Обратный осмос. Как устроена установка?

Tekhi - Юр, я кажется созрела на покупку осмоса. Только я совсем не понимаю, как она работает. И, соответственно, как ее подбирать. Расскажешь?

Ю.В. - Знаешь, Ир, сегодня к нам обещал заглянуть Игорь, которого знают под ником  Химик. Наверное лучше ты спроси у него – он на этом деле, как говорится, собаку съел. ))

Tekhi - Химик? Известный разводчик Игорь Прокопенко?

Ю.В. - Он самый. Недавно он у нас на форуме отвечал на вопросы коллег по этому поводу. Наверное и тебе расскажет.

А вот и он. Привет, Игорь!

Химик - Привет, Юр! Здравствуй, Ира. С удовольствием расскажу. Спрашивайте. ))

Tekhi - Здравствуй, Игорь! Ты можешь посоветовать конкретную модель, бюджетную, только для снижения РН и т.д? Я сама ни бум-бум, спросить не у кого, а продавцы втюхают что-нибудь дорогущее с кучей ненужных мне примочек.

Ю.В. - Для начала, Ир, давай о формулировках договоримся. )) Любая обратноосмотическая установка заточена на обессоливание воды. В т.ч. и от солей жесткости, включая карбонатную, временную. А это автоматически обозначает снижение КН и следом рН. Все остальное – реминерализация, постфильтр и прочее – навороты, которые бывают нужны, а бывают и не очень.

Химик - Да, именно так. Как таковой качественной и бюджетной модели нет. То, что продавцы втюхать могут – это верно, не ведись. Ты определи для себя, для чего именно нужен тебе осмос.

Для аквариумистики/разведения рыб не бери навороченную установку с “мозгами”, клапанами, накопительный баками и с нестандартными картриджами и мембраной. Единственное, на что стоит обратить внимание, это на нагнетающий насос. И то, если у тебя в водопроводе низкое и нестабильное давление.

Для работы установки обратного осмоса электричество не нужно! Процесс осуществляется за счёт давления воды.

Всё “навороты” рано или поздно, обычно рано, выходят из строя, и заменить их проблематично. Проще новый купить.

Tekhi - А как он вообще работает?

Химик - Ок. Давай сначала разберёмся, что такое процесс осмотической фильтрации, далее “осмос”. Так, “на пальцах”, без подробностей.

N лет назад была придумана многоразовая полимерная ткань фильтрации жидкостей, вместо бумажных фильтров. И заметили одну особенность, что эта ткань при определённых условиях, в частности под осмотическим давлением (отсюда и название “осмос”), пропускала через себя только молекулы воды (H2O) практически в чистом виде. Но служила она недолго, пробивалась, разлагалась, загрязнялась другими веществами и примесями, находящимися в воде.

Эта ткань получила название “полупроницаемой мембраны”.

Вода, проходя через ткань (далее мембрана), освобождается практически от всех химических и механических примесей, то есть обессоливается (от слова “соль”). Как раз то, что нужно в аквариумистике.

Ну, раз эта ткань такая капризная, но в то же время так хорошо очищает воду, значит нужно подготовить воду перед подачей на ткань. Для этого используют полипропиленовые фильтры (картриджи). Но несколько штук, разных “ступеней”, так сказать.

Первая ступень – очистка от ила, железа в твёрдом виде, и прочего “мусора” в воде определённого размера. Обычно 10 – 20 мкм (микрон). Лучше 10 мкм.

Вторая ступень – очистка от химических веществ в водопроводе, в большей степени от хлора и его производных. Хлор особенно сильно вредит мембраны. Для этого используется  угольный  картридж.

Третья – окончательная или более тонкая очистка водопроводной воды от остаточных примесей и прочего “мусора”. Тоже картридж полипропиленовый, но с пропускной способностью частиц до 5 мкм.

На мембрану надо подать подготовленную с помощью картриджей водопроводную воду, собрать очищенную мембраной воду и отвести “грязную” воду с поверхности мембраны.

Вот и весь принцип работы установки обратного осмоса.

Tekhi - Как оно просто на словах!))

Химик - Согласен. На практике. Для сбора установки для воды, используемой в аквариумистике, нужна основа прочная из пластика, лучше из металла. На эту основу будут крепиться стаканы разборные для картриджей и кронштейны для крепления стакана мембраны. Стаканы должны выдерживать давление воды до 9 бар (атм), лучше непрозрачные для предотвращения развития органики внутри.

Далее соединительные трубки из ПЭ (полиэтилена), толстостенные. Быстросъёмные разъёмы (цанговые). Кран регулировки обратного потока. Клапан или трубку лучше не использовать. Забивается через пару лет. Тройной шаровый кран для врезки в водопровод. И собственно все….

Tekhi - А как это все должно выглядеть?

Химик - Ну вот, например, фото моей установки. Ей, правда, уже больше 10 лет, но сути это не меняет. ))

Tekhi - Три стакана для картриджей вижу. А где мембрана, Игорь?

Химик - Сверху, Ир. Вот она крупным планом отдельно.

IMG 20210109 145121

Tekhi - Игорь, а что это за краник на первом фото в левом углу?

Химик - Это кран регулировки обратного потока. Ну, сброс грязной воды в канализацию.

Его нужно отрегулировать так, чтобы величина сброса воды находилась в пределах 400 – 450 мл/мин. В идеале 420. Замерить по секундомеру. Чем точнее, тем лучше. Это все надо делать на работающей установке.

Ю.В. - И это мы еще до мембраны не добрались….

Химик - Ага. Самая важная, дорогая и капризная часть установки – мембрана.

У мембраны две важных характеристики, кроме прочих. Это селективность и производительность в галлонах.

Селективность – это значение в процентах, характеризующее степень очистки, т.е. сколько “мусора” она не пропустит в очищенную воду относительно “мусора” во входящей воде.

Например, ррм входящей 500, селективность 97%, на выходе должно быть 15 ррм. Мембрана работает в нормальном режиме.

Галлоны – это производительность. Бывает 50, 75, 100 галлонов. Но много галлонов — это не всегда хорошо.

Tekhi - Почему?

Химик - Из практики, Ир, мембраны с производительностью в 50 галлонов служат значительно дольше, чем 75 и 100. С чем это связано, не могу сказать. Вероятно из-за ткани в корпусе мембраны.

Tekhi - А какие мембраны лучше брать? Каких производителей?

Химик - Ну, по моему опыту мембраны лучше использовать американки, у меня они служат до 6 лет, но они дороже. Следующие – польские, до 2 лет, и китайские – обычно полгода – год.

Tekhi - И как это все контролировать?

Химик - Нужен ТДС-метр, Ир. Подойдёт и китайский. Но чтобы был с калибровочным раствором и компенсацией температуры.

Ю.В. - А как часто ты меняешь картриджи?

Химик - Картриджи менять раз в пол года. Это обязательно!

Tekhi - И какие они бывают?

Химик - Картриджи? Волокнистые, не крученные. Или из шнура. Фирма не принципиально.

Ю.В. - Давление в водопроводной сети для осмоса какое должно быть, Игорь?

Химик - До 9 атм. Обычно в городских сетях водопроводных 3 атм. При 2 атм не так быстро будет капать осмос. Если не хватит, то нужно будет поставить нагнетающий насос на подачу.

Tekhi - Игорь, а каким образом можно продлить срок служб мембраны?

Ю.В. - И минимизировать сброс тоже? Как уменьшить по возможности текущие затраты?

Химик - Точная настройка крана обратного потока продлит срок службы мембраны и снизит водопотери.

Регулярная и своевременная замена картриджей тоже будет влиять на ресурс дорогостоящей мембраны.

Ю.В. - Кстати, а настройка сброса воды разве не зависит от входящего давления?

Химик - Нет, не зависит. Вода сбрасывается с мембраны.

Tekhi - А как узнать, хватит ли у меня дома давления в водопроводе?

Ю.В. - Пригласи сантехника с манометром. )) По-другому никак.

Tekhi - И если меньше 2 атм, то покупать насос? А он до скольки атмосфер давление поднимает?

Химик - До 6 атмосфер обычно.

Tekhi - А с баком накопительным как мне быть? Нужен или нет?

Химик - Ну, бак — это предмет для дискуссии. Во-первых, это удорожание конструкции. Во-вторых, узкое место в надёжности, если что и вода есть и воду не даёт.

Ю.В. - Я например, считаю, что если установка малой производительности, то бачок не помешает. Иначе даже на чашку кофе будешь полдня набирать. )) А если производительность установки высокая, то таки да, лучше без него – лишнее звено в надежности.

Tekhi - Игорь, а что скажешь насчет реминерализатора, который ставят иногда на установку? Он нужен или нет?

Ю.В. - Ой, на этот вопрос и я тебе отвечу!

Реминерализатор в обратноосмотической установке есть один из лучших маркетинговых ходов производителя.

Для аквариумиста он скорее вреден – там совершенно не тот состав солей (точнее, не в том соотношении), которые нам нужны для растений.

Для бытовых целей… Типа если мы не вернем в воду соли кальция и магния, то от их недостатка в организме мы тут же получим кариес, остеопороз и прочие страшилки? Получим. Если будем питаться только обессоленной водой. По счастью, мы еще и едим. А там это все есть. И саму по себе чистую воду не так уж и много пьем. Больше на ней готовим. Поэтому в нее все это возвращается при готовке.

Еще одна страшилка – в обессоленной воде низкий рН, из-за чего наши зубы растворяются. Ага, растворяются. 😆 . От кока-колы с газировками они растворяются. А из ОО, как и из дистиллятора, вода течет с рН 7,0. Ну, +-. А вот если постоит на воздухе, в ней растворится немного СО2 из атмосферы, тогда рН может и упадет. До 6,5. Ну максимум до 6,0. От этого зубы не растворяются. И вообще, не нужно хранить обессоленную воду – набрала, выпила, набрала, вылила в аквариум и т.д.

Химик - Полностью поддерживаю! Ну и попутно про постфильтр. Он не для удаления остатков хлора из воды, как иногда пишут в описаниях. Он для удаления различных посторонних привкусов, которые может иметь вода после нахождения в расширительном бачке. Там ведь и резиновый мешок, да и микрофлора какая-никакая может развиваться со временем.

Ю.В. - Но и надо иметь в виду, что угольный постфильтр может оказаться импрегнированным ортофосфорной кислотой. Это делается для увеличения его сорбционной емкости. Но в этом случае он будет несколько поднимать фосфаты в воде. А оно нам не всегда надо. Поэтому я бы от него воздержался. Во всяком случае для аквариумных целей. Ну или ставил бы дополнительный краник перед бачком для набора воды в аквариум до него и, соответственно, до постфильтра.

Tekhi - Ясно. )) Ну и последний, наверное, вопрос. Так все же чем контролировать процесс? Как понять, что пора мембрану менять? Тестами же на GH, KH и рН ведь этого не поймать?

Химик - Слишком маленькие значения на выходе из мембраны. Жидкими тестами не поймаешь результат. Нужно понимать  общую минерализацию до и после. Чтобы оценить работу мембраны, т.е. её селективности. Это только  ТДС-метром.

Когда мембрану пробьёт и ТДС на выходе будет немного великоват по сравнению со стандартным значением, тогда мерить КH, для контроля. Если белее 2, то мембрана пробита.

Ещё один момент. Это для тех, кто хочет получить нерест и малька рыб, не живородок.

18 единиц по ТДС-метру соответствует 1 немецкому градусу общей жёсткости (GH). При условии, что в измеряемой воде не было никакой органики и других солей. То есть не было рыб, растений, грунта и тому подобное. Но, в общем случае, этим пользоваться не стоит – очень грубо.

Но ТДС-метр нужно периодически калибровать на специальных калибровочных растворах.

Tekhi - И где их брать?

Ю.В. - Ну, или покупать, или делать самому. Смотри, что пишет А.Иванов (aka борисыч)

ppm – миллионная доля (parts per million — частей на миллион). ppm это привычное нам значение мг/л.

Для примера изготовим 2 контрольных раствора: на 450 ppm и на 200 ppm, на них же и откалибруем тдс метр.

0,9% раствор натрия хлорида – содержит 9 грамм натрия хлорида на 1 литр воды, что составляет 9000 ppm. Соответственно в 1мл содержится 9мг.

Допустим нам нужен раствор в 450 ppm. 9000 / 450 = 20. Т.е. необходимо уменьшить концентрацию раствора в 20 раз. Для этого нужно взять 19 частей воды и 1 часть 0.9% натрия хлорида. Смешиваем 19 мл воды с 1 мл натрия хлорида. Готово =) По аналогии для раствора 200ppm. 9000 / 200 = 45. Мешаем 44 мл воды и 1 мл натрия хлорида.

Tekhi - Ясно все. Спасибо огромное, Игорь, что заглянул к нам и так понятно все рассказал. Теперь хоть буду понимать, в какую сторону смотреть.

Химик - Да не за что. Очень приятно было пообщаться.