Фильтры обратного осмоса: особенности работы и нюансы выбора
Актуальной проблемой в настоящее время остается очистка водопроводной воды, особенно для тех, у кого в семье имеются дети, пожилые люди или люди с заболеваниями ЖКТ. Неизвестные дельцы на порогах квартир часто предлагают фильтры с необычными условиями. Но выяснить, каким образом после использования таких фильтров улучшается качество воды, как работают устройства и по какой причине такая цена, не всегда возможно.
Установка первого предложенного устройства под мойку — не самое умное решение. Тем более, если это фильтр обратного осмоса. Очевидно, что следует приобретать систему фильтрации от известных производителей. Мало кто знает, как она функционирует и какие у нее плюсы и минусы. Однако, в нашей статье вы узнаете об этом, а также, существует ли альтернатива фильтру обратного осмоса.
Метод обратного осмоса – эффективный способ очистки воды: принцип работы фильтра
Основанный на процессе перехода молекул через полупроницаемую мембрану, осмос является одним из методов мембранной фильтрации, который разделяет растворы на компоненты. Обычный осмос позволяет получить более насыщенный раствор микроэлементами, в то время как обратный осмос - избавляет его от примесей.
В природе мембраны имеют размер пор наноуровня, то есть 10^-9 м. Однако в процессе обратного осмоса, вода под давлением насосов проходит через мембрану с размером пор 10^-10 м, 10^-12 м и менее, в зависимости от материала мембраны. Молекула воды имеет размер 1,57 ангстрема, или около 10^-9 м, тогда как молекулы большего размера, такие как хлор, фтор, йод и другие, не могут пройти через мембрану, так как их размер больше, чем размер поры мембраны. Поэтому, вода, прошедшая через обратноосмотический фильтр, имеет кислотный pH, приблизительно равный 3, как химическая жидкость.
В научной среде сохранились разногласия на тему, что происходит при обратном осмосе. Тем не менее, метод обратного осмоса эффективно используется для опреснения морской, соленой и солоноватой воды. Этот метод был разработан в США в 50-х годах прошлого столетия для решения проблем обеспечения технической водой на западном побережье Калифорнии и близлежащих территориях. Технология очистки воды обратным осмосом позволяет очищать соленую воду, что является одной из основных проблем в прибрежных городах и регионах, где вода из скважин на большой глубине остается солоноватой или соленой. Благодаря технологии обратного осмоса в таких местах производится техническая вода, а питьевая вода поставляется в бутилированном виде из других штатов, где вода менее соленая.
Статья отражает информацию о конструкции фильтра обратного осмоса, используемого в бытовых системах очистки воды. Этот тип системы может легко быть установлен под любой раковиной и состоит из нескольких картриджей с фильтрами и мембраной, а также бака для очищенной воды объемом от 8 до 12 литров.
Перед мембраной системы располагаются один-два предварительных фильтра, которые задерживают находящиеся в воде частицы песка, ржавчины и другие примеси. Затем вода подается на мембрану, после чего очищенная часть поступает в накопительный бак. При этом до 75% неочищенной воды высокой концентрации примесей может сливаться в канализацию.
Очищенная вода проходит через один-два финишных фильтра и готова к использованию. Бытовые обратноосмотические фильтры имеют ресурс в 4000-15000 л и производительность от 7,8 л/ч до 15 л/ч. Для семьи из четырех человек с ресурсом 5000 л хватит на полтора-два года.
Следует отметить, что вода на выходе из фильтра полностью очищена, включая не только химические примеси, но даже бактерии и вирусы (если их размер позволяет им задерживаться на мембране). При этом картриджи предварительной очистки следует менять раз в полгода, а финишные фильтры – раз в год. Все это можно сделать самостоятельно и без применения специальных инструментов. Бытовые обратноосмотические фильтры могут быть установлены в различных помещениях, таких как частные дома, коттеджи, на дачах, в квартирах или небольших офисах.
Как правило, люди всегда стремятся пить чистую воду без примесей. Одним из популярных способов очистки воды является использование фильтров на основе обратного осмоса. Они удаляют из воды практически все примеси, такие как ионы хлора, железа, тяжелых металлов, инсектициды, удобрения, мышьяк, но в то же время также устраняют минеральные элементы, необходимые для жизни, такие как магний, калий, кальций и другие микроэлементы. Степень очистки воды обратным осмосом составляет до 98%, а в промышленных агрегатах – даже до 100%. Однако стоит отметить, что такая очищенная вода напоминает по своим свойствам техническую, или «мертвую» воду, которая лишена не только вредных, но и полезных элементов.
Существует мнение среди врачей о том, что систематическое использование воды, очищенной обратным осмосом, может негативно повлиять на функционирование сердечно-сосудистой системы, в зависимости от потребления достаточного количества калия и магния. Для решения этой проблемы используют дополнительные картриджи, которые устанавливаются на выходе из системы очистки, чтобы обеспечить принудительную минерализацию воды. Однако на практике выяснилось, что большинство полезных микроэлементов, добавленных в обратноосмотическую воду для минерализации, отдают свои ионы на протяжении нескольких дней. Таким образом, систематическая минерализация в проточном режиме практически невозможна, за исключением натрия (обычной соли NaCl), который изменяет показания TDS-метра в более щелочную сторону до pH 6, создавая иллюзию минерализации.
По сравнению со стандартными проточными фильтрами, фильтры обратного осмоса считаются дорогими. Однако если учитывать тот факт, что фильтруемую воду используют только для приготовления пищи, то расходы на системы очистки воды оказываются ничтожными по сравнению с затратами на стирку или принятие ванны. Если вода из-под крана является непригодной для бытовых целей, рекомендуется установить качественный проточный фильтр для механической очистки горячей и холодной воды с готовой системой подключения к трубопроводу.
Также стоит учитывать, что для правильной работы системы обратного осмоса требуется достаточное давление в водопроводной сети, не менее 3-3,5 атмосфер. В этом случае жильцам верхних этажей, у которых часто возникают проблемы с напором воды, может потребоваться дополнительный насос в комплекте с фильтром.
Цена системы очистки воды методом обратного осмоса может колебаться от 9000 до 100 000 рублей. Если такой фильтр используется для семьи из четырех человек, то картриджи необходимо менять дважды в год. Замена картриджей обычно обходится примерно в 25% от стоимости самого фильтра. Допустим, вы купили фильтр за 10 000 рублей и в год затратили 5000 рублей на замену картриджей, то траты составят 15 000 рублей в год. Четыре человека в год в среднем потребляют 2920 литров питьевой воды (2 литра × 365 дней × 4 человека). Стоимость фильтрации литра очищенной воды будет составлять 5 рублей 14 копеек. При расчетах необходимо учитывать, что процентное соотношение полученной обратноосмотической воды и субстрата, который сливается в канализацию, составляет 25% к 75%, что повышает затраты на услуги водоотведения.
Если сравнивать стоимость обратноосмотической воды и бутилированной, то литр детской питьевой воды или артезианской воды из озера Байкал обойдется в 26 рублей и выше. Более простые варианты бутилированной воды, например, на 5 литров, стоят от 13 рублей и выше. Соответственно, разница между литром обратноосмотической воды и бутилированной воды составляет более 10 рублей, что означает экономию в 29 200 рублей в год и отсутствие необходимости приобретения воды в магазине.
Существует ли более эффективная альтернатива фильтрам обратного осмоса для очистки питьевой воды?
Фильтры обратного осмоса долгое время считались стандартом высококачественной очистки питьевой воды, хотя при этом необходима дополнительная минерализация для сохранения полезных элементов и обеспечения защиты от вредных примесей, хлора и бактерий. Однако, развитие научных технологий и желание сохранять воду в составе ее ценных микроэлементов привели к разработке новой технологии, которая называется «Водный Доктор» (Doctor Water).
Экологически чистая технология «Водный Доктор» сегодня считается наиболее эффективной для получения питьевой воды высочайшего качества, подтвержденной многочисленными наградами и положительными отзывами реальных пользователей. Технология «Водный Доктор» использует различные мембраны с определенными свойствами, которые точно воспроизводят работу липидно-клеточных мембран живой клетки и ее защитных механизмов.
Фильтрационная система «Водный Доктор» состоит из трековых мембран, разработанных академиком Г. Н. Флеровым, и ультрафильтрационных мембран. Трековая мембрана создавалась для медицинских целей, а именно, для очистки крови от токсических или балластных компонентов плазмаферезом. На одном квадратном сантиметре ее поверхности находится 400 миллионов микротрубочек с диаметром 0,2 (или 0,3) микрона.
Подобные системы называются "фильтр-корректор питьевой воды" (ФКПВ). Они сохраняют естественную минерализацию воды и оптимальный для организма кислотно-щелочной баланс (рН), окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) и коэффициент поверхностного натяжения (КПН).
Стоимость ФКПВ зависит от количества ступеней очистки и производительности устройства. Стоимость настольных семейных мини-станций для очистки водопроводной воды составляет от 9 000 до 14 000 рублей, в зависимости от количества применяемых ступеней очистки и производительности оборудования (6-10 литров в день). Если исходная вода содержит повышенное количество железа или тяжелых металлов, то потребуется прохождение 15 ступеней, что может достигаться при помощи стационарных двухконтурных фильтров, стоимость которых составляет около 22 000 рублей. Подобное оборудование имеет две производительности: 1,5-3 литра/час (структурированной и биоактивированной питьевой воды) и 20-30 литров/час (очищенной воды, применяемой для приготовления пищи).
Как работает технология "Водный Доктор"?
Технология "Водный Доктор" основана на принципе, заимствованном у природы. Все живые организмы обладают системой очистки жидкостей, которая начинается на клеточном уровне. Каждая живая клетка содержит несколько мембран, которые задерживают вредные вещества и пропускают чистую воду и необходимые компоненты для жизнедеятельности.
Технология "Водный Доктор" использует аналогичный принцип очистки и коррекции питьевой воды. Она позволяет получить воду, которая может проходить мембранные барьеры клеток организма и выполнять различные функции жизнеобеспечения, такие как транспортировка, метаболизм, окисление и восстановление, гидролиз и многие другие.
Фото: freepik.com