Проблема снабжения людей чистой водопроводной водой обострилась по нескольким объективным причинам. Это и дефицит бюджета на малых и средних предприятиях, и резкие перемены в законодательном аппарате, когда не понятно, кто за что отвечает, и слабые изношенные водопроводные сети. А, между тем, вода остаётся незаменимым источником здоровья человека. Поэтому, ученые и экологи постоянно работают над разработкой новых технологий по очистке воды. В 1970х годах появилась технология обратного осмоса. Споры об этом методе не утихают по сей день: обратный осмос – это вред или польза для здоровья? Есть две стороны медали.
Содержание статьи:
Почему нужно очищать воду
Уровень индустриализации и экологической безответственности достиг таких значений, что воду из наземных источников без очистки пить не рекомендуется. Загрязнены не только водоёмы в промышленных городах-миллионерах, но и в поселках.
В городах сточные воды, которые образуются во время работы производств и строительных площадок, содержат загрязняющие вещества в концентрациях, превышающих предельно допустимые (в среднем, в 5-10 раз). В протоколах анализов предприятий, ПДК превышены по железу, никелю, меди, свинцу, ртути, кадмию, нефтепродуктам, взвешенным веществам, алюминию, СПАВ. Все эти вещества токсичны для организма человека и животных.
Тяжелые металлы обладают свойством накапливаться в организме и постепенно нарушать работоспособность всех функций организма. Их опасность заключается в том, что этот процесс протекает долго и бессимптомно, при этом избавиться от таких загрязнителей практически невозможно. Свинец, кадмий, ртуть чрезвычайно канцерогенны, они сильные мутагены, и даже в малых количествах могут вызывать снижение функций работы мозга (особенно опасно для детей).
В сельской местности почвы загрязнены пестицидами, гербицидами, нефтепродуктами и солями тяжелых металлов. Это приводит к засорению подземных источников и воды в скважинах и колодцах.
Пестициды также являются сильными канцерогенами, вызывают генные мутации и обладают общим токсическим действием (затрудняют клеточное дыхание, что приводит к гибели человека).
Для того чтобы воду можно было пить, её необходимо предварительно очистить. Процесс этот очень энергозатратный и требует определённых финансовых вложений, что побуждает специалистов постоянно работать над изобретением новых, в первую очередь ресурсосберегающих, методов очистки.
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.
Полезная информация!
В природе осмос – это процесс движения воды от несоленого состояния в соленое. В организме животных обратный осмос – это сама клетка, стенка которой выступает в роли мембраны, пропускающей воду, но не полезные строительные вещества.
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.
Принцип работы фильтра с обратным осмосом
Использовать установку, принцип действия которой основан на обратном осмосе без предварительной очистки в корне не верно. Дело в том, что мембрана представляет собой керамический или композитный полимер, который хоть и износостойкий, но не обладает высокой прочностью, а потому легче деформируется. Содержащиеся в воде частички ржавчины или взвешенных веществ разрывают поры мембраны и снижают эффективность.
Во избежание деформаций, принцип работы обратного осмоса предполагает не только мембранный фильтр, но и предварительную очистку.
Что входит в оборудование для обратного осмоса
- Механический фильтр грубой очистки (с крупной гравийной загрузкой) — для удерживания крупных взвесей и примесей;
- механический фильтр грубой очистки (с мелкой песчаной загрузкой) – для удерживания мелких примесей;
- сорбционный фильтр (с активированным углем) – для задерживания эмульгированный и растворенных примесей;
- мембранный фильтр на основе обратного осмоса;
- накопительная ёмкость для запаса очищенной воды;
- трубопроводная обвязка с задвижками и фитингами;
- повысительный насос или редуктор (при надобности);
- установка минерализации воды (при надобности).
Фильтр обратного осмоса бязательно оборудован трубопроводом с краном (задвижкой) для слива дренажа, шлама и аварийного перелива. Зарубежные производители устанавливают автоматическую арматуру, регулируемую датчиками давления на фильтре. Это удобно и не требует внимания со стороны потребителя. Отечественные производители, как правило, ограничиваются ручным краном, что нельзя назвать плохим решением, так как это надежно.
Схема может быть дополнена повысительным насосом или редуктором в случае, если давление в трубопроводе не удовлетворяет техническим параметрам фильтра.
Преимущества технологии обратного осмоса
Все чаще среди потребителей возникают споры о вреде или пользе технологии обратного осмоса. Необходимо отметить, что у такого метода есть рациональные и объективные достоинства:
- Вода после обратного осмоса становится кристально чистой, практически дистиллированной. Иными словами, из неё удаляется до 99% всех примесей, оставляя в составе только знаменитую H2O.
Дети лучше переносят купание в воде, прошедшей обратный осмос. В данном случае практически исключена вероятность аллергий и других кожных заболеваний.
- Так как соли и минеральные вещества из очищенной воды удалены, такая вода не оставляет накипи в чайнике, что очень порадует хозяек.
- Воду после обратного осмоса можно не кипятить. Установка избавляет воду от бактерий и вирусов, полностью обеззараживая её. Фильтр также удаляет тяжелые металлы, мышьяк, инсектициды, пестициды. Пользователи отмечают, что вкус воды при этом приятный и природный, как из родника.
- Данная технология применима для дистилляции воды и для обессоливания вне зависимости от исходной концентрации.
- Переносные и компактные варианты фильтров обратного осмоса незаменимы в походных условиях. Такие инновационные разработки представлены в Финляндии и Норвегии (компания Nerox), работают без насоса, а потому не требуют подключения к электроэнергии. Фильтры очень просты в эксплуатации: достаточно просто поместить мембранный фильтр в емкость с водой и ждать.
- Шлам сливается через специальный патрубок в канализацию, не нуждается в утилизации потребителем.
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.
В целом, большую часть минеральных веществ человек получает с пищей.
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).
Совет! Перед покупкой такой системы грамотнее взять пробу воды на лабораторный анализ. В некоторых городах России достаточно неплохая муниципальная водоочистка, и фильтров грубой очистки будет вполне достаточно. Да, придётся кипятить воду, но это не самая большая проблема.
Расход воды
Водопотребление сильно повысится с установкой фильтра, так как 2/3 воды будет уходить в качестве шлама в дренаж.
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
Загрузка ...