Почему важно поддерживать давление в баке обратного осмоса в пределах нормы

Определение параметров бака

В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен – если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости – можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.

Рис. 6 Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака

Еще один метод вычислений – расчет необходимого объема гидробака по мощности используемого электронасоса.

В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает – плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.

Рис.7 Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии

Причины недостаточного поступления воды в бак

Проблема, с которой можно столкнуться, это то, что вода в накопительный бак не набирается. Причин этому может быть несколько.

Первая – недостаточное давление на входе. В водопроводе может быть слишком низкое давление, что приводит к тому, что вода не проходит через мембрану обратного осмоса , поскольку для полноценного прохождения через нее необходимо избыточное давление. Поэтому при низком давлении вода и не поступает в накопительный бак, и, соответственно, не создается необходимое давление для того, чтобы четырехходовой клапан перекрыл поток воды. Симптомами такого нарушения являются постоянный слив воды в дренаж и недостаточный поток из крана фильтрованной воды. Кстати, постоянный слив воды в дренаж может быть связан и с нарушением работы обратного клапана в корпусе мембраны, а также со сбоями в работе четырехходового клапана. В этом случае замена или очистка указанных элементов прекращает несанкционированный слив.

Другой проблемой является чрезмерное загрязнение системы префильтрации. При неправильной эксплуатации и несвоевременной замене картриджей полипропиленовые наполнители могут загрязняться до такой степени, что просто перестают пропускать воду. Это приводит к резкому падению давления воды, которое мешает проходить ей через мембрану обратного осмоса. Это одна из самых частых ситуаций, с которыми сталкиваются пользователи в случае нарушения работы фильтра . Поэтому критически необходимы регламентное обслуживание фильтровальной системы и своевременная замена фильтров. Тем более, что при неправильной работе системы префильтрации возрастает риск выхода из строя самой мембраны обратного осмоса.

Собственно мембрана является самым долгоживущим элементом фильтровальной системы, поэтому необходимость ее замены – достаточно редкое явление. Выяснить, работает ли мембрана нормально, можно, установив новые префильтры. Если после их замены вода в бак стала набираться нормально, проблема не в мембране.

Впрочем, мембрану можно проверить, включив поток воды напрямую, без использования бака. Это покажет, нормально ли работает мембрана обратного осмоса.

Могут возникать иногда и другие проблемы, но они встречаются очень редко и требуют обращения к специалистам, которые обслуживает фильтровальную систему.

Повреждение накопительного бака – также причина недостаточного поступления воды

Точно так же невозможно заменить резиновую диафрагму, поскольку бак не является разборной системой из-за того, что требует целостности контура для поддержания постоянного рабочего давления.

Если вдруг случилось, что в баке понизилось давление, например из-за стравливание воздуха через ниппель, необходимо восстановить рабочее давление, которое составляет 0,3-0,5 атмосферы. Это возможно только с использованием электронного манометра, так как обычный не дает достаточной точности.

Для чего нужна предподготовка воды и как она происходит?

Качество предварительной очистки воды перед подачей ее на мембрану обратного осмоса имеет большое значение, поскольку именно от него зависит срок службы мембранного элемента. Необходимо помнить, что бытовая система обратного осмоса предназначена для доочистки водопроводной воды, предварительно очищенной на централизованных станциях, или воды, прошедшей очистку на локальных установках подготовки воды. Бытовые системы обратного осмоса не предназначены для прямой очистки воды из скважины или колодца, так как в большинстве случаев такая вода содержит значительные количества различных примесей – железо и марганец, соли жесткости, природные органические вещества и другие.

Все эти примеси эффективно удаляются обратным осмосом, но очень быстро выводят из строя наиболее дорогостоящий элемент системы – обратноосмотическую мембрану (рис. 4). Поэтому очистка неподготовленной воды с помощью бытового обратного осмоса является прежде всего нецелесообразной с экономической точки зрения.

Рис. 4. Загрязнение мембраны бытового осмоса вследствие очистки воды ненадлежащего качества

На этапе предподготовки в бытовых системах используются, в основном, три картриджных фильтра (префильтры) (рис. 5):

1. Полипропиленовый картридж механической фильтрации с рейтингом фильтрации 5–10 микрон, предназначенный для удаления всевозможных механических примесей, встречающихся в водопроводной воде – песчинок, частиц ржавчины и окалины и прочих частиц. Удаление таких примесей продлевает срок службы последующих картриджей и системы в целом. Срок службы картриджа механической фильтрации зависит от мутности очищаемой воды и составляет в среднем 3–6 месяцев. Несвоевременная замена картриджа, забившегося накопленными механическими примесями, может привести к снижению давления воды на входе в мембранный элемент и вследствие этого к снижению производительности системы.

Рис. 5. Типы картриджей фильтрации:

а) полипропиленовый картридж механической фильтрации; б) картридж с гранулированным активированным углем; в) картридж типа «карбон-блок»

2. Картридж с гранулированным активированным углем для удаления из водопроводной воды природных органических веществ и активного хлора, негативно влияющих на обратноосмотическую мембрану. В качестве наполнителя картриджа в данном случае может использоваться как кокосовый, так и битуминозный активированный уголь. Первый относится к микропористым углям и эффективно удаляет из воды примеси активного хлора и хлорорганических соединений, второй является мезопористым и очень эффективен для удаления природных органических соединений, содержащихся в поверхностных водах и получаемой из них водопроводной воде. Срок службы картриджа с гранулированным активированным углем также составляет в среднем 3–6 месяцев. Реальный ресурс этого картриджа зависит от таких показателей качества очищаемой воды, как окисляемость и цветность. Несвоевременная замена картриджа на этой стадии может привести к забиванию мембранного элемента, развитию на поверхности мембраны микроорганизмов из-за проскока питательной природной органики через истощенный слой активированного угля. В свою очередь, это сократит срок службы мембранного элемента и может ухудшить качество очистки воды.

3. На третьей стадии могут применяться различные картриджи, в зависимости от типа системы обратного осмоса. В случае недорогих систем на этой стадии используется полипропиленовый картридж с рейтингом фильтрации 1 или 5 микрон для удаления частичек угля, которые могут вымываться из предыдущего картриджа, а также возможных остаточных механических загрязнений. В системах более высокого класса устанавливается картридж с использованием брикетированного активированного угля (карбон-блок), обеспечивающий не только механическую фильтрацию, но и дополнительную очистку от хлора и хлорорганики. Срок службы картриджа третьей стадии префильтрации составляет 3–6 месяцев. Таким образом, все три картриджа заменяются одновременно, что упрощает пользование бытовой системой обратного осмоса.

Какие существуют системы обратного осмоса и чем они отличаются?

Долгое время практически единственной областью применения технологии обратного осмоса оставалась промышленная водоподготовка, где существовала потребность в получении значительных количеств качественно очищенной воды с минимальными затратами энергии, реагентов и, что немаловажно, с максимально полным использованием исходной воды в качестве сырья. Промышленные системы обратного осмоса в большинстве случаев построены на основе схем с использованием рецикла концентрата – возврата части концентрата на вход установки и смешения его с исходной водой

Преимуществом таких схем является высокий выход пермеата – 50%–75%, а в некоторых случаях и до 90%. Однако, такое эффективное использование воды возможно обеспечить только за счет применения мощного насосного оборудования, позволяющего достигать высоких рабочих давлений в десятки атмосфер, соответствующей трубной обвязки и арматуры, а также контрольно-измерительных приборов и автоматики. Кроме того, промышленная технология обратноосмотической очистки воды включает многостадийную предподготовку с использованием различных реагентов, а также обязательные процедуры отмывки мембран

Промышленные системы обратного осмоса в большинстве случаев построены на основе схем с использованием рецикла концентрата – возврата части концентрата на вход установки и смешения его с исходной водой. Преимуществом таких схем является высокий выход пермеата – 50%–75%, а в некоторых случаях и до 90%. Однако, такое эффективное использование воды возможно обеспечить только за счет применения мощного насосного оборудования, позволяющего достигать высоких рабочих давлений в десятки атмосфер, соответствующей трубной обвязки и арматуры, а также контрольно-измерительных приборов и автоматики. Кроме того, промышленная технология обратноосмотической очистки воды включает многостадийную предподготовку с использованием различных реагентов, а также обязательные процедуры отмывки мембран.

Очевидно, что бытовое применение обратного осмоса исключает использование столь сложных операций и оборудования. Поэтому при создании бытовых обратноосмотических систем, предназначенных для очистки небольших количеств питьевой воды, от высоких значений выхода пермеата пришлось отказаться в угоду компактности, простоте конструкции и эксплуатации, надежности, бесшумности и, не в последнюю очередь, низкой стоимости. По этой причине для бытовых систем обратного осмоса значение выхода по пермеату невелико и, как правило, находится на уровне до 10%.

Почему важно поддерживать давление в баке обратного осмоса в пределах нормы

На чтение 4 мин. Просмотров 3.4k. Опубликовано 22.03.2019 Обновлено 29.03.2021

Фильтр обратного осмоса гарантирует самую высокую степень очистки воды. Состоит он из нескольких фильтров грубой очистки, мембранного отсека, где происходит очистка по обратноосмотической технологии, и накопительного бака, куда очищенная вода закачивается для создания давления в водопроводной системе. Бак в свою очередь состоит из стального или пластикового корпуса, куда вставлена резиновая мембрана, которая делит резервуар на две части. В верхнюю закачивается через входной патрубок очищенная вода. Из него же она подается в водопроводную сеть. Во вторую на заводе закачивают воздух. Поступающая вода сдавливает мембрану, а она, в свою очередь, под действием воздуха давит на жидкость, создавая давление в водопроводе. Технология создания напора воды проста, зависит от того, под каким давлением закачан воздух в нижнюю часть накопительного бака. Закачка производится через ниппель, который располагается сбоку емкости ниже уровня установки резинового разделителя.

Что делать если не набирается бак?

Для выявления такого рода неисправности потребуется качественная диагностика обратного осмоса, наша компания делает такого рода выездные диагностики. Что же нужно сделать?

1. Бак не будет набираться если в магистрали низкое давление. (поставить помпу для осмоса).

2. Бак также не будет набираться если забились картриджи предочистки (3 нижних). (поменять картриджи).

3. Отсутсвие воды в баке обуславливается выходом из строя клапана фильтра (4х ходовой автопереключатель). (поменять клапан).

4. Вышедшая из строя мембрана осмоса также будет причиной того, что не набирается бак. (поменять мембрану).

5. Слишком высокое давление воздуха не позволит очищенной воде набраться в накопительную емкость. (спустить избыточное давление).

5. И наконец, выход из строя мембраны бака (поломка самого бака), тоже как причина того, что не набирается бак. (поменять накопительный бак).

Наши специалисты всегда с собой имеют по наличию всё необходимое, чтобы качественно, и главное быстро устранить любую неисправность связанную с накопительными баками Атолл.

Критерии выбора

Фильтры подгруппы Boost рекомендуется покупать в тех случаях, когда давление в водопроводной системе дома меньше 3,5 атм. В этих очистителях имеется насос, благодаря которому возможна успешная работа в таких условиях.

Некоторые пользователи хотят получить в результате воду не просто очищенную, а содержащую необходимые для организма соли в оптимальной концентрации. Для такого контингента покупателей предлагаются комплексы с минерализаторами, в маркировке которых есть буква М.

Картридж при установке защелкивается, дополнительно запирается при подаче воды под давлением. Технология соединения Push-In полностью исключает протечки. Материалы и конструкция водоочистителя гарантируют удаление веществ органической, минеральной природы вне зависимости от размеров их частиц.

Особенность заключается в том, что предварительная очистка выполняется не тремя, а двумя элементами:

• механическим ситом в первом модуле;
• сорбционной массой во втором картридже.

Это уменьшает общий размер конструкции, упрощает ее размещение. Стиль оформления корпуса удовлетворит наиболее требовательных покупателей. Система соединений quick fitting значительно упрощает и ускоряет монтаж.

При наличии дополнительных финансовых средств имеет смысл брать усовершенствованные модели: Waterfort OSMO или К-Осмос.

Оптимальные показатели

• Правильность выбора максимального и минимального давления, при котором срабатывает автоматика включения насоса.
• Грамотная установка уровня давления воздуха в баке.

При выполнении самостоятельной проверки и регулировки показателей следует придерживаться рекомендаций специалистов. Основное правило – давление воздуха в гидроаккумулирующем баке должно быть ниже минимального давления включения насоса. Разница показателей составляет 10-12%. Соблюдение рекомендации позволяет сохранить небольшое количество воды до следующего включения агрегата. Пример: если насосная станция автоматически начинает работать при 2 бар, давление воздуха должно быть 2-0.2=»1.8″ бар.

Напор воздуха в аккумулирующем баке не зависит от его объема. Средний показатель для емкостей размером 24-150 л составляет 1,5 бар, 200-500 л – 2 бар. Исходная заводская закачка воздуха в 1,5 атмосферы в условиях небольшого водопотребления одноэтажного строения может быть снижена до 1 атмосферы. Низкий напор в трубах уменьшает износ системы, но ограничивает использование сантехнических приборов. Снижение давления до показателей менее 1 бар приведет к чрезмерному растягиванию резиновой груши. Возникнет соприкосновение мембраны с металлическим корпусом. Контакт приведет к ускоренному износу резины.

Избыточный напор воздуха (больше 1,5 бар) тоже не желателен. Он займет большую часть бака, сократив количество набираемой воды. Также возникнет повышенная нагрузка на трубы и узлы водопроводной системы.

Расчет давления

Для расчета оптимального давления воздуха в баке существует формула: P=»(Hmax+6)/10,» где

• P – давление воздуха в атмосферах;
• Hmax – расстояние до наивысшей точки домашней водопроводной сети.

Верхней точкой разбора является душ на последнем этаже здания. Измеряется расстояние от него до места установки напорной емкости. Чем больше промежуток, тем выше напор, требующийся для подъема воды. Наглядности расчету добавит использование чисел. Для здания высотой в 2 этажа значение Hmax составит 7 м. Давление будет P=»(7+6)/10=1,3″ атмосферы. Для высоты в 10 м потребуется напор в 1,8 атмосферы.

Перед покупкой гидроаккумулятора проводится расчет объема устройства. Вычисления учитывают:

• максимальный расход воды;
• количество включений насоса в час;
• давление воздуха в баке;
• нижний и верхний предел давления для срабатывания насоса;
• коэффициент, связанный с мощностью насоса.

После монтажа мембранного бака потребуется установить минимальный и максимальный порог срабатывания автоматики (реле давления). От разницы между максимальным и минимальным показателем зависит объем воды, поступающей из гидравлического аккумулятора. Увеличение параметра повышает эффективность устройства, но приводит к быстрому износу мембраны. Для частных домов рекомендуется разница в 1-1,5 бар.

Показатель минимального давления в мембране (Pmin) должен быть на 10% выше аналогичного показателя воздуха в полости бака. Для устойчивой работы системы перепад давления должен составлять 0,5 бар и выше. Это значение учитывается при расчете Pmin. Верхний передел срабатывания (Pmax) вычисляется исходя из характеристик насоса – величину напора делят на 10. Расчетная величина не соответствует реальной из-за изменений заявленных параметров агрегата, связанных с износом. Рекомендуется принимать показатель верхнего уровня на 30% меньше характеристики напора.

Зачем нужна пост-обработка пермеата?

Особого внимания заслуживают стадии пост-обработки или финишной коррекции пермеата. В составе бытовых систем обратного осмоса эти стадии реализуются с помощью различных пост-фильтров, устанавливаемых на линии подачи очищенной воды из накопительного бака в кран. Существуют различные варианты пост-фильтров, которыми производители комплектуют бытовые системы обратного осмоса, однако все они на практике выполняют три различные функции:

1. коррекция вкусовых качеств воды;

2. обеспечение микробиологической чистоты питьевой воды;

3. реминерализация и корректировка рН.

Рассмотрим детально каждую из задач, решаемых различными вариантами пост-обработки пермеата в бытовых системах обратного осмоса.

Практически во всех бытовых осмосах используется пост-обработка пермеата с помощью активированного угля, получаемого из скорлупы кокосовых орехов. Для этой цели система обратного осмоса комплектуется так называемым пост-карбоном – инкапсулированным фильтром, на полненным кокосовым активированным углем высокого качества. При прохождении воды через этот фильтр происходит коррекция важных органолептических показателей качества воды – вкуса и запаха. Посткарбон позволяет улучшить вкус воды для тех потребителей, которые находят пермеат безвкусным, а также позволяет устранить возможные посторонние запахи, связанные с хранением воды в накопительном баке.

Вопрос о необходимости обеспечения микробиологической чистоты воды после накопительного бака в бытовом обратном осмосе возник относительно недавно. Для его решения обычно проводят регламентное обслуживание системы с промывкой бака обеззараживающими реагентами. Проблему присутствия микроорганизмов в воде можно решить и с помощью определенных методов пост-обработки воды.

Одним из таких методов является обеззараживание воды с помощью ультрафиолетового излучения. Этот физический метод, используемый уже много лет, отличается не только высокой эффективностью, но и отсутствием негативного влияния на химический состав очищенной воды. Еще недавно широкому распространению УФ существенно препятствовала высокая стоимость и энергозатратность метода, сегодня же большой ассортимент ламп разной мощности, в том числе и светодиодных (UV– LED) обеззараживателей, позволяет применять его в самых разных сферах. Для бытовой водоподготовки УФ-лампы – едва ли не идеальный вариант. Компактные и эргономичные, они легко устанавливаются в системы очистки, обеспечивая бесперебойную работу и эффективную дезинфекцию воды.

Еще один физический метод обеззараживания воды, который можно применить в локальной водоподготовке – ультрафильтрация. Суть обеззараживания воды с помощью ультрафильтрации заключается в том, что при прохождении воды через полупроницаемую мембрану с размером пор от 0,001 до 0,1 мкм задерживаются различные примеси: коллоиды, органические вещества, водоросли и большинство микроорганизмов. Совсем недавно данный метод главным образом применялся для удаления коллоидных примесей и взвесей в промышленных масштабах. Сейчас же существенно возрос интерес к его использованию для удаления микроорганизмов в условиях бытовой водоподготовки.

На сегодняшний день различными компаниями выпускаются компактные, простые в использовании ультрафильтрационные картриджи, которые по эффективности обеззараживания не уступают УФ-лампам. Картриджи данного типа рекомендуется применять после накопительного бака бытовых систем обратного осмоса для доочистки воды от возможного микробиологического загрязнения.

Солесодержание пермеата бытового осмоса не превышает 15–20 мг/л. В последние годы мировое медицинское сообщество признало, что обессоленная вода не вредит здоровью человека. Однако вкус такой воды существенно отличается от привычного. Именно для обеспечения возможности выбора состава очищенной воды существует такая опция для бытовых систем обратного осмоса, как минерализирующий пост-фильтр, или минерализатор. Минерализатор в общем случае представляет собой фильтр, заполненный крошкой из различных природных минералов. Обратноосмотический пермеат, характеризующийся рН 5,8-6 и низким солесодержанием, при контакте с такой крошкой медленно растворяет ее и насыщается солями кальция, магния, натрия и калия до уровня 50–100 мг/л. Также при этом происходит коррекция кислотности пермеата – значение рН повышается до значений 6,5–7.

Установка фильтрующих элементов и накопительного бака

Модули фильтрационной системы нужно компактно и удобно скомпоновать под раковиной. Выбираем стенку, на которой будет висеть блок фильтров, и вкручиваем в нее шурупы. Дальше действуем по такой схеме:

• Устанавливаем картриджи в колбы фильтров, четко соблюдая очередность, прописанную в инструкции.
• Вставляем мембрану в корпус.

Трубки для соединения частей фильтра смазываем силиконом и подключаем в правильном порядке.

Схема подсоединения трубок:

• Трубка подачи воды – входное отверстие первого фильтра.
• Накопительный бак – входное отверстие фильтра 5-й ступени.
• Выход 5-й ступени – питьевой кран.
• Выход мембранного фильтра (4-я ступень) – дренажное отверстие (хомут).

Как подсоединяются трубки:

• Обрезаем трубку по размеру под прямым углом (должен быть небольшой запас, трубка будет заглублена на 1–1,5 см с каждой стороны).
• Нажимаем пальцами на цангу – пластиковое кольцо, которое выступает из колбы, – и аккуратно достаем заглушку. Если она не вынимается, нужно нажать немного сильнее, чтобы давление было равномерным.
• Снова надавливаем на цангу и вставляем трубку так, чтобы она вошла до упора.
• Надеваем стопорную клипсу-полукольцо на цангу.
• Проверяем качество соединения, потянув трубку на себя.

Чтобы подключить накопительный бак, на резьбу патрубка, уплотненную ФУМ-лентой, закручиваем кран из комплекта, а в него вставляем нужную трубку.

Многие производители не выделяют минерализатор в дополнительную ступень. Как правило минерализатор совмещает в себе функции угольного постфильтра и минерализующую.

Лучшие фильтры «Аквафор» с обратным осмосом.

Аквафор Морион

Компактный, недорогой фильтр. В комплект входят накопительный бачок на 5л, два фильтра предочистки, один тонкой очистки, мембранный, минерализатор, два крана, соединительные трубки, фитинги, муфта для слива. Монтаж элементов выполнен на единой платформе. Аквафор «Морион» прост в установке, подключении, обслуживании. Работает при низком давлении в водопроводе. Идеально подходит для семьи из 2-3-х человек.

• Компактный размер.
• В изготовлении используются качественные материалы.
• Достаточный запас отфильтрованной воды.
• Высокая скорость фильтрации.
• Минерализатор.

• Высокая цена в пересчете на 1л отфильтрованной воды.
• Большой непроизводительный расход воды.
• Повышенный расход фильтров.
• Дизайн кранов.
• Не герметичность быстроразъемных соединений.
• Работа в узком диапазоне давления в системе водоснабжения.
• Большинство заявляемых характеристик не соответствуют фактам.

Аквафор ОСМО 50

Отличается пятью степенями очистки, увеличенным объемом накопительного бачка. Фильтрация обеспечивается двумя механическими полипропиленовыми картриджами, мембраной, универсальным модулем В510-03. На выходе установлен угольный постфильтр. Система компактная цельномонтированная. Бачок устанавливается отдельно. Удовлетворяет суточную потребность семьи из 4-5 человек в питьевой воде.

• Большая производительность.
• Компактные размеры.
• Возможность отключить накопительный бачок.
• Материалы.
• Наличие дополнительных ступеней фильтрации.
• Высокое качество воды.

• Соотношение отфильтрованной воды к использованной составляет 1:10.
• Образование конденсата на поверхности системы.
• Нестандартные размеры прокладки предфильтра.
• Прокладки соединений склонны к протечкам.
• Шум при работе.