Зворотний осмос: сучасна технологія очищення води
Якщо у вашому будинку організований автономний водогін зі свердловини або колодязя, то часто вода в ньому не найвищої якості. Один із способів виправити цю ситуацію – це система «зворотний осмос», яка врізається у водогін та через окремий кран виводить чисту питну воду. Розберемося докладніше в системі зворотний осмос – що це за фільтруюча установка, як вона працює, її переваги та недоліки, а також технічні характеристики.
Осмос і зворотний осмос – небагато теорії
Спочатку коротко про те, що таке зворотний осмос і чому процес очищення води має таку назву. Просто осмос – це природний механізм насичення розчинів необхідними речовинами. Кожна клітина тіла має мембрану, що пропускає молекули води. Але, як з'ясувалося, вода проходить лише у тому випадку, якщо в ній розчинені інші речовини. При цьому мембрана пропускає лише молекули води, а розчинені речовини затримує. Це називається осмотичним тиском. Наочно принцип його дії показано на наступному фото.
На малюнку «а» показана рідина, в якій розчинені частинки речовини. Посудина з рідиною розділена перегородкою з мембраною. Зліва концентрація розчину (кількість частинок розчиненої речовини) становить 180 g/L, а праворуч – 360 g/L тому починає діяти осмотичний тиск, який через мембрану видавлює рідину з лівої частини судини в праву. Це відбувається до тих пір, поки концентрація (щільність) розчину в лівій та правій частині не вирівняється, що показано на малюнку «б» – ми бачимо, що ліворуч і праворуч це значення стало 270 g/L.
Але якщо в одній із частин судини штучно створити тиск, який перевищуватиме осмотичний, то рідина видавлюватиметься в ту частину судини, де тиск менший – цей процес і називається зворотним осмосом. По суті, це продавлювання рідини через мембрану, розмір отворів у якій не перевищує розміри молекул цієї рідини. Крім того, що розчинені в рідині частинки набагато більші за молекули, система зворотного осмосу дозволяє затримувати на мембрані навіть віруси та бактерії.
Системи зворотного осмосу для дому
Завдяки високій якості фільтрації систем зворотного осмосу, очищена через них вода рекомендована навіть для тих місць, де санітарні вимоги дуже суворі. Наприклад, це санаторії та інші оздоровчі підприємства, точки громадського харчування, готелі та інше.
У домашніх умовах такі фільтри стають все популярнішими. По-перше, чиста вода – запорука вашого здоров'я. По-друге, цей прилад компактний, тому не займає багато місця. По-третє, його ціна перебуває на прийнятному рівні.
Принцип роботи домашніх пристроїв той самий. Усередині фільтра встановлена мембрана з дрібними отворами (діаметром 0,00001 мкм), якими може пройти тільки молекула води. Усі інші речовини залишаються з невідфільтрованою водою чи поверхні мембрани, звідки згодом просто змиваються через спеціальний патрубок назовні приладу. Зазвичай цей патрубок з'єднують із системою каналізації.
Щоб вода змогла пройти крізь мембрану, необхідно, щоб у водопровідній мережі був тиск не менше 3 атмосфер. Втім, у приватних будинках в автономній водопровідній мережі встановлюється насос, і його тиск для коректної роботи фільтра вистачає з лишком.
Фільтр зворотного осмосу можна використовувати навіть без проточної води. Для цього виробники пропонують моделі, в конструкцію яких вже встановлений невеликий насос, який створює всередині фільтра необхідний тиск.
Попередні фільтри
Розчинні у воді речовини мембрану не засмічують, а ось нерозчинні можуть закрити отвори або пошкодити її. Тому в цій системі фільтрації крім осмотичної мембрани встановлюються ще кілька стандартних фільтрів. Їхнє завдання – первинне очищення води від нерозчинених частинок. Зазвичай це фільтри механічного очищення: грубої та тонкої. Найчастіше в комплект входять кілька фільтрів.
Перший ступінь грубого очищення – сітчасті фільтри. Їхнє призначення – затримати камінці, пісок, мул та інші частинки великих розмірів.
Другий ступінь – фільтри тонкого очищення, які є невід'ємними елементами самого фільтра зворотного осмосу. Їх зазвичай три:
- Перша колба, всередині якої знаходиться картридж із спіненого поліетилену. Його завдання - не пропустити через себе частинки розмірами більше 5 мкм.
- Всередину другої колби засипане гранульоване активоване вугілля, яке повністю очищає воду від нерозчинених частинок.
- У третій колбі міститься брикетоване активоване вугілля. Його завдання – очистити воду від неприємного запаху та присмаку.
Мінералізація очищеної води
Оскільки через мембрану проходять лише молекули води, то після фільтрування вона стає практично дистильованою. У ній немає корисних для людського організму речовин: солей, металів та інших. Тому виробники сьогодні комплектують ці прилади мінералізаторами, у яких закладаються мінеральні гранули. Це невеликі розміри колби, встановлені після мембрани. Чиста вода, проходячи через неї, збагачується необхідними корисними речовинами.
Але тут є один момент. Збагачення води багато в чому залежатиме від того, які гранули в цю частину фільтра закладені. Вся справа в тому, що якісь із них віддають воді свої молекули через 7 днів, інші через 12, а треті через 30. Виходить так, що вода, що проходить через мінералізатор, може мінералами та іншими речовинами не збагачуватися. Просто не встигне у процесі проточного режиму роботи фільтра. Єдиний хімічний елемент, який відразу віддає себе воді, натрій. По суті це звичайна кухонна сіль.
Додамо, що осмос для очищення води має слабку продуктивність. Але її достатньо, щоб споживати потрібний обсяг питної води. Тобто використовувати цей фільтр на інші потреби не можна, та й не має сенсу. Сьогодні виробники пропонують різні моделі у плані продуктивності, яка варіюється в діапазоні 150-250 л на добу.
Швидкість виливу з окремо встановленого крана низька, тому сама система очищення комплектується бачком, що окремо стоїть, де очищена вода і збирається. Його об'єм варіюється в діапазоні від 4 до 12 л. І всю цю конструкцію зазвичай встановлюють на кухні під миттям.
Заміна фільтруючих елементів
Які фільтрують елементи в колбах періодично треба міняти на нові. Термін заміни залежить від продуктивності пристрою, і він обов'язково вказується у паспорті виробу. Наприклад, у дешевих моделей фільтраційний ресурс дорівнює 4000 літрів, у дорожчих доходить до 15000 літрів.
На замітку! Поміняти картриджі, що фільтрують, просто, тому що вони знаходяться в колбах, які легко відкручуються. Тобто, для проведення цієї процедури не треба викликати сантехніка.
Корисне відео
Переваги і недоліки
Отже, розібравшись із зворотним осмосом – що це таке, переходимо до плюсів та мінусів приладу.
Почнемо з того, що багато споживачів лякає той факт, що на виході з фільтра вода дуже чиста. Тобто в ній немає необхідної наявності корисних речовин. Саме тому був і встановлений мінералізатор, хоч він присутній не у всіх моделях. Тобто проблему вирішено. При цьому вода, що пройшла через мінерали, набуває приємного смаку.
Але треба відзначити і те, що найчистіша вода ніякої шкоди для людини не зазнає. До того ж у ній виявиться мінімальна кількість вірусів та бактерій. А це великий плюс.
Існують промислові установки, що опріснюють морську воду. І в них закладено технологію зворотного осмосу. Зрозуміло, що побутовим приладом це зробити, але це доводить, що ефективність фільтра цього дуже висока.
Ще одна перевага – компактність пристрою та нескладність його встановлення. Для монтажу не потрібно використовувати складні інструменти. Зазвичай з'єднання виробляють вручну. Поміняти картридж також легко.
Вище згадувалося, що зворотний осмос для очищення води коштує недорого. Але це в порівнянні з повною комплектацією будинку водоочищенням. Якщо порівнювати із звичайними водяними фільтрами, то він набагато дорожчий. Але, як показала практика, сьогодні це не зупиняє споживачів, які хочуть отримувати з крана чисту питну воду. Принаймні все окупається швидко.
Є ще один мінус - періодична покупка картриджів, що фільтрують. Особливо дорого коштує мембранний.
Корисне відео
Критерії вибору
Отже, розбиратимемося в питанні – на що звернути увагу, вибираючи фільтр для води зі зворотним осмосом.
Перше, що вас має цікавити, мінералізатор. Без нього фільтр краще не купувати. Також запам'ятайте, що сучасний осмотичний фільтр – це прилад із п'ятьма ступенями очищення. Тобто на вході має стояти три фільтри у вигляді вертикальних колб. Потім пристрій із мембраною. І останнім ще один горизонтальний фільтр тонкого очищення. На сьогоднішній день це найефективніша модель.
Деякі моделі комплектуються структурами. Слід зазначити, що воду, що пройшла фільтр зворотного осмосу, не можна назвати біологічно активною. Тому її треба структурувати наново. Для цього і встановлюється в пристрій ще один елемент. Усередині нього мають біокерамічні картриджі або турмалінові наповнювачі.
Завдання двох речовин – очистити воду від пестицидів, бактерій, важких металів, хлору та іншого. При цьому смак води стає приємним. Додамо, що структуризатор має досить серйозний експлуатаційний ресурс – 2 роки.
І, звичайно, обов'язково ознайомтеся з інструкцією до фільтра. Просто переконайтеся, що з його допомогою можна провести всі ступені очищення води.
Висновок
Зворотний осмос – це технологія очищення води шляхом продавлювання її через мембрану, яка пропускає тільки молекули рідини.
У конструкцію зворотнього осмотичного фільтра входять: три фільтри тонкого очищення у вигляді колб з наповнювачами, мембранний фільтр, мінералізатор і прилад, що остаточно очищає воду.
Основна характеристика цього фільтра – продуктивність, яка варіюється від 150 до 250 л/добу.
Для коректної роботи потрібно наявність певного тиску води водопровідної мережі – 3 атм.
Усі фільтраційні елементи періодично замінюються на нові, що входить у витрати сімейного бюджету.
