Осмос – явление, лежащее в основе обмена веществ всех живых организмов и подразумевающее поступление питательных веществ в клетку, и выведение из нее метаболитов. Реализация этих процессов осуществляется через полупроницаемую мембрану, пропускающие молекулы одних веществ и препятствующие прохождению других. Если по разные стороны полупроницаемой мембраны, которая способна пропускать только молекулы воды, находятся солевые растворы с различной концентрацией, закономерно ожидать выравнивания концентрации, которое приведет к перемещению молекул воды из менее концентрированного раствора в сторону раствора с большей концентрацией. Движущей силой в данном случае является осмотическое давление.
Обратный осмос – понятие, имеющее место в том случае, когда на раствор с большей концентрацией воздействуют внешним давлением, величина которого превышает осмотическое. В этом случае происходит перемещение молекул воды в обратном направлении, то есть от более концентрированного раствора в сторону раствора с меньшей концентрацией. Таким образом, избыточное давление, величина которого превышает величину осмотического, «заставляет» молекулы воды диффундировать через мембрану в обратном направлении, противоположном прямому осмосу.
В основе работы систем обратного осмоса лежат баромембранные технологии, в соответствии с которыми движущей силой процесса является разница давлений, создаваемая по обе стороны полупроницаемой мембраны.
Фильтрационная мембрана представляет собой композитный полимер, характеризующийся неравномерной плотностью и состоящий из двух слоев, которые неразрывно соединены между собой. Толщина наружного слоя составляет 0,00001 дюйма. Он выполняет барьерную функцию и лежит на менее плотном слое толщиной 0,005 дюймов. Мембрана обратного осмоса является фильтрующим элементом, отвечающим всем требованиям, в связи с этим, теоретически, в воде, пропущенной через мембрану, независимо от исходной концентрации минеральных веществ в воде, не должно присутствовать примесей вообще. Фактически, в воде, пропущенной через фильтр, присутствует незначительное количество минеральных примесей в концентрации 6-7 мг/л, что также соответствует санитарным требованиям, предъявляемым к питьевой воде..
На первом этапе, вода проходит очистку на фильтре тонкой очистки с размером пор 10 мкм. После чего насос повышения давления подает воду на мембранный модуль. Под действием давления, превышающего осмотическое, часть воды фильтруется через поры мембраны, при этом очищаясь от большинства растворимых частиц (соли металлов, органические соединения, вирусы и бактерии). Очищенная вода, прошедшая через обратноосмотическую мембрану (пермеат), поступает в резервуар чистой воды после установки.
Часть воды, не прошедшая через поры мембраны, вместе с отфильтрованными на мембране загрязнениями (концентрат), сбрасывается в канализацию.
Для уменьшения кол-ва воды сбрасываемой в канализацию , часть концентрата возвращается по линии рецикла на всасывающую линию насоса высокого давления и снова фильтруется на мембране обратного осмоса.
В процессе фильтрации на внешней поверхности мембраны накапливается частицы отфильтрованных веществ (увеличивается концентрация солей в воде перед мембраной). Для удаления с поверхности мембраны загрязнений, установка периодически в автомате выходит в режим промывки: закрывается клапан отведения пермеата, на полное сечение открывается клапан выпуска концентрата, увеличивается расход воды, проходящий вдоль наружней поверхности мембраны, который смывает, накопленные на поверхности мембраны загрязнения.