Filtr 7-stopniowy osmoza: zasada działania i komponenty

System odwróconej osmozy RO7 został stworzony, aby zapewnić wodę pitną najlepszej jakości dla całej rodziny. Jego 7-etapowy proces filtracji eliminuje do 99,9% zanieczyszczeń znajdujących się w wodzie, takich jak bakterie, wirusy, chlor, fluor, metale ciężkie, ołów i tysiące innych, zapewniając nieograniczony dostęp do czystej, bezpiecznej w spożyciu wody.

Podstawowe Elementy Systemu Filtracji

Filtr narurowy jest głównym i podstawowym elementem systemu filtracji. Na filtry składają się z korpus narurowy (obudowa) oraz wkład filtracyjny. Korpusy narurowe montowane są na głównym dopływie doprowadzającym wodę do ujęcia. Filtr narurowy cechuje nieskomplikowany montaż, a wymiana wkładu nie powinna sprawiać większych problemów.

Korpusy narurowe

Korpusy filtrów narurowych mają różne wymiary, a co za tym idzie różnią się przepływem i powierzchnią filtracji. W ofercie można znaleźć korpusy narurowe różnych producentów: Supreme, Aquafilter, Aquaphor, Cintropur oraz UST-M. Obudowa filtra wody występuje w dwóch wariantach: niebieskim lub przeźroczystym.

Bezbarwna obudowa filtra wody pozwala na szybką ocenę stanu zabrudzenia wkładu, jednak należy pamiętać by tego typu filtry narurowe nie były montowane w miejscu nasłonecznionym. Każda obudowa filtra wody znajdująca się w ofercie wykonana jest z materiałów odpornych nawet na mocne uszkodzenia, zużycie oraz pozostałe czynniki zewnętrzne.

Dobrej jakości korpus narurowy powinien charakteryzować się wysoką wydajnością, możliwością podłączenia ciśnieniomierza (manometru) oraz być wyposażony w zawór odpowietrzający, pozwalający usunąć powietrze nagromadzone w filtrze po wymianie wkładu. Warto, aby korpus posiadał gwintowany otwór wlotowy i wylotowy z mosiężną wtopką. Pozwoli to na proste i bezpieczne wkręcanie i wykręcanie odpowietrznika i ciśnieniomierza.

Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie

Filtr Odwróconej Osmozy - Budowa i Zasada Działania

Filtr odwróconej osmozy budzi wiele wątpliwości.

Membrana RO - serce systemu

Sercem całego układu jest membrana RO, która zamknięta jest w obudowie. To właśnie membrana robi najważniejszą część filtracji. Gdybyśmy nawet pozbyli się prefiltrów, membrana będzie nadal spełniała swoją rolę. Woda RO dobrej jakości zostanie wyprodukowana. Reasumując, obecność prefiltrów nie wpływa na jakość produkowanej wody, a jedynie przedłuża żywotność membrany.

Prefiltry

W sprzedaży dostępne są zestawy, które zawierają tylko jeden, lub dwa prefiltry z tym, że zawsze w skład zestawu wchodzi filtr węglowy. W przypadku dwóch prefiltrów spotkałem się z różnymi układami - albo pierwszy jest sedymentacyjny, albo węglowy. Jak wymienialiście prefiltry, zauważyliście pewnie, że pierwszy z nich jest najbardziej brudny, zwykle brązowy.

Wyłapuje on grube śmieci, które mogą dostać się do układu z instalacji wodnej. Zasadniczo, po tym filtrze można już montować dodatkowy osprzęt (pompa podnosząca ciśnienie lub zawór czterodrożny), bez obawy, że sprzęt zostanie „zatkany” śmieciami. Jednakże, w zestawach takich jak przedstawione na schemacie, wszystkie prefiltry połączone są ze sobą fabrycznie i nie jest możliwe wpięcie czegokolwiek pomiędzy nie.

Filtr sedymentacyjny 1um, montowany za węglem, a przed membraną, ma zabezpieczyć membranę przed tym, co przedostało się filtr 5um, oraz węgiel, a dodatkowo wyłapuje drobinki węgla, które mogą odrywać się od bloku węglowego. Taki układ prefiltrów jak na rysunku, zapewnia odpowiednie zabezpieczenie membrany osmotycznej przed zapchaniem mikroporów, a jednocześnie minimalizuje spadek przepływu występujący na zapychających się prefiltrach.

Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?

Właściwe prefiltry (także żywica DI) umieszczone są w obudowach, które wymuszają przepływ wody w konkretny sposób. Typowa puszka 10″ na prefiltry lub żywicę. W przypadku filtra DI w rozmiarze 10 cali sytuacja wygląda podobnie. Stosuje się tam dodatkowy wkład (puszkę), który powoduje, że woda przepływa „po bokach” tejże puszki , a potem dostaje się do niej dołem i przeciskana jest przez żywicę ku górze.

Zasada działania membrany osmotycznej

Cała zasada działania zawarta jest w nazwie „odwrócona osmoza”. Osmoza - dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. W kontekście osmozy roztwór z którego ubywa rozpuszczalnika nazywa się hipotonicznym, tego w którym przybywa nazywa się hipertonicznym.

Przenikanie wody przez membranę powoduje, że ubywa wody czystej, a przybywa brudnej, z tym że jak teraz widać, brudna robi się bardziej czysta (rozcieńczanie), a czysta robi się bardziej brudna (zagęszczanie). Ale co się dzieje - w wyniku wyrównywania stężeń, ciśnień osmotycznych po obu stronach membrany, rośnie poziom wody po jednej ze stron, tworzy się więc ciśnienie hydrostatyczne, „produkowane” przez rosnący, naciskający słup wody.

To ciśnienie hydrostatyczne ogranicza osmozę, powoduje, że osmoza nie „wyciągnie” całej czystej wody, bo naciskający słup wody będzie wodę przepychał z powrotem na „czystą” stronę. Uzupełniając więc definicję, w takim układzie dochodzi do wyrównania ciśnień, nie stężeń po obu stronach membrany osmotycznej, a ciśnienie osmotyczne działające w kierunku wody brudnej równoważone jest przez ciśnienie hydrostatyczne działające w kierunku wody czystej.

Układ dąży do równowagi, w której suma ciśnień (hydrostatycznego i osmotycznego) po jednej stronie membrany jest równa sumie ciśnień po drugiej. Skoro ciśnienie hydrostatyczne nie pozwala na dalsze przenikanie wody czystej, to znaczy, że my naciskając wodę po stronie „woda mniej zanieczyszczona” możemy cały ten proces odwrócić i „wycisnąć” wodę czystą, niemalże jak przez sito.

Przeczytaj także: Oczyszczacz Duux: konserwacja filtra

Woda dostająca się pomiędzy membranę RO a separator zasilania jest przeciskana przez membranę (czyli już jest RO), płynie spiralnie dookoła rurki, tak jak kartki są nawinięte, aż dojdzie do początku kartki (wpuszczonego w rurkę), a dalej z rurki do akwarium. Na tym rysunku mniej widać spiralną drogę wody RO, ale za to ładniej widać gdzie RO jest zbierana, i jak przepływa woda brudna.

Woda przez membranę może przepływać w obie strony, tzn. jak odetniemy zasilanie, to mamy sytuację, że po jednej stronie membrany jest woda czysta, po drugiej brudna. Woda czysta zgodnie z ciśnieniem osmotycznym (bo nie ma hydrostatycznego) zostanie wyssana do wody brudnej, popłynie więc spiralnie, ale wstecznie, przedostanie się przez membranę osmotyczną i trafi do wody odrzuconej. Przy okazji, te zanieczyszczenia, które przedostały się na czystą stronę zostaną zagęszczone. To jest główna przyczyna, że TDS pierwszej porcji wody z nieużywanego przez jakiś czas filtra jest wysoki.

Na szczęście, w większości obecnie stosowanych zestawów, tam gdzie wylatuje woda czysta, montowany jest zawór zwrotny. Może go nie być widać, bo umieszczony jest w kolanku wkręconym w obudowę membrany, ale zapewniam że tam jest. Dzięki temu zaworowi, jeśli dojdzie do wstecznego wypływu wody do ścieku, to zassana będzie tylko woda z rurki, na której owinięta jest membrana, a nie z całego układu wody czystej. W najgorszym wypadku możliwa jest nawet ucieczka wody z całego wkładu DI, jak np. nie ma zaworu na dolewce, tylko na zasilaniu filtra.

Literatura podaje, że wsteczny przepływ wody bardzo niszczy membranę, zaleca się więc w każdym systemie założenie takiego kolanka z zaworem zwrotnym.

Ogranicznik ścieku (restryktor)

Aby zwiększyć ciśnienie, a w zasadzie wygenerować ciśnienie, które będzie przeciskało wodę przez membranę, stosuje się ograniczniki ścieku, zwane też restryktorami. Reasumując, im większa wartość ogranicznika, tym większy przez niego przepływ, a co za tym idzie, mniejsze ciśnienie działające na membranę, mniej wody RO będzie produkowane.

Po pierwsze, jeśli więcej wody ma być wyprodukowane, to więcej wody musi przez układ przelecieć, po drugie, dużo wody przelatuje, to dużo jest odpadów, które muszą z odpowiednia ilością wody trafić do ścieku, po trzecie - im więcej GPD, tym większe pory w membranie, więc przyłożenie większego ciśnienia będzie powodowało przeciskanie się „brudu” do wody RO.

Przy instalacji nowych filtrów zaleca się płukanie. Należy zdjąć ogranicznik ścieku. Cała woda przeleci przez membranę do ścieku. Poleca się, aby takie płukanie przeprowadzać co jakiś czas, aby duży przepływ wody przez membranę oczyścił przestrzeń wody wejściowej i odrzuconej (jak tego jeszcze nie zauważyliście, to ta sama przestrzeń). Czasem stosuje się rozwiązania elektroniczne, które albo, co jakiś czas robią By-Pass ogranicznika, albo po otwarciu dolewki na chwilę się otwierają i płuczą automatycznie membranę.

Zawór Czterodrożny: Zasada Działania

Pewnym przełomem było zainstalowanie zaworu (elektrozaworu) odcinającego dopływ wody do membrany. Takie rozwiązania były nie dość że drogie, to jeszcze awaryjne (zacinanie elektrozaworu). Wymyślono więc, że można użyć do odcięcia zasilania tzw. zawór czterodrożny. Zawór czterodrożny to w sumie połączenie czujnika ciśnienia i zaworu.

Otwieramy zawór do akwarium, działa membrana, płynie woda, produkowany jest ściek i RO. Automatyczna dolewka, nie ważne pływak czy elektrozawór, zamyka nam obwód podłączony do OUT-3. Membrana dalej pracuje bo przyjmuje wodę płynącą przez IN-1 do OUT-2, ale woda RO nie wypływa, więc w układzie niskiego ciśnienia pomiędzy OUT-3 i IN-4 rośnie ciśnienie.

Wraz ze wzrostem ciśnienia, gumowy krążek wbudowany w zawór czterodrożny zaczyna się wyginać w kierunku IN-1/OUT-2, aż w końcu przerywa przepływ z IN-1 do OUT-2, zostaje odcięte zasilanie membrany osmotycznej, woda nie leci ani do ścieku, ani do akwarium. Jeśli otworzymy zawór przy akwarium, ciśnienie pomiędzy OUT-3 i IN-4 spadnie i pojawi się przepływ pomiędzy IN-1 i OUT-2.

Kluczem więc do odcięcia zasilania membrany jest utrzymanie ciśnienia za membraną. I tutaj znowu pojawia się zaworek zwrotny w kolanku. Jeśli nie mieliśmy zaworu czterodrożnego, a chcemy go dołożyć, należy zawsze zaopatrzyć się w zawór zwrotny, bo najprawdopodobniej go nie ma.

Z punktu widzenia układu ciśnień, przy braku zaworu zwrotnego, zawór czterodrożny zamontowany jak opisałem nie będzie działał. Logicznym więc się wydaje odcięcie drogi ucieczki wody, czyli zamknąć dolewkę, a zawór czterodrożny odetnie ściek.

Pompa Wspomagająca

Aby odwrócona osmoza była efektywna, w instalacji wodnej musi być odpowiednie ciśnienie. Przede wszystkim, zmniejsza się produkcja wody RO, ale to nie problem, można poczekać. Niestety ze spadkiem ciśnienia membrana zaczyna przepuszczać więcej zanieczyszczeń. Mało tego, większość elementów (restryktor przepływu, zawór czterodrożny, czy zbiornik zapasowy) są obliczone dla określonego ciśnienia.

Instaluje się pompę podnoszącą ciśnienie i tu zaskoczenie, bo ona też nie działała jak powinna. Czujnik pracy na sucho cały czas rozłączał prąd zasilający pompę. Miałem system RO z pompą w celach dekoracyjnych. Jak zauważyłem i puknąłem czujnik, to pompa się włączała. W końcu zainstalowałem hydrofor i jestem zadowolony.

Jak kupujecie pompę, sprawdźcie, czy w zestawie są dwa czujniki ciśnienia. Pompę montuje się przed membraną RO, zgodnie z opisem IN-OUT, a czujnik niskiego ciśnienia (zwykle ma napis LOW) podłączamy do zasilania wody. Można go wpiąć po pierwszym filtrze sedymentacyjnym, albo bezpośrednio przed membraną, ale zawsze przed pompą. Ten czujnik zabezpiecza pompę przed pracą na sucho.

Drugi czujnik HIGH wpinamy na wyjściu wody RO, jeśli jest zawór czterodrożny, to za zaworem. Ten czujnik odcina dopływ prądu do pompy, jeśli woda nie musi być produkowana. Innymi słowy czujnik wysokiego ciśnienia rozwiera elektrykę ja czuje wysokie ciśnienie, czujnik niskiego ciśnienia rozwiera elektrykę jak wyczuje niskie ciśnienie.

Dodatkowe Funkcjonalności

Każdy system odwróconej osmozy może zostać wzbogacony o dodatkowe funkcjonalności, dokupując specjalne wkłady. Każdy wkład ma specjalne złoże, które dzięki swoim właściwościom wzbogaca wodę w dodatkowe składniki lub zmienia jej właściwości.

  • Wkład rewitalizujący wodę: Jego wnętrze stanowi magnez w najczystszej postaci.
  • Wkład mineralizujący: Wzbogaca przefiltrowaną wodę w ważne dla organizmu składniki. Woda przepływając przez mineralizator zyskuje takie pierwiastki jak: wapń, magnez, sód, potas, chlorki.
  • Wkłady bioceramiczne: Działają na zasadzie promieni podczerwieni FIR. Molekuły wody zostają rozbite na małe części. Po jego zastosowaniu właściwości fizyczne wody zmieniają się na bardziej korzystne dla ludzkiego organizmu.
  • Wkład jonizujący (alkalizer): Wkład nasyca wodę wodorem, dzięki czemu redukuje jej potencjał REDOX. Podnosi pH wody, stając się skutecznym antyutleniaczem.

7-stopniowy Filtr Odwróconej Osmozy RO7

W filtrze RO7 woda przepływa kolejno przez następujące wkłady:

  1. FCPS20: Wkład piankowy mechaniczny wykonany z włókniny polipropylenowej usuwa większe nierozpuszczone w wodzie zanieczyszczenia mechaniczne jak rdzę, zawiesiny, piasek, muł, itp. do wielkości 20 mikronów.
  2. FCBL10: Wkłady węglowe blokowe poprawiają smak i zapach wody, usuwają zanieczyszczenia mechaniczne większe niż 10 mikronów, usuwają chlor i jego trujące pochodne, eliminują ołów i toksyczne metale ciężkie, usuwają związki organiczne (m.in. bakterie).
  3. FCPS5: Wkład piankowy mechaniczny usuwający zanieczyszczenia do wielkości 5 mikronów.
  4. VONTRON/HELLOPURE: Membrana osmotyczna spełniająca najwyższe normy NSF. Jest to najdokładniejsza metoda oczyszczania wody, dzięki której zatrzymywanych jest do 99,99 % wszelkich rozpuszczonych w wodzie zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, bakterii, wirusów, związków chemicznych, metali ciężkich z dokładnością do 0,001 µm.
  5. AV-GAC-L: Wkład węglowy liniowy wypełniony złożem węgla aktywowanego. Zawarte we wkładzie złoża węgla aktywowanego znacznie poprawiają walory smakowe i zapachowe wody, redukując chlor i inne związki organiczne.
  6. AV-MIN-L: Wkład mineralizator liniowy. Filtracja osmotyczna usuwa z wody do 99,99% wszystkich zanieczyszczeń oraz minerałów. Mineralizator dolomitowy AV-MIN-L wzbogaca wodę w minerały utracone w procesie filtracji osmotycznej. Woda przepływając przez mineralizator wzbogacona zostaje w pierwiastki niezbędne dla organizmu ludzkiego, takie jak: wapń, magnez, potas, sód.
  7. AV-REDOX-L: Wkład jonizujący (alkalizer). Wkład nasyca wodę wodorem, dzięki czemu redukuje jej potencjał REDOX. Podnosi pH wody. Woda staje się skutecznym antyutleniaczem.

Dodatkowo, system wyposażony jest w zbiornik magazynujący wodę o pojemności 12L brutto.

Dodatkowe akcesoria i funkcje

  • AQUA STOP - zawór antyzalaniowy
  • Zestaw do pomiaru ciśnienia wody
  • Zestaw do przepłukiwania membrany RO

tags: #filtr #7 #stopniowy #osmoza #zawor #czterodrozny

Popularne posty: