Осмос схема


Схема подключения обратного осмоса

Ассортимент устройств для очистки воды велик, но, по нашему мнению, лучше всего со своей функцией справляются фильтры обратного осмоса. Инструкция по работе обратного осмоса необходима для изучения хотя бы потому, что очистка воды данным методом является сегодня наиболее близкой к совершенству. С помощью него вода избавляется практически от всех примесей, вирусов, бактерий, нитратов и других вредных веществ.

В установке и дальнейшем использовании фильтра с обратным осмосом есть ряд особенностей, о которых важно знать. Все они изложены в прилагаемой в комплект к фильтру документации. Но, как показывает практика, далеко не все пользователи её читают, да и информация бывает изложена не всегда понятно. Поэтому случаются поломки. Как правило, именно из-за незнания нюансов работы и установки системы обратного осмоса потребители остаются ею недовольны. Проблемы также бывают от непонимания самой сути — что такое обратный осмос. Инструкция, которую подготовили мы, понятным языком расскажет обо всех моментах, на которые стоит обратить внимание, если вы уже приобрели фильтр с системой обратного осмоса или только собираетесь это сделать.

СИСТЕМА ОБРАТНОГО ОСМОСА. ИНСТРУКЦИЯ ПО НАЗНАЧЕНИЮ И ПРИНЦИПАМ ЕЁ РАБОТЫ

Обратным осмосом именуют процесс, в котором поток воды разделяется на две части, отличающиеся по составу. Одна часть — это очищенная вода, а вторая – вода с отфильтрованным загрязнением. За это разделение жидкости отвечает специальная мембрана с микроскопическими отверстиями. Их размер составляет 0,0001 микрон. Перед попаданием в мембрану вода проходит через картриджи предварительной очистки, очищаясь от взвешенных частиц, хлора и органических соединений. Далее, проходя под давлением через мембранный фильтр, вода окончательно «расстаётся» со всеми видами примесей и органики, в том числе с бактериями и вирусами. После прохождения через мембрану вода готова к употреблению и поступает в накопительный резервуар. Всё, что было «отсеяно» мембраной, сливается в канализацию.

Важно понимать, что через поры мембраны могут просочиться только частицы, соответствующие размеру молекулы воды или меньше. Крупные загрязнители через мембранный фильтр не проникнут, но могут засорить его поры, поэтому перед тем, как подвергать воду процессу обратного осмоса, ее необходимо подготовить. Именно этому механическому удалению загрязнения служат три предварительных фильтра системы, установленные до мембраны: два фильтра с отверстиями в 5 и в 1 микрон и установленный между ними фильтр с угольным наполнителем.

В итоге степень очистки воды обратным осмосом достигает 98%. Помимо вредных примесей вода теряет и природные вещества, придающие ей уникальный вкус и свойства. Для устранения этого недостатка очищенная вода перед подачей в кран проходит ещё через один фильтр из биокерамики — минерализатор, обогащающий жидкость полезными минералами, приближая воду к её естественному состоянию. Бывают также постфильтры с ультрафиолетовым излучением. Самым простым считается постфильтр с активированным углём и кокосовой скорлупой. Без таких модулей можно обойтись, но тогда вода из системы обратного осмоса будет не такой вкусной и полезной.

На следующей схеме показана типовая схема подключения и работы системы обратного осмоса с обозначением всех её основных элементов:

В базовую комплектацию фильтра с обратным осмосом входят все необходимые для эффективной очистки воды элементы. В случае, если загрязненность воды превышает норму или система водопровода не способна обеспечить нормальную работу устройства, то его усовершенствуют с помощью дополнительного оборудования.

Чаще всего потребители сталкиваются с низким напором воды в системе. В этом случае в систему обратного осмоса интегрируется насос, повышающий давление воды. Для оптимальной работы фильтра давление должно быть в пределах от 2,5 до 6 атм.

УСТАНОВКА ФИЛЬТРА С ОБРАТНЫМ ОСМОСОМ

Перед тем как идти в магазин, определитесь с производительностью мембраны и решите, какие дополнительные модули вам нужны. Если вода в вашем доме характерно жесткая, то фильтров предподготовки должно быть не менее трех. Если же вода мягкая, количество фильтров предподготовки может быть меньшим.

Много вопросов вызывает самостоятельная установка обратного осмоса. Инструкция, прилагаемая к фильтру, понадобится вам, чтобы правильно установить фильтр у себя дома без особых усилий. Система собирается по схеме, как конструктор. Все элементы соединяются между собой, а крепить нужно только держатели для фильтров. Как правило, системы обратного осмоса имеют в комплекте всё необходимое, даже крепежные элементы.

Состав комплекта может отличаться в зависимости от модели и включать следующие элементы:

- мембрана обратного осмоса;

- колбы предварительной очистки с тремя фильтрами: два механических и один угольный;

- постфильтр;

- кран чистой воды;

- ключ для замены фильтров;

- ключ для корпуса мембраны;

- набор тройников-коннекторов;

- крепежная панель для крана;

- набор гибких шлангов и др.

В связи с тем, что разнообразие обратноосмотических систем очень большое, для детального изучения последовательности действий по монтажу фильтра настоятельно рекомендуем вам осуществлять работу по установке, строго следуя инструкции, прилагаемой к вашей модели фильтра. Здесь указан порядок действий по установке наиболее распространённого фильтра с пятиступенчатой очисткой и накопительным баком.

1 этап — изучите схему движения воды, которая будет циркулировать в вашем фильтре от момента подключения до сброса отфильтрованной жидкости и поступления в кран чистой воды.

2 этап — определите место установки, учитывая размеры всей системы обратного осмоса.

3 этап — установите кран чистой воды.

4 этап — перекройте воду и подготовьте врезку системы к водопроводу.

5 этап — подготовьте врезку системы к трубе слива в канализацию.

6 этап — установите накопительный бак и подключите к нему вентиль.

7 этап — закрепите весь фильтрационный блок, предварительно расположив и соединив между собой все входящие в комплект фильтры.

8 этап — наполните и промойте фильтр.

Обратите внимание, что использовать очищенную воду можно только после второго наполнения накопительного бака.

Постоянно сверяясь с руководством конкретной модели, где отражены все технические особенности именно вашего фильтра, и осуществляя сборку фильтра с системой обратного осмоса по данной инструкции, вы обязательно достигнете цели.

Если же вы хотите доверить установку фильтра профессионалам, обратитесь к специалистам нашей компании. В каталоге нашего магазина подберите тот фильтр обратного осмоса, который обеспечит в вашем доме наличие кристально чистой воды в течение долгих лет.

Обратный осмос. Принцип работы и схема подключения

2 декабря 2021

Обратный осмос устанавливается в квартирах, домах и офисах, обеспечивая качественную фильтрацию и очистку воды. Выпускается рядом известных брендов производителей, продается по доступной цене, с быстрой доставкой в любой город.

Чаще всего система устанавливается непосредственно под мойкой. Если же места недостаточно, то можно выполнить монтаж в любом другом месте в радиусе до 10 метров от нее. Установку можно выполнить самостоятельно, следуя инструкции и монтажной схеме входящей в комплект поставки, либо же пригласить специалистов из профильных компаний.

Подготовительный этап

Первоначально необходимо подготовить инструмент. Понадобится:

  • канцелярский или обычный хорошо заточенный нож;
  • разводной ключ;
  • дрель и сверла, диаметром от 7 до 12 мм;
  • уплотнительный скотч или нить;
  • электронный манометр для проверки давления.

Далее необходимо выполнить распаковку системы и сверку комплектации, в которую должны входить:

  • накопительный бак;
  • три колбы;
  • картриджи предварительной очистки воды;
  • муфта;
  • хомут;
  • специальный ключ, с помощью которого производится крепление колб в нижнем ряду.

Выполнение работ

Определитесь с типом монтажа, который может быть:

  • под мойкой;
  • настольным;
  • напольным;
  • настенным.

Место расположения фильтра должно обеспечивать свободный доступ для технического обслуживания, замены картриджей и подкачки давления.

Пошаговая инструкция:

  • перекройте общий вентиль на стояке;
  • откройте краны смесителя, чтобы убрать избыточное давление;
  • отсоедините от смесителя гибкий шланг через который подается холодная вода;
  • установите новую прокладку;
  • в месте присоединения шлага выполните монтаж муфты с краном, обеспечив плотное соединение с необходимой степенью затяжки;
  • на входе муфты присоедините гибкий шланг;
  • перекройте кран подачи к фильтру;
  • откройте общий вентиль и убедитесь в отсутствии протечек.

Далее необходимо выполнить установку дренажного хомута. Он устанавливается на сифоне, на уровне выше гидрозатвора и обеспечивает отвод непитьевой воды в канализационный сток. Понадобится выполнить отверстие для полипропиленовой трубки, следует использовать дрель и сверло с диаметром 7 мм. Не прилагайте чрезмерных усилий, чтобы не просверлить сифон насквозь. В нутрии хомута устанавливается уплотнение, которое входит в комплектацию поставки и крепится на клеевой основе.

Глубина размещения трубки в сифоне должна составлять около 50 мм. Размещать ее следует не перпендикулярно сечению сифона, а загнуть под углом, что позволит избежать появления шума от журчания потока воды. Выполните стяжку хомута болтами, усилие затяжки должно быть достаточным, но не чрезмерным, чтобы не погнуть сифон.

Установка крана для подачи чистой воды

Кран обычно размещают в углу мойку, либо же можно выполнить дополнительное отверстие под него в столешницы, не забыв обработать его края силиконом и герметиком. Используйте резиновую прокладку, а крепление крана выполните снизу двумя гайками из комплекта, специальная шайба обеспечит надежность крепления и исключит самопроизвольное раскручивание.

Последним этапом является установка мембраны в корпус, предварительно сняв с него винтовую крышку. Поместите мембрану в специальные пазы, так чтобы шток с резиновыми уплотнениями оказались в передней части. Установите картриджи очистки и плотно закрутите крышку, поместив на резьбу уплотнительную нить для герметичности.

Ввод в эксплуатацию

После того как выполнен монтаж всех необходимых элементов, можно запускать систему. Открывайте воду на подаче постепенно, не создавая гидроудара. Убедитесь в том, что система работает правильно и в полностью автоматическом режиме. Если подача воды не происходит, то проверьте давление, присоединив манометр к ниппелю. Показатели давления должны составлять от 3 до 5 атмосфер. Если они ниже, то подкачайте воздух автомобильным насосом и компрессором. В процессе эксплуатации не забывайте о своевременном техническом обслуживании, периодической очистке и замене картриджей по мере загрязнения, соблюдайте инструкции и рекомендации производителя.

Поделиться

Рассказать

Поделится

Поделится

Новый комментарий

Войти с помощью

Отправить

Что такое обратный осмос? | Обратный осмос

Обратный осмос — это технология, которая используется для удаления большинства загрязняющих веществ из воды путем проталкивания воды под давлением через полупроницаемую мембрану.

Эта статья предназначена для аудитории, у которой мало или вообще нет опыта работы с водой обратного осмоса , и будет предпринята попытка объяснить основы простыми словами, которые должны дать читателю лучшее общее представление о воде обратного осмоса 9Технология 0006 и ее приложения.

В этой статье рассматриваются следующие темы:

  1. Общие сведения об осмосе и Вода, прошедшая обратный осмос
  2. Как работает обратный осмос (RO)?
  3. Какие загрязнения удаляет обратный осмос (RO)?
  4. Расчеты производительности и конструкции систем обратного осмоса (RO)
    1. Отказ от соли %
    2. Солевой проход %
    3. Восстановление %
    4. Фактор концентрации
    5. Скорость потока
    6. Массовый баланс
  5. Понимание разницы между проходами и стадиями в системе обратного осмоса (RO)
    1. Одноступенчатая и двухступенчатая система обратного осмоса (RO)
    2. Массив
    3. Система обратного осмоса (RO) с рециркуляцией концентрата
    4. Сравнение однопроходных и двухпроходных систем обратного осмоса (RO)
  6. Предварительная очистка для обратного осмоса (RO)
    1. Загрязнение
    2. Масштабирование
    3. Химическая атака
    4. Механическое повреждение
  7. Решения для предварительной обработки для обратного осмоса (RO)
    1. Мультимедийная фильтрация
    2. Микрофильтрация
    3. Антинакипины и ингибиторы образования накипи
    4. Умягчение путем ионного обмена
    5. Бисульфит натрия (SBS) для инъекций
    6. Гранулированный активированный уголь (ГАУ)
  8. Определение тенденций производительности обратного осмоса (RO) и нормализация данных
  9. Очистка мембран обратного осмоса (RO)
  10. Резюме

Общие сведения об обратном осмосе

Обратный осмос , обычно называемый RO , представляет собой процесс, при котором вы деминерализуете или деионизируете воду, пропуская ее под давлением через полупроницаемую мембрану обратного осмоса.

Осмос

Чтобы понять цель и процесс обратного осмоса, вы должны сначала понять естественный процесс Осмос .

Осмос является естественным явлением и одним из важнейших процессов в природе. Это процесс, при котором более слабый солевой раствор имеет тенденцию мигрировать к сильному солевому раствору. Примеры осмоса: корни растений поглощают воду из почвы, а наши почки поглощают воду из нашей крови.

Ниже приведена схема, показывающая, как работает осмос. Менее концентрированный раствор будет иметь естественную тенденцию мигрировать в раствор с более высокой концентрацией. Например, если у вас есть контейнер, наполненный водой с низкой концентрацией соли, и другой контейнер, наполненный водой с высокой концентрацией соли, и они разделены полупроницаемой мембраной, то вода с более низкой концентрацией соли начнет мигрировать. к емкости с водой с более высокой концентрацией соли.

Полупроницаемая мембрана — это мембрана, которая пропускает одни атомы или молекулы, но не пропускает другие. Простой пример – дверь-ширма. Он позволяет проходить молекулам воздуха, но не вредителям или чему-то большему, чем отверстия в дверце-сетке. Другим примером является ткань для одежды Gore-tex, которая содержит чрезвычайно тонкую пластиковую пленку, в которой прорезаны миллиарды мелких пор. Поры достаточно велики, чтобы пропускать водяной пар, но достаточно малы, чтобы препятствовать прохождению жидкой воды.

Обратный осмос – процесс обратного осмоса . В то время как осмос происходит естественным образом без затрат энергии, чтобы обратить вспять процесс осмоса, вам нужно применить энергию к более солевому раствору. Мембрана обратного осмоса представляет собой полупроницаемую мембрану, которая пропускает молекулы воды, но не пропускает большинство растворенных солей, органических веществ, бактерий и пирогенов. Однако вам необходимо «протолкнуть» воду через мембрану обратного осмоса, применяя давление, превышающее естественное осмотическое давление, чтобы опреснить (деминерализовать или деионизировать) воду в процессе, пропуская чистую воду, удерживая при этом большую часть воды. загрязнений.

Ниже приведена схема процесса обратного осмоса. Когда к концентрированному раствору прикладывается давление, молекулы воды проталкиваются через полупроницаемую мембрану, и загрязняющие вещества не пропускаются.

Как работает обратный осмос?

Обратный осмос работает за счет использования насоса высокого давления для повышения давления на солевой стороне обратного осмоса и пропускания воды через полупроницаемую мембрану обратного осмоса, оставляя почти все (от 95% до 99%) растворенных солей в поток отказа. Требуемое давление зависит от концентрации солей в питательной воде. Чем более концентрирована питательная вода, тем большее давление требуется для преодоления осмотического давления.

Опресненная вода, деминерализованная или деионизированная, называется пермеатной (или продукционной) водой. Поток воды, несущий концентрированные загрязнения, не прошедшие через мембрану обратного осмоса, называется потоком брака (или концентрата).

Поскольку питательная вода поступает на мембрану обратного осмоса под давлением (достаточное давление для преодоления осмотического давления), молекулы воды проходят через полупроницаемую мембрану, а соли и другие загрязняющие вещества не проходят и удаляются через поток отходов (также известный как поток концентрата или рассола), который идет в дренаж или может быть возвращен в систему подачи питательной воды в некоторых случаях для рециркуляции через систему обратного осмоса для экономии воды. Вода, которая проходит через мембрану обратного осмоса, называется пермеатом или продукцией и обычно имеет около 9Из него удаляется от 5% до 99% растворенных солей.

Важно понимать, что в системе обратного осмоса используется перекрестная фильтрация, а не стандартная фильтрация, при которой загрязняющие вещества собираются внутри фильтрующего материала. При перекрестной фильтрации раствор проходит через фильтр или пересекает фильтр с двумя выходами: отфильтрованная вода идет в одну сторону, а загрязненная вода – в другую. Чтобы избежать накопления загрязняющих веществ, фильтрация с поперечным потоком позволяет воде смывать накопившиеся загрязнения, а также обеспечивает достаточную турбулентность для поддержания чистоты поверхности мембраны.

Какие загрязнения удалит из воды обратный осмос?

Обратный осмос способен удалить до 99%+ растворенных солей (ионов), частиц, коллоидов, органических веществ, бактерий и пирогенов из питательной воды (хотя нельзя полагаться на систему обратного осмоса для удаления 100% бактерий и вирусы). Мембрана обратного осмоса отталкивает загрязнения в зависимости от их размера и заряда. Любое загрязняющее вещество с молекулярной массой более 200, вероятно, отбрасывается правильно работающей системой обратного осмоса (для сравнения, молекула воды имеет молекулярную массу 18). Аналогичным образом, чем больше ионный заряд загрязняющего вещества, тем больше вероятность того, что оно не сможет пройти через мембрану обратного осмоса. Например, ион натрия имеет только один заряд (одновалентный) и не отторгается обратноосмотической мембраной, как, например, кальций, имеющий два заряда. Точно так же по этой причине система обратного осмоса не очень хорошо удаляет такие газы, как CO2, потому что они не сильно ионизированы (заряжены) в растворе и имеют очень низкую молекулярную массу. Поскольку система обратного осмоса не удаляет газы, пермеатная вода может иметь уровень pH немного ниже нормального в зависимости от уровня CO2 в исходной воде, поскольку CO2 преобразуется в угольную кислоту.

Обратный осмос очень эффективен при очистке солоноватой, поверхностной и грунтовой воды как для больших, так и для малых потоков. Некоторые примеры отраслей, в которых используется вода обратного осмоса, включают фармацевтику, питательную воду для котлов, продукты питания и напитки, отделку металлов и производство полупроводников, и это лишь некоторые из них.

Существует несколько расчетов, которые используются для оценки производительности системы обратного осмоса, а также для проектирования. В системе обратного осмоса есть приборы, которые отображают качество, расход, давление и иногда другие данные, такие как температура или часы работы. Чтобы точно измерить производительность системы обратного осмоса, вам потребуются как минимум следующие рабочие параметры:

  • Давление подачи
  • Давление пермеата
  • Давление концентрата
  • Проводимость сырья
  • Проводимость пермеата
  • Поток подачи
  • Поток пермеата
  • Температура

Отказ от соли, %

Это уравнение показывает, насколько эффективно мембраны обратного осмоса удаляют загрязнения. Он не говорит вам, как работает каждая отдельная мембрана, а скорее показывает, как в среднем работает система в целом. Хорошо спроектированная система обратного осмоса с правильно функционирующими мембранами обратного осмоса будет отбраковывать 9От 5% до 99% большинства загрязнителей питательной воды (имеющих определенный размер и заряд). Вы можете определить, насколько эффективно мембраны обратного осмоса удаляют загрязнения, используя следующее уравнение: Электропроводность питательной воды – Электропроводность пермеата × 100 Проводимость сырья

Чем выше уровень защиты от соли, тем лучше работает система. Низкое сопротивление соли может означать, что мембраны требуют очистки или замены.

Прохождение соли %

Это просто инверсия отклонения соли, описанного в предыдущем уравнении. Это количество солей, выраженное в процентах, которые проходят через систему обратного осмоса. Чем ниже проход соли, тем лучше работает система. Высокий уровень прохождения соли может означать, что мембраны требуют очистки или замены.

Прохождение соли, % = (1 – Отказ от соли, %)

Извлечение, %

Процент извлечения — это количество воды, которое «восстанавливается» в виде хорошего пермеата. Еще один способ представить процент извлечения — это количество воды, которая не направляется в дренаж в виде концентрата, а собирается в виде пермеата или продукционной воды. Чем выше % извлечения, тем меньше воды вы отправляете в дренаж в виде концентрата и экономите больше пермеата. Однако, если процент извлечения слишком высок для конструкции обратного осмоса, это может привести к более серьезным проблемам из-за образования накипи и загрязнения. % восстановления для системы обратного осмоса устанавливается с помощью программного обеспечения для проектирования с учетом многочисленных факторов, таких как химический состав исходной воды и предварительная обработка обратного осмоса перед системой обратного осмоса. Таким образом, правильный % восстановления, при котором должен работать RO, зависит от того, для чего он был разработан. Рассчитав % восстановления, вы можете быстро определить, работает ли система не по назначению. Ниже приведен расчет % восстановления: 

% Восстановление = Расход пермеата (гал/мин) × 100
Расход подачи (гал/мин)

Например, если степень восстановления составляет 75%, это означает, что на каждые 100 галлонов питательной воды, поступающей в систему обратного осмоса, вы извлекаете 75 галлонов в виде пригодной для использования пермеатной воды, а 25 галлонов будут слиты в виде концентрата. Промышленные системы обратного осмоса обычно работают с извлечением от 50% до 85% в зависимости от характеристик питательной воды и других конструктивных соображений.

Коэффициент концентрации

Коэффициент концентрации связан с восстановлением системы обратного осмоса и является важным уравнением для проектирования системы обратного осмоса. Чем больше воды вы извлекаете в виде пермеата (чем выше % извлечения), тем больше концентрированных солей и загрязняющих веществ вы собираете в потоке концентрата. Это может привести к более высокому потенциалу образования накипи на поверхности мембраны обратного осмоса, когда коэффициент концентрации слишком высок для конструкции системы и состава питательной воды.

Коэффициент концентрации = 1
1 – Восстановление %

Концепция ничем не отличается от концепции котла или градирни. Они оба имеют очищенную воду, выходящую из системы (пар), и в конечном итоге оставляют после себя концентрированный раствор. По мере увеличения степени концентрации пределы растворимости могут быть превышены, и на поверхности оборудования может выпасть осадок в виде накипи.

Например, если расход исходного сырья составляет 100 галлонов в минуту, а расход пермеата — 75 галлонов в минуту, то извлечение составляет (75/100) x 100 = 75%. Чтобы найти коэффициент концентрации, формула будет 1 ÷ (1-75%) = 4.

Коэффициент концентрации 4 означает, что вода, поступающая в поток концентрата, будет в 4 раза более концентрированной, чем исходная вода. Если исходная вода в этом примере составляла 500 частей на миллион, то поток концентрата был бы 500 x 4 = 2000 частей на миллион.

Флюс

Gfd = гал/мин пермеата × 1440 мин/день
Количество элементов обратного осмоса в системе × площадь каждого элемента обратного осмоса

Например, у вас есть следующее:

Система обратного осмоса производит 75 галлонов пермеата в минуту. У вас есть 3 сосуда обратного осмоса, и каждый сосуд содержит 6 мембран обратного осмоса. Следовательно, у вас всего 3 х 6 = 18 мембран. В системе обратного осмоса используется мембрана Dow Filmtec BW30-365. Этот тип мембраны обратного осмоса (или элемента) имеет площадь поверхности 365 квадратных футов.

Чтобы найти поток (Gfd):

Gfd = 75 гал/мин × 1440 мин/день = 108 000
18 элементов × 365 кв. футов 6 570

Поток 16 Gfd.

Это означает, что через каждый квадратный фут каждой мембраны обратного осмоса проходит 16 галлонов воды в день. Это число может быть хорошим или плохим в зависимости от типа химического состава питательной воды и конструкции системы. Ниже приведено общее эмпирическое правило для диапазонов потоков для различных исходных вод, и его можно лучше определить с помощью программного обеспечения для проектирования обратного осмоса. Если бы вы использовали мембраны обратного осмоса Dow Filmtec LE-440i в приведенном выше примере, то поток был бы равен 14. Поэтому важно учитывать, какой тип мембраны используется, и стараться поддерживать одинаковый тип мембраны во всей системе. .

Источник питательной воды Gfd
Сточные воды 5-10
Морская вода 8-12
Солоноватые поверхностные воды 10-14
Солоноватая колодезная вода 14-18
Вода пермеата обратного осмоса 20-30

Баланс массы

Уравнение баланса массы используется для определения того, правильно ли считывают показания расходомера и прибора контроля качества или требуется калибровка. Если ваши приборы не считывают правильно, то данные о тенденциях производительности, которые вы собираете, бесполезны. Вам потребуется собрать следующие данные из системы обратного осмоса для выполнения расчета баланса массы:

  1. Расход подачи (гал/мин)
  2. Расход пермеата (гал/мин)
  3. Расход концентрата (гал/мин)
  4. Проводимость питания (мкСм)
  5. Проводимость пермеата (мкСм)
  6. Концентрат проводимости (мкСм)

Уравнение массового баланса:

(Расход сырья 1 x Проводимость сырья) = (Расход пермеата x Проводимость пермеата)
+ (Расход концентрата x Проводимость концентрата)

1 Расход сырья равен расходу пермеата + расход концентрата

Например, если вы собрали следующие данные из системы обратного осмоса:

Поток пермеата 5 гал/мин
Проводимость подачи 500 мкс
Проводимость пермеата 10 мкс
Поток концентрата 2 гал/мин
Концентрат проводимости 1200 мкс

Тогда уравнение баланса масс будет:

(7 x 500) = (5 x 10) + (2 x 1200)

3 500 ≠ 2 450

, затем найдите разницу

(разница / сумма) x 100

((3500 - 24503 ) / (3500 + 2450)) x 100

= 18%

Разница +/- 5% допустима. Обычно бывает достаточно разницы от +/- 5% до 10%. Разница > +/- 10% неприемлема, и требуется калибровка приборов обратного осмоса, чтобы убедиться, что вы собираете полезные данные. В приведенном выше примере уравнение баланса массы обратного осмоса выходит за пределы диапазона и требует внимания.

Система обратного осмоса (ОО): Понимание разницы между проходами и этапами в системе обратного осмоса (ОО)

Термины этап и проход часто ошибочно принимают за одно и то же в системе обратного осмоса, что может привести к путанице терминология для оператора RO. Важно понимать разницу между 1 и 2 этапами RO и 1 и 2 проходами RO .

Разница между 1- и 2-ступенчатой ​​системой обратного осмоса

В одноступенчатой ​​системе обратного осмоса питательная вода поступает в систему обратного осмоса в виде одного потока и выходит из системы обратного осмоса либо в виде концентрата, либо в виде пермеата.

В двухступенчатой ​​системе концентрат (или отходы) с первой ступени затем становится питательной водой для второй ступени. Пермеатная вода собирается с первой ступени и объединяется с пермеатной водой со второй ступени. Дополнительные этапы увеличивают восстановление системы.

Массив

В системе обратного осмоса массив описывает физическое расположение сосудов высокого давления в двухступенчатой ​​системе. Сосуды высокого давления содержат мембраны обратного осмоса (обычно от 1 до 6 мембран обратного осмоса находится в сосуде высокого давления). Каждая ступень может иметь определенное количество сосудов под давлением с мембранами обратного осмоса. Отходы каждой ступени затем становятся сырьевым потоком для следующей последовательной ступени. 2-ступенчатая система обратного осмоса, показанная на предыдущей странице, представляет собой массив 2:1, что означает, что концентрат (или отходы) из первых 2 сосудов обратного осмоса подается в следующий 1 сосуд.

Система обратного осмоса с рециркуляцией концентрата

В системе обратного осмоса, которая не может быть должным образом организована и химический состав питательной воды позволяет это сделать, можно использовать установку рециркуляции концентрата, в которой часть потока концентрата возвращается обратно в питательную воду. на первый этап, чтобы ускорить восстановление системы.

Подумайте о проходе как об автономной системе обратного осмоса. Имея это в виду, разница между однопроходной системой обратного осмоса и двухпроходной системой обратного осмоса заключается в том, что при двухпроходной системе обратного осмоса пермеат с первого прохода становится питательной водой для второго прохода (или второго обратного осмоса), который в конечном итоге производит пермеат гораздо более высокого качества, потому что он по существу прошел через две системы обратного осмоса.

Помимо получения пермеата гораздо более высокого качества, двухпроходная система также позволяет удалять газообразный диоксид углерода из пермеата путем впрыскивания каустика между первым и вторым проходом. Использование C02 нежелательно, если после обратного осмоса используются слои ионообменной смолы смешанного действия. Добавляя щелочь после первого прохода, вы повышаете pH воды пермеата первого прохода и превращаете CO2 в бикарбонат (HCO3-) и карбонат (CO3-2) для лучшего отторжения мембранами обратного осмоса при втором проходе. Этого нельзя добиться при однопроходном обратном осмосе, потому что впрыск каустика и образующегося карбоната (CO3-2) в присутствии катионов, таких как кальций, приведет к образованию накипи на мембранах обратного осмоса.

Предварительная обработка обратного осмоса

Надлежащая предварительная обработка с использованием как механической, так и химической обработки имеет решающее значение для системы обратного осмоса, чтобы предотвратить загрязнение, образование накипи и дорогостоящий преждевременный выход из строя мембраны обратного осмоса, а также потребность в частой очистке. Ниже приводится краткое описание общих проблем, с которыми сталкивается система обратного осмоса из-за отсутствия надлежащей предварительной обработки.

Загрязнение

Загрязнение происходит, когда загрязняющие вещества накапливаются на поверхности мембраны, эффективно закупоривая мембрану. В муниципальной питательной воде содержится много загрязняющих веществ, незаметных для человеческого глаза и безвредных для потребления человеком, но достаточно больших, чтобы быстро засорить (или закупорить) систему обратного осмоса. Загрязнение обычно происходит в передней части системы обратного осмоса и приводит к более высокому перепаду давления в системе обратного осмоса и более низкому потоку пермеата. Это приводит к более высоким эксплуатационным расходам и, в конечном итоге, к необходимости очистки или замены мембран обратного осмоса. Загрязнение в конечном итоге произойдет в некоторой степени, учитывая чрезвычайно малый размер пор мембраны обратного осмоса, независимо от того, насколько эффективен ваш график предварительной обработки и очистки. Однако при наличии надлежащей предварительной обработки вы сведете к минимуму необходимость регулярного решения проблем, связанных с загрязнением.

Загрязнение может быть вызвано следующими факторами:

  1. Твердые или коллоидные вещества (грязь, ил, глина и т. д.)
  2. Органические вещества (гуминовые/фульвокислоты и т. д.)
  3. Микроорганизмы (бактерии и т.п.). Бактерии представляют собой одну из наиболее распространенных проблем загрязнения, поскольку мембраны обратного осмоса, используемые сегодня, не переносят дезинфицирующее средство, такое как хлор, и поэтому микроорганизмы часто могут процветать и размножаться на поверхности мембраны. Они могут образовывать биопленки, покрывающие поверхность мембраны и приводящие к сильному обрастанию.
  4. Прорыв фильтрующего материала перед установкой обратного осмоса. Углеродные слои GAC и слои умягчителей могут привести к утечке под сливом, и если не будет надлежащей постфильтрации, среда может засорить систему обратного осмоса.

Выполняя аналитические тесты, вы можете определить, имеет ли подаваемая в ваш RO вода высокий потенциал загрязнения. Для предотвращения загрязнения системы обратного осмоса используются методы механической фильтрации. Наиболее популярными методами предотвращения загрязнения являются использование мультимедийных фильтров (MMF) или микрофильтрации (MF). В некоторых случаях достаточно картриджной фильтрации.

Накипь

По мере того, как некоторые растворенные (неорганические) соединения становятся более концентрированными (вспомните обсуждение коэффициента концентрации), может образоваться накипь, если эти соединения превышают свои пределы растворимости и осаждаются на поверхности мембраны в виде накипи. Результатом удаления накипи является более высокий перепад давления в системе, более высокая скорость прохождения солей (меньшее сопротивление соли), низкий расход пермеата и более низкое качество пермеата. Примером обычного налета, который имеет тенденцию образовываться на мембране обратного осмоса, является карбонат кальция (CaCO3).

Химическая атака

Современные тонкопленочные композитные мембраны неустойчивы к хлору и хлораминам. Окислители, такие как хлор, «прожигают» отверстия в порах мембраны и могут нанести непоправимый ущерб. Результатом химического воздействия на мембрану обратного осмоса является более высокий поток пермеата и более высокое прохождение солей (более низкое качество пермеата). Вот почему рост микроорганизмов на мембранах обратного осмоса имеет тенденцию так легко загрязнять мембраны обратного осмоса, поскольку нет биоцида для предотвращения их роста.

Механические повреждения

Частью схемы предварительной обработки должны быть трубопроводы и элементы управления системы обратного осмоса до и после нее. В случае «жестких пусков» может произойти механическое повреждение мембран. Аналогичным образом, если в системе обратного осмоса слишком большое противодавление, это может также привести к механическому повреждению мембран обратного осмоса. Эти проблемы можно решить, используя приводные двигатели с регулируемой частотой для запуска насосов высокого давления для систем обратного осмоса и установив обратный клапан (клапаны) и/или клапаны сброса давления, чтобы предотвратить чрезмерное обратное давление на установку обратного осмоса, которое может привести к необратимому повреждению мембраны.

Решения для предварительной обработки

Ниже приведены некоторые решения для предварительной обработки систем обратного осмоса, которые могут помочь свести к минимуму загрязнение, образование накипи и химическое воздействие.

Мультимедийная фильтрация (MMF)

Мультимедийный фильтр используется для предотвращения загрязнения системы обратного осмоса. Мультимедийный фильтр обычно содержит три слоя наполнителя, состоящего из антрацитового угля, песка и граната, с поддерживающим слоем гравия на дне. Это среда выбора из-за различий в размере и плотности. Более крупный (но более легкий) антрацит будет наверху, а более тяжелый (но более мелкий) гранат останется внизу. Расположение фильтрующего материала позволяет удалять самые крупные частицы грязи ближе к верхней части слоя материала, а более мелкие частицы грязи остаются все глубже и глубже в материале. Это позволяет всему слою действовать как фильтр, обеспечивая гораздо более длительное время работы фильтра между обратной промывкой и более эффективным удалением твердых частиц.

Хорошо работающий мультимедийный фильтр может удалять частицы размером до 15-20 микрон. Мультимедийный фильтр с добавлением коагулянта (который заставляет крошечные частицы соединяться вместе, образуя частицы, достаточно большие для фильтрации) может удалять частицы размером до 5-10 микрон. Для сравнения, ширина человеческого волоса составляет около 50 микрон.

Мультимедийный фильтр рекомендуется, когда значение индекса плотности ила (SDI) превышает 3 или когда мутность превышает 0,2 NTU. Точного правила не существует, но следует соблюдать приведенные выше рекомендации, чтобы предотвратить преждевременное загрязнение мембран обратного осмоса.

Важно установить 5-микронный картриджный фильтр непосредственно после блока MMF на случай выхода из строя нижнего дренажа MMF. Это предотвратит повреждение насосов, расположенных ниже по течению, и засорение системы обратного осмоса средой MMF.

Микрофильтрация (МФ)

Микрофильтрация (МФ) эффективна для удаления коллоидных и бактериальных частиц и имеет размер пор всего 0,1–10 мкм. Микрофильтрация помогает снизить вероятность загрязнения установки обратного осмоса. Конфигурация мембраны может варьироваться в зависимости от производителя, но чаще всего используется тип «полое волокно». Как правило, вода закачивается снаружи волокон, а чистая вода собирается внутри волокон. Мембраны для микрофильтрации, используемые в системах питьевой воды, обычно работают в «тупиковом» потоке. В тупиковом потоке вся вода, подаваемая на мембрану, фильтруется через мембрану. Образуется фильтрационный осадок, который необходимо периодически смывать с поверхности мембраны. Скорость восстановления обычно выше 90 процентов для источников питательной воды, которые имеют достаточно высокое качество и низкую мутность.

Антинакипины и ингибиторы образования накипи

Антинакипины и ингибиторы образования накипи, как следует из их названия, представляют собой химические вещества, которые можно добавлять в питательную воду перед установкой обратного осмоса, чтобы уменьшить способность питательной воды образовывать накипь. Антинакипины и ингибиторы образования накипи увеличивают пределы растворимости проблемных неорганических соединений. Увеличивая пределы растворимости, вы можете концентрировать соли больше, чем это было бы возможно в противном случае, и, следовательно, достигать более высокой степени извлечения и работать с более высоким коэффициентом концентрации. Антискаланты и ингибиторы образования накипи препятствуют образованию накипи и росту кристаллов. Выбор антинакипина или ингибитора образования накипи, а также правильная дозировка зависят от химического состава питательной воды и конструкции системы обратного осмоса.

Умягчение путем ионного обмена

Умягчитель воды можно использовать для предотвращения образования накипи в системе обратного осмоса путем замены ионов, образующих накипь, ионами, не образующими накипь. Как и в случае с устройством MMF, важно установить 5-микронный патронный фильтр непосредственно после умягчителя воды на случай выхода из строя нижнего дренажа умягчителя.

Впрыск бисульфита натрия (SBS)

Путем добавления бисульфита натрия (SBS или SMBS), который является восстановителем, в поток воды перед RO в нужной дозе, вы можете удалить остаточный хлор.

Гранулированный активированный уголь (ГАУ)

ГАУ используется как для удаления органических компонентов, так и для удаления остатков дезинфицирующих средств (таких как хлор и хлорамины) из воды. Среда GAC изготавливается из угля, ореховой скорлупы или дерева. Активированный уголь удаляет остаточный хлор и хлорамины посредством химической реакции, которая включает перенос электронов с поверхности GAC на остаточный хлор или хлорамины. Хлор или хлорамины превращаются в ион хлорида, который больше не является окислителем.

Недостаток использования GAC перед установкой обратного осмоса заключается в том, что GAC быстро удаляет хлор в самом верху слоя GAC. Это оставит оставшуюся часть слоя GAC без какого-либо биоцида для уничтожения микроорганизмов. Слой GAC будет поглощать органические вещества по всему слою, которые являются потенциальной пищей для бактерий, поэтому в конечном итоге слой GAC может стать питательной средой для роста бактерий, которые могут легко перейти на мембраны обратного осмоса. Аналогичным образом, слой ГАУ при некоторых обстоятельствах может образовывать очень мелкие частицы углерода, которые потенциально могут засорить RO.

Тенденции и нормализация данных обратного осмоса

Мембраны обратного осмоса являются сердцем системы обратного осмоса, и для определения состояния мембран обратного осмоса необходимо собрать определенные данные. Эти точки данных включают давление в системе, расход, качество и температуру. Температура воды прямо пропорциональна давлению. По мере снижения температуры воды она становится более вязкой, и поток пермеата обратного осмоса падает, так как требуется большее давление, чтобы протолкнуть воду через мембрану. Аналогичным образом, при повышении температуры воды поток пермеата обратного осмоса будет увеличиваться. В результате данные о производительности системы обратного осмоса должны быть нормализованы, чтобы изменения потока не интерпретировались как ненормальные, когда проблем не существует. Нормализованные потоки, давления и отвод солей следует рассчитать, изобразить в виде графика и сравнить с базовыми данными (когда RO был введен в эксплуатацию или после очистки или замены мембран), чтобы помочь устранить любые проблемы, а также определить, когда следует очищать или проверять мембраны на наличие наносить ущерб. Нормализация данных помогает отобразить реальную производительность мембран обратного осмоса. Как правило, когда нормированное изменение составляет +/- 15% от исходных данных, вам необходимо принять меры. Если вы не будете следовать этому правилу, то очистка мембран обратного осмоса может оказаться не очень эффективной для восстановления почти новой производительности мембран.

Очистка мембран обратного осмоса

Мембраны обратного осмоса неизбежно требуют периодической очистки от 1 до 4 раз в год в зависимости от качества исходной воды. Как правило, если нормализованный перепад давления или нормализованное прохождение солей увеличились на 15%, то пора чистить мембраны обратного осмоса. Если нормализованный поток пермеата уменьшился на 15%, то пришло время также очистить мембраны обратного осмоса. Вы можете либо очистить мембраны обратного осмоса на месте, либо снять их с системы обратного осмоса и очистить за пределами площадки сервисной компанией, которая специализируется на этой услуге. Было доказано, что очистка мембраны за пределами площадки более эффективна для обеспечения более качественной очистки, чем очистка на месте.

Очистка мембран обратного осмоса включает очистители с низким и высоким pH для удаления загрязняющих веществ с мембраны. Накипь устраняется очистителями с низким pH и органическими веществами, коллоидные и биологические загрязнения обрабатываются очистителями с высоким pH. Очистка мембран обратного осмоса заключается не только в использовании соответствующих химических веществ. Существует много других факторов, таких как потоки, температура и качество воды, правильно спроектированные и подобранные по размеру чистящие блоки и многие другие факторы, которые опытная сервисная группа должна учитывать для правильной очистки мембран обратного осмоса.

Обратный осмос: Краткое описание

Обратный осмос — это эффективная и проверенная технология производства воды, подходящая для многих промышленных применений, требующих деминерализованной или деионизированной воды. Дальнейшая обработка после системы обратного осмоса, такая как деионизация в смешанном слое, может повысить качество пермеата обратного осмоса и сделать его пригодным для самых требовательных применений. Надлежащая предварительная обработка и мониторинг системы обратного осмоса имеют решающее значение для предотвращения дорогостоящего ремонта и внепланового обслуживания. При правильной конструкции системы, программе технического обслуживания и квалифицированной сервисной поддержке ваша система обратного осмоса должна долгие годы обеспечивать водой высокой чистоты.

@section('скрипты')

Диффузия и осмос с помощью видимой биологии

Опубликовано 21.01.22 автором Sarah Boudreau

Диффузия и осмос — понятия, важные для понимания того, как функционируют клетки и организмы в целом. Вместо того, чтобы позволить студентам «учиться через осмос», мы здесь, в Visible Body, составили план урока, который использует визуальные эффекты, чтобы проиллюстрировать, как работает распространение.

К концу этого урока учащиеся узнают… 

  • Факторы, влияющие на скорость диффузии
  • Разница между диффузией и осмосом
  • Как работает избирательно проницаемая мембрана
  • Следующий словарь: 
    • Активный транспорт
    • Пассивный транспорт
    • Распространение
    • Осмос
    • Градиент концентрации
    • Избирательно проницаемая мембрана
    • Изотонический, гипотонический и гипертонический
    • Осмотическое давление

Помимо доступа к Visible Biology для этого урока потребуется следующее:

  • Йод
  • Крахмал
  • Пакет на молнии
  • Три мензурки или стакана
  • Пищевой краситель
  • Горячая и холодная вода

Шаг 1: Обзор

В начале урока подготовьте перед учащимися пример с йодом для шага 3: 

  1. Поместите чайную ложку крахмала в пластиковый пакет.
  2. Наполните стакан наполовину водой и добавьте десять капель йода.
  3. Поместите мешочек с крахмалом в раствор.

На этом этапе курса учащиеся знают о частях клетки и о том, что необходимо клеткам для функционирования. Чтобы начать этот урок, мы возьмем то, что они знают (части клетки), и используем это как отправную точку для понимания диффузии.

Представить идею о том, что молекулы могут попасть в клетку двумя путями: активный транспорт и пассивный транспорт (плюс фагоцитоз и пиноцитоз).

Активный транспорт использует энергию, пассивный нет. Сегодня мы сосредоточимся на пассивном транспорте, изучая диффузию и тип диффузии, называемый осмосом .

Ввести термин градиент концентрации и объяснить, какое значение это понятие имеет для понимания диффузии.

Начните с иллюстрации градиента с помощью цветов. Откройте одну из клеточных моделей в Visible Biology. Рядом с ячейкой используйте инструмент рисования, чтобы нарисовать цветовой градиент, как показано на изображении ниже. Инструменты прозрачности помогут вам перейти от насыщенного цвета к пустому пространству. Укажите учащимся, что одна сторона отягощена цветом больше, чем другая, из-за чего все становится неравномерным.

Градиент концентрации, представленный цветовым градиентом.

Используя тот же цвет и полупрозрачную кисть, нарисуйте прямоугольный блок разбавленного цвета, чтобы изобразить равновесие. Сравните цветовой градиент с выровненным блоком цвета.

Затем объясните, как эта же идея применима к молекулам по обе стороны от клеточной мембраны. Частицы жидкости движутся хаотично; это известно как броуновское движение. Чем выше концентрация частиц, тем больше вероятность того, что молекулы столкнутся с другими молекулами и получат достаточно энергии, чтобы отскочить. В более низких концентрациях это происходит реже. Диффузия происходит, когда частицы движутся «вниз» по градиенту концентрации из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. Когда больше нет градиента, больше нет разницы энергий между областями, и поэтому движение во всех направлениях становится одинаковым.

Снова используя инструмент рисования, нарисуйте последовательность молекул кислорода в градиенте, движущихся в клетку.

 

Градиент концентрации с использованием инструментов рисования и модели клеток животных в Visible Biology.

Если вам нужны дополнительные ресурсы, посмотрите это видео из нашей серии YouTube «Видимая биология» с интересным и простым для понимания обзором диффузии: .


Контрольные вопросы для учащихся:

  • Опишите разницу(я) между активным и пассивным транспортом.
  • Что такое градиент концентрации?

 

Шаг 2. Скорость распространения

Затем покажите учащимся распространение в действии и изучите факторы, влияющие на скорость распространения.

Возьмите две мензурки и налейте в одну горячую воду, а в другую холодную. Капните по 3-4 капли пищевого красителя в каждый из стаканов и попросите учащихся отметить, как быстро пищевой краситель рассеивается в разных стаканах.

Спросите учащихся, почему мензурка с горячей водой и мензурка с холодной водой могут иметь разную скорость диффузии.

Затем познакомьте учащихся с факторами, влияющими на скорость распространения. Эта таблица взята из учебника Biology LibreText с открытым исходным кодом:

.

Степень градиента концентрации

Чем больше разница в концентрации, тем быстрее диффузия. Чем ближе распределение материала к равновесию, тем медленнее становится скорость диффузии.

Масса диффундирующих молекул

Более тяжелые молекулы движутся медленнее; поэтому они диффундируют медленнее. Обратное верно для более легких молекул.

Температура

Более высокие температуры увеличивают энергию и, следовательно, движение молекул, увеличивая скорость диффузии. Более низкие температуры уменьшают энергию молекул, тем самым уменьшая скорость диффузии.

Плотность растворителя

По мере увеличения плотности растворителя скорость диффузии уменьшается. Молекулы замедляются, потому что им труднее пройти через более плотную среду. Если среда менее плотная, диффузия увеличивается. Поскольку клетки в основном используют диффузию для перемещения материалов внутри цитоплазмы, любое увеличение плотности цитоплазмы будет препятствовать перемещению материалов. Примером этого является человек, испытывающий обезвоживание. По мере того, как клетки организма теряют воду, цитоплазма уплотняется, скорость диффузии в цитоплазме снижается, функции клеток ухудшаются. Нейроны очень чувствительны к этому эффекту. Обезвоживание часто приводит к потере сознания и, возможно, к коме из-за снижения скорости диффузии внутри клеток.

Растворимость

Как обсуждалось ранее, неполярные или жирорастворимые материалы легче проходят через плазматические мембраны, чем полярные материалы, что обеспечивает более высокую скорость диффузии.

Площадь поверхности и толщина плазматической мембраны

Увеличенная площадь поверхности увеличивает скорость диффузии, тогда как более толстая мембрана снижает ее.

Пройденное расстояние

Чем большее расстояние должно пройти вещество, тем больше времени потребуется молекулам, чтобы добраться туда. Это накладывает верхнее ограничение на размер ячейки. Большая сферическая клетка погибнет, потому что питательные вещества или отходы не смогут достичь или покинуть центр клетки. Поэтому клетки должны быть либо небольшого размера, как у многих прокариот, либо быть уплощенными, как у многих одноклеточных эукариот и животных без кровеносной системы (например, у плоских червей).

 

Обратите внимание, что градиенты концентрации могут действовать в противоположных направлениях. Например, Na+ может двигаться в одном направлении, а K+ — в противоположном. Если они не заряжены, не переполнены и т. д., на диффундирующие молекулы не влияют другие градиенты концентрации.

Контрольные вопросы для учащихся:

  • Почему мензурки с горячей и холодной водой имеют разную скорость диффузии?
  • Какие другие факторы влияют на диффузию?

Этап 3: Осмос и избирательно проницаемые мембраны

В отличие от примера с пищевым красителем на этапе 2, где пищевой краситель и вода не имеют барьера между собой, клетки имеют мембраны, которые удерживают органеллы внутри и не пропускают другие вещества. Опишите, как происходит диффузия воды через мембрану, известная как осмос.

Чтобы проиллюстрировать осмос, вернитесь к примеру с крахмалом и йодом, который вы подготовили ранее. Объясните, что йод меняет свой цвет при контакте с крахмалом. К настоящему времени крахмал в мешочке станет фиолетовым, потому что пластиковый пакет проницаем для йода; йод переместился через «мембрану».

В клетке молекулам необходимо входить и выходить из клетки, но как клеточная мембрана пропускает только определенные молекулы?

Чтобы помочь учащимся понять избирательную проницаемость, посмотрите анимацию клеточного транспорта в Visible Biology. Обсудите, как два листа фосфолипидов создают избирательно проницаемую мембрану , которая пропускает только небольшие молекулы.

GIF от Visible Biology.

Вернуться к клеточной модели Visible Biology и инструменту рисования. Используя инструмент рисования, нарисуйте много других молекул снаружи клетки и несколько внутри нее и используйте стрелки, чтобы проиллюстрировать движение молекул от одной стороны градиента концентрации к другой.

Молекулы кислорода проникают в клетку путем осмоса, а молекулы глюкозы остаются снаружи.

Ввести понятие осмотического давления .

Затем введите различные термины, описывающие отношения между сторонами мембраны. Приведенные ниже определения взяты из Biology Online.

Изотонический

Растворы с эквивалентным или идентичным осмотическим давлением

Гипотонический

Наличие меньшего осмотического давления в жидкости по сравнению с другой жидкостью

Гипертонический

Наличие более высокого осмотического давления в жидкости по сравнению с другой жидкостью

 

Контрольные вопросы для учащихся:

  • Что такое избирательно проницаемая мембрана?
  •  В чем разница между терминами гипотонический, гипертонический и изотонический?

Шаг 4: Общая картина

Наконец, кратко соедините осмос и диффузию с общей картиной: как диффузия влияет на другие процессы?

Вот несколько идей для «общих» связей: