Нужно ли менять мембрану обратного осмоса? 

Скажем сразу – менять мембрану обратного осмоса нужно. Почему? Потому что на мембране постепенно и одновременно происходит три вещи: 

1) мембрана забивается накипью (солями жёсткости, железом и т.д.). 

2) мембрана постепенно разрушается под воздействием проскочившего через предочистку хлора. 

3) мембрану едят бактерии, которые поселились на ней. 

Каков результат? В первом случае производительность мембраны обратного осмоса падает; аппарат может вообще перестать пропускать воду. Во втором и третьем случае поток воды будет увеличиваться (поскольку мембрана становится более "дырявая"). Но одновременно ухудшается очистка воды, и уже не то что соли могут пройти через мембрану обратного осмоса, а и целые колонии бактерий. 

Соответственно, чтобы эти процессы не влияли на качество очистки воды, мембрану обратного осмоса нужно менять. И мы подходим ко второму вопросу: 

Как часто требуется менять мембрану? 

К сожалению, нельзя однозначно сказать, как часто требуется менять мембрану. В одном случае мембрана обратного осмоса прослужит до 5 лет. В другом – не прослужит года. Это очень сильно зависит от состава воды и количества очищенной воды. В среднем срок службы мембраны составляет 3 года. Это среднее количество времени для замены мембраны. 

Как определить, пора ли менять мембрану, если не хочется менять её наугад? Очень просто. Если снижается скорость очистки воды, то мембрана забита накипью и другой грязью. И как только вас перестаёт устраивать количество очищенной воды, то мембрану пора менять. 

Определить, пора ли менять мембрану из-за её разрушения хлором и бактериями, сложнее. Показатель – ухудшение качества очистки воды. Показатель качества очистки воды – это общее содержание солей в воде. Или, английскими буквами, TDS. 

На хорошей мембране обратного осмоса вода очищается до уровня 10-30 миллиграмм солей на литр. Этот показатель также зависит от состава неочищенной воды, как и ресурс мембраны.  То есть, он может быть больше, а может быть меньше. Как бы то ни было, если мембрана разрушена, то это значение вырастает вдвое, а если за аппаратом обратного осмоса не следить, то и больше. 

В принципе, если содержание солей в очищенной воде выросло в 2 раза, то это показатель того, что мембрана разрушается, и пора думать о замене. 

Как измерить общее содержание солей для того, чтобы определить, требуется ли менять мембрану?

С помощью прибора под названием солемер, или TDS-метр. Он свободно продаётся во множестве магазинов и стоит от 400 до 600 гривен. Если будете брать, то берите с температурной компенсацией. Иначе у вас будут разные значения количества солей в зависимости от температуры воды. 

Есть другой способ, менее надёжный, но и менее дорогой – определить, требуется ли менять мембрану. Возьмите гладкую блестящую поверхность, например, зеркальце. И капните на него каплю очищенной воды. Вода достаточно быстро испарится. А на стекле-зеркале останется еле-заметное пятнышко высохшей соли. Если вы капаете каплю, и после высыхания пятно соли интенсивнее в 2 раза, то мембрана стала очищать воду хуже. 

Оба способа определения, пробита ли мембрана, не работают, если у вас установлен минерализатор. 

Итак, обратный осмос. Или, другими словами, осмос наоборот, в другую сторону. Что же такое осмос как таковой?

Осмос – это такое физическое явление. Чтобы описать его понятнее, давайте будем идти постепенно, шаг за шагом. Для начала представьте себе ёмкость.

Теперь представьте, что эта ёмкость  разделяется напополам гибкой перегородкой (например, из тонкой резины).  Получается две камеры.

Что будет с перегородкой, если в обе камеры налить одинаковый объём воды? Ничего. Она будет неподвижна, в равновесии.

Теперь в одну камеру наливаем хороший, крепкий раствор сахара. А во вторую – такое же количество  обычной воды.

Что произойдёт?

Гибкая перегородка выгнется в сторону чистой воды – её "выдавливает" раствор сахара.

Та сила, которую нужно приложить к перегородке, чтобы вернуть её в исходное, расновесное положение (как она была в случае с водой в обеих камерах), называется "осмотическое давление". То есть, это определённая сила. Отчего она возникает?

Оттого, что в одной камере есть то, чего нет в другой, в нашем случае это сахар. Такое состояние, в котором в одном месте что-то есть, а в другом чего-то этого нет, называется "разность потенциалов". И всегда возникает движение от большего к меньшему, в сторону уравновешивания.

Что будет, если гибкую перегородку в ёмкости сделать полупроницаемой? То есть такой, чтобы через неё мог пройти сахар?  Под воздействием осмотического давления сахар устремится в камеру, где сахара нет. Движение будет проходить до тех пор, пока количество сахара в двух камерах не выравняется.

Но что произойдёт, если полупроницаемая перегородка между камерами сможет пропускать воду, но не будет пропускать сахар? Ведь "стремление" к равновесию у системы осталось. Осмотическое давление осталось.

В этом случае вода будет проникать в камеру с сахаром, разбавляя его. Вот этот процесс называется "осмос". Он очень распространён в живой природе: питание организмов как на уровне клеток, так и на уровне целой пищеварительной системы происходит именно по типу осмоса.

Что же такое обратный осмос? Это осмос наоборот. Однажды, почти сто лет назад, люди задумались: вот есть две камеры, одна с раствором солей, другая с чистой водой. Камеры разделены полупроницаемой перегородкой, вода может пройти через неё, а соли – нет. В обычном состоянии вода стремится в камеру с рассолом. Но что будет, если на камеру с рассолом оказывать давление?

Произойдёт вот что. Чем больше давления оказывается на камеру с рассолом, тем меньше вода может в неё поступать через полупроницаемую перегородку. При определённом давлении вода в камеру перестанет поступать. Кстати, это давление и равно осмотическому давлению.

При дальнейшем увеличении давления вода, содержащаяся в рассоле, будет выдавливаться через полупроницаемую перегородку в камеру с чистой водой. Это процесс, обратный осмосу – то есть, обратный осмос.

В процессе обратного осмоса наш раствор сахара концентрируется (то есть сахара по отношению к воде становится больше, чем было в начале), а количество чистой воды в другой камере увеличивается; камера пополняется опреснённой водой. То есть, по сути, мы видим процесс обессахаривания. В более общем смысле это деминерализация (или опреснение, или обессоливание).

Некоторое время (примерно, лет тридцать-сорок) с этим явлением ничего не делали, не могли придумать, зачем оно нужно. Но, когда люди стали осваивать пустынни (Арабские Эмираты и соседние государства), стал ребром вопрос в питьевой воде. Дистиллировать воду очень дорого. Но вот обратный осмос…

Первые аппараты обратного осмоса были нужны для того, чтобы опреснять морскую воду. Для этого применялись высокие давления (порядка 60 бар); можно сказать, гипер-давления. Поэтому процесс обратного осмоса другими словами называется "гиперфильтрация", то есть, сверх-очистка.

Далее процесс пошёл в стророну уменьшения объёмов, примерно одновременно с ухудшением качества водопроводной воды вследствие её загрязнения.  И вскоре появились системы обратного осмоса, доступные каждому. Естественно, вначале они появились за рубежом. Потом стали продаваться и у нас.

Собственно говоря, современные системы гиперфильтрации предназначены для очистки водопроводной или скважинной воды от различных вредных примесей. Вредные примеси (нитраты, тяжёлые металлы и т.д.) отсеиваются на полупроницаемом барьере (мембрана обратного осмоса). Потребителю достаётся чистая и безопасная вода.

Естественно, системы гиперфильтрации используются и в промышленных целях – как деминерализаторы в технологических процессах, для обессоливания морской воды, в качестве замены дистилляторам и для многих других целей.

Со временем были разработаны мембраны, которые могут пропускать большие примеси, чем соли. Так, появились нанофильтрация (умягчает воду, убирает соли тяжёлых металллов, бактерии, вирусы, органические примеси), ультрафильтрация (убирает бактерии, органические примеси, вирусы), микрофильтрация (убирает бактерии и крупные примеси).  В большей степени эти процессы используютсяв промышленности. Хотя есть и бытовые варианты.

Но до сих пор спектр систем обратного осмоса наиболее распространён, так как он в наилучшей степени удаляет из воды вредные вещества.