כיצד פועלת אוסמוזה הפוכה: עקרון הפעולה של מכשירי טיהור מים עדינים

בין מערכות ביתיות להכנת מי שתייה לצריכה, הופיעה לאחרונה אפשרות חדשה, הנקראת אוסמוזה הפוכה.סט זה של מסננים וממברנה מיוחדת עולה הרבה, אבל יכול לתת סיכויים כמעט לכל אנלוגי.

האם זה הגיוני להוציא יותר? כדי לענות על שאלה זו, עליך לברר כיצד פועלת אוסמוזה הפוכה, ולאחר מכן להשוות את העלויות והתוצאות. בעזרתנו תהליך ההיכרות עם מערכת הטיפולים המתקדמת יעבור הרבה יותר מהר ויעיל.

אספנו וסידרנו עבורכם את כל המידע השימושי והאמין על המתקן לטיפול בממברנה. להשלמת התפיסה, השלמנו את חומר הטקסט עם דיאגרמות, איורים וסרטונים עם המלצות לרוכשים עתידיים.

הפעלת התקנת אוסמוזה הפוכה

תהליך האוסמוזה מבוסס על תכונת המים להשוות את רמת הזיהומים בתמיסות המופרדות על ידי ממברנה. החורים בממברנה זו כל כך קטנים שרק מולקולות מים יכולות לעבור דרכם.

אם ריכוז הזיהומים בחלק אחד של כלי היפותטי כזה יגדל, מים יתחילו לזרום לשם עד שתשוות צפיפות הנוזל בשני חלקי הכלי.

אוסמוזה הפוכה נותנת בדיוק את התוצאה ההפוכה. במקרה זה, הממברנה משמשת לא כדי להשוות את צפיפות הנוזל, אלא כדי לאסוף מים נקיים בצד אחד, ותמיסה רוויה מקסימלית בזיהומים בצד השני. לכן תהליך זה נקרא אוסמוזה הפוכה.

כל המאפיינים הכימיים הללו מעניינים מעט את הקונים, במיוחד אלה שאינם בקיאים במדע.מספיק שהם יבינו שמרכז מערכת האוסמוזה ההפוכה הוא קרום מיוחד, שנקבוביותיו קטנות עד כדי כך שהן אינן מאפשרות מעבר לשום דבר גדול מגודלה של מולקולת מים, וזוהי נקודה משמעותית. חלק מהמזהמים הכלולים במי ברז.

למרבה הצער, מולקולת המים אינה הקטנה ביותר על פני כדור הארץ; למשל, מולקולות הכלור קטנות בהרבה, ולכן הן יכולות גם לדלוף דרך הממברנה. בנוסף, מגע עם השעיות גדולות הוא התווית נגד לממברנה זו. הנקבוביות הקטנות שלו ייסתמו במהירות עם חשיפה כזו, ואלמנט זה יצטרך להיות מוחלף מיד.

תרשים זה מציג בבירור את חמשת השלבים של טיהור מים באמצעות מערכת אוסמוזה הפוכה: טיהור מקדים באמצעות שלושה מסננים, ממברנה וטיהור לאחר

כדי למנוע את זה, מערכת האוסמוזה ההפוכה כוללת גם שלושה מסננים נוספים, בעזרתו המים עוברים הכנה מקדימה. הממברנה מחלקת מים מטוהרים חלקית לשני חלקים לא שווים. כשליש מהנפח הנכנס הוא מים נקיים, הנכנסים לאחר מכן למיכל האגירה.

שני שלישים נוספים מנפח המים הוא החלק בו מתרכזים מזהמים. תרכיז זה מוזרם לביוב. בדרך כלל יש מיכל קטן בין המיכל לברז. מותקנת כאן מחסנית, שנועדה לשפר את איכות המים שכבר מטוהרים, למשל, כדי להרוות אותם במינרלים שימושיים.

באופן סכמטי, ניתן לתאר את העיקרון של אוסמוזה הפוכה באופן הבא:

1. מים מגיעים ממערכת אספקת המים למסננים מראש.
2. לאחר מכן הנוזל עובר הליך אוסמוזה הפוכה.
3. מים מטוהרים נכנסים למיכל האגירה.
4. התרכיז המכיל מזהמים מסוננים מועבר לביוב.
5. מים נקיים ממיכל האגירה זורמים לברז המים הנקיים ישירות או דרך מכשירים נוספים.

לפיכך, מערכת אוסמוזה הפוכה היא סט של מכשירים המספקים את היכולת להשיג מי שתייה בדרגת טיהור גבוהה. עד לאחרונה, מערכות כאלה היו בשימוש בעיקר בתעשייה, במכוני הסעדה, במוסדות בריאות וכו'.

תרשים זה מציג את ההפרדה של זרם המים המטוהרים על ידי מערכת אוסמוזה הפוכה לשני זרמים: מים נקיים ותרכיז, העוברים לביוב.

אך עקב הדרישות הגוברת לאיכות מי הברז, בשנים האחרונות מערכות אוסמוזה הפוכה המיועדות לשימוש ביתי הופכות לפופולריות יותר ויותר. הם שונים בתצורה, ביצועים, גדלי קיבולת אחסון וכו'. יש להחליף מסננים וממברנה מעת לעת.

איך לקבוע שצריך להחליף את הממברנה? בזמן השימוש בו, הנקבוביות שלו נסתמות, ומגיע הזמן שבו מים פשוט לא עוברים למיכל האגירה. ממברנה כזו תצטרך להיות מוחלפת בכל מקרה. אבל מומחים ממליצים להחליף אותו הרבה יותר מוקדם.

מערכת האוסמוזה ההפוכה מורכבת ממיכל אגירה, סט של שלושה מסננים מקדימים, ממברנה ופוסט-פילטר לטיהור והעשרת מים נוספים.

כדי לקבוע את איכות המים המטוהרים באמצעות מערכת אוסמוזה הפוכה, נעשה שימוש במכשיר אלקטרוני - מד TDS. הוא משמש לקביעת רמת תכולת המלח במים.

עבור מי ברז לפני טיהור, נתון זה יכול להיות 150-250 מ"ג/ליטר, ולאחר טיהור בטכנולוגיית אוסמוזה הפוכה, תכולת המלח נחשבת לטווח של 5-20 מ"ג/ליטר. אם כמות המלחים במים מטוהרים היא יותר מ-20 מ"ג/ליטר, מומלץ להחליף את הממברנה.

אלה המעוניינים לבחור מסנני מים המשמשים בשלבי טיהור שונים, ימצאו מידע שימושי רב במאמר הבא.

אלמנטים בודדים של המערכת

האלמנט היקר והבסיסי ביותר של מערכת אוסמוזה הפוכה הוא הממברנה. זהו חומר מיקרו-נקבי המעוות לשכבה אחת או יותר סביב ליבת פלסטיק מחוררת. הממברנה מכוסה בחלק העליון בכיסוי מגן מפלסטיק, אשר מאובטח באמצעות טבעות O.

מים נכנסים לגוף הממברנה ועוברים דרך חומר המילוי הנקבובי. במקרה זה, מולקולות מים טהורות חודרות דרך הליבה הנקבוביות ואז עוברות לתוך מיכל האגירה.

אבל מזהמים עם כמות מסוימת של מים לא יכולים להתגבר על מחסום הממברנה. הם יוצאים מהקצה הנגדי של בלוק הממברנה ונפטרים מהם.

בתרשים ניתן לראות את הרכב הממברנה למערכת אוסמוזה הפוכה: חומר נקבובי רב שכבתי קבוע במארז פלסטיק סביב ליבה מחוררת

כאמור, מגע ישיר של הממברנה עם מי ברז רגילים עלול להזיק. העובדה היא שהנקבוביות שלו קטנות מאוד - רק 0.0001 מיקרון. לא ניתן להסיר את הממברנה, לשטוף ולהתקין מחדש, כפי שנעשה עם כמה מסננים גסים מכניים.

אלמנט יקר יש להחליף לחלוטין כל שנתיים-שלוש.התקופה עשויה להשתנות בהתאם לתנאי הפעולה של הממברנה: לחץ במערכת אספקת המים, כמות ואופי המזהמים, טמפרטורת המים וכו'.

במקרים מסוימים, הממברנה יכולה להחזיק מעמד חמש שנים ואף יותר, אך לעיתים יש להחליפו לאחר שנת הפעולה הראשונה.

גורם חשוב במקרה זה הוא נוכחותם של מסננים טרום ניקוי: שניים מכניים ואחד פחמן. המסנן המכני הראשון מנתק את כל המזהמים הבלתי מסיסים הגדולים מ-0.5 מיקרון. אלה יכולים להיות גרגרי חול, חלקיקי חלודה ו"מכניקות" דומות אחרות.

לאחר מכן המים עוברים דרכם מסנן פחמן, השומר על מולקולות של כימיקלים שונים: תרכובות כלור, הקיימות תמיד במי ברז, וכן מתכות כבדות, חומרי הדברה שחדרו מהאדמה, ברזל מומס ועוד תכלילים ממקור אורגני או אנאורגני.

מסננים מכניים ופחמן במערכת אוסמוזה הפוכה דורשים החלפה כל ארבעה עד שישה חודשים. ניתן לרכוש את המחסניות הנחוצות כערכה

לאחר מכן, מסנן מכני נוסף של מיקרון אחד משלים את הטיהור המקדים של המים. כתוצאה מכך, הממברנה מקבלת מים שאינם מכילים מזהמים שעלולים להזיק מסנן ממברנה או להתגבר על זה.

מסננים אלה צריכים להיות מוחלפים באופן קבוע מדי כמה חודשים. אבל הם עולים כמה סדרי גודל זולים יותר מממברנה, והחלפה בזמן יכולה להאריך משמעותית את חיי השירות שלה.

מיכל אגירה משמש לאיסוף מים מטוהרים. הקיבולת שלו יכולה לנוע בין 4-12 ליטר, זה תלוי בביצועי המערכת. בדרך כלל משתמשים בפלדה באיכות גבוהה לייצור מיכלים כאלה. החלק החיצוני של המיכל מכוסה בשכבה של אמייל עמיד. בפנים מותקן אטם סיליקון המחלק את המיכל לשני חלקים.

בצד אחד של האטם נאספים מים נקיים, בצד השני יש אוויר. ניתן לשנות את כמות האוויר בתא באמצעות פטמה הממוקמת בצד האוויר של המיכל.

האוויר יוצר לחץ נוסף בתוך מיכל האגירה, שעוזר להעביר מים לברז בלחץ הנדרש. כמובן שלמיכל יש יציאה לחיבור צינור שדרכו עוברים מי השתייה לברז.

בדרך כלל ברז זה מותקן בכיור. גם אם אספקת המים דרך אספקת המים תופסק מסיבה כלשהי, תישאר כמות כלשהי במיכל, מה שיגרום לבעיה להיות פחות חריפה. במצב זה, כדי לרוקן לחלוטין את מיכל האחסון, הגיוני להגביר את הלחץ על ידי שאיבת אוויר דרך חיבור הפטמה.

מידת טיהור המים באמצעות מערכת אוסמוזה הפוכה מקרבת אותם למים מזוקקים. במקביל, הממברנה מאפשרת למולקולות חמצן המומסות במים לעבור דרכן, מה שמשפר את איכותו.

כדי לשפר את הטעם, מים ניתן להעביר דרך מינרליזטור או מודולים אחרים. אבל הוא מתאים לשתייה מיד לאחר ניקוי ממברנות. אין צורך להרתיח אותו לשתייה.

כמודול נוסף המשפר את איכות מי השתייה, ניתן להוסיף למערכות אוסמוזה הפוכה מינרליזטור או מחסנית ביו-קרמית. המינרליזטור משמש להעשרת מים בחומרים שימושיים כמו סידן, נתרן, מגנזיום וכו'.

כל המינרלים הללו משפיעים לטובה על מערכת העצבים והלב וכלי הדם של האדם, מונעים את התרחשותן של מחלות מסוכנות רבות, מעוררים רמות נורמליות של חומציות בדם וכו'.

מינרליזטור במערכות אוסמוזה הפוכה משמש להעשרת מים מטוהרים במינרלים ולהפוך אותם לבריאים יותר.

המחסנית הביוקרמית פועלת אחרת. ה"מילוי" שלו מכיל כדורים המורכבים מחימר אפוי וחתיכות טורמלין. למינרל זה יכול להיות השפעה מועילה ביותר על מים. הוא עוזר לשנות את מבנה המים, שבסופו של דבר משפיע לטובה על המערכת האנדוקרינית ומחזק את המערכת החיסונית.

עם הזמן, המשאב של מודולים נוספים כאלה אוזל והם דורשים החלפה תקופתית. לכן, נוח יותר להשתמש בברז עם שני שסתומים.

שסתום אחד מסופק עם מים ישירות ממיכל האגירה, והשסתום השני מסופק עם מים שעברו דרך המינרליזטור.מים מועשרים בחומרים שימושיים משמשים רק לשתייה, ומוכנים במים ללא מינרלים.

אחד מ מאמרים פופולריים האתר שלנו.

יתרונות וחסרונות של אוסמוזה הפוכה

רמה גבוהה של טיהור ואיכות מובטחת של מי השתייה הם היתרונות העיקריים של מערכות אוסמוזה הפוכה. ההערכה היא שתכולת החומרים הזרים במים המטוהרים בשיטה זו נמוכה פי עשרה מהתקן המינימלי המותר. תכונות העיצוב של הממברנה מונעות כניסה מקרית של מזהמים לזרימת המים המטוהרים.

תרשים זה מדגים בפירוט את העיצוב ועיקרון הפעולה של קרום אוסמוזה הפוכה, המאפשר לך להשיג מים מטוהרים - לחדור - ולהסיר את החלק המזוהם - תרכיז

מים אלה יכולים לשמש בבטחה לשתייה ולבישול; ניתן לתת אותם לילדים וחיות מחמד. לבריאות, מים המתקבלים באמצעות טכנולוגיית אוסמוזה הפוכה בריאים הרבה יותר ממי ברז מבושלים. אקווריסטים משתמשים במים אלה כדי להשלים את נפח האקווריומים מבלי לשקוע.

למרות העיצוב המורכב יותר בהשוואה למסננים ביתיים רגילים, התקנה של מערכות כאלה פועל ללא בעיות. כל הדרוש להתקנה כלול בדרך כלל בערכה. כמעט כל האלמנטים או השינויים שלהם ניתנים לרכישה בנפרד.

המערכת אינה תופסת יותר מדי מקום; לרוב המיכל ומערכת מסננים עם ממברנה קבועים ישירות מתחת לכיור. ברז מי שתייה קומפקטי המותקן על הכיור בדרך כלל משתלב בצורה מושלמת בפנים.

הרכיבים של מערכת אוסמוזה הפוכה הם קטנים בגודלם וניתן לרוב להתקין אותם בקלות מתחת לכיור.הערכה כוללת סט של צינורות צרים לחיבור אלמנטים בודדים של המערכת

החיסרון העיקרי של מערכות אוסמוזה הפוכה הוא העלות הראשונית הגבוהה של הערכה. תחזוקה נוספת של המערכת תצריך גם עלות של החלפת מחסניות פילטרים, אך הן עולות פחות משמעותית.

מדי כמה שנים תצטרכו להחליף את הממברנה שמחירה יכול להיות כ-50$ אבל חישובים מראים שכתוצאה מכך עלות המים הנקיים עדיין תעלה למשפחה פחות מרכישת מי שתייה מספקים צדדים שלישיים.

יעילות הממברנה במערכת אוסמוזה הפוכה יורדת בהדרגה ויש להחליפו כל כמה שנים. תקופה זו משתנה בהתאם לתנאי ההפעלה

תכונה נוספת של מערכת האוסמוזה ההפוכה, אשר במתיחה יכולה להיחשב כחיסרון, היא פרודוקטיביות נמוכה. מים מטוהרים מחלחלים דרך הממברנה לאט מאוד, קיבולת הממברנה הסטנדרטית היא כ-150-300 ליטר ליום.

במקביל, יותר ממחצית מהמים המגיעים מאספקת המים נכנסים למערכת הביוב, מה שמשפיע במידה מסוימת על כמות חשבונות החשמל.

אבל אם נפח מיכל האחסון נבחר בצורה נכונה, בעיות עלולות להתעורר לזמן קצר רק בעת הפעלת המערכת מיד לאחר ההתקנה או לאחר תקופה ארוכה של חוסר פעילות כאשר מיכל האחסון ריק.

אנו ממליצים על מאמר בנושא: אוסמוזה הפוכה: נזק ויתרונות של טיהור ממברנה של מי ברז.

איך בוחרים את הדגם הנכון?

הממדים של האלמנטים של מערכות אוסמוזה הפוכה תואמים בדרך כלל תקן מסוים, אך לא תמיד. שימוש במערכת עם פרמטרים סטנדרטיים מספק מבחר רחב יותר של אלמנטים הניתנים להחלפה. בפועל מראה כי מוצרים מתוצרת מקומית, שהם זולים יותר מעמיתיהם הזרים, אינם שונים בהרבה באיכותם מהאחרונים.

מחסניות הסינון המוקדמות של מערכת האוסמוזה ההפוכה, כמו גם הממברנה והמסנן לאחר מסנן, דורשים החלפה תקופתית. זה לא קשה לעשות את זה בעצמך בהתאם להוראות היצרן

כמובן שעדיף לבצע רכישה ישירות מהיצרן, משווק מאומת או מחנות אמינה. למערכות אוסמוזה הפוכה טובות יש דרכון טכני, ערבות רשמית, הוראות התקנה והפעלה מפורטות וכן תעודות איכות.

גודל מיכל האחסון תלוי בצרכי המשפחה וכן בגודל החלל בו יותקן המכשיר. מיכל בגודל המרבי יתאים לבית בו מתגוררת משפחה גדולה, מיכלים בנפח של כ-8-10 ליטר נחשבים לפופולריים ביותר.

אינדיקטור חשוב עובד לחץ במערכת אספקת המים. הערך האופטימלי הוא 2.8 בר.אם הלחץ נמוך מדי, הגיוני לקנות מערכת אוסמוזה הפוכה עם משאבה מובנית, שתספק לחץ מספיק למי שתייה. אם הלחץ באספקת המים גבוה בהרבה, תצטרך להתקין מפחית לחץ.

אם לרכיבים הבודדים של מערכת האוסמוזה ההפוכה יש גדלים סטנדרטיים, יהיה קל יותר למצוא מחסניות חלופיות מתאימות. יש להבהיר נקודה זו לפני הרכישה

הממברנה של מערכת האוסמוזה ההפוכה דורשת את תשומת הלב הקרובה ביותר. אלמנט זה חייב להיות באיכות גבוהה באופן עקבי וביצועים מתאימים. עבור משפחה קטנה, הנתון האופטימלי הוא כ-7 ליטר לשעה.

אין זה הגיוני לשלם יותר מדי עבור קרום יעיל יותר אם אין בו צורך. לשם השוואה, מכשיר בקיבולת של 15 ליטר לשעה יכול לספק בקלות את צורכי המים הנקיים של מפעל קייטרינג קטן.

סט סטנדרטי נחשב לכלול חמישה שלבי טיהור עיקריים: שלושה מסננים מראש, ממברנה ופוסט-פילטר. התוכן של רכיב אחרון זה עשוי להשתנות.

המינרליזטור והמחסנית הביוקרמית כבר הוזכרו קודם לכן. פתרון פופולרי נחשב גם להתקנת מחסנית המכילה קליפות קוקוס, פחם פעיל ויוני כסף.

חומרים אלו מחטאים מים, מטהרים אותם עוד יותר ומעניקים להם טעם נעים. אפשרות מעניינת נוספת לאחר טיפול במים היא חומר חיטוי אולטרה סגול. דגמים מסוימים של מערכות אוסמוזה הפוכה מאפשרים לך להשתמש בכמה מחסניות שונות בו זמנית.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

סרטון מס' 1. סקירה כללית של עקרונות הפעולה של מערכות אוסמוזה הפוכה ניתן למצוא כאן:

סרטון מס' 2.סרטון זה מתאר בפירוט את פעולתה של מערכת כזו באמצעות הדוגמה של דגם Geyser Prestige M:

סרטון מס' 3. סרטון זה מאפשר לך להשוות את תכונות ההפעלה של מסנני זרימה ומערכות אוסמוזה הפוכה:

מערכות אוסמוזה הפוכה הן דרך אמינה ונוחה לספק לביתך מספיק מי שתייה נקיים. כן, המחירים של מכשירים כאלה נותרו גבוהים, אבל הם יותר משלמים עבור עצמם, שכן מי שתייה נקיים מפחיתים את הסיכון למחלות רבות ומשפרים את איכות החיים.

האם תרצה לדבר על הניסיון האישי שלך בהתקנה והפעלה של מערכת אוסמוזה הפוכה? יש לך מידע שתרצה לחלוק איתנו ועם המבקרים באתר?יש לך שאלות? אנא השאר הערות בבלוק הממוקם מתחת לטקסט של המאמר.