Что такое осмос?
Если установить полупроницаемую мембрану (мембрана с такими маленькими порами, что через них свободно могут пройти только молекулы воды) между двумя камерами резервуара и наполнить одну из них свежей водой, а другую — соленой, с одинаковым уровнем, то начнется следующий процесс:
Уровень воды в камере, содержащей соленую воду, будет постепенно расти, в то время как уровень воды в камере с чистой водой будет падать, так как чистая вода проходит через мембрану в камеру с соленой водой. Такой процесс уравнивания количества молекул чистой воды в обеих камерах называется осмосом. В камере с соленой водой количество молекул чистой воды такое же, как и в камере с чистой водой, но соленая вода к тому же содержит и молекулы соли. Это является причиной разности уровней по обе стороны мембраны.
Эта разница называется осмотическим давлением (∆Н).
В морской воде, содержащей 20 000 промилле хлорида, осмотическое давление составляет примерно 300 м, равное 30 бар. Если вода содержит только 200 промилле хлорида, то осмотическое давление составляет около 3 метров, что равно 0,3 бар. Это говорит о том, что осмотическое давление зависит только от концентрации раствора соли. Если камера с соленой водой находится под давлением, которое выше осмотического, начинается обратный процесс. Чистая вода проходит через мембрану в обратном направлении, т. е. со стороны соленой воды по направлению к чистой, до тех пор, пока концентрация соленой воды не поднимется, пока давление чистой воды не уравняется с давлением соленой + давление насоса.
Такой процесс называется обратным осмосом.
Для продолжения процесса в резервуар закачивается новый солевой раствор, концентрированный раствор сливается наружу через сливное отверстие, находящеея вверху резервуара, и чистая вода продолжает проходить через мембрану в камеру с чистой водой.
При обработке солоноватой (слабо минерализированной) воды получается 25% концентрированного раствора и 75% чистой воды при давлении насоса 15 бар, в зависимости от концентрации солевого раствора. Не вся соль остается в камере солевого раствора. В зависимости от качества мембраны, небольшие количества соли (1,5−10%) все же проходят через нее.
Обратный осмос является идеальным методом для удаления нежелательных примесей из питьевой воды. Вот процент удаления частиц
Бактерии и вирусы — 100%
Сульфаты — 99%
Кальций — 98%
Магний — 98%
Хлориды — 96%
Нитраты — 90%
Здесь приведены данные для определенного типа мембран, но можно использовать и мембраны с лучшими или худшими качествами. При выборе мембраны следует остановиться на той, которая бы соответствовала требуемому качеству воды.
Если источник воды содержит 200 промилле хлорида и вы желаете снизить концентрацию до 20 промилле, осмотическое давление питающей воды должно быть 0,3 бар. Это означает, что при значениях давления выше 0,3 бар вода начинает проходить через мембрану в камеру с чистой водой. Когда чистая вода покидает солевой раствор, концентрация соли в нем увеличивается и, следовательно, требуется более высокое давление. Но несмотря на это максимальное рабочее давление установки не должно быть превышено.
Обратный осмос является уникальным методом очистки загрязненной воды. В течение одной операции вода может быть очищена от бактерий, вирусов, кальция, магния, хлоридов и нитратов. При этом необходимо удостовериться в том, что исходная вода не содержит железа и марганца, т.к. это может нарушить пропускную способность мембраны. Поэтому вода, содержащая железо и марганец, перед прохождением через установку обратного осмоса должна быть предварительно окислена и профильтрована.
Очистку воды можно производить с помощью большой промышленной системы обратного осмоса или небольшой бытовой установки. Большинство бытовых установок обратного осмоса имеют производительность порядка 20 л/ч.
Возможно Вас заинтересуют следующие записи:
on 
on 
on 
Ваш отзыв