1. Обратный осмос и ультрафильтрация. Конструкции аппаратов, основы расчета.

Одними из наиболее эффективных методов доочистки воды является метод очистки воды обратным осмосом и ультрафильтрация. Принцип обратного осмоса и ультрафильтрации заключатся в продавливании воды сквозь полупроницаемую мембрану, которая задерживает коллоиды и макромолекулы растворенных в воде примесей. Метод обратного осмоса заключается в способности растворителя проходить через мембрану под давлением из отделения, наполненного растворителем с высокой концентрацией примесей в отделения с более низкой концентрацией загрязнителей, оставляя с одной стороны мелкие частицы примесей. Это способствует очистке воды от железа и других примесей. Метод обратного осмоса построен на принципе ультрафильтрации, соответственно, качество очистки напрямую зависит от качества и особенностей перегородки или мембраны.  Мембраны для ультрафильтрации как правило изготавливаются из мелкопористых неорганических материалов продуктов животного мира или же изготовленных искусственно. Мембраны для обратного осмоса чаще всего имеют листовую форму или же изготавливаются в виде цилиндрических патронов. Высокое качество очистки воды ультрафильтрацией обуславливается порами мембраны, которые способны задержать частицы загрязнителя размером от нескольких мкм до сотых долей мкм. Эффективность очистки воды напрямую зависит как от физико-химических свойств самой мембраны, так и от внешних условий вроде температуры, давления и состава воды. Ультрафильтрация и обратный осмос считаются дополнительной мерой очистки воды, которая не может быть применена в качестве самостоятельного метода. Это обуславливается высокой чувствительностью мембраны к внешним условиям. Не стоит забывать, что применения такого метода способствует умягчению воды. Такие мембранные методы, как ультрафильтрация и обратный осмос, требуют обязательной предварительной обработки воды чтобы исключить возможность механических и химических повреждений мембраны. Поэтому предварительно желательно поставить фильтр механической очитки воды, использующий качественный загрузочный материал. Согласно современным технологиям, оптимальным методом обессоливания и обезжелезивания воды. Мембраны, используемые в ультрафильтрации и обратном осмосе, нуждаются в тщательном уход и регулярной промывки. Так, например, при испольовании ультрафильтрации и обратного осмоса для удаления из воды солей жесткости следует учитывать, что ионы солей жесткости имеют свойство кристализироваться на поверхности мембраны при достижении определенного уровня концентрации загрязнителя, что существенно затрудняет очистку воды обратным осмосом и ультрафильтрацией. Также следует помнить, что мембранам ультрафильтрации и обратного осмоса может навредить хлор и прочие окислители, поэтому так важно производить предварительную фильтрацию воду через угольные или иные адсорбционные фильтры, произвести очистку воды от извести. Ультрафильтрация, произведенная методом обратного осмоса, является промежуточной стадией между двумя другими мембранными методами: микрофильтрацией и нанофильтрацией. В ходе ультрафильтрации обратным осмосом из вод извлекаются частицы растворенного загрязнителя размером от 0,002-0,1 мкм. Таким размером обладают тонкодисперсные и коллоидные примеси, водоросли, одноклеточные, бактерии и вирусы, поэтому ультрафильтрация обратным осмосом помимо всего прочего считается очень эффективным методом дезинфекции воды. Ультрафильтрация обратным осмосом является высокоэффективной дополнительной мерой водоочистки, которая удаляет из воды до 97% растворенных веществ, а также обеззараживает воду. Но не стоит забывать, что используемые мембранны очень хрупкие, поэтому так же стоит поизвестиочистку воды от песка. Единственным минусом ультрафильтрации является ее же плюс — высокая эффективность. После очистки ультрафильтрацией обратным осмосом вода практически не содержит солей, что может негативно сказаться на здоровье. Также при применении улььрафильтрации как меры обеззараживания следует учитывать возможность повторного заражения, так как в отличии от реагентных методов обработки воды ультрафильтрация обратным осмосом не обладает последействием.

Примером бытовой очистки воды мембраной обратного осмоса может служить фильтр, имеющий 3 картриджа грубой (механической) очистки, мембрану обратного осмоса, фильтр угольный. Интересны также последние модели компактных фильтров обратного осмоса, имеющих ряд нововведений, а именно : автоматический клапан отключения воды при обнаружении утечек, насос повышающий давление, сменные фильтры с быстроразъёмными фитингами.