Как правильно очищать воду
Система обратного осмоса

Технология очистки воды от примесей основана на процессе диффузии, который непрерывно происходит в клетках живых организмов - молекулы воды поступают внутрь клетки, окруженной полупроницаемой мембраной, через поры мембраны из раствора с меньшей концентрацией солей в раствор с большей концентрацией (явление осмоса).

 

Если со стороны раствора с большей концентрацией солей создать определенное давление, то происходит обратный процесс (обратный осмос) - молекулы воды начинают проникать через поры мембраны из раствора с большей концентрацией солей в раствор с меньшей концентрацией. При этом абсолютное большинство загрязнений удаляется. Загрязнения, находящиеся в концентрированном растворе солей (концентрате), во избежание засорения мембраны сбрасывают в дренаж. Такая высокая степень очистки связана с очень маленьким диаметром пор мембраны, которые в 200 раз меньше размеров вирусов и в 4000 раз меньше размера бактерий. Такой способ очистки воды пользуется наибольшей популярностью среди потребителей. Широко используется для опреснения морской воды и очищения питьевой воды для различных целей уже более 35 лет.

 

Водопровод – величайшее достижение цивилизации, которое продолжает служить нам с древних времен до сегодняшнего дня, превратившись в больших городах в сложные и разветвленные сети. Для поддержания водопровода в порядке требуются большие усилия и средства. При недостатке того и другого водные артерии города, дожив до весьма почтенного возраста, изрядно ветшают: трубы зарастают всевозможными отложениями, а разъеденные коррозией стенки лопаются то в одном, то в другом месте, периодически оставляя нас без воды. И хотя на муниципальных станциях вода очищается, пока она доходит до квартир, успевает вновь «обогатиться» подхваченными в трубах вредными примесями. Так называемое «вторичное загрязнение» приводит к тому, что вода, льющаяся из крана, без дополнительной очистки не пригодна не только для питья или употребления в пищу, но и для хозяйственных нужд.

Нерастворимые примеси - песок, ржавчина и осадок, источником которых могут быть и некачественные трубы, строительный мусор, оставшийся после ремонтных работ где-то на водопроводе, и другие факторы. Среди наиболее опасных для человеческого организма нерастворимых примесей в питьевой воде особое место занимают соли тяжелых металлов.

 

Иногда кажется, что концентрация их в воде мала, но если употреблять воду для питья и приготовления пищи изо дня в день годами, тяжелые металлы имеют свойство накапливаться в органах и тканях, и их концентрация в человеческом организме может достичь такого значения, когда пагубного воздействия на здоровье не избежать.

 

Источником тяжелых металлов в воде может быть и нестандартный некачественный припой, применяющийся при варке труб, медные трубы, а также переходники, краны, задвижки и другая арматура, выполненная из цветных металлов.

Известно, что человеческое тело на 80% состоит из воды, поэтому неудивительно, что наше здоровье и самочувствие напрямую зависит от качества потребляемой нами воды. Но, как это ни парадоксально, мы не знаем вкуса чистой воды. И как ни парадоксально, понятие «вкусная родниковая вода» давно уже не равнозначно понятию «чистая и полезная вода». Ведь вода – универсальный растворитель, поэтому в ней в тех или иных количествах содержатся все вещества, встретившиеся на ее пути. Именно поэтому так различается по вкусу вода их разных мест, а порой - и из соседних колодцев. И только очистка на молекулярном уровне, что и осуществляется в фильтрах с тонкопленочной мембраной, может освободить воду от всевозможных примесей. Через поры мембраны могут пройти только молекулы воды и кислорода. И по утверждению тех, кто уже обзавелся мембранным фильтром, прошедшая через него вода - с прозрачными пузырьками на стенках сосуда от насыщенности кислородом - настолько вкусна, что пить ее хочется постоянно, а не только в те моменты, когда одолевает жажда. При употреблении такой воды вы не только не навредите здоровью, но и можете улучшить его.

Природа осмоса – в природе!

По принципу работы мембранные системы являются обратноосмотическими. Явление осмоса (выравнивание концентраций растворов, разделенных полупроницаемой мембраной) лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Например, подкладка скорлупы куриного яйца является естественной мембраной, через нее проходят молекулы кислорода, но задерживаются загрязнители. При недостатке воды живые организмы выглядят пожухлыми и вялыми. Фильтрующая способность природной мембраны уникальна, она отделяет вещества от воды на молекулярном уровне и именно это позволяет любому живому организму существовать.

Первые промышленные обратно осмотические системы появились только в начале 70-х годов, поэтому это сравнительно молодая технология по сравнению с тем же ионным обменом. Однако в Западных странах обратный осмос стал одним из самых экономичных, универсальных и надежных методов очистки воды, который позволяет снизить концентрацию находящихся в воде компонентов на 96-99% и практически на 100% избавиться от микроорганизмов и вирусов.

Как это устроено?

Фильтр, работающий по принципу обратного осмоса, устроен достаточно просто: основной элемент, позволяющий получать воду высокой степени очистки – это тонкопленочная мембрана. Если объяснять упрощенно, то она представляет собой некое подобие сетки, размер ячеек которой сравним с размером молекулы воды. Разумеется, сквозь такую «сетку» могут пройти либо сами молекулы воды, либо вещества, размер молекул которых еще меньше – растворенный в воде кислород, водород и т.п. В результате чего из воды удаляются практически все растворенные компоненты, а также соли тяжелых металлов, органические примеси и бактерии. Ну а все остальные конструктивные элементы обратноосмотической системы призваны только обеспечивать благоприятные условия для работы такой мембраны.

Представьте себе, как быстро должны забиться грязью такие маленькие поры мембраны, если на нее будет поступать обычная водопроводная вода! Для того чтоб этого не случилось, перед мембраной устанавливаются префильтры – несколько ступеней предварительной очистки. Среди них обязательно присутствует ступень очистки от механических загрязнений, задерживающая взвеси, песок и нерастворимые примеси с размером частиц более 5мкм. Еще одна ступень обеспечивает химическую очистку от хлора, хлорсодержащих соединений, пестицидов, органики и т.п. с помощью сорбции на активированном угле. В зависимости от качества исходной воды количество ступеней в префильтре может быть увеличено.

В процессе работы постепенно перед мембраной накапливаются отфильтрованные соли и различные примеси, из-за чего она может засориться и перестать работать. Для постоянного слива этих «отходов» вдоль мембраны создается принудительный поток воды, смывающий сконцентрированные загрязнения в дренаж. Тем самым увеличивается производительность и срок службы мембраны.

Фильтрующая способность системы обратного осмоса является поистине уникальной. Ни один из фильтров, работающих по другому принципу – механической очистки, адсорбции или ионного обмена – не может обеспечить подобной степени очистки. Очень важно понимать то, что даже лучшие из “простых” бытовых фильтров не удаляют или далеко не полностью удаляют из воды пестициды, бактерии, тригалометаны и другие канцерогенные хлорорганические соединения, а также тяжелые металлы и радионуклиды.

 

Аргументы за!

Во-первых, растворенные минеральные вещества в тех количествах, в которых они содержатся в обычной воде, не обеспечивают потребности в них человеческого организма при нормальном водопотреблении.

Во-вторых, та форма, в которой они присутствуют в воде, плохо способствует их усвоению. Человеческий организм привык усваивать ионы и микроэлементы в том виде, в котором они присутствуют в растительной и животной пище, т.е. в виде органических комплексов.

В-третьих, пища обеспечивает поступление в организм более 90% всех минеральных веществ. Например, в молоке содержание кальция (иона, отвечающего за жесткость воды) в 40 раз превышает его содержание в воде московского водопровода. При этом молоко пить полезно, а вода с такой жесткостью неминуемо приведет к образованию камней в почках и отложению солей в суставах. Лучше съесть одно яблоко, чем выпить 5 литров жесткой и железистой воды. Для обеспечения необходимой потребности в минеральных веществах человек должен, прежде всего, иметь полноценное питание.

В-четвертых: много ли Вы пьете воды? - Литр кофе в день. - То-то и оно, что кофе. За счет своих высоких экстрактивных (извлекающих) свойств такая вода хорошо подходит для приготовления пищи, а также разнообразных напитков – кофе, чая, коктейлей.

При умывании такой водой исключается аллергическая реакция со стороны чувствительной кожи. И, разумеется, такие заболевания, как отложение солей или мочекаменная болезнь, никак не могут быть вызваны обессоленной водой.

Как это использовать?

Помимо пищевых производств обратноосмотические системы применяются для получения воды для медицины, микроэлектроники, фармацевтики, парфюмерии, химической промышленности и теплоэнергетики. Вода для паровых котлов должна иметь очень низкое содержание растворенных веществ, особенно таких, как соли жесткости, окись кремния, железо. Обратный осмос позволяет снизить содержание этих компонентов до требуемых величин.

А для семьи и для себя, любимого?

После того, как технология обратного осмоса была освоена промышленностью, встал вопрос о возможности создания бытовых фильтров. И такие фильтры были созданы. Они невелики по габаритам – умещаются под кухонную мойку, как правило комплектуются небольшим (на 8-12 литров) бачком для хранения очищенной воды и отдельным питьевым краником для установки на мойку рядом с основным смесителем. Приобретая такой фильтр, семья, по сути, становится обладателем мини-заводика по производству кристально чистой питьевой воды. И тогда в Вашем доме всегда, в любое время суток будет идеально чистая, вкусная вода, за которой не надо ежедневно бегать в магазин. Производительности стандартной модели такой системы хватает и на семью из 6 человек, и на любимых домашних животных, включая даже большие аквариумы, и на любителей комнатного цветоводства.

Цена вопроса.

Естественно, что стоимость подобной системы не может быть совсем низкой – если розничная цена опускается ниже 4500 рублей, то, скорее всего, это китайский товар, изготовленный из низкокачественных комплектующих. Качественный фильтр, например одна из самых распространенных на рынке система Атолл А-560Е, стоит около 270 у.е. Это недешево, однако и срок службы системы очень велик. Конечно, примерно раз в полгода вам придется сменить картриджи, на что уйдет еще порядка 20 у.е, а раз в два года еще и мембрану (40-50 у.е). Но и производительность установки высока – бытовая система способна давать от 170 до 250л воды в сутки. В результате, при расчете на двухлетний период, литр воды, полученный путем обратного осмоса обходится в 1-2 руб/литр, в то время как средняя стоимость литра воды в бутылках равна около 10 руб/литр. Таким образом, экономическая выгода от приобретения обратноосмотического фильтра очевидна.

Что такое «хорошо»?

По каким критериям можно и нужно оценивать такое высокотехнологичное оборудование, если встал вопрос о его приобретении? Что касается промышленных систем, то тут можно сказать максимальное значение имеет опыт работы фирмы-проектировщика, наличие последующего сервисного обслуживания и, конечно, качество тех элементов, из которых создается эта сложная система. Ситуация пока такова, что самые качественные мембраны делаются в США.

С бытовыми фильтрами ситуация другая – модели разных производителей имеют схожую конструкцию, поэтому есть возможность их сравнить. В качестве примера имеет смысл взять торговую марку «Атолл», поскольку эти обратноосмотические фильтры, производимые в США, появились в России аж в 1995 году, и давно завоевали славу качественной и надежной продукции. Итак,

    как и в случае с промышленными фильтрами, важно качество основного чистящего элемента фильтра - самой мембраны. В данном случае применяется мембрана фирмы «Filmtec» (США) – одного из мировых лидеров в производстве мембранных материалов.
  • продолжительность работы мембраны зависит от качества сменных элементов, используемых в префильтрах. Самая известная компания в мире, производящая картриджи для бытовых фильтров – Pentek (ранее – US Filter).
  • удобство монтажа фильтров обеспечивается применением быстроразъемных соединителей John Guest. Для подключения фильтра и его отдельных блоков достаточно просто вставить трубочку в соединитель, и герметичность обеспечена. Так же быстро осуществляется отсоединение.
  • Важным моментом является наличие сервисной и гарантийной службы, а так же обеспечение сменными картриджами. С 2002 года часть фильтров Atoll производится в России (в маркировке у них присутствует индекс Е) из тех же комплектующих, что и оригинальные американские системы. Таким образом, при сохранении качества продукции удалось сделать ее более доступной для российского потребителя.

Вот так с помощью современных технологий можно экономично и эффективно решить проблему загрязненной воды.


^ Наверх