Project Description

Зворотний осмос. Переваги та недоліки

Зворотний осмос – це технологія очищення води, яка використовує напівпроникну мембрану для видалення іонів, молекул і шкідливих частинок, розмір яких більше молекули води. Зворотний осмос може видалити багато видів розчинених та зважених частинок з води, включаючи бактерії, і використовується як у промислових процесах, так і у виробництві питної води. Ця технологія здійснюється при використанні зворотно осмотичної мембрани. Вода проходить через мембрану, пори якої пропускають воду, але не пропускають розчинені в ній домішки.

Переваги методу

Система зворотного осмосу дозволяє отримувати воду дуже високої якості (наближену до дистильованої). Використання таких фільтрів дозволяє провести дуже ретельне очищення води. Звідти можна видалити магній, ртуть, нітрати, нітрити, стронцій, миш’як, свинець, сульфати, залізо, хлор, а також багато бактерій та вірусів.

Принцип роботи фільтру

Фільтр, що працює за принципом зворотного осмосу, влаштований досить просто: основний елемент, що дозволяє отримувати воду високого ступеня очищення – це тонкоплівкова мембрана. Мембрана зворотного осмосу являє собою якусь подобу сітки, розмір вічок якої сумісний з розміром молекули води. Завдяки такій структурі мембрани, з води видаляються практично всі розчинені компоненти, а також солі важких металів, органічні домішки і бактерії.

У процесі роботи поступово перед мембраною накопичуються відфільтровані солі і різні домішки, через що вона може засмітитися і перестати працювати. Для того, щоб цього не сталося, перед мембраною встановлюються додаткові фільтри – кілька ступенів попереднього очищення. Серед них обов’язково присутній ступінь очищення від механічних забруднень, що затримує пісок і нерозчинні домішки. Для постійного зливу цих «відходів» уздовж мембрани створюється примусовий потік води, змиває сконцентровані забруднення в дренаж.

Зворотний осмос у природі

Варто зазначити, що зворотний осмос запозичений з живої природи. Осмотична регуляція лежить в основі обміну речовин всіх організмів. Стінки клітин рослин, тварин і людини являють собою природну мембрану зворотного осмосу, яка є частково проникною, оскільки вона вільно пропускає молекули води, але не молекули інших речовин. Фільтраційна здатність природної мембрани унікальна, вона відділяє речовини від води на молекулярному рівні і саме це дозволяє будь-якому живому організму існувати.

Недоліки даного методу

Але, як і будь-який інший спосіб очищення, зворотний осмос має свої недоліки.

Експлуатаційні витрати

По-перше, хоча установки зворотного осмосу на перший погляд не дуже дорогі, експлуатаційні витрати по їх функціонуванню приблизно на порядок вище експлуатаційних витрат інших методів очищення води (аерації, іонного обміну, озонування тощо). Значна величина експлуатаційних витрат визначається ще й тим, що для роботи установки зворотного осмосу, потрібно цілодобова робота вельми потужних насосів, які прокачують воду через вельми тонкі мембрани. Крім цього, чим брудніша вода на вході на мембранну установку, тим частіше треба міняти дорогі мембрани.

Малопродуктивність

По-друге, зворотний осмос – це один з малопродуктивних методів водопідготовки. Мембрани пропускають воду повільно, і мають низьку продуктивність. Тому в ряді випадків цей метод вимагає установки великої і дорогої накопичувальної ємності з харчової нержавіючої сталі.

Попереднє очищення та витрата води

По-третє, вода перед мембраною зворотного осмосу повинна обов’язково пройти ретельне попереднє очищення.

По – четверте, технологія очищення води зворотним осмосом, є дуже водозатратною – при роботі системи зворотного осмосу в дренаж скидається до 75% води. На виході користувач отримує лише 25-30% води. Правда, води дуже добре очищеної.

Зворотний осмос та летючі сполуки

По – п’яте, мембрани не здатні вловлювати летючі органічні речовини, розмір молекул яких менше діаметра молекул води. Саме тому затримати частинки інсектицидів і гербіцидів мембранні фільтри не можуть.

Застосування методу в повсякденному житті та промисловості

Зворотний осмос використовують з 1970-х років при очищенні води, опрісненні морської води, отриманні дистильованої води для медицини, промисловості та інших потреб. За допомогою зворотного осмосу також можна виробляти концентрати соків без нагріву. 

Отож, незважаючи на свої недоліки, даний метод приносить багато користі і дозволяє отримувати чисту воду для різноманітних потреб.