Фильтры обратного осмоса: особенности работы и нюансы выбора
В настоящее время остро стоит проблема очистки водопроводной воды, особенно для семей с пожилыми людьми, детьми или людьми, страдающими заболеваниями ЖКТ. Предприимчивые предприниматели могут использовать это обстоятельство, появляясь на пороге квартиры и предлагая уникальные условия для приобретения фильтров. Однако, вряд ли вы сможете выяснить, за счет чего вода станет лучше после использования этих фильтров, а также как устроены приборы и как обоснована их цена.
Разумно рассмотреть альтернативные варианты, прежде чем устанавливать первое подходящее устройство под мойку. Одним из таких вариантов является фильтр обратного осмоса, но важно приобретать системы фильтрации только у известных производителей. Многим неизвестно, как работает этот вид фильтрации и какие у него преимущества и недостатки. Наша статья поможет понять все эти вопросы и рассмотреть возможные альтернативы для фильтрации воды.
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.
Конструкция системы обратного осмоса для очистки воды в бытовых условиях включает в себя несколько картриджей с фильтрами, мембрану и бак емкостью от 8 до 12 л для хранения очищенной воды. На установку можно потратить немного времени, так как она легко помещается под любой раковиной. Перед мембраной устанавливаются один или два фильтра предварительной очистки, которые задерживают частицы песка и ржавчины. Далее вода проходит через мембрану и чистая вода направляется в бак, а непрошедшая через мембрану вода с высокой концентрацией примесей сливается в канализацию. Очищенная вода проходит через финишные фильтры перед тем, как ее можно использовать.
В бытовых условиях обратноосмотические фильтры имеют ресурс от 4000 до 15000 л и производительность от 7,8 до 15 л/ч. Если семья состоит из четырех человек, то фильтра с ресурсом 5000 л будут использоваться полтора-два года. Вода, прошедшая через фильтр, не только не содержит химических примесей, но также не содержит бактерий и вирусов, однако это не гарантируется для всех типов бактерий и вирусов в зависимости от их размера. Каждые полгода необходимо менять картриджи предварительной очистки и каждый год заменять финишные фильтры — это можно сделать самостоятельно без инструментов и специальных знаний. Фильтры для бытового использования подходят для установки в домах, квартирах, на даче и в небольших офисах.
Фильтры на основе процесса обратного осмоса являются эффективным средством очистки воды. Они способны удалять из воды ионы хлора, железа, тяжелых металлов, инсектициды, удобрения, мышьяк, но также магний, калий, кальций и прочие жизненно необходимые микроэлементы. Благодаря этому, получаемая обратным осмосом вода имеет степень очистки от примесей до 98% (в промышленных агрегатах – до 100%), однако, она приближается к технической воде.
Следует помнить, что вода, очищенная и опресненная методом обратного осмоса, не содержит минеральных солей, которые являются необходимыми организму. По поводу пользы или вреда такой воды для здоровья нет однозначного мнения. Часть врачей считает, что систематическое употребление такой воды негативно сказывается на работе сердечно-сосудистой системы, нормальное функционирование которой напрямую зависит от поступления в организм достаточного количества калия и магния.
Проблема может быть решена при помощи дополнительных картриджей, устанавливаемых на выходе из системы очистки. Они помогают обеспечить принудительную минерализацию воды. Однако, на практике оказалось, что большинство полезных макро- и микроэлементов, помещенных в обратноосмотическую воду для минерализации, отдают свои ионы в такую воду только на 7-е, 12-е и даже на 30-е сутки в зависимости от конкретного минерала. Систематическая минерализация в проточном режиме просто невозможна. Исключение составляет только натрий (обычная соль NaCl), который изменяет показания измерительного прибора (TDS-метра) в более щелочную сторону до pH 6, создавая иллюзию минерализации.
Среди достоинств фильтра обратного осмоса следует отметить высокую степень очистки от примесей, но его недостатком является то, что он считается дорогим. Тем не менее, если у вас стоят счетчики на воду, то необходимо учитывать, что фильтруемую воду вы используете только для пищевых целей. Эти объемы несравнимы, к примеру, с расходами на стирку или принятие ванны. В случае, когда вода из-под крана является непригодной и для бытовых целей, лучше поставить качественный проточный фильтр для механической очистки горячей и холодной воды с готовой системой подключения к трубопроводу.
При использовании системы обратного осмоса следует помнить, что для его правильной работы требуется определенное давление в водопроводной сети, которое не должно быть ниже 3–3,5 атмосфер. Жильцам верхних этажей, часто имеющим проблемы с напором воды, необходимо доукомплектовать фильтр специальным насосом.
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 принципах, заложенных самой природой. Главным принципом, на котором она основана, является многоступенчатая система очистки жидкостей, которая присутствует у всех живых организмов. Каждая клетка имеет несколько мембран, которые задерживают вредные вещества, но пропускают чистую воду и все компоненты, необходимые для жизнедеятельности.
Технология "Водный Доктор" работает по аналогии с клеточной системой очистки жидкостей живых организмов. Она предназначена для очистки и восстановления питьевой воды, позволяя получить воду, которая проходит через мембранные барьеры клеток организма. Таким образом, она выполняет транспортные, метаболические, окислительно-восстановительные, гидролизные и другие функции жизнеобеспечения.
Фото: freepik.com