מערכת לטיהור אוסמוזה הפוכה: הוראות התקנה

מי ברז מודרניים הם סביבה המכילה לא רק מינרלים מומסים וזיהומים אנאורגניים מזיקים, אלא גם פתוגנים הגורמים להתפרצויות של מחלות זיהומיות. כדי למנוע הרעלה והתפשטות של מחלות זיהומיות שיש להן נתיב שידור, נעשה שימוש במתקני סינון בחיי היומיום ובתנאים תעשייתיים, שלמרות התקוות המוטלות עליהם, לא תמיד מתמודדים עם המשימה ביעילות רבה ככל האפשר. בהקשר זה, עלה הצורך בהמצאת מתקני סינון מיוחדים, שניתן להשתמש בהם כדי להסיר ביעילות זיהומים מזיקים מהמים, איתם התמודדו המדענים בהצלחה רבה, לאחר שפיתחו פרויקט למערכת לטיהור מים עם אוסמוזה הפוכה. בשל העובדה שטיהור מים על ידי אוסמוזה הפוכה היא הדרך המבטיחה והאמינה ביותר להכנת מי שתייה, במאמר זה נשקול את המאפיינים התפעוליים העיקריים של מערכות כאלה ושיטת התקנתם המפורטת..

אוסמוזה ואוסמוזה הפוכה: תיאור קצר של המושגים

סְפִיגָה – תופעה העומדת בבסיס חילוף החומרים של כל האורגניזמים החיים ומרמזת על צריכת חומרים מזינים לתא והפרשת מטבוליטים ממנו. יישום תהליכים אלה מתבצע באמצעות קרום חדיר למחצה המאפשר לעבור מולקולות של חומרים מסוימים ומונע מעבר של אחרים. אם בצדדים מנוגדים של קרום חדירה למחצה, המסוגלת להעביר מולקולות מים בלבד, ישנם פתרונות מלוחים בריכוזים שונים, טבעי לצפות לשוויון ריכוז, מה שיוביל לתנועה של מולקולות מים מתמיסה פחות מרוכזת. לקראת פתרון עם ריכוז גבוה יותר. הכוח המניע במקרה זה הוא הלחץ האוסמוטי.

אוסמוזה הפוכה – מושג המתרחש כאשר פתרון בריכוז גבוה יותר נחשף ללחץ חיצוני, שערכו עולה על הלחץ האוסמוטי. במקרה זה, תנועת מולקולות המים מתרחשת בכיוון ההפוך, כלומר מתמיסה מרוכזת יותר לעבר פתרון בעל ריכוז נמוך יותר. כך, לחץ עודף, שעוצמתו עולה על גודל האוסמוטי, “מאלץ” את מולקולות המים להתפזר דרך הממברנה בכיוון ההפוך, בניגוד לאוסמוזה ישירה.

טיהור מים אוסמוזה הפוכה: עקרון תפקוד מערכות הממברנה

שיטת טיהור המים, המבוססת על תהליך האוסמוזה ההפוכה, שימשה מאז תחילת שנות ה -60 של המאה הקודמת כשיטה העיקרית להתפלת מי ים. כיום, באמצעות מתקנים כאלה, מיוצרים מאות אלפי טונות של מי שתייה בבקבוקים ביום, שיעילות הטיהור אינה מוטלת בספק. בקיצור, ניתן לאפיין מסנני אוסמוזה הפוכה כדלקמן: הם מכשירים המבוססים על טכנולוגיה חדשנית לטיהור מים. אם לא נכנסים לפרטים וזורקים את כל הניואנסים הטכנולוגיים, סינון המים בהם מתבצע בשל הימצאות קרום מיוחד שנועד להסיר זיהומים במים במצב מומס. באמצעות טכנולוגיית טיהור מים של אוסמוזה הפוכה, ניתן לטהר מים מחלקיקים שאינם עולים על 0.001-0.0001 מיקרון. טווח זה כולל את רוב הזיהומים שניתן למצוא במים: מלחי קשיות, צבעים, מולקולות קטנות, יוני נתרן, סולפטים וחנקות. אם, לפני השימוש הישיר ביחידות אוסמוזה הפוכה, נעשה שימוש בשלבי טיהור נוספים, כגון מיקרו, אולטרה וננו סינון, כמו גם טיהור מכני, יעילות הטיהור בעזרת יחידות אוסמוזה הפוכה תגדל משמעותית.

תמונת אוסמוזה הפוכה

ההפעלה של מערכות אוסמוזה הפוכה מבוססת על טכנולוגיות ברוממברנה, לפיה הכוח המניע של התהליך הוא הפרש הלחץ שנוצר משני צידי הקרום החצי -חדיר. הוא עשוי מחומרים נקבוביים כמו סרטי פוליאמיד או אצטט תאית וסיבים חלולים. מבחינת תכונות העיצוב, ישנם שני סוגים של רכיבי מסנן:

  • סיבים חלולים;
  • גָלִיל.

חָשׁוּב! במערכות טיפול במים, הנפוצות ביותר הן אלמנטים של אוסמוזה הפוכה מסוג גליל, המורכבות משתי ממברנות חדירות למחצה ושכבת אלמנטים גמישים מסוג קלטת הפצועים על צינור ניקוז מחורר מרכזי. המים הראשוניים שיש לטהר נכנסים למודול הגלילים, ובגלל הייחודיות של המבנה שלו, הם מחולקים לשני זרמים:

  • לְפַעֲפֵּעַ – מים מטוהרים ומינרליים שעברו דרך הממברנה;
  • לְהִתְרַכֵּז – מים, המאופיינים בתוכן גבוה של זיהומים שלא עברו דרך נקבוביות הממברנה.

מבנה קרום הסינון ותפקודיו

קרום הסינון הוא פולימר מורכב המאופיין בצפיפות לא אחידה ומורכב משתי שכבות המחוברות זו לזו באופן בלתי נפרד. עובי השכבה החיצונית הוא 0.00001 אינץ ‘. הוא משמש כמחסום ונשען על שכבה פחות צפופה של 0.005 אינץ ‘. קרום האוסמוזה ההפוכה הוא אלמנט סינון העונה על כל הדרישות, ולכן, תיאורטית, במים המועברים דרך הממברנה, ללא קשר לריכוז ההתחלתי של חומרים מינרליים במים, לא אמורות להיות זיהומים כלל. למעשה, במים שעוברים דרך המסנן, יש כמות קטנה של זיהומים מינרליים בריכוז של 6-7 מ”ג / ליטר, העונה גם לדרישות התברואתיות למי השתייה..

תפקידו העיקרי של קרום המסנן, כשמו כן הוא סינון, המתבצע דרך נקבוביות החומר. המים שעוברים דרך קרום המסנן מכילים תרכובות ויונים בעלי משקל מולקולרי נמוך היקפים יותר ממולקולות מים. זיהומים אחרים הקיימים במים, כגון וירוסים, מולקולות בודדות, כמו גם מלחים מומסים ויוני מתכת נשמרים.

במהלך הפעולה של יחידת האוסמוזה ההפוכה, המשטח והנקבוביות של הממברנה החדירה למחצה נגועים בהדרגה, דבר המשפיע לרעה על ביצועי היחידה. כדי להחזיר את המכשיר לביצועים המקוריים שלו, יש צורך לשטוף את המכשיר, המכונה גם מחזור התחדשות. הדרך הנפוצה ביותר לניקוי משטח הממברנה היא שטיפת גב עם זרם מים או נשיפה באוויר דחוס..

חָשׁוּב! כדי להגדיל את מרווח הזמן בין ניקוי המכשיר, מומחים ממליצים להוסיף ריאגנטים כימיים לזרם השפכים כדי למנוע היווצרות בוצה. הריאגנטים הנפוצים ביותר הם חומצה גופרית ו / או מעכב, המתווספים למים לאחר שעברו ביחידת הטיפול המקדים..

מרכיבים בסיסיים של צמחי אוסמוזה הפוכה

הרכב המפעלים לטיהור אוסמוזה הפוכה משתנה למדי ותלוי בהרכב המים המטופלים ובתנאים שבהם תהליך זה מתבצע. עם זאת, קיימת תצורה בסיסית סטנדרטית הכוללת את האלמנטים הפונקציונאליים הבאים:

  • לפני סינון, מיועד לטיפול ראשוני במים, במהלכו מוסרים חלקיקים מוצקים בגודל של עד 5 מיקרון;
  • יחידת סינון, מיועד להתקנת מודולי קרום העוסקים ישירות בסינון מים;
  • ציוד משאבה, במילים אחרות, משאבת אוסמוזה הפוכה, היוצרת את הפרש הלחץ הדרוש כדי לספק זרימה הפוכה של נוזלים;
  • צנרת התקנה;
  • מכשירי רגולציה ובקרה, מתן שליטה ובקרה אוטומטית של התקנת האוסמוזה ההפוכה;
  • גוש שטיפה, נועד לספק שטיפה של משטח הממברנה בזמן הנכון על מנת להגדיל את פרודוקטיביות ההתקנה.

מחסניות נוספות המבצעות פונקציות משניות ומותקנות במערכת לשיפור איכות המים:

  • מינרליזר, עקב השימוש בו המים הטוהרים רוויים במינרלים ומלחים הדרושים לשמירה על איזון המלח התקין בגוף. בנוסף, המים שעברו דרך מסנני המים של אוסמוזה הפוכה הם בעלי רמת pH גבוהה יותר;
  • יוניזר, נועד ליינן מים ולהסיר יונים שליליים. מים, המועברים דרך מסננים עם מייננים, מתאפיינים בהטמעה קלה יותר בגוף האדם, תורמים לוויסות האופטימלי ביותר של רמת ה- pH, כמו גם להסרת רעלים מהגוף;
  • מחסנית ביוקרמית, שיקום מבנה המים הטבעי. מי שתייה שעברו דרך יחידת אוסמוזה הפוכה עם מחסנית ביוקרמית עוזרים לטהר את הגוף, לסלק רעלים ומאטים את חמצון הרדיקלים החופשיים;
  • מחסנית ריכוך, על ידי התקנת אילו אתה מקבל מים מטוהרים מיוני סידן, האחראים על קשיות המים.

חָשׁוּב! אם אתה משתמש ביחידת אוסמוזה הפוכה עם מחסנית נוספת, עליך לוודא כי מותקן בה ברז כפול המיועד למים שעברו טיהור נוסף ומים שעברו רק דרך מסנן אוסמוזה הפוכה..

תהליך טיהור מים אוסמוזה הפוכה

התוכנית הקלאסית לטיהור מים באמצעות צמח לאוסמוזה הפוכה היא אחת בת חמישה שלבים, וכוללת רצף שלבים, שמילויו מוכר כערובה העיקרית לטיהור מים יעיל. עקרון הפעולה של מפעלי אוסמוזה הפוכה מודרנית מבוסס על מעבר מים, שעברו טיפול מכני מקדים, דרך קרום חדיר למחצה, המאופיין בנוכחות נקבוביות מיקרוסקופיות הלוכדות מזהמים, אשר נשטפים לאחר מכן בזרימה. של מים למערכת הביוב. ניקוי מכני ראשוני הוא השלב הראשון וההכרחי של טיהור המים, מכיוון שהחלקיקים הגדולים ביותר, שנכנסים לנקבוביות קרום הסינון, יכולים לסתום אותם, דבר שיפחית את ביצועי יחידת האוסמוזה ההפוכה או ינטרל אותה לחלוטין..

שלב הניקוי מראש כולל מעבר מים דרך מסנן, הכולל מערכת מחסניות, והוא מורכב מכמה שלבים, שיפורטו להלן:

  • מסנן גס, שמירה על חלקיקים מכניים גדולים (חול וחלודה);
  • גוש פחם, מיועד לטיהור מים ממוצרי שמן, פנולים, כלור ומתכות כבדות;
  • פילטר דק – השלב שבו מתרחשת טיהור נוסף הסופי של מים, מה שמרמז על הסרת חלקיקים בגודל של פחות ממיקרון.

  • בשלב הרביעי של הטיהור, המים עוברים ישירות קרום אוסמוזה הפוכה. בשלב זה מסננים מים דרך נקבוביות הממברנה, שגודלן מסייע בהוצאת חיידקים וזיהומים “קליבר קטן” אחרים מהמים;
  • לאחר סינון מים דרך הנקבוביות של קרום האוסמוזה ההפוכה, הם מצטברים במיכל אטום עשוי מתכת או פלסטיק, המופרדים על ידי קרום גומי. בצד אחד של הממברנה, האוויר נשאב לתוך המיכל, בצד השני, מים נכנסים.
  • לאחר פתיחת הברז, המים נדחקים מהמיכל, ולאחר מכן הם עוברים את השלב החמישי של הניקוי – מסנן פחמן. לאחר שעוברים טיהור של חמישה שלבים, המים הופכים להיות מוכנים לחלוטין לשימוש, בעלי טעם וריח נעימים..

חָשׁוּב! החיסרון היחיד של צמחי אוסמוזה הפוכה הוא משך הניקוי, בשל הפרודוקטיביות הנמוכה שלהם..

היתרונות של מסנני אוסמוזה הפוכה

  • הרמה הגבוהה ביותר של טיהור מים בהשוואה למפעלי סינון אחרים;
  • אין צורך להשתמש בריאגנטים נוספים במהלך הפעולה של מפעלי אוסמוזה הפוכה;
  • יחידות אוסמוזה הפוכה מתאפיינות בפריסה קומפקטית של הציוד הכלול במערך שלהן;
  • במכירה ניתן למצוא דגמים רבים של מסנני אוסמוזה הפוכה, המאופיינים ביכולות שונות ובמגוון רחב של מאפייני ביצועים, המאפשרים להשתמש בהם הן למטרות ביתיות והן למסחר;
  • קלות שימוש ותפעול בלתי תובעני;
  • הפעלה אוטומטית של המפעל היא יתרון נוסף של מסנני אוסמוזה הפוכה;
  • תכונות העיצוב של התקנות כאלה הן גם ברמה הגבוהה ביותר. המאפיין הייחודי שלהן הוא מערכת מודולרית, שבזכותה אתה מקבל את ההזדמנות להגדיל את פרודוקטיביות ההתקנה באמצעות סט סטנדרטי על ידי בניית מחסניות מסננים נוספות;
  • צנרת ואביזרים של מפעלי אוסמוזה הפוכה עשויים מחומרים עמידים בפני קורוזיה, דבר שיש לו גם השפעה חיובית על הביצועים שלהם..

מערכות אוסמוזה הפוכה: המלצות מומחים

  • לפני שתמשיך לרכוש את כל האלמנטים המרכיבים להתקנת מפעל הפוך אוסוטי, יש צורך לקבוע את לחץ המים בצינור. אם הוא אינו עולה על 2.5 בר, יש צורך לרכוש משאבה המגדילה את הלחץ.
  • בנוסף, חשוב לחשב את כמות המים הדרושה ליום. יש לזכור כי ביצועי הממברנה, שיכולה לטהר 50 עד 100 ליטרים של מים ביום, קובעת את ביצועי המערכת כולה..
  • לבחירה אופטימלית של כל המסננים ומחסניות מובנות בנוסף, מומלץ לבצע ניתוח ראשוני של המים, כלומר הרכב המינרלים שלהם. מפעל סטנדרטי לאוסמוזה הפוכה כולל שלושה מסננים מוקדמים, אולם במקרה של איכות מים גבוהה ומאפיינים אורגנולפטיים אופטימליים שלו, ניתן לצמצם את מספרם לשניים.
  • בנוסף לאלמנטים לעיל, יש צורך לרכוש מגביל זרימת מים, שהוא צינור עם חור מכויל ותוספת פלסטיק, שנועדה לפרוק את זרימת המים למערכת הביוב..

כדי לבחור את מגביל הזרימה הנכון, יש לקחת בחשבון את ביצועי הסרעפת:

  • קרום שיכול לטהר 50 ליטר מים ידרוש מגביל זרימה של 300;
  • לקרום המנקה 75 ליטר מים – 450 מגביל זרימה;
  • לניקוי קרום 100 ליטר מים – 550 מגביל זרימה.
  • כדי לשפר את ביצועי המערכת, מומלץ להתקין תיבת הילוכים מול המסנן המקדים..
  • במהלך התקנת מסנני אוסמוזה הפוכה, יש לחבר את כל רכיבי המערכת באמצעות צינורות פלסטיק ברצף הנכון, ולהשתמש בקלטת FUM וגרירה עם איטום לאיטום החיבורים..

בתהליך הרכבת צמחי אוסמוזה הפוכה תזדקק לחומרים הבאים:

ממברנה ודיור עבורו;

מערכת מסננים: מסננים מכניים, מסנן פחמן ומסננים נוספים;

  • מיכל אחסון;
  • משאבת אוסמוזה הפוכה;
  • מגביל זרימה;
  • מנומטר למדידת לחץ מים;
  • מד מים קרים;
  • צמצום;
  • בֶּרֶז;
  • לוח הרכבה של מסנן;
  • שני מטרים של צינור בקוטר קטן;
  • מהדק ניקוז לצינור לביוב;
  • סרט FUM וגרירה.

כיצד להתקין מערכת אוסמוזה הפוכה? הוראות יסוד

  • בשל העובדה שישנן מספר דרכים להתקין מסנני אוסמוזה הפוכה, קודם כל, מכל האפשרויות הקיימות, יש צורך לבחור את המתאים ביותר לשימוש בבית. האפשרות הנפוצה ביותר היא להתקין ולחבר אוסמוזה הפוכה מתחת לכיור..
  • ניתן להתקין את המערכת הן אנכית והן אופקית. אם בעת הצבת מיכל האחסון נאלצת להתמודד עם מחסור במקום מתחת לכיור, ניתן למקם אותו בארון המטבח או במיקום על צידו, דבר שלא ישפיע על תפקוד היחידה בשום צורה..
  • בנוסף, יש לחבר את שקע המים הסופי לברז נפרד, אותו יש להתקין בסביבה הקרובה של הכיור או לחבר אותו למכשיר כלשהו, ​​למשל, למכונת קפה..

חָשׁוּב! מסננים עם קרום מובנה ומחסניות נוספות חייבים להיות ממוקמים כך שבמהלך הפעולה הם מספקים גישה נוחה להחלפת מחסניות.

  • כדי להבטיח הסרת מים למערכת האוסמוזה ההפוכה, יש להטמיע טי בצינור המים הקרים.

חָשׁוּב! אם יהיה צורך להתקין משאבת הגבהה, יש למקם אותה כך שהיא ממוקמת מול הממברנה החצישית למחצה של אוסמוזה הפוכה, אך לאחר המסננים המקדימים. הצבת הסרעפת בצורה זו מאריכה את חיי המשאבה מכיוון שהיא לא נסתמת במי ברז..

  • בהקשר זה, המשאבה מופעלת מהחשמל, על מנת להימנע מדליפות וקצרים נוספים, יש לאטום בזהירות את כל המפרקים.
  • בנוסף, יש להקפיד על התקנת שסתום מעקף בעל ארבעה כיוונים שנועד לסגור את אספקת המים במקרה של הצפה במיכל האחסון. כניסת אחד של השסתום מסופקת עם מים שעברו דרך מסנן מכני, מהשני – מים מסופקים לקרום האוסמוזה ההפוכה.
  • שאר המחברים מחוברים בפער שבין מיכל האחסון לקרום. במקרה של התקנת מערכת שבה אין מיכל אחסון, שני המחברים מופנים למערכת הביוב.
  • להתקנת ברז מי שתייה על כיור, יש צורך להכין מלחציים לצינורות ואגוזים מהודקים. אם אין חור ברז מתאים, יש לחתוך אותו באמצעות מקדחה ומקדח יהלום..

חָשׁוּב! בעת התקנת המסנן, יש צורך להתקין את המהדק על צינור הניקוז, שאמור להיות ממוקם מעל החותם ההידראולי.

  • לאחר השלמת ההתקנה, שטוף את המערכת על ידי ניקוז מים מסוננים. כדי לבצע מניפולציה זו, יש לסגור את השסתום למיכל, ולהשאיר את השסתום פתוח לזמן מה. לאחר מילוי תנאי זה, סגור את הברז ופתח את המיכל. לאחר שהוא מלא, יש לשטוף את כל המים בביוב. אם אתה עוקב אחר כל ההמלצות לעיל, אתה יכול להיות בטוח באיכות הנכונה של המים המסוננים..

כיצד להאריך את חיי המערכת? החלפת מחסניות דיו

  • בתהליך טיהור המים בבית, חשוב לשמור על מצבם התקין של צמחי אוסמוזה הפוכה על ידי החלפת חומרים מתכלים בזמן.
  • בהתחשב בכמות המים המטוהרים, שאפשר לעקוב אחרי כמותם בהתאם לקריאות המונים, יש לבצע החלפת מסננים מכניים ופחמן לפחות אחת ל 3-6 חודשים;
  • חיי השירות של קרום אוסמוזה הפוכה משתנים גם הם, בהתאם לכמות, לטמפרטורה ולאיכות המים, בין שנה ל -5 שנים..

ניתן לשפוט את הצורך בהחלפת הממברנה לפי האותות הבאים:

  • ירידה בלחץ במערכת;
  • הידרדרות במאפייני האיכות של מים מסוננים;
  • משקעים בקרום.

חָשׁוּב! אם מערכת הניקוי לא הופעלה במשך שבוע, יש לחטא את הממברנה..