Технология обратного осмоса и предпосылки к ее применению

Величайшим изобретением цивилизации, верно служащим нам и по сегодняшний день, является водопровод, созданный еще рабами Древнего Рима. Сегодня эта система стала сложной и разветвленной, особенно в больших городах. Конечно, для того чтобы можно было поддерживать эту систему в надлежащем состоянии требуются определенные усилия. Эти водные артерии города при отсутствии ухода со временем ветшают и даже становятся непригодными для дальнейшего использования. Это проявляется в засорении труб различными отложениями, разъедании стенок коррозией и так далее. Порой даже трубы лопаются, а мы периодически остаемся без воды. Но хоть и наши муниципальные станции очищают воду практически не хуже, чем, к примеру, станции Парижа, но в процессе протекания воды по старым ржавым трубам до квартир она уже доходит обогащенная всевозможными вредными примесями, подхваченными по пути. Это вторичное загрязнение становится причиной того, что вода, забор которой мы осуществляем из кранов наших квартир и домов, не является пригодной для питья без дополнительной очистки. Порой она не подлежит использованию не только для приготовления пищи, но иногда даже и для хозяйственных нужд не подходит. Источником песочного осадка, ржавчины и прочих нерастворимых примесей служат старые коррозирующие трубы. Сюда также можно причислить и оставшийся в результате ремонта строительный мусор где-то на водопроводе, отпавшие куски припоя вследствие сварки труб и множество других факторов.

Какие примеси, содержащиеся в водопроводной воде, являются наиболее опасными для человеческого здоровья?

К числу самых опасных нерастворимых примесей относят соли тяжелых металлов. Они занимают особое место в линейке вредных и опасных веществ. Считается, что концентрация этих солей в воде незначительная, но если вы постоянно и на протяжении многих лет употребляете неочищенную водопроводную воду в качестве питьевой, то соли тяжелых металлов накапливаются в ваших тканях и органах, причиняя пагубный вред всему организму. Порой концентрация солей достигает опасного для жизни уровня и челок просто серьезно заболевает.

Что служит источником солей тяжелых металлов в воде?

В первую очередь это некачественные припои, применяемые в процессе сварки труб. Также это различные медные переходники, трубы, задвижки и прочие элементы водопровода, сделанные из цветных металлов.

Мы то, что мы пьем!

Всем известен тот факт, что тело человека состоит из 80% воды. Поэтому не стоит удивляться, что наше самочувствие и в большей степени здоровье зависит от качества той жидкости, которую мы пьем. Но хоть и звучит это парадоксально, но мы не знаем какая на вкус чистая вода. Чистая родниковая вода сегодня не всегда равняется понятию «полезная и чистая вода», ведь именно в воде растворяются все вещества, которые соприкасаются с водой. Свойства универсального растворителя позволяют воде насыщаться всеми теми веществами, которые встретились на пути. Поэтому, находясь в том или другом месте, мы отличаем воду по вкусу. Порой ее вкус рознится даже в расположенных по соседству колодцах. Только технология очистки воды обратным осмосом позволяет очистить воду на молекулярном уровне.

Этот процесс очистки осуществляется с помощью специальной тонкопленочной мембраны, которая устраняет из воды различные примеси. Поры мембраны имеют размер в одну десятитысячную микрона, поэтому через такое микроскопическое отверстие может пройти лишь кислород и молекула воды. Те, кому посчастливилось обзавестись подобным мембранным очистителем, говорят о том, что вода на выходе из фильтра имеет прозрачные пузырьки кислорода, поэтому очень вкусная и ее хочется пить даже тогда, когда не мучает жажда. А современная медицина утверждает, что употребление большого количества качественной воды в день способствует очищению организма от шлаков и прочих загрязнений. Поэтому технология обратного осмоса и предпосылки к ее применению позволяют не только сохранить здоровье, но даже улучшить его, ведь организм будет очищаться природным способом с помощью идеально чистой воды.

 

Обратный осмос – природный!

Мембранная система по своему принципу работы считается обратноосмотической. Осмос – это выравнивание концентрации растворов, которые разделены мембраной, и он является основой правильного обмена веществ всех живых существ.

К примеру, если взять скорлупу куриного яйца и рассмотреть подкладку под микроскопом, то можно увидеть, что через поры этой подкладки имеет возможность проходить только кислород, никакие загрязнители не могут попасть внутрь яйца.

Так же само стенки клеток животных и растений являются мембранами, частично проницаемыми, так как сквозь них легко проходит молекула воды, но не проходят другие молекулы.

Корни растений впитывают воду благодаря тому, что их стенки клеток представляют собой природную мембрану, пропускающую воду и отторгающую все прочие примеси. Именно осмотическое давление дает возможность цветам и травам стоять вертикально. Все знают, что когда растение ощущает недостаток воды, то его вид становится вялым и пожухлым. Поэтому можно смело заявить о том, что фильтрующие способности таких природных мембран уникальны, так как они на молекулярном уровне отделяют воду от других веществ. Это свойство дает возможность любому живому организму существовать.

Использование мембран, которые отделяют одни компоненты от растворов других, началось очень давно. Аристотель впервые открыл способность морской воды опресняться при ее прохождении сквозь стенки сосуда, изготовленного из воска. Но сама наука дошла до изучения этого процесса значительно позже, где-то в XVIII веке. Именно тогда Реомюр применял с научной целью полупроницаемые мембраны, которые создала сама природа. В средине 20-х годов прошлого века подобные процессы не пользовались практическим интересом, а лишь только сугубо теоретическим. И только в 1927 году немецкой компанией «Сарториус» были созданы первые образы искусственных мембран.

С помощью немецких наработок американцами после второй мировой войны было налажено производство нитроцеллюлозных и ацетат целлюлозных видов мембран. И только в начале 60-х годов с появлением и широким распространением синтетических материалов возникли научные труды, ставшие основой промышленного использования обратного осмоса. Первые системы обратного осмоса возникли с началом 70-х годов. Поэтому подобная технология считается относительно молодой, особенно если сравнивать с адсорбцией активированного угля и ионным обменом. Но на Западе технология обратного осмоса стала одной из самых экономичных, надежных и даже универсальных методик получения чистейшей воды. Концентрация примесей и различных компонентов в воде уже тогда могла быть снижена даже до 99%! А избавление от вредных и опасных микроорганизмов, которые могли находиться в воде, стало возможным на все 100%

 

Как все устроено?

Фильтр, который работает по методу обратного осмоса, имеет достаточно простую конструкцию. Тонкопленочная мембрана является основным очищающим элементом, который дает возможность получить на выходе воду высокой степени очистки. Если по-простому, то мембрана – это некая сетка с размером ячеек не больше размера молекулы воды. Сквозь эту микроскопическую сетку смогут проникнуть только молекулы воды (или те молекулы, размер которых меньше молекулы H2O – это кислород и водород). Благодаря такому отсеву растворенных в воде веществ из воды удаляются соли тяжелых металлов, различные органические и неорганические примеси, а также бактерии. Помимо мембраны фильтр содержит и дополнительные конструктивные элементы, основной задачей которых является обеспечение нормальной работы мембраны.

Довольно просто представить с какой скоростью микроскопические поры мембраны будут забиваться после прохождения сквозь нее загрязненной водопроводной воды. Именно поэтому перед мембраной располагаются специальные предфильтры, которые обеспечивают несколько степеней предварительной очистки воды. Тут вода очищается от механических включений, таких как песок, взвеси различных веществ, размером более 5 микрон. Вторая ступень очистки воды – химическая. На этом этапе из воды устраняется хлор, пестициды, различные содержащие хлор соединения, а также органика с помощью сорбции активированного угля. Количество ступеней предварительной очистки зависит от качества исходной воды. Можно увеличить количество степеней очистки, если вода слишком загрязненная примесями.

В процессе обратного осмоса перед самой очищающей мембраной постепенно накапливается большое количество отфильтрованных солей и примесей. Из-за этого мембрана может перестать работать и засориться. Для того чтобы эти отходы сливались, вдоль мембраны организовывается поток воды, который будет смывать эти загрязнения в дренаж. Так производительность мембраны увеличивается, как и ее срок службы.

Чтобы производительность мембраны была оптимальной необходимо обеспечить поступление к ней воды под давлением 4 атм. В большинстве муниципальных водопроводов такое давление обеспечивается. Но если вода поступает под давлением менее 2,5 атмосфер, то необходимо установить насос, который будет повышать давление. Это касается также случая забора воды из емкости, в которой вообще нет давления.

Бывают случаи, когда употребление воды носит неравномерный характер. То есть периодически расход воды возрастает. В таком случае систему очистки следует дополнить специальной емкостью для хранения очищенной воды. Но можно и воспользоваться более дорогим способом – установить более мощный насос и самой производительной мембраной.

Способность такой системы фильтровать воду является поистине уникальной. Такая высокая степень очистки воды как после прохождения системы обратного осмоса не может быть обеспечена ни одной механической очисткой или даже методом ионного обмена. Самые лучшие современные простые фильтры не удаляют из воды пестициды, тригалометаны, бактерии, а также хлорорганические канцерогенные соединения. Радионуклиды и тяжелые металлы в большинстве случаев также остаются в воде.

Некоторыми скандальными источниками распускаются слухи о том, что для питья такая обессоленная очищенная вода не годится, так как в ней нет минеральных веществ, полезных для человека. Тут очень просто все объяснить. Во-первых, в обычной водопроводной воде минеральные вещества содержатся в таком количестве, которое никаким образом не поможет человеческому организму нормально функционировать. Имеется в виду, что основная часть минеральных компонентов попадает в организм с помощью еды, а не воды.

Во-вторых, в воде даже те минеральные вещества, которые присутствуют, плохо усваиваются, так как находятся в особой форме, практически не подлежащей усвоению. Организм человека легко усваивает микроэлементы и ионы, находящиеся в животной и растительной пище. А там они содержатся в виде органических комплексов.

В-третьих, с пищей к человеку поступает больше, чем 90% минеральных веществ, к примеру, в молоке кальций содержится в количестве, которое в 40 раз больше, чем в обычной водопроводной воде. Ионы кальция в водопроводной воде отвечают за ее жесткость. Все знают, что молоко полезно употреблять, а вот если пить водопроводную воду с таким содержанием кальция в ней как в молоке, то неминуемо в почках будут образовываться камни, а в суставах откладываться соли.

Еще пример: в разбавленном вишневом соке (нектаре) железа содержится в 10 раз больше, чем в установленной допустимой норме для воды (4мг/л). Если постоянно пить воду с таким содержанием железа, то такая жидкость для вашей печени окажется более вредной, чем даже алкоголь. Намного полезнее съесть яблоко, чем употребить пятилитровую бутылку железистой и жесткой воды. Поэтому для того чтобы организм получал все необходимые минеральные вещества нужно просто полноценно питаться, пища должна быть полезной и разнообразной.

Напоследок зададим вопрос: а сколько жидкости в день вы пьете? Вы ответите: литр кофе. Так вот, за счет особенных извлекающих свойств кофе из такой воды будет особенно ароматным, как и чай. Если приготовить с этой воды суп или борщ, то вы отметите для себя их особенный наваристый вкус.

 

Как еще можно использовать такую очищенную воду?

Если применять такую воду для умывания, то любые аллергические реакции со стороны кожи будут исключены. Кроме того, употребляя абсолютно чистую воду, вы избежите возникновения таких заболеваний как мочекаменная болезнь или солевое отложение. Ведь обессоленная вода не может навредить организму.

Не многие знают, что эта вода довольно часто употребляется в сфере пищевой промышленности для производства фруктовых соков, продающихся в пакетах. На Останкинском заводе такие соки создаются из концентратов. Также вода, очищенная методом обратного осмоса, применяется для создания молоко содержащих продуктов, изготавливаемых из порошкового молока. Производство пива и прочих напитков, в том числе и ликероводочных изделий также не обходится без этой воды.

Производители питьевой очищенной воды, которые имеют многолетнюю репутацию, производят воду на промышленных установках по технологии обратного осмоса. Но это можно сказать только об известных и уважаемых марках питьевой воды в бутылках.

 

Где еще используется технология обратного осмоса?

Кроме пищевого производства система обратного осмоса используется также в медицинской сфере, в парфюмерии, фармацевтике, а также в теплоэнергетике, микроэлектронике и химической промышленности. Вода, используемая в паровых котлах, должна содержать в себе минимальное количество растворенных веществ, в частности солей жесткости, железа и окиси кремния. Благодаря технологии обратного осмоса содержание этих компонентов в воде можно снизить до минимального уровня.

С этой целью используются деионизаторы, выполняющие регенерацию ионообменной смолы щелочами и кислотами, вернее их растворами. Но у этих устройств имеется много больших недостатков в сопоставлении с обратноосмотической системой. В первую очередь это потребность в создании и содержании специального реагентного хозяйства, которое производит огромное количество кислотно-щелочных стоков, являющихся агрессивными и опасными для окружающей среды. К системе дренажей в таком случае предъявляются особые требования.

Кроме этого на щелочь и кислоту потребуются большие затраты, а для того чтобы обеспечить непрерывную подачу очищенной воды нужно дублировать оборудование, так как перерыва в работе системы быть не должно. Всех этих недостатков лишена система обратного осмоса, так как она может работать круглосуточно, при этом проста в эксплуатации и не требует особенных расходных материалов. А сбросы из системы совсем не агрессивные.

 

Для всей семьи

Создание бытовых фильтров, работающих по принципу обратного осмоса, стал возможным только после того, как промышленность освоила эту технологию. Фильтры такого рода очень компакты и легко располагаются под стандартной кухонной мойкой. В большинстве случаев в их комплектацию входит небольшой бачок, в котором будет собираться очищенная вода (8-12 литров). Также устанавливается дополнительный питьевой кран. Когда семья устанавливает у себя дома такой фильтр, то она практически покупает миниатюрный завод по производству очень чистой питьевой воды. В любое время суток можно открыть кран и получить кристально чистую воду и теперь за ней не нужно бежать в магазин.

Стандартная модель очистительной установки рассчитана на семью из 6 человек. Также хватает производительности фильтра и на животных и даже не содержание аквариума. Автоматы для такой питьевой воды существуют и для тех, кто большую часть жизни проводит на работе. Есть автоматы с охлаждением и подогревом. Они подключаются к водопроводу, поэтому нет потребности в выделении места под бутылки. С такими устройствами отпадает необходимость покупать воду, то есть экономятся средства. А также вы не рискуете попасть на подделку, которой переполнены современный рынок питьевой воды

:
1 Комментарий
  • Любовь says:

    Все пишут, что человек состоит из 80% из воды и что воду полезно пить и т.д и т.п. А кто нибудь хоть те же врачи, хоть раз сказали что вода во многих домах особенно в высотных не качественная. Многие управляющие компании не ставят очистители и вода к сожалению может сделать с человеком не пользы, а вред. Все говорят вот за границей лучше,у нас в тысячу раз лучше. Просто все по нахвотались вершков за границе, но ещё ведь есть и корешки. Почему о них нам никто не говорит….

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.