пройшла через мембрану, стає безпечною для пиття та приготування їжі, залишаючи позаду практично всі забруднювачі.

Що таке зворотний осмос? 

Система зворотного осмосу– це фільтр для води, що складається з кількох ступенів очищення. Основний ступінь очищення – це зворотноосмотична мембрана.

Щоб зрозуміти принцип зворотного осмосу, досить згадати з курсу шкільної фізики, що таке осмотичний тиск. Простими словами це можна сформулювати так: якщо розчин, наприклад, розчин солоної води, буде відокремлений від чистої води напівпроникною мембраною, яка є непроникною для солі, вода буде проникати з об'єму з чистим розчинником у соляний розчин. Рушійна сила цього процесу називається "осмотичний тиск".

А якщо з боку соляного розчину створити тиск, який буде вищий за осмотичний, то вода із соляного розчину буде проникати крізь мембрану на бік чистої води, а солі залишатимуться у розчині. Це і є зворотноосмотичний тиск. Саме його використовують у фільтрах зворотного осмосу для очищення води. Вода з водопроводу виступає в якості "соляного розчину", під дією водопровідного тиску (а якщо його недостатньо, то зворотноосмотичний тиск створює помпа, встановлена в системі) абсолютно чиста вода (наукова назва – ПЕРМЕАТ) – продавлюється через мембранне полотно і спрямовується в накопичувальну ємність, а вся грязь, солі, бактерії (КОНЦЕНТРАТ) залишаються по іншу сторону і змиваються в каналізацію.

Мембрана в системі виступає в ролі основного фільтруючого елементу, осередки якого надзвичайно малі, їх розмір приблизно 0,1 нанометра. Тому мембрана пропускає молекули води, і затримує всі частинки забруднень, бактерії, віруси. Також фільтри із зворотним осмосом очищають воду від розчинених у ній солей, що рятує від накипу посуд і побутову техніку.

На сьогоднішній день це одна з найбільш ефективних технологій для отримання чистої питної води як для побутового використання, так і для промислових цілей.

Пристрій мембрани зворотного осмосу 

Побутові мембрани зазвичай мають тип "спірально-намотані", що означає, що мембрана представлена у вигляді довгого полотна, намотаного в спіраль. Це дозволяє ефективно використовувати простір і збільшувати площу фільтрації при відносно компактних розмірах.

Як видно на картинці, конструктивно мембрана складається з наступних елементів:

• Напівпроникна мембрана: Основний елемент фільтрації, намотаний у спіраль для збільшення площі.

• Підкладка: Матеріал, що підтримує мембрану і забезпечує її цілісність.

• Сітчастий шар: Розташований між шарами мембрани і допомагає рівномірно розподіляти потік води.

• Центральна трубка (пермеатний канал): Канал, у який збирається очищена вода (пермеат) після проходження через мембрану.

• Ущільнювальне кільце: Забезпечує герметичність і підвищує ефективність процесу зворотного осмосу, забезпечуючи більш високу концентрацію розчину на одній стороні мембрани.

Види мембран для зворотного осмосу 

В першу чергу, можна розділити на два типи – це побутові мембрани зворотного осмосу та промислові.

Побутові мембрани 

Найбільш поширений вид мембран. Найкраще підходять для забезпечення питною водою квартири або будинку. Покращують смак і видаляють домішки, що особливо актуально для приготування їжі та пиття.

• Пропускна здатність: Зазвичай розраховані на невеликі обсяги (до 50–100 галонів на день, 180 -350 літрів на добу) і підходять для очищення води в домашніх умовах. Такого об'єму з надлишком вистачить для забезпечення чистою водою навіть дуже великої родини. Мембрани з пропускною здатністю 200-600 галон можна віднести до напівпромислових мембран. Системи очищення з такими мембранами встановлюються в кафе, ресторанах та інших установах з великим споживанням чистої води. Але також можуть встановлюватися і в приватних квартирах, оскільки з такою продуктивністю не потребують накопичувальної ємності, що суттєво економить місце.

• Розмір: Компактні і часто встановлюються під кухонною мийкою або в невеликих корпусах.

• Типи матеріалів:

  • Тонкоплівковий композит (TFC або TFM): Найбільш поширені мембрани в побутових системах, оскільки вони добре справляються з видаленням широкого спектру забруднень, включаючи солі та важкі метали.

  • Целюлозний ацетат (CA): Рідко використовуються, оскільки менш довговічні та чутливі до хімічних домішок, таких як хлор.

Застосовуються, коли необхідна велика кількість очищеної води - у харчовому та промисловому виробництві, а також для переробки стічних вод, підготовки води для технологічних потреб, очищення у харчовій та фармацевтичній промисловості, опріснення морської води.

• Пропускна здатність: Набагато вища — від кількох тисяч до мільйонів галонів води на добу, що робить їх придатними для промислових, муніципальних та комерційних об'єктів.

• Розмір і конструкція: Великі мембранні елементи та корпуси для роботи під високим тиском, розміщуються у великих установках.

• Типи матеріалів:

  • Спіральні і трубчасті композитні мембрани: Найчастіше застосовуються в промисловості через їх здатність витримувати високий тиск і справлятися з високими навантаженнями.

  • Ультрафільтраційні та нанофільтраційні мембрани: Використовуються для специфічних задач, таких як попередня обробка води або видалення мікроорганізмів та органічних речовин.

Як вибрати мембрану для зворотного осмосу? 

Якщо ви вирішите самостійно вибрати мембрану для своєї системи очищення, то найбільш простий спосіб зрозуміти параметри потрібної вам мембрани – дістати з системи стару і вивчити маркування на етикетці, на якій буде присутня інформація про продуктивність і типорозмір.

Типорозмір мембрани 

У побутових системах зворотного осмосу використовуються мембрани двох типорозмірів:

• 1812: Мембрана довжиною 12 дюймів і діаметром 1,8 дюйма. Це найпоширеніший розмір для побутових систем зворотного осмосу.

• 2012: Мембрана довжиною 12 дюймів і діаметром 2,0 дюйма. Використовується в деяких системах для збільшення продуктивності. Діаметр таких мембран трохи більший через більшу кількість витків мембранного полотна.

Якщо у вас звичайна побутова система, то саме мембрани розміру 1812 і 2012 вам потрібно вибирати. Обидва ці типорозміри встановлюються в один стандартний корпус.

• 3012 і 3013: Мембрани довжиною 12 і 13 дюймів відповідно і діаметром 3 дюйми, це вже більш продуктивні мембрани, оскільки шарів мембранного полотна там намотано майже в два рази більше. Корпус під такі мембрани вдвічі більше стандартного по діаметру, а в разі мембрани 3013 ще і довший.

• 4040: це мембранні елементи діаметром 4 дюйми (приблизно 10 см) і довжиною 40 дюймів (приблизно 102 см), які зазвичай застосовуються в комерційних та промислових системах очищення води. Це вже не побутові мембрани, але часто такі системи встановлюють власники приватних будинків, у яких немає центрального водопостачання, а поруч є річка або свердловина, так що до побутового використання вони все ж мають відношення на відміну від мембран розміром 8040 (і такі бувають).

Висновок

Правильний вибір і грамотне обслуговування мембрани гарантують довгий термін служби системи і стабільну якість очищеної води. Незалежно від того, використовується система зворотного осмосу в домашніх умовах чи в промисловості, вона залишається одним із найнадійніших способів отримання чистої і безпечної води. 

Регулярне технічне обслуговування, своєчасна заміна мембранних елементів і дотримання умов експлуатації допоможуть максимально використовувати потенціал даної технології і забезпечать вашу родину або виробництво чистою водою на довгі роки. 

Якщо ви шукаєте якісні мембрани для своєї системи зворотного осмосу, відвідайте наш інтернет-магазин. Ми пропонуємо широкий вибір сертифікованих і перевірених мембран за конкурентоспроможними цінами. Наші спеціалісти допоможуть вам підібрати ідеальний варіант для ваших потреб і дадуть відповіді на всі питання.