Процесс обратного осмоса для очистки воды используют уже с начала 60-х годов. Сначала его использовали для очистки морской воды, а в наше время по этому принципу в мире ежесуточно получают сотни тысяч тонн питьевой воды. Совершенствование технологии обратного осмоса позволяет применять его и в домашних условиях. В мире установлены уже тысячи таких систем. У воды, полученной в результате процесса обратного осмоса, уникальная степень чистоты.
Осмос
В основе метода стоит обмен веществ живых организмов. Благодаря осмосу, в каждую живую клетку попадают питательные вещества и выделяются отходы. Осмос наблюдается в случаях, когда рассольную воду разной концентрации отделяют односторонней мембраной. Она не задерживает молекулы и ионы определённых размеров, но служит как барьер для веществ с большим размером молекул. Таким образом, через мембрану проходят молекулы воды, но задерживаются солевые молекулы. Если с двух сторон мембраны находятся жидкости с разной солевой концентрацией, тогда молекулы воды будут проходить сквозь мембрану от раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей. Это повысит уровень жидкости в растворе с большей концентрацией. В процессе осмоса перемещение воды через мембрану наблюдается даже в таких случаях, когда обе жидкости находятся под одним внутренним давлением. Разница уровней двух жидкостей разной концентрации пропорциональна силе, под влиянием которой вода проходит сквозь мембрану. Эту силу называют осмотическим давлением.
Обратный осмос
В случаях, когда на раствор с высокой концентрацией действует внутреннее давление, большее, чем осмотическое, молекулы воды движутся сквозь мембрану в противоположном (обратном) направлении - от раствора с большей концентрацией к меньшей. Этот процесс называют обратным осмосом. По этому принципу и работают все мембраны обратного осмоса. В этом процессе вода и растворённые в ней вещества разделяются до уровня молекул. Разумеется, с одной стороны мембраны собирается вода почти идеальной чистоты, а все загрязнения остаются с другой. Таким образом обратный осмос обеспечивает гораздо более высокую степень очистки, чем большинство методов фильтрации, принцип которых, главным образом, основывался на очистке механических частиц и на абсорбции различных веществ с помощью активного угля. В системах обратного осмоса хозяйственного назначения давление втекающей на мембрану воды соответствует давлению в водопроводе. В случае, если давление повышается, то увеличивается и поток воды через мембрану. Как показала практика, мембрана не задерживает полностью растворённые в воде вещества. Они, хоть и в очень малом количестве, нередко могут пройти через мембрану. Поэтому очищенная вода всё-таки содержит незначительное количество растворённых веществ. Надо добавить, что чем более высокому давлению воды подвержена мембрана, тем больше чистой воды хорошего качества можно получить.
Отчего засоряются и перестают работать односторонние мембраны? В процессе очистки воды со стороны входа повышается солевая концентрация. Чтобы избежать этого, рядом с мембраной устанавливают принудительный поток воды, который смывает шлаки в дренаж.
Различают несколько факторов, которые влияют на процесс обратного осмоса в соответствии с различными примесями и растворёнными веществами. Например: давление, температура, уровень рН, материал изготовления мембраны и химический состав втекающей воды. Неорганические вещества очень хорошо отделяются с помощью мембраны обратного осмоса. В зависимости от типа используемой мембраны степень очистки неорганических веществ достигает 85-98 %. Мембрана обратного осмоса уничтожает также органические вещества. Органические вещества, молекулярная масса которых больше 300, уничтожаются полностью, а те, у которых меньше - в небольших количествах могут пройти через мембрану. Большой размер вирусов и бактерий не позволяет им проникать через мембрану. Но мембрана пропускает растворённый в воде кислород и другие газы, которые определяют качество её вкуса. Под влиянием всего этого процесса можно получить такую безупречно чистую воду, что её даже не надо будет кипятить.
