Контроль работы бытовых систем очистки с использованием обратного осмоса

Особенности систем водоочистки с использованием обратного осмоса

Очень часто при выборе водоочистительных систем можно встретить термин «системы водоочистки с использованием обратного осмоса». Выясним, как работают такие установки и каковы их особенности. 

Метод водоочистки с использованием обратного осмоса заключается в пропускании воды под давлением в 0,3–6,0 МПа через полупроницаемую мембрану и используется для очистки воды от растворенных в ней веществ органической и неорганической природы, коллоидных частиц и бактерий. Диаметр пор мембраны должен быть меньше, чем размеры молекул-загрязнителей, но больше, чем размер молекул самой воды. Процесс называется обратным осмосом, поскольку, в отличие от природного осмоса, движение воды происходит из более насыщенного в менее насыщенный раствор (рис. 1).

Рис. 1. Процесс обратного осмоса

Требования к воде, которая очищается методом обратного осмоса

Требования к воде, которая очищается методом обратного осмоса, каждый производитель определяет самостоятельно, в зависимости от материалов, использованных при производстве мембран. Приблизительные требования приведены в табл. 1.

Таблица 1

Требования к воде, подаваемой на фильтр систем водоочистки с использованием обратного осмоса 

При несоблюдении вышеуказанных требований происходит сбой в работе систем с использованием обратного осмоса. Например, с увеличением давления выше рекомендованного происходит деформация мембраны фильтра, повышение гидродинамического сопротивления. А при увеличении температуры воды происходит сжатие пор мембраны, что приводит к снижению ее пропускающей способности. Снизить пропускающую способность мембраны могут и соединения железа, соли кальция и магния, которые образуют на ее поверхности нерастворимый осадок. При наличии в воде свободного хлора происходит разрушение активного слоя фильтра.

Уровень рН воды влияет на стабильность работы систем обратного осмоса

Стабильность работы систем обратного осмоса также зависит от рН воды. Оптимальным рН для работы является 5–8.

Мембраны изготавливают из полимерных материалов, которые являются комфортной средой для микроорганизмов. Жизнедеятельность бактерий приводит к увеличению пор мембраны, что, в свою очередь, позволяет микробам попадать в очищенную воду.

Следовательно, со временем поры мембраны или забиваются, или, наоборот, увеличиваются, что приводит к снижению эффективности работы водоочистительной системы и ухудшению качества воды. В таком случае необходимо заменить фильтр.

Установить, что поры мембраны забиты достаточно легко: ухудшается пропускающая способность системы и, как результат, уменьшается скорость наполнения бака очищенной водой.

Солемер и TDS-метр определят, нужна ли замена фильтра системы

Разобраться в том, нужна ли замена фильтра по причине увеличения пор мембраны, Вам помогут солемеры и TDS-метры. Последние показывают количество растворенных примесей (Total Dissolved Solid), которое в случае водопроводной воды примерно равно солесодержанию (минерализации) воды. Если Вы очищаете артезианскую воду, значение солесодержания можно определить только путем проведения соответствующего лабораторного химического анализа.

Наиболее простыми в использовании и экономически выгодными являются портативные TDS-метры. Принцип действия TDS-метра основан на прямой зависимости электропроводности раствора (силы тока в постоянном электрическом поле, создаваемом электродами прибора) от количества растворенных в воде соединений (частей на миллион 1 ppm = 1 мг/л). 

Необходимо иметь в виду, что степень обессоливания фильтрованной воды зависит от катионного и анионного состава воды, подаваемой на очистку, и давления, при котором происходит фильтрация. Поэтому не нужно проводить замену мембранного фильтра, ориентируясь на конкретные значения содержания солей в очищенной воде, которые предоставляют некоторые производители систем водоочистки. В каждом случае оно будет индивидуально! 

После приобретения TDS-метра Вам необходимо измерить содержание солей в воде до и после фильтрации и запомнить или записать полученные значения. После этого периодически проводите измерения этих показателей. Если содержание солей в очищенной воде увеличилось на 10–15 % по сравнению с первоначальным, а с составом неочищенной воды не произошло существенных изменений, то необходимо заменить мембранный фильтр. 

Системы обратного осмоса с дополнительной минерализацией уже очищенной воды

Это правило совершенно не касается систем водоочистки, использующих системы обратного осмоса с дополнительной минерализацией уже очищенной воды. В этом случае вода, очищенная системой обратного осмоса, принудительно насыщается смесью пищевых солей. Дополнительная минерализация необходима для достижения физиологической полноценности минерального состава питьевой воды, которая после очистки системой обратного осмоса достигает минерализации – 6–7 мг/л, при норме 200–500 мг/л (ГСанПиН 2.2.4-171-10). Минерализация такой воды может значительно превышать 10–15 % по сравнению с первоначальной, но это не говорит о необходимости замены мембраны. 

Запомните, общая минерализация – это лишь один показатель из более 65, определяющих безопасность и качество воды, и он не может быть основным критерием установки или замены системы очистки воды. Определить качество воды можно только с помощью развернутого лабораторного химического анализа воды.

В таблице 2 приведены технические характеристики некоторых портативных TDS-метров. Каждый из них оборудован функцией автокомпенсации температуры, которая повышает точность измерений. 

Технические характеристики некоторых портативных TDS-метров

Таблица 2

Портативные TDS-метры (солемеры) 

Елена Можаровская,
кандидат технических наук