Обратный осмос

В процессе обратного осмоса под давлением от 8 до 50 атм вода фильтруется через полупроницаемую мембрану, задерживающую 98-99,8% всех растворенных примесей ионного происхождения. Селективность к органическим веществам зависит от их природы.
  При работе установки обратного осмоса исходная вода разделяется на 2 потока (тангенциальная фильтрация): прошедшую через мембрану очищенную воду – пермеат (40-80% исходной воды) и концентрат (60-20% исходной воды), уносящий с собой подавляющее количество растворенных в исходной воде примесей.
  При этом в сточные воды (концентрат) практически не добавляются дополнительные вещества (используемое количество вспомогательных веществ, например, ингибитора осадкообразования в виде раствора, составляет 0,5-1,0 мг/л). Концентрат представляет собой те же соли, что поступили в установку с исходной водой, но в более концентрированном виде.
   Основными характеристиками мембранных процессов является селективность и рабочее давление. Селективность принято рассчитывать по формуле:


где         хf – концентрация растворенных веществ в исходной воде; xp – концентрация растворенных веществ в пермеате.

  Рабочее давление в процессе обратного осмоса зависит от солесодержания исходной воды и типа мембран. Обратноосмотические установки деминерализации вод с общим солесодержанием до 1500 мг/л с высокоселективными полиамидными мембранами, (селективность до 99-99,5%), требуют для нормальной работы 16-18 бар. Низконапорные мембраны в аналогичных условиях требуют 6-11 бар, но их селективность ниже – 97-98%. Нанофильтрационные мембраны отличаются тем, что задерживают главным образом двухвалентные ионы (в том числе Ca и Mg, определяющие жесткость) и пропускают 10–50% одновалентных ионов.
  Для водоподготовки в муниципальном хозяйстве (получение питьевой воды) обычно применяются процессы низконапорного обратного осмоса (если есть превышения СанПин по хлоридам, фторидам, натрию, калию, литию и другим одновалентным ионам) и нанофильтрации (если отмечается превышение требований к питьевой воде по сухому остатку, сульфатам, жесткости).
  Важным вопросом в практике применения обратного осмоса и нанофильтрации является правильный подбор оборудования предочистки воды. В частности, исходную воду необходимо очистить от взвешенных и коллоидных частиц, трехвалентного железа и марганца, в отдельных случаях требуется изменение рН и/или дозирование в исходную воду ингибиторов осадкообразования (антискалантов, антискалянтов), позволяющих продлить срок службы мембран.
  При правильном подборе оборудования, схемы с применением мембранных методов водоподготовки обладают большой надежностью и долговечностью, позволяют снизить потребление реагентов, уменьшить расходы на утилизацию стоков и в целом сократить эксплуатационные затраты на водоподготовку.