Применение технологии обратного осмоса Технология обратного осмоса может использоваться для опреснения слабосолёной воды, производства питьевой воды, получения высококачественной питьевой воды, подготовки производственной воды с низким содержанием солей и низкой жёсткостью, а также для получения промышленной деминерализованной воды и воды особой чистоты, переработки промышленных сточных вод и т. д.
Основными особенностями технологии обратного осмоса являются физическая деминерализация, стабильное качество выходной воды, непрерывность производства, простота эксплуатации, низкие эксплуатационные расходы, уменьшенный объём сточных вод, компактные габариты и широкий диапазон применимого качества исходной воды.

• Технический принцип осмоса

Когда чистая вода и рассол разделены идеальной полупроницаемой мембраной, такая мембрана пропускает только воду, не позволяя солям проходить; при этом вода со стороны чистой воды самопроизвольно перетекает через мембрану в сторону рассола — это явление называется осмосом. Если на сторону рассола мембраны подать давление, то самопроизвольный поток воды будет заторможен и замедлен; когда приложенное давление достигнет определённого значения, чистый поток воды через мембрану станет равным нулю — такое давление называется осмотическим. Если давление, приложенное к стороне рассола мембраны, превышает осмотическое давление, направление потока воды изменится: вода из рассола начнёт перетекать в сторону чистой воды — именно на этом принципе основано обратное осмосовое (RO) обессоливание воды.

• Состав системы обратного осмоса

Система обратного осмоса в основном состоит из блока предварительной обработки, блока обратного осмоса и электрического управляющего блока.
Предварительная обработка обычно включает насосы для подачи сырой воды, дозирующие устройства, фильтры из кварцевого песка, фильтры с активированным углём, прецизионные фильтры и т. п. Её основная задача — снизить показатель загрязнённости сырой воды и удалить такие примеси, как остаточный хлор, а также обеспечить соответствие параметров входящей воды требованиям обратного осмоса. Конфигурация оборудования системы предварительной обработки должна определяться исходя из конкретных характеристик сырой воды.
Установка обратного осмоса в основном включает многоступенчатый насос высокого давления, элемент мембраны обратного осмоса, мембранный корпус (напорный сосуд), кронштейн и т. п. Её основная функция — удаление примесей из воды и приведение выходной воды в соответствие с требованиями к её использованию.
Электрический блок управления предназначен для обеспечения нормальной эксплуатации всей системы обратного осмоса — установок по очистке воды. Включает приборные панели, пульты управления, различные устройства электрозащиты, электроуправляемые шкафы и т. п.

• Функции каждого раздела

1. Насос для подачи сырой воды: обеспечивает давление для фильтра из кварцевого песка и фильтра с активированным углём.
2. Кварцевый песчаный фильтр: удаляет мутность, взвешенные твёрдые частицы, органические вещества, коллоиды и др.
3. Фильтр с активированным углём: удаляет цвет, свободный хлорид, органические соединения, вредные вещества и т. п.
4. Смягчитель: заменяет ионы кальция и магния наиболее распространённым и простым способом — ионным обменом.
5. Фильтр безопасности: предотвращает попадание крупных частиц, бактерий и вирусов на мембрану обратного осмоса; точность фильтра — 5 мкм.
6. Насос высокого давления: обеспечивает высокое давление для мембраны обратного осмоса
7. Система обратного осмоса — основная часть установки. Степень обессоливания мембран обратного осмоса может достигать 99%.

• Блок-схема

1. Резервуар для сырой воды (по желанию)
Сырая вода хранится для осаждения крупных частиц твёрдых примесей и других осаждаемых веществ. Одновременно это смягчает воздействие нестабильного давления воды в подающем трубопроводе на систему водоподготовки (например, реакцию датчиков давления, вызванную слишком низким или слишком высоким давлением).

2. Насос для подачи сырой воды
Постоянное давление воды в системе для стабилизации подачи воды к устройству очистки воды.

3. Мультимедийный фильтр
Основное назначение фильтра — удаление из сырьевой воды осадка, ржавчины, коллоидных веществ, взвешенных частиц и других загрязнений размером свыше 20 мкм; управление осуществляется с помощью ручного клапана либо полностью автоматического контроллера, обеспечивающего выполнение таких операций, как обратная промывка и прямая промывка. Это позволяет гарантировать качество производимой воды и продлить срок службы бытового обратноосмотического фильтра.

4. Фильтр из активированного угля
Система использует оболочечный фильтр из активированного угля, который способен не только адсорбировать ионы электролита, но и осуществлять ионнообменную адсорбцию. Адсорбция на активированном угле также позволяет снизить значение химического потребления кислорода (ХПК), определяемое перманганатным методом, с 15 мг/л (O2) до 2–7 мг/л (O2). Кроме того, благодаря эффекту адсорбции, повышающему концентрацию поверхностно‑адсорбированных веществ и их копирования, устройство выполняет каталитическую функцию, удаляя пигменты, запахи и значительное количество биохимически активных органических соединений из воды, снижая остаточное содержание хлора и загрязняющих веществ — таких как пестициды, а также устраняя тригалогенированные метаны (ТГМ) и другие примеси. Работа системы может регулироваться ручным клапаном или полностью автоматическим контроллером, обеспечивающим выполнение таких операций, как обратная промывка и прямая промывка. Это гарантирует высокое качество производимой воды и продлевает срок службы оборудования. В то же время оборудование оснащено системой самоподдержания, что обеспечивает крайне низкие эксплуатационные расходы.

5. Система умягчения ионами/система дозирования
В целях растворения концентрированного осадка твёрдых веществ и экономии свежей воды, а также для предотвращения кристаллизации и выпадения в осадок карбонатов кальция и магния, сульфатов магния, кальция, бария и стронция, а также диоксида кремния на концентрационном конце установки обратного осмоса — особенно на концентрационной стороне последнего мембранного модуля — и, таким образом, сохранения эксплуатационных характеристик мембранного элемента, перед поступлением в мембранный модуль обратного осмоса следует включить устройство умягчения ионов или добавить соответствующее количество антишкалящего реагента, чтобы предотвратить образование карбонатных отложений и осаждение сульфатов.

6. Прецизионный фильтр
Прецизионные фильтры применяются для удаления из входной воды остаточных взвешенных веществ, неконтурных частиц и коллоидов, что обеспечивает более безопасную и надёжную работу последующего оборудования, например системы обратного осмоса. Фильтрующий элемент представляет собой мелтблаун‑фильтр с пористостью 5 мкм; он задерживает примеси размером свыше 5 мкм, которые проходят сквозь верхний фильтрующий узел. Это предотвращает попадание таких загрязнений в установку обратного осмоса и повреждение поверхности мембраны, что может привести к снижению её опреснительной эффективности.

7. Система обратного осмоса
Установка обратного осмоса создаёт достаточное давление, чтобы разделить растворитель (как правило, воду) в растворе с помощью мембраны обратного осмоса (или полупроницаемой мембраны); поскольку этот процесс протекает в противоположном направлении по сравнению с естественным осмосом, его и называют обратным осмосом. Метод обратного осмоса применим к различным видам исходной воды с различным содержанием солей, особенно в проектах по очистке воды с высоким уровнем минерализации, и позволяет добиться значительных технических и экономических преимуществ. Этот метод характеризуется высокой степенью обессоливания, высоким коэффициентом извлечения, стабильной работой, компактными габаритами и простотой эксплуатации; кроме того, установка обратного осмоса одновременно удаляет из воды большинство бактерий, коллоидов и органических соединений с большой молекулярной массой.

8. Озоновый стерилизатор/ультрафиолетовый стерилизатор (по желанию)
Уничтожьте бактерии, образующиеся в результате вторичного загрязнения, и в полной мере обеспечьте соответствие готовой воды санитарно‑гигиеническим нормам.

• Инструкция по применению

1. Качество исходной воды: местная городская водопроводная вода или типичные подземные воды; речная вода; слабосолёная вода и т. п.
2. Характеристики качества воды: качество входящей воды: электропроводность ≤ 3000 мкСм/см; качество пермеата: электропроводность ≤ 100 мкСм/см;
3. Производство воды: 6000 л/ч (25 °C);
4. Работает 12 часов в сутки. Эксплуатируется более 350 дней в году;
5. Электропитание: трёхфазная пятипроводная система, 220 В/380 В/50 Гц;
6. Номинальная суммарная мощность: 11 кВт;
7. Условия монтажа: внутренняя установка; Температура окружающей среды: 5–40 °C;