Обратный осмос давно и широко используется в различных областях от бытового до промышленного применения, является хорошо изученной и надежной технологией очистки воды, но тем не менее, многие производители сознательно отступают от требуемых режимов эксплуатации мембран с целью максимального удешевления установок. В результате, приобретая установку по более привлекательной цене, Покупатель, не вникающий в суть специфики приобретаемого товара, через некоторое время сталкивается с различными проблемами, о которых не мог догадываться в тот момент, когда отдавал предпочтение той или иной модификации установки обратного осмоса. Самыми распространенными проблемами являются:
1. Низкая начальная производительность установки, не соответствующая номинальному значению.
2. Низкое начальное качество очистки (высокое остаточное солесодержание).
3. В первый месяц эксплуатации установки производительность и качество очистки соответствовали ожиданиям Покупателя, но затем, через 2-3 месяца эксплуатации, качество очистки и/или производительность заметно снизились.
4. Установка работает нормально, но расход воды в канализацию очень велик.
Столкнувшись с любой из вышеуказанных проблем, Покупатель с удивлением для себя узнает, что все эти недостатки не являются гарантийным случаем, и повода для замены или возврата установки не возникает, и на это есть несколько причин:
1. Большинство изготовителей установок, указывая номинальную производительность и допустимый температурный диапазон исходной воды, сознательно вводят Покупателя в заблуждение, что производительность установки будет обеспечена при любой температуре исходной воды. Фактически, указанная производительность достигается только при номинальной температуре исходной воды, составляющей 25°С, при этом, если Покупатель подключает свою установку к источнику исходной воды с температурой 10 °С, он обнаружит, что реальная производительность составляет только 100 л/ч вместо «обещанных» 250 л/ч. Чтобы избежать подобной ситуации, необходимо понимать, при какой температуре исходной воды будет работать установка и какая производительность по очищенной воде от нее требуется: если Вам необходимо работать на воде из водопровода или скважины, где температура составляет 10-15°С, а расход очищенной воды необходим не менее 200 л/ч, Вам необходимо выбрать установку, для которой номинальная производительность указана 500 л/ч или выбрать модификацию для работы на холодной воде (с более мощным насосом).
2. Качество очистки воды в значительной мере зависит не только от номинальной селективности мембраны, но и от температуры исходной воды. Если очищенная вода используется для питьевых целей, остаточное солесодержание 15 – 50 мг/л отлично подойдет и с этим справятся большинство низконапорных мембран, работающих при давлении от 6 до 10 бар при температуре исходной воды от 25 до 10°С – зависимость рабочего давления от температуры обратная: чем холоднее вода, тем выше потребуется создать давление, при этом снижается производительность, но повышается эффективность очистки (уменьшается остаточное солесодержание); соответственно, при повышении температуры воды, требуемое давление снижается, возрастает производительность и снижается степень обессоливания. Для питьевых целей отлично подойдут установки с рабочим давлением до 10 бар. Если же Вам необходимо получать воду с максимально сниженным остаточным солесодержанием, необходимо выбирать установку с рабочим давлением не менее 15 бар (лимитируется насосом высокого давления и селективностью мембраны).
3. Снижение фактической производительности может быть обусловлено не только температурой исходной воды, но и постепенным загрязнением рабочей поверхности мембраны. Это происходит в тех случаях, когда исходная вода не проходит предварительную очистку от взвешенных веществ, а установка не имеет в комплектации картриджного фильтра, а также в случаях, когда жесткость исходной воды превышает 3 мг*экв/л, а предварительное умягчение или дозирование ингибиторов отложений не производится. Большинство изготовителей указывают в описании установок функцию автоматической промывки мембран, рассказывая, что это позволяет смывать загрязнения с мембран, но на деле, это не совсем так: автоматическая промывка – безусловно необходимая и полезная функция, но ее основная задача – исключить длительное пребывание мембраны в стоячей воде, чтобы избежать образования бактериальной пленки (т.н. биообрастание), вторая функция – вытеснение концентрата из мембранного элемента более разбавленной (в сравнении с концентратом) исходной водой, что снижает интенсивность образования осадка на поверхности мембраны при простое без работы. Но эффективность автопромывки для удаления загрязнений мембраны механическими примесями очень низкая, а для удаления отложений солей жесткости – еще ниже. Все это приводит к тому, что уже через два-три месяца работы установки возникнет необходимость проведения химической промывки мембран раствором гидроксида натрия и раствором лимонной кислоты. Эти промывки неизбежны, но правильно подобранная установка требует их не чаще одного раза в год-полтора, в то время как установка, купленная по привлекательной цене будет требовать химическую промывку каждый месяц (не стоит забывать, что каждая химическая промывка снижает селективность мембраны, а слишком частое их проведение приводит к необходимости замены мембраны уже через год, в то время как качественная установка способна работать без замены мембран до 5 лет). Чтобы избежать подобной ситуации, необходимо понимать, какого качества исходная вода будет подаваться на установку. Если исходная вода не проходила ультрафильтрацию – наличие картриджного фильтра с рейтингом не более 5 мкм обязательно в комплекте установки. Если используется водопроводная вода, содержащая хлор, Вам необходимо выбрать установку, в которой кроме картриджного механического фильтра будет присутствовать сорбционный угольный фильтр. Если жесткость исходной воды превышает 3 мг*экв/л (а, по нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 для централизованного водоснабжения допускается до 7 мг*экв/л), то исходная вода должна быть предварительно умягчена на катионитной смоле, но вместо использования относительно крупногабаритных установок умягчения в большинстве случаев подойдет компактное решение, состоящее в дозировании раствора антиcкаланта. В любом случае, стоит отдавать предпочтение тем установкам, которые предусматривают возможность проведения химической промывки без необходимости извлечения мембраны.
4. Доля получаемой очищенной воды – это одна из основных характеристик установки. Данный показатель может составлять от 15 до 75%, это означает, что для получения 250 л/ч очищенной воды, на вход установки будет необходимо подавать от 1670 до 333 л/ч, соответственно, в первом случае в канализацию будет направляться 1420 л/ч, а во втором 83 л/ч. Естественным является желание максимально сократить объем сливаемой в канализацию воды, но важно помнить, что при работе на исходной воде с солесодержанием более 20-30 мг/л (т.е. все случаи, кроме установок второй ступени по пермеату), удельный съем пермеата (очищенной воды) не должен превышать 15% от входящего потока. Вторым ограничением является минимальный поток вдоль мембраны: он не должен быть меньше фиксированного значения (определенного для каждого типа мембран, но в среднем – это примерно 700 л/ч для мембран типа-размера 4040). Чтобы одновременно выполнить оба условия, и минимизировать сброс в канализацию, разработано простое техническое решение: основная часть потока концентрата направляется не в канализацию, а на повторный круг – на вход насоса высокого давления, т.н. рецикл концентрата. Таким образом, можно подавать на вход установки 335 л/ч, получать 250 л/ч очищенной воды и сбрасывать в канализацию 85 л/ч, если обеспечить постоянный рецикл ~1500 л/ч. Все потоки и их баланс – важные параметры, определяющие режим работы мембраны. Стоит отдавать предпочтение тем установкам, в которых предусмотрена возможность не только измерения, но и регулирования потоков. Уделяйте внимание насосу высокого давления – должна указываться рабочая точка, а не просто максимальные значения расхода и давления, достигаемые этим насосом, т.к. расход и давление между собой однозначно связаны: чем больше давление на напоре насоса, тем меньший расход он обеспечивает: если указано давление до 10 бар, а расход до 4 м3/ч, это дает мало информации, т.к. при давлении 10 бар расход можем быть всего 500 л/ч, а при расходе 4000 л/ч напор может не превысить 3 бар. Когда указывается рабочая точка – это исключает введение в заблуждение, т.к. приводится конкретная точка расходно-напорной диаграммы насоса: конкретное значение расхода и соответствующее ему давление, например, 9 бар при 1500 л/ч. Если приобрести установку с насосом, для которого рабочая точка не указана однозначно, есть риск, что при работе насоса не будет обеспечен минимально необходимый рецикл концентрата, либо рабочего давления окажется недостаточно для достижения необходимой производительности по очищенной воде. Отклонение от требуемого режима работы мембран для покупателя может быть незаметно в первое время эксплуатации установки, но постепенно приведет к ухудшению качества очистки или производительности, а затем и к необходимости досрочной замены мембраны на новую. Многие недобросовестные поставщики лишают Покупателя возможности не только регулировать фактические потоки рецикла концентрата и его сброса в канализацию, но даже возможности визуально контролировать их, что обусловлено отсутствием третьего ротаметра в комплекте установки и соответствующего регулирующего вентиля. При этом, бдительность Покупателей усыпляется бесплатными запасными мембранами в подарок, чтобы обеспечить работоспособность установки на гарантийный период. Но в дальнейшем, частая необходимость замены мембран выявит иллюзорность выгоды от покупки более дешевой установки, а в добавок еще и обременит Покупателя внеплановыми работами по техническому обслуживанию.
