В статье описан принцип очистки воды с использованием эффекта обратного осмоса. Рассмотрены реальные возможности применения устройств очистки, основанных на этом принципе.
О проблемах чистой воды сейчас говорят все. Она в последние годы настолько обострилась, что аналитики предсказывают, что причины будущих войн будут связаны с доступом к ресурсам питьевой воды. Воду загрязнить очень легко, а для очистки требуются колоссальные затраты как энергии, так и финансовых средств. Не пытаясь решить глобальные задачи, попытаемся рассмотреть варианты получения чистой воды в бытовых условиях.
Питьевая вода, поступающая по системе водопроводов в наши квартиры, загрязнена как механическими примесями, так и растворенными соединениями солей железа и тяжелых металлов, таких как цинк, свинец, молибден и другие.
Кроме того, в ней растворены дезинфицирующие вещества, которые добавляются при подготовке воды на водозаборных станциях до подаче ее в водопроводные сети. С твердыми примесями бороться достаточно просто: применяются фильтры различной конструкции и проницаемости. Но с растворенными солями и газами простых методов борьбы не существует.
Есть два варианта: либо с помощью химических реагентов осаждать растворенные соли, но тогда опять встает проблема устранения осаждающих реактивов. Или использовать физические методы, одним из которых является эффект обратного осмоса в жидких растворах.
Суть этого явления заключается в том, что в сосуде с полупроницаемой перегородкой (проницаемой только для растворителя) растворы с разной концентрацией примесей вызывают появление перепада давления, а значит и уровней жидкости.
При этом молекулы растворителя, например воды, переходят из зоны с меньшей концентрацией примесей в объем с большей концентрацией. Это описание явления прямого осмоса, который можно, при определенных условиях, использовать для получения энергии.
Но если к объему с большей концентрацией примесей приложить внешнее давление, то начнется принудительная диффузия молекул воды через перегородку, при этом вода очищается от примесей. На этом принципе и основан механизм очистки загрязненных вод.
Фильтр воды на эффекте обратноо осмоса и его схема подключения
При всей внешней простоте, устройства очистки на эффекте обратного осмоса имеют очень серьезные ограничения. Прежде всего, они требуют затрат энергии на создание противодавления, чтоб вода проходила через фильтр вопреки физическим процессам в обратном направлении. Вторым, и еще более важным требованием, является необходимость тщательной предварительной очистки воды от нерастворимых примесей.
Поэтому фильтры воды, использующие эффект обратного осмоса, редко используются самостоятельно, а картриджи для очистки требуют периодической замены. Такие сменные элементы стоят недешево, а в случае преждевременного засорения, могут стать источником дополнительного загрязнения воды.
Принцип действия фильтров на эффекте обратного осмоса
Теперь, когда мы познакомились с принципом действия очистителей и рисками, связанными с их применением, рассмотрим конкретные модели, предлагаемые сегодня на рынке. В качестве примера возьмем не самый дорогой, но и не самый дешевый очиститель воды «Аквафор ОСМО», стоимостью около 400 долларов. Его производительность 375 литров воды в сутки, комбинированная очистка от механических и химических примесей. С подробными характеристиками можно познакомиться в сети по названию изделия.
Обращает на себя внимание другое: для каждого картриджа фильтра указывается свой срок службы, при этом указывается, что вода изначально должна удовлетворять требованиям санитарных норм и правил (СанПиН). Замена предварительных фильтров рекомендуют проводить каждые 3-4 месяца, а мембрана обратного осмоса служит до двух лет. Вот с этого момента и начинаются приключения потенциальных потребителей.
Соответствие питьевой воды требованиям нормативных документов периодически проверяется на водозаборах, до подачи ее в сети. При этом она часто не соответствует по качеству уже на этой стадии.
Что происходит дальше с водой в изношенных старых системах водоснабжения, можно только догадываться. Поэтому для выбора очистителя, и определения периодичности замены фильтров, напрашивается проведение анализов воды непосредственно по месту ее потребления.
Но комплексный анализ состава воды, с определением растворенных веществ, ионного состава и прочих показателей, стоит больше, чем планируемый к установке очиститель. И не факт, что через непродолжительное время этот состав не изменится в худшую сторону. Причем, не всякая лаборатория возьмется за проведение подобного анализа, особенно от физических лиц.
Допустим, что подобный анализ удалось провести, оборудование для очистки выбрано, понятна периодичность его обслуживания. Но для нормальной работы очистителей требуется определенное давление в магистрали: не менее 3 атмосфер и не более 6.
Для первого случая требуется насос подкачки, во втором – редуктор. Разбор воды из магистрали очень неравномерный в течение суток. Утром и вечером давление в магистралях падает, а днем и ночью потребителей мало и давление в водопроводной сети максимально. Комплектуем очиститель на всякий случай и тем, и другим устройством.
Дополнительно вам потребуется водяной счетчик, чтоб не прозевать момент замены картриджей. Не правда ли, получается мини завод в домашних условиях? Многие люди, разобравшись в сложностях доведения воды до приемлемого качества в бытовых условиях, предпочитают покупать воду для питья в магазинах.
Но остается еще потребление на бытовые нужды, не связанные с приготовлением пищи. Принимая душ или ванну, наша кожа прекрасно поглощает своей поверхностью все примеси, которые имеются в воде. Поэтому решать проблему очистки воды только для пищевого применения бессмысленно. В организм вредные вещества все равно поступят.
Так, значит, выхода из данной ситуации нет? Не совсем. Если исключить тривиальное решение покупки питьевой воды в торговой сети, можно предложить более рациональное решение. Состоит оно в том, чтоб оборудовать пункты очистки воды при подаче ее в жилые многоэтажные дома. На государственные коммунальные службы сегодня надежд мало. Но в последнее время распространились различные формы коллективного управления жильцами своими домами. Вот в этом случае вполне реально решить проблему обеспечения чистой водой.
Коллективно можно провести необходимые анализы, подобрать и приобрести оборудование необходимой мощности, и даже найти специалиста, который будет следить за его работой. Дело за малым: необходимо, чтоб каждый человек осознал важность потребления чистой воды для своего здоровья, здоровья своих детей и близких.
