Вред и польза фильтра для воды с мембраной
Проблема очистки водопроводной воды в настоящее время стоит достаточно остро, особенно если в семье есть пожилые, люди с заболеваниями ЖКТ либо дети. Этим зачастую пользуются предприимчивые дельцы, возникающие на порогах квартир с предложениями приобрести фильтры на уникальных условиях. Однако выяснить, за счет чего вода после применения этих фильтров станет лучше, как устроены приборы и чем обоснована названная цена, вам вряд ли удастся.
Поставить под мойку первое же предложенное устройство — не самый разумный поступок. А тем более в случае с таким технологичным решением, как фильтр обратного осмоса. Очевидно, что следует приобретать обратноосмотическую систему фильтрации только от известных производителей. Далеко не всем понятно, как она устроена, какими плюсами и минусами обладает. Об этом, а также о том, есть ли альтернатива фильтру обратного осмоса, — в нашей статье.
Очистка воды методом обратного осмоса: принцип работы фильтра
Осмос
— это один из мембранных методов разделения растворов на компоненты, основанный на переходе молекул через полупроницаемую мембрану из объема с меньшей концентрацией растворенных веществ в сторону большей концентрации. Таким образом, в процессе обычного осмоса удается получить более насыщенный микроэлементами раствор, а при обратном осмосе — наоборот, избавить его от примесей.
Справка!
В живой природе размер пор мембран не превышает наноуровень, то есть 10
-9
м. Однако при обратном осмосе вода под давлением насосов проходит через мембрану с размером пор 10
-10
м, 10
-12
м и менее — в зависимости от материала. При этом размер самой молекулы воды составляет 1,57 ангстрема, или около 10
-9
м.
Логично предположить, что молекула большего размера — 10
-9
м, — не сможет преодолеть отверстие 10
-12
м. Через него могут пройти только фрагменты Н2О — атомы водорода, а также соизмеримые с ними по размеру атомы хлора, фтора, йода и другие. Поэтому у обратноосмотической воды приблизительное значение pH — 3, она является попросту кислой. В научной среде есть такое мнение: никто точно не знает, что же на самом деле происходит при обратном осмосе. Но на выходе получается скорее не вода, а химическая жидкость. Вот дистиллированная вода — это еще вода, хотя и «пустая».
Тем не менее технология обратного осмоса — это эффективный метод опреснения морской, соленой и солоноватой воды. Данный метод был разработан в 50-е годы прошлого столетия в США для решения проблем обеспечения технической водой западного побережья — Калифорнии и близлежащих территорий. Дело в том, что в прибрежных городах и регионах при бурении скважин даже на большой глубине вода остается соленой либо солоноватой. Благодаря технологии обратного осмоса в таких местах осуществляется производство технической воды, а для питья привозится бутилированная вода из более благополучных в этом отношении штатов.
Конструкция фильтра обратного осмоса
Бытовая система очистки воды обратным осмосом — это несколько картриджей с фильтрами и мембраной, а также бак для очищенной воды, обычно на 8–12 л. Весь комплект легко устанавливается под любой раковиной. На входе системы, перед мембраной, располагаются один-два предварительных фильтра, которые задерживают находящиеся в воде частицы песка, ржавчины и тому подобные. Затем вода подается на мембрану. Очищенная часть воды поступает в накопительный бак. При этом большое количество не прошедшей через мембранные отверстия воды (вплоть до 75%) с высокой концентрацией примесей может сливаться в канализацию. Вода из накопительного бака проходит через один–два финишных фильтра, и далее ее можно использовать.
Функциональные характеристики и возможности
Бытовые обратноосмотические фильтры имеют ресурс в 4000–15 000 л и производительность от 7,8 л/ч до 15 л/ч. Для семьи из четырех человек фильтра с ресурсом 5000 л хватит на полтора–два года. Вода на выходе из фильтра очищена не только от химических примесей, но даже от бактерий и вирусов (не любых — зависит от их размера). Раз в полгода необходимо менять картриджи предварительной очистки, раз в год — финишные фильтры. Все это возможно сделать самостоятельно и без применения специальных инструментов. Фильтры бытового применения могут быть установлены в частном доме, коттедже, на даче, в квартире или в небольшом офисе.
Достоинства и недостатки
Фильтры на основе обратного осмоса удаляют из воды ионы хлора, железа, тяжелых металлов, инсектициды, удобрения, мышьяк, но также магний, калий, кальций и прочие жизненно необходимые микроэлементы. Получаемая обратным осмосом вода имеет степень очистки от примесей до 98% (в промышленных агрегатах — до 100%). По своим свойствам она приближается к технической («мертвой») воде. Следует иметь в виду, что вода, очищенная и опресненная методом обратного осмоса, совсем не содержит минеральных солей, столь необходимых организму.
По поводу пользы или вреда такой воды для здоровья нет однозначного мнения. Часть врачей считают, что ее систематическое употребление негативно сказывается на работе сердечно-сосудистой системы, нормальное функционирование которой напрямую зависит от поступления в организм достаточного количества калия и магния. Решить проблему пытаются при помощи дополнительных картриджей, устанавливаемых на выходе из системы очистки для обеспечения принудительной минерализации воды. 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. Соответственно, систематическая минерализация в проточном режиме просто невозможна. Исключение составляет лишь один минерал — натрий (как правило, это обычная соль NaCl). Являясь электролитом, она изменяет показания измерительного прибора (TDS-метра) в более щелочную сторону до pH 6, создавая иллюзию минерализации.
Фильтр обратного осмоса по сравнению с обычными проточными считается дорогим, но, как будет показано ниже, это не всегда так. Если у вас стоят счетчики на воду, и вы переживаете, что три четверти всей воды в ходе работы фильтра будет сливаться в канализацию, то не забывайте, что фильтруемую воду вы применяете только для пищевых целей, а эти объемы несравнимы, к примеру, с расходами на стирку или принятие ванны. Для тех случаев, 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.
Также имейте в виду, что сейчас литр холодной водопроводной воды, например, в Москве стоит в пределах четырех копеек, и по сравнению с пользой от применения в пищу чистой воды эти расходы несущественны.
Важно знать
Для правильной работы системы обратного осмоса требуется определенное давление в водопроводной сети — не ниже 3–3,5 атмосфер. Жильцам верхних этажей, часто имеющим проблемы с напором воды, необходимо доукомплектовать фильтр специальным насосом.
Стоимость системы очистки воды методом обратного осмоса
Обратноосмотический фильтр можно приобрести по цене от 9000 до 100 000 рублей. Если им пользуется семья из четырех человек, картриджи придется менять дважды в год. Их замена обойдется примерно в сумму, равную 25% от стоимости фильтра. Допустим, вы купили фильтр за 10 000 рублей и потратили 5000 рублей на смену картриджей — итого 15 000 рублей в год. Четыре человека в год потребляют в среднем 2920 л питьевой воды (2 л × 365 дней × 4 человека). Стоимость работы фильтра по очистке литра питьевой воды высокой очистки будет составлять 5 рублей 14 копеек. При расчетах необходимо учесть, что процентное соотношение полученной обратноосмотической воды и субстрата, слитого в канализацию, составляет 25% к 75%, и это увеличивает затраты на услуги по водоотведению.
Бутилированная вода имеет различную цену, литр детской питьевой воды или артезианской воды из озера Байкал стоит от 26 рублей, более простые варианты обойдутся от 13 рублей и выше (если речь идет о пятилитровой емкости). Соответственно, разница между литром обратноосмотической воды и бутилированной воды составляет более десяти рублей. Это сэкономленные 29 200 рублей в год и отсутствие необходимости ходить за водой в магазин.
Есть ли альтернатива фильтрам обратного осмоса?
Довольно долго фильтры обратного осмоса являлись эталоном максимально тонкой очистки воды, хоть и требующей финальной минерализации, но при которой обеспечивается безопасность от вредных примесей, бактерий и хлора. Однако научная мысль не стоит на месте, и желание добиться очищения питьевой воды при сохранении в ее составе полезных микроэлементов привело к появлению технологии, получившей говорящее название «Водный Доктор» (Doctor Water).
Сегодня «Водный Доктор» считается наиболее экологически чистой технологией получения питьевой воды высшего качества, что могут подтвердить многочисленные дипломы, награды и отзывы реальных пользователей.
В технологии «Водный Доктор» использованы функции различных мембран с заданными свойствами, которые точно воспроизводят работу липидно-клеточных мембран живой клетки и ее защитных механизмов.
В состав фильтрационной системы «Водный Доктор» входят трековые мембраны академика Г. Н. Флёрова, изготовленные по его оригинальной технологии (другие такие мембраны не подходят и не дают нужного эффекта), и ультрафильтрационные мембраны.
Это интересно!
Первоначально трековая мембрана Г. Н. Флёрова создавалась для применения в медицине с целью очистки крови от токсических или балластных компонентов (плазмаферез.)
На одном см
2
ее поверхности находится 400 миллионов микротрубочек. Диаметр каждого «капилляра» строго калиброван и равен 0,2 (или 0,3) микрона
[1]
.
Называются подобные системы «фильтр-корректор питьевой воды» (в обозначении подобных устройств используется аббревиатура ФКПВ), и это не случайно. При такой фильтрации в воде остается естественная минерализация и сохраняется оптимальный для организма кислотно-щелочной баланс (рН), окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), коэффициент поверхностного натяжения (КПН).
Стоимость фильтра на трековых мембранах зависит от количества применяемых в конструкции ступеней очистки и от производительности устройства. Цена настольной семейной мини-станции для очистки и структурирования водопроводной воды варьируется от 9000 рублей до 14 000 рублей
[2]
. В таком устройстве может быть от 11 до 13 ступеней очистки, производительность оборудования составляет 6–10 л/сут.
В том случае, когда исходная вода имеет повышенное содержание железа или тяжелых металлов, что часто бывает с водой из скважины или из колодца, для ее очистки потребуется прохождение 15 ступеней обработки. Для этих целей выпускаются стационарные двухконтурные фильтры, стоимость которых составляет около 22 000 рублей
[3]
. У подобного оборудования два показателя производительности: 1,5–3 л/ч (структурированной и биоактивированной питьевой воды) и 20–30 л/ч (очищенной воды, применяемой для приготовления пищи).
Каков принцип работы технологии «Водный Доктор»?
Этот способ очистки и восстановления питьевой воды позаимствован у самой природы, ведь все живые организмы обладают многоступенчатой системой очистки жидкостей, которая продолжается на клеточном уровне. Каждая живая клетка содержит несколько мембран, задерживающих вредные вещества, но пропускающих чистую воду и все компоненты, необходимые для ее жизнедеятельности.
Аналогично работает современная технология очистки и коррекции питьевой воды «Водный Доктор». По сути, она позволяет получить воду, которая проходит мембранные барьеры клеток организма, выполняя транспортные, метаболические, окислительно-восстановительные, гидролизные и другие функции жизнеобеспечения.
Проблема грязной воды из крана с неприятным запахом и вкусом беспокоит многих клиентов городского водоканала. Поэтому вопросы качественной фильтрации становятся достаточно востребованными. И в поисках эффективных систем для очистки жидкости люди устанавливают фильтры типа «обратный осмос», вред или польза которых регулярно обсуждается на тематических форумах.
Принцип работы обратного осмоса
Ключевой особенностью фильтров является способность глубокой очистки воды от загрязнений и примесей, что может рассматриваться как преимущество, так и недостаток. Первые упоминания о применении технологии появились еще в 70-х гг. прошлого века, поскольку с помощью таких установок проводилось опреснение морской воды.
Однако технологический прогресс не стоит на месте, поэтому сегодня очистка воды обратным осмосом производится и в бытовых условиях. После обработки жидкость становится максимально чистой и получает свойства талой, что придает ей повышенную степень экологической безопасности.
Во время фильтрации происходит разделение веществ из состава воды на молекулярном уровне. Задача полупроницаемой мембраны, сквозь которую проходит жидкость, заключается в пропускании молекул воды, но удерживании большей части примесей. В результате на обратной поверхности фильтрующего элемента скапливается почти «кристальная» вода.
С помощью технологии обеспечивается максимальная степень очистки, с которой не могут сравниться многие методы фильтрации.
Задача мембран, установленных в обратноосмотических фильтрах, заключается в удерживании примесей минерального и органического происхождения. Кроме того, поверхность не пропускает такие элементы:
- Примеси.
- Вирусы.
- Бактерии.
- Тяжелые металлы.
- Соли жесткости.
- Железо.
Поскольку мембрана представляет собой «молекулярное сито», она обеспечивает потребителей качественной водой с улучшенными химическими и органолептическими свойствами.
Конструкция и характеристики фильтра
Бытовой фильтр «обратный осмос», плюсы и минусы которого определяются его классом и конструкцией, состоит из таких частей:
- Фильтры предварительной очистки. Обеспечивают одно- или многоступенчатую фильтрацию.
- Мембрана.
- Постфильтры.
- Накопительная емкость.
С помощью первого устройства обеспечивается выведение из состава твердых примесей, хлора или органических соединений, что продлевает эксплуатационный срок ключевых составляющих системы.
Постфильтры используются для более глубокой очистки, насыщения воды ионами и улучшения ее вкуса.
Полностью очищенная жидкость перемещается в накопительный резервуар, а потом подается пользователю после открытия специального крана. В большинстве случаев он поставляется в базовом комплекте.
Чтобы продлить срок службы оборудования, важно соблюдать оптимальный уровень давления в водопроводе. Он варьируется от 2,8 до 6 атм.
При понижении показателей до критической отметки понадобится воспользоваться насосом для повышения давления. При обратной проблеме устанавливаются клапаны понижения давления.
Если правила монтажа были соблюдены, то фильтр сможет проработать без сбоев долгое время. Пользователю понадобится лишь своевременно заменять картриджи.
Замена рабочей мембраны выполняется раз в 2-4 года, предфильтров – раз в 6 месяцев, финишных фильтров – 1 раз в год. Подобные мероприятия выполняются без сторонней помощи.
О вреде и минусах осмоса
Чтобы разобраться, полезна ли вода после «осмоса», важно учитывать не только плюсы, но и недостатки системы очистки воды этой технологией. В профессиональных кругах осмотические фильтры подвергаются сильной критике, т.к. некоторые специалисты придерживаются принципа, что лучшее – враг хорошего.
Ключевым минусом оборудования является минимальная производительность. Для получения 1 л «кристальной» жидкости требуется около 3 л «исходного сырья».
К другим недостаткам относят:
- Крупные габариты.
- Дороговизну.
- Ряд расходов на обслуживание системы при скачках давления.
Еще есть предположение, что пить воду после обратноосмотической обработки опасно, т.к. она вредна для здоровья.
Основная угроза для человека
После многоступенчатой очистки, вода приобретает состояние «дистиллятора», что ставит под сомнение ее пользу и вред. В советское время ученые придерживались следующей позиции: здоровая вода должна быть богатой природными минеральными добавками.
Дистиллят может быть полезным только при непродолжительном употреблении или использовании для исследовательских и медицинских задач.
- Регулярное питье такой жидкости способствует нарушению солевого баланса в организме, что сопровождается массой проблем со здоровьем. Он обеспечивает грамотное распределение солевых примесей в любой анатомической и физиологической структурах.
- В случае чрезмерного насыщения организма солями появится риск их отложения. При дефиците таких элементов возможно истончение и неправильная работа тканевых структур.
- С помощью обратноосмотической мембраны создается мощная преграда для ионов солей и других микроэлементов, которые нужны организму. При их дефиците костные ткани начнут истончаться и станут хрупкими. Такая же проблема затронет хрящевую ткань, поскольку она потеряет эластичность, а человек будет ощущать дискомфорт при перемещении или других движениях.
- В случае нехватки магния возможна аритмия, мышечные судороги или артериальная гипертензия. Понижение уровня или полное отсутствие в воде минеральных компонентов ухудшит состояние зубной эмали.
- Обработанная жидкость не является полностью безопасным продуктом, даже если она будет очищена до кристального состояния. Такая вода не оказывает полезного воздействия на организм, не насыщает его полезными веществами и вызывает ряд проблем.
Ученые доказали, что любой дефицит кальция и магния способствует развитию сердечно-сосудистых болезней и даже может привести к летальному исходу.
При регулярном употреблении чрезмерно мягкой воды без кальция кости станут мягкими и ломкими, у беременной женщины могут возникнуть сложные патологии и нейродегенеративные изменения.
Передовые системы «обратного осмоса» могут оснащаться минерализатором, который восстанавливает любые потери. Однако при минерализации очищенной жидкости будет проблематично добиться естественного сочетания микроэлементов.
Поэтому передовые способы обогащения не являются полностью полезными, и эксперты рекомендуют отказаться от применения обратноосмотических установок в пользу других систем.
Реальные преимущества мембранной очистки
Несмотря на существующие недостатки, мембранная очистка имеет и ряд плюсов. Она представляет собой высокоэффективную систему очистки воды, которой не страшны даже самые опасные примеси и загрязнения. В городском водопотоке, открытом водоеме, скважине или колодце присутствует множество вредных и небезопасных элементов, которые оказывают негативное воздействие на человеческое здоровье.
Если жидкость не соответствует требуемым санитарно-химическим и биологическим нормам, это приведет к ряду проблем со здоровьем и ухудшит самочувствие человека.
Среди ключевых источников загрязнения выделяют:
- Коммунальные стоки и отходы.
- Канализационные системы объектов промышленности.
В подобной среде размножается множество бактерий и вирусов, способствующих появлению таких болезней:
- Холера.
- Краснуха.
- Тиф и паратиф.
- Сальмонеллез.
Еще в загрязненной жидкости живут токсичные вещества, яйца глистов и нитраты. Фильтры обратного осмоса снижают содержание подобных примесей и восстанавливают приятный вкус и запах воды. Это и является их главным преимуществом.
Для достижения лучшей степени фильтрации важно ответственно отнестись к вопросам выбора и монтажа фильтров. Следует покупать обратноосмотические системы, которые выполнены из безопасного сырья.
На этапе установки своими руками, важно определить подходящее место, руководствуясь особенностями планировки и размещения труб водоснабжения.
Выводы и полезное видео по теме
Чтобы убедиться, безопасна ли вода после обратного осмоса, следует ознакомиться с видео. Еще нужно уточнить, как отзываются специалисты о системах.