В середине XVIII века во Франции один ученый священник решил потрапезничать. Он сначала опустил в воду вино для охлаждения, которое хранил в бычьем пузыре. Затем ученый стал готовить еду и накрывать на стол. К сожалению, вкусного вина к обеду он так и не дождался: бычий пузырь не выдержал давления и лопнул. Оказалось, что через стенки сосуда вода проникла внутрь.
Таким нелепым способом мир открыл новое явление, объясняющее, каким образом раствор малой концентрации проникает в более концентрированный (в данном случае чистая вода проникла в вино).
Ученые дали этому процессу название ОСМОС. Также опытным путем было выяснено, что данный процесс идет до определенного момента – установки осмотического давления, или некоторого давления между двумя жидкостями.
История изучения процесса осмоса
Прошло два века с того исторического момента во Франции, пока наконец немецкие специалисты в начале XX века не создали мембрану, которую можно было использовать в промышленном производстве.
Немного позднее система была улучшена и изменена: произошло создание такой установки, в которой раствор (природная вода) течет в другом направлении. Это стало возможно благодаря созданию повышенного давления над раствором концентрата, по сравнению с осмотическим.
В итоге явление стало называться ПРОЦЕСС ОБРАТНОГО ОСМОСА. С него началось широкое создание мембран нанофильтрации и обратного осмоса, с помощью которых можно очищать жидкость и разделять ее. Ежегодно продолжают увеличиваться объемы использования устройств на основе мембран.
Популярность технологии не намерена уменьшаться, поскольку обусловлена несколькими важными достоинствами: долгий срок эксплуатации мембран (может достигать 5-ти лет), высокое качество очистки воды, уровень очищения остается стабильно высоким, универсальность, компактные размеры системы.
Мембрана обратного осмоса
Технологии не стоят на месте, поэтому в области очистки и подготовки воды также произошли изменения. Последними улучшенными мембранами стали композитные с селективным слоем, изготовленным из полиамида.
Подобные мембраны имеют преимущество перед другими видами, поскольку полиамидный вариант может функционировать в самых разных диапазонах pH (варьируется от 2 до 12), и даже при пониженном давлении отличается высокой производительностью. Полиамид используется для изготовления мембран обратного осмоса с селективным слоем и мембран нанофильтрации со средне селективным слоем.
Нанофильтрационная мембрана
В целом суть работы мембран обратного осмоса и мембран нанофильтрации одинаков, различие представлено только в способности фильтра удерживать с помощью пор различные загрязнения и примеси.
Мембраны обратного осмоса предназначены для удаления практически 100% загрязнений и примесей, находящихся в воде, поскольку имеет поры до 1 нм.
Что касается мембран нанофильтрации, они способны уничтожить молекулы массой более 300, различные бактерии, ионы и молекулы, размер которых превышает 0,001 мкм, а также вирусы, поскольку поры мембраны составляют до 10 нм.