Обратный осмос — это мембранный процесс, во время которого растворитель (чаще всего вода) проходит через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. Мембрана пропускает растворитель, но не пропускает растворенные в нем примеси.
Благодаря свойствам обратноосмотических мембран и физики самого процесса обратный осмос позволяет удалять мельчайшие частицы загрязнений, включая вирусы и даже ионы металлов.
После очистки воды мы получаем дистиллят (в современных промышленных процессах так он и производится).
Сравнение фильтрационных технологий
Если сравнить обратный осмос с другими мембранными процессами, можно утверждать, что он самая эффективная технология очистки воды. Кстати, подробнее про технологию обратного осмоса вы можете узнать на страницах нашего специализированного сайта.
Почему так?
На рисунке изображено сравнение обратного осмоса с другими методами фильтрации.
Для начала рассмотрим другие методы разделения фаз, или фильтрации.
Обычная фильтрация — предусматривает удаление крупных частиц загрязнений (условно тех, что можно почувствовать и видеть невооруженным глазом) — песок, ржавчина, ил.
Размер этих частиц 1000 мкм (1 мм) до 1 мкм.
Процессы выделения таких частиц из жидкой фазы проходят на засыпных, картриджных, дисковых, мешковых, промывных и других типах фильтров. Такие процессы обычно используются в ходе предварительного очищения воды.
Преимуществом простой механической фильтрации является то, что она может происходить при низком давлении, например, фильтрация на засыпных фильтрах чаще всего проходит без нагнетания давления, а картриджные фильтры в быту функционируют при давлении, создаваемого трубопроводом.
Микрофильтрация — представляет собой процесс удаления из воды частиц размером от 1 до 0,1 мкм. Они охватывают бактерии, крупные молекулы красителей, пестициды, желатин, латексную эмульсию.
Процессы микрофильтрации не имеют широкого распространения в технологии подготовки питьевой воды, но широко применяются для очистки сточных вод и технической воды для промышленных процессов.
Ультрафильтрация позволяет удалять маленькие частицы размером от 0,005 до 0,1 микрона (вирусы, частицы некоторых белков, доли медицинских препаратов и тому подобное). Процессы широко используются для подготовки питьевой воды в странах Европы. Ультрафильтрацию можно считать наилучшим методом для подготовки чистой питьевой воды. Также эти процессы широко используются в фармацевтической и пищевой промышленности.
Использование ультрафильтрации в быту ограничено по причине того, что в этом процессе не происходит удаление примесей ионного размера (соли жесткости, тяжелые металлы, нитраты), а они составляют немалую опасность для человека.
Обратный осмос способен удалять частицы размером менее 0,001 микрон, что обеспечивает удаление загрязнений даже ионного размера (ионы жесткости, тяжелых металлов, нитраты, сульфаты и др).
Технологии обратного осмоса часто используются в подготовке питьевой воды, в процессах подготовки дистиллята для паровых котлов, в пищевой промышленности.
Теперь рассмотрим типы установок обратного осмоса и их применения, начиная от бытовых устройств и заканчивая крупными промышленными процессами.