Обратный осмос: вред и польза мембранной очистки водопроводной воды

Что такое обратный осмос

Обратный осмос сегодня на слуху даже у обывателя, поскольку известные компании по производству бытовых фильтров теперь выпускают и фильтры, принцип работы которых основан на обратном осмосе: вода проходит через специальную мембрану с определенным размером пор, задерживающим загрязняющие вещества. Процесс происходит под давлением. Строго говоря, это тот же фильтр, но со специфичным фильтрующим материалом и внутренними условиями.

Явление осмоса положено в основу функционирования животных и человека. В норме, если по разные стороны мембраны находятся растворы с разными концентрациями, то раствор будет перетекать из стороны  с большей в сторону меньшей концентрацией. Усилие, которое вода оказывает на мембрану – это осмотическое давление.

В технике и технологии очистки сточных вод применимо явление обратного осмоса. То есть, в отсек с большей концентрацией прикладывается давление выше осмотического и вода начинает проходить через полупроницаемую мембрану. Размер поры мембраны соответствует размеру молекулы воды, поэтому она пропускает только воду, оставляя в части с концентратом все молекулы, большие по размеру, чем вода (а это практически все, за исключением газов). Таким образом, с одной стороны мембраны накапливается концентрат (шлам), который можно утилизировать или разбавить и снова пропустить через мембрану (в зависимости от исходной воды), а с другой – очищенная вода.

Недостатки технологии обратного осмоса

Поскольку разговоры о пользе или вреде воды после обратного осмоса не утихают, то, несомненно, такая технология не лишена недостатков. И вот некоторые из них:

Минеральный состав воды

Из воды удаляются не только загрязняющие вещества, но и полезные минеральные примеси. Солесодержание в очищенной воде составляется порядка 5-20 мг/л, в то время как СаНПиН 1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения» допускает солесодержание в 1000 мг/л. Ясно, что СаНПиН устанавливает верхнюю границу концентрации, но концентрация солей в очищенной на мембранах воде ничтожна мала.

Данная проблема решается либо установкой минерализатора, который является еще одной ступенью и так сложной многоступенчатой системы очистки, либо употреблением витаминно-минеральных комплексов.

Возможность заражения воды

При деформациях мембраны и разрывах пор вирусы и бактерии могут проскакивать и попадать в воду. Такие деформации возможны, если фильтры предварительной очистки вышли из строя или износили свой ресурс и не были вовремя заменены. Пластиковая накопительная емкость – прекрасная среда для развития микроорганизмов

Надо понимать, что других средств обеззараживания установка не предполагает, а потому важно быть начеку

В норме воду после мембранной очистки можно не кипятить, но при разрывах мембраны она подлежит кипячению.

Такой ситуации просто избежать, если вовремя менять фильтры предварительной очистки и профилактически осматривать (и при надобности менять) мембранный фильтр (см. ниже).

Габариты

Габариты оборудования обратного осмоса, которое нужно поместить под мойку, достаточно большие и не под каждую мойку не на любой кухне поместятся. Цена на подобную установку также высокая, по сравнению с 3хступенчатой установкой (в среднем в 5-7 раз).

Установка дополнительных элементов

Так как система обратного осмоса работает при определенном давлении, то его нужно контролировать. Давление в трубах многоквартирных домов может не удовлетворить необходимое по паспортным характеристикам. В таком случае при необходимости в повышении давления нужно устанавливать повысительный насос, если нужно понизить давление, то понадобится редуктор.

Как часто менять фильтр

Картриджи фильтров предварительной очистки нужно менять согласно паспорту оборудования. У российских производителей ресурс картриджа составляет 8000 л. При среднем водопотреблении (7 л на человека) в семье из 2х человек картридж фильтра грубой очистки первой ступени нужно менять раз в 3-6 месяцев, остальные два фильтра – раз в год.

Однако ресурс может быть исчерпан раньше, если фильтры будут установлены в большой семье, а также для жесткой или загрязненной воды. Производители всегда предоставляют экспертов для расчета и подбора оптимальных вариантов.

Мембрану необходимо менять раз в 1-5 лет, в зависимости от количества пользователей и качества исходной воды. Понять, когда пришла пора менять мембрану просто: по появившейся накипи в чайнике.

Когда не стоит выбирать фильтр обратного осмоса

Как известно, чисто не там, где хорошо убирают, а там, где не мусорят. Лучшим и самым грамотным выбором, основанным на гражданской ответственности, был бы выбор в пользу экологической осознанности граждан. Не мусорить на улицах, в меру пользоваться личным транспортом и принимать участие в собраниях и мирных митингах – не так сложно.

Но пока мы вынуждены сталкиваться с тем, что имеем, а именно грязной водой из крана и мусором повсеместно.

Дорогостоящая очистка (а обратный осмос можно отнести именно к таким) должна выбираться только по принципу целесообразности. Столичные очистные сооружения (Москва и Санкт-Петербург), к примеру, прекрасно справляются с водоподготовкой. Ржавчину и бактерии из трубопроводов успешно нейтрализуют привычная трехступенчатая очистка на фильтрах грубой очистки и сорбционном фильтре, а также кипячение.

Если же возможности получить чистую водопроводную воду нет, то установка фильтра с обратным осмосом станет настоящим спасением

Важно помнить, что вода – это не только важный ресурс, водой мы также моем продукты, купаем детей, готовим из нее. Если и можно на чем-то экономить, то это точно не вода

Ирина Домбровская, инженер-эколог

Фото: flickr.com

Преимущества и недостатки

Итак, разобравшись с обратным осмосом – что это такое, переходим к плюсам и минусам прибора.

Начнём с того, что многих потребителей пугает тот факт, что на выходе из фильтра вода очень чистая. То есть, в ней нет требуемого наличия полезных веществ. Именно поэтому был и установлен минерализатор, хотя он присутствует не во всех моделях. То есть проблема решена. При этом прошедшая через минералы вода приобретает приятный вкус.

Но надо отметить и то, что чистейшая вода никакого вреда для человека не несёт. К тому же в ней окажется минимальное количество вирусов и бактерий. А это большой плюс.

Существуют промышленные установки, которые опресняют морскую воду. И в них заложена технология обратного осмоса. Понятно, что бытовым прибором это не сделать, но это доказывает, что эффективность фильтра этого типа очень высокая.

Промышленный фильтр обратного осмоса для опреснения водыИсточник eurowater.ua

Ещё одно преимущество – компактность устройства и несложность его установки. Для монтажа не требуется использовать какие-то сложные инструменты. Обычно соединения производят вручную. Поменять картридж также просто.

Выше упоминалось о том, что обратный осмос для очистки воды стоит недорого. Но это в сравнении с полной комплектацией дома водоочисткой. Если сравнивать с обычными водяными фильтрами, то он гораздо дороже. Но, как показала практика, это сегодня не останавливает потребителей, которые хотят получать из крана чистую питьевую воду. Во всяком случае, все окупается быстро.

Есть ещё один минус – периодическая покупка фильтрующих картриджей. Особенно дорого стоит мембранный.

Видео описание

В видео специалист рассказывает о принципе работы обратноосмотического фильтра, его преимуществах и недостатках:

Критерии выбора

Итак, будем разбираться в вопросе – на что обратить внимание, выбирая фильтр для воды с обратным осмосом. Первое, что вас должно интересовать, минерализатор

Без него фильтр лучше не покупать. Также запомните, что современный осмотический фильтр – это прибор с пятью степенями очистки. То есть на входе должно стоять три фильтра в виде вертикальных колб. Затем устройство с мембраной. И последним ещё один горизонтальный фильтр тонкой очистки. На сегодняшний день это самая эффективная модель

Первое, что вас должно интересовать, минерализатор. Без него фильтр лучше не покупать. Также запомните, что современный осмотический фильтр – это прибор с пятью степенями очистки. То есть на входе должно стоять три фильтра в виде вертикальных колб. Затем устройство с мембраной. И последним ещё один горизонтальный фильтр тонкой очистки. На сегодняшний день это самая эффективная модель.

Некоторые модели комплектуются структуризаторами. Надо отметить, что воду, прошедшую фильтр обратного осмоса, нельзя назвать биологически активной. Поэтому её надо структурировать заново. Для этого и устанавливается в прибор ещё один элемент. Внутри него располагают биокерамические картриджи или турмалиновые наполнители.

Задача двух веществ – очистить воду от пестицидов, бактерий, тяжёлых металлов, хлора и прочего. При этом вкус воды становится приятным. Добавим, что структуризатор имеет достаточно серьёзный эксплуатационный ресурс – 2 года.

И, конечно, обязательно ознакомьтесь с инструкцией к приобретаемому фильтру. Просто убедитесь, что с его помощью можно провести все степени очистки воды.

Коротко о главном

Обратный осмос – это технология очистки воды, путём продавливания её через мембрану, которая пропускает только молекулы жидкости.

В конструкцию обратноосмотического фильтра входят: три фильтра тонкой очистки в виде колб с наполнителями, мембранный фильтр, минерализатор и прибор, окончательно очищающий воду.

Основная характеристика этого фильтра – производительность, которая варьируется от 150 до 250 л/сут.

Для корректной работы требуется наличие определённого давления воды водопроводной сети – 3 атм.

Все фильтрационные элементы периодически заменяются новыми, что входит в расходы семейного бюджета.

Практика: сравнение фильтров

Как я уже сказал ранее, в сравнении эффективности и экономичности обратноосмотических систем участвовали «Аквафор Морион» (8 490 руб.) и фильтр «Барьер Профи Осмо 100» (8 190 руб.).

Пока я готовил материал, и Аквафор и Барьер слегка подорожали. Спасибо читателю, который указал на этот недочет. Выше заменил ценники на актуальные.

Габариты

«Аквафор Морион» имеет размеры 37,1 х 42 х 19 см. Я сначала вообще подумал, что бак для чистой воды забыли положить в коробку, но, оказывается, пятилитровая ёмкость уже встроена в корпус. То есть такие габариты — уже с учетом бака. В то же время фильтр «Барьер» имеет габариты 38,5 x 44,5 x 13 см, и с ним в комплекте идёт 12-литровый бак диаметром 23 см и высотой 39 см. Оценить разницу в габаритах можно по фото ниже:

Слева направо: «Аквафор Морион» в профиль, «Аквафор Морион» анфас (это не один фильтр из двух частей, а отдельных два фильтра с разных ракурсов), и «Барьер Профи Осмо 100».

Скорость очистки

Мембраны в сравниваемых фильтрах отличаются по заявленной производительности. В фильтре «Аквафор» используется 50-галонная мембрана (50 галлонов = 189 литров в сутки). В фильтре «Барьер» — 100-галонная мембрана (378 литров воды в сутки). По логике, производительность фильтра «Барьер» должна быть в два раза выше.

Чтобы оценить реальную скорость фильтрации (а не скорость подачи воды из накопительных ёмкостей), мы начали испытание с пустым накопительным баком у обоих фильтров. Скорость очистки у фильтров «Аквафор» и «Барьер» отличается на 1,5 минуты/литр: «Аквафор» чистит литр воды за 7,5 минут (8 литров в час), «Барьер» — за 6 минут (10 литров в час). В принципе, эти цифры близки к заявленным на сайтах производителей 7,8 литрам в час у «Аквафора» и 12 литрам в час у Барьера. Но, как видите, разницы в производительности в два раза нет.

Расход воды

Рейтинг и какая из моделей лучше

Хорошо зарекомендовали себя торговые марки «Барьер», «Аквафор», «Новая вода», Atoll, Aqualine. Они изготавливают комплектующие самостоятельно или используют мембраны Filmtec, Pentair и Osmonics из США, TFC из Южной Кореи. Эти полупроницаемые среды служат 2,5-5 лет.

Системы работоспособны 5-7 лет, если они периодически обслуживаются. Ниже в виде своеобразного рейтинга, описаны модели, которые стали лидерами продаж.

Atoll

Российский производитель в своих системах использует картриджи и колбы торговой марки PENTEK (продукты корпорации Pentair). Все элементы крепятся по стандарту John Guest – они быстро разбираются без использования специальных инструментов.

В модулях установлены картриджи стандартов Big Blue, Slim Line и Inline, которые продаются во всем мире. Производитель заявляет, что каждая деталь проходит проверку на герметичность.

Среди покупателей популярна модель Atoll A-575m STD.

Техническое описание:

Цена	14300 р.
Количество ступеней очистки	5
Производительность	11,4 л/час
Объем бака	18 л (12 л – полезный объем)
Дополнительные функции	Минерализация

Плюсы:

• Компактные размеры, небольшой вес (5 кг);
• Долгий срок эксплуатации;
• Легкость обслуживания;
• Объемный бак;
• Удаляет 99,9% загрязнений и патогенов, а затем насыщает жидкость полезными минеральными соединениями.

Минусы:

Стоимость системы и сменных элементов выше, чем у конкурентов.

Аквафор

Компания работает с 1992 года. В фильтрах используется сорбирующее волокно Аквален, гранулированные и волокнистые сорбенты. В дорогих моделях мембраны половолоконные. Компания самостоятельно производит все комплектующие. Специализируется на бытовых фильтрах.

Лидер продаж – модель Аквафор ОСМО 50 исп. 5.

Техническое описание:

Цена	7300 р.
Количество ступеней очистки	5
Производительность	7,8 л/час
Объем бака	10 л
Дополнительные функции	нет

Плюсы:

• Доступная цена;
• Удаление частиц, размером больше 0,0005 микрон;
• Легкая замена картриджей.

Минусы:

• Большой вес – 10 кг;
• Работает при давлении не меньше 3,5 бар, насоса в комплекте нет.

Новая вода

Компания существует больше 12 лет. Производитель «Новая вода» вступил в Международную ассоциацию качества воды (Water Quality Association). В России всего две компании получили такое приглашение. Продукция «Новой воды» соответствует сертификату качества ISO 9001:2008 и сертификату системы экологического менеджмента ISO14001:2004.

Доверие покупателей завоевала модель Econic Osmos Stream OD310. Эта система создана по новейшим технологиям.

Справка. С предочисткой справляется один мощный фильтр, а не три, как в стандартных системах.

Econic Osmos Stream OD310

Техническое описание:

Цена	12780 р.
Количество ступеней очистки	3
Производительность	90 л/час
Бак	отсутствует
Дополнительные функции	возможна установка пост-минерализатора

Плюсы:

• Высокопроизводительная мембрана Toray (Япония);
• Компактность – системе не нужен бак, она быстро очищает воду в реальном времени;
• Малый слив жидкости в канализацию;
• Мембрана служит минимум 3 года, пред- и постфильтр нужно менять 1 раз в 6-12 месяцев;
• Система легкая – весит 2,1 кг;
• Фильтр работоспособный при давлении от 2 атмосфер, выдерживает нагрузку до 52 атм.;
• Сменные элементы легко отсоединяются;
• Гарантия 3 года.

Минусы:

Высокая цена.

TO300 с возможностью установки минерализатора

Еще одна популярная модель от компании «Новая вода» – ТО300. Это бюджетный вариант от производителя. Прямоточная система с обратным осмосом удовлетворяет нужды в питьевой воде 2-3 человек.

Техническое описание:

Цена	4940 р.
Количество ступеней очистки	3
Производительность	11,4 л/час
Бак	отсутствует
Дополнительные функции	возможна установка пост-минерализатора

Плюсы:

• Картриджи и мембрана Toray задерживают 99,9% загрязнений;
• Фильтр хорошо смягчает воду;
• Систему можно расширить, установив бак для воды, дополнительный фильтр или минерализатор;
• Очень легкая и компактная конструкция – 1,2 кг;
• Простая установка;
• Элементы быстросъемные.

Минусы:

Дивертор, через который фильтр подключается к водопроводу, не выдерживает гарантийный срок.

Барьер

Российская компания делает фильтры больше 15 лет. Системы водоочистки производят из прочного пластика BASF, сорбентом служит кокосовый уголь Norit.

Интересно. Для каждого региона России специалисты рекомендуют конкретный фильтр.

Покупатели оценили модель Барьер ПРОФИ Осмо 100.

Техническое описание:

Цена	7500 р.
Количество ступеней очистки	5
Производительность	12 л/час
Объем бака	12 л
Дополнительные функции	нет

Плюсы:

• Надежная система за среднюю цену;
• Быстрая очистка воды;
• Высокое качество сборки.

Минусы:

• Частая замена фильтров;
• Занимает много места под мойкой.

Миф № 4: Дочищенная вода не имеет вкуса

Это, пожалуй, самый популярный миф об этой воде. Достаточно часто можно встретить подобное заявление в статьях, описывающих системы обработки воды. Если в статье описывается и метод обратного осмоса, то в большинстве случаев говорится о том, что такой способ очистки удаляет минеральные компоненты из воды, тем самым, делая ее абсолютно безвкусной. Но, скорее всего, авторы статей даже никогда не пробовали воду, свежеизготовленную из системы обратного осмоса. Чаще всего эти утверждения просто где-то вычитываются и в дальнейшем используются для собственных описаний.

Очень жаль, что подобными описаниями потребители просто напросто дезинформируются, им навязывается абсолютно предвзятое мнение о такой воде, которое ничем не обосновано и не доказано. Какие же можно привести объяснения в качестве причины возникновения подобного мифа?

В прошлых годах не были установлены предварительные угольные фильтры и конечные их аналоги. Поэтому, если вам довелось попробовать воду, изъятую непосредственно из установки без предварительной фильтрации и окончательного прохождения сквозь фильтры (активированный уголь), то она могла показаться с «несвежим вкусом». Но в современных установках первично вода проходит систему механических фильтров, там из нее удаляются тяжелые механические примеси. После этого вода попадает на обезжелезивание и на умягчение с помощью специальной ионообменной установки. Тут из воды удаляются ионы железа, и она становится более мягкой.

После этого процесса вода проходит сквозь обратноосмотическую пористую мембрану под давлением 15 атмосфер. Диаметр ячейки мембраны составляет 0, 0001 микрона. Именно тут останавливаются все загрязняющие вещества такие, как хлор нитраты и соли тяжелых металлов. На выходе из мембраны получается абсолютно чистая молекула воды, которая насыщена кислородом.

В конечном угольном фильтре удаляются летучие органические загрязняющие вещества и газы, то есть все то, что могло проскочить сквозь мембрану. Вот именно из-за отсутствия в установках прошлых лет этого окончательного фильтра вода и могла иметь запах этих газов и казаться несвежей на вкус

Поэтому очень важно наличие конечного угольного фильтра, который выполняет «полирующую» функцию по удалению летучих газов. Последним этапом очистки воды является ее пропускание через лучи ультрафиолетовой лампы, с помощью чего уничтожается почти 100% микроорганизмов

Еще одной причиной того, что появилось такое мнение о безвкусной доочищенной воде, может стать привычка человечества пить воду с высоким содержанием железа и хлора. Когда таким людям удается попробовать кристально чистую воду, то их вкус, по всей вероятности, просто приходит в шок. Сладкий вкус воды будет привычным для тех людей, которые постоянно пьют воду с высоким содержанием железа. Но после того как такому человеку доведется попробовать идеально чистую воду без примесей железа, он скажет, что вода безвкусная.

Воду в бутылках люди покупают по нескольким причинам, одной из которых является именно ее вкус. Но стоит помнить, что такая вода – это просто миллиарды денег для ее изготовителей. Потребители убеждены в том, что минеральные вещества в воде просто необходимы и именно они придают ей вкус. Но на самом деле вкус воды зависит от содержания в ней кислорода. Ни в коем случае вода не должна оставлять после себя неприятный металлический привкус.

Вода – это универсальный растворитель, который впитывает в себя все, с чем ей довелось соприкоснуться. Покупать воду, очищенную методом обратного осмоса в пластмассовых бутылках не стоит. Так как абсолютно чистая вода может впитать вкус пластмассы, из которой изготовлена бутылка для хранения и реализации воды. Но благодаря современным технологиям изготовления поликарбонатной тары, а также с помощью метода ротационного формования стало возможным получение высококачественных материалов, которые, соприкасаясь с водой, не отдают ей свои посторонние запахи.

По своему составу, свойствам и вкусу обратноосмотическая вода очень близка к той талой воде, которая добывается из древних ледников. По мнению экологов, такая вода наиболее безопасна.

Из всего этого следует, что доочищенная вода, полученная методом обратного осмоса, на сегодняшний день является самой чистой и максимально пригодной для употребления.

Принцип работы обратноосмотического фильтра

Работа обратноосмотических фильтров заключается в подаче в ёмкость, разделённую мембраной, под давлением воды, требующей очистки. Это может быть вода из центрального водопровода, либо из автономного источника – скважины или колодца. Поступая в одну половину ёмкости, жидкость буквально продавливается сквозь фильтр. Разберём подробнее, как работают установки обратного осмоса, используемые для бытовых нужд.

Схема подключения обратного осмоса

Далее водопроводная вода поступает в модуль с угольным фильтром, который задерживает более мелкие органические и минеральные примеси. Это взвеси опасных для здоровья тяжёлых металлов, таких как ртуть или свинец, частицы нефтепродуктов, прочие химические элементы. Угольные фильтры способны задерживать более мелкие компоненты, растворённые в жидкости, минимальный размер которых составляет 1 микрон.

Прошедшая сквозь мембрану вода практически кристальной чистоты, подаётся в накопительный бак, а оттуда – в кран для питьевой воды. Пользоваться её можно без предварительного кипячения, и для питья, и для варки пищи. Не прошедший сквозь мембранный фильтр загрязнённый раствор смывается в канализационный коллектор. Подобным образом очищается вода методом обратного осмоса. При уменьшении запасов чистой воды в накопителе, система в автоматическом режиме запускается, производя фильтрацию и вновь заполняет бак.

Мембранный фильтр для обратного осмоса

Врезка производится непосредственно в трубопровод холодного водоснабжения, чтобы аппаратура могла функционировать отдельно от водоразборного крана общего назначения. Фильтрующие модули имеют свой индивидуальный ресурс работы, по истечении которого их потребуется заменять на новые.

Как вам статья?