Системы обратного осмоса

Очищать воду при помощи при помощи систем обратного осмоса начали еще в 60-е годы прошлого столетия, хотя изначально его использовали для превращения морской воды в питьевую (опреснения). Однако со временем технология развивалась, и в наши дни системы обратного осмоса чаще всего используются для фильтрации питьевой воды. Сотни тысяч тонн питьевой воды в различных странах мира ежедневно производятся именно по этой технологии, и с каждым годом количество таких систем растет, доставка воды в офис крупных компаний, как правило, использует именно такую воду. Причина же успеха состоит в том, что вода, очищенная по технологии обратного осмоса, является наиболее полезной для человеческого организма. Это экологически чистая вода, которая по своим характеристикам сравнима с талой водой, которую можно добыть из древних ледников.

Но до сих пор остались люди, которые негативно относятся к очищенной обратным осмосом воде, поскольку не понимают принципа работы этого метода. И для того, чтобы прояснить особенности технологии очищения воды методом обратного осмоса, мы и написали эту статью, в которой также расскажем о истории открытия этой методики и ее использования в мировой практики. Прочитав этот материал, вы сами увидите все достоинства воды, очищенной по технологии обратного осмоса, ее абсолютную экологичность, безопасность и полезность для организма человека.

Истоки технологии обратного осмоса

Еще в Древнем Риме был создан первый водопровод, который стал прототипом современным сложных паутин трубопроводов, которые заложены в небольших городах и огромных мегаполисах по всему миру. И как любая сложная система, водопровод любого города требует крупных инвестиций – как денежных, так и физических и умственных. И если в трубопроводы не вкладывать достаточно сил и денег, со временем они начинают ветшать и портиться: в трубах появляются различные отложения, нередко происходят прорывы труб, испорченных коррозией, - большинство жителей городов бывшего СССР знакомы с регулярными отключениями воды. И хотя системы очистки воды на наших муниципальных станциях не уступают по качеству европейским, вода, которая течет из наших кранов, по дороге успевает собрать множество примесей, которые за десятилетия успели накопиться в трубопроводах города. И после того, как вода получила «вторичное загрязнение» (а представьте, что она могла смыть со стенок 30-летней трубы), без качественной фильтрации опасно не то что пить или готовить что-то из нее, но и просто мыть посуду или принимать душ.

Различные нерастворимые примеси, такие как осадок, ржавчина, песок, могут попадать в воду, из которой мы готовим себе обед, по самым разнообразным причинам. Это и старые, разъеденные коррозией трубы, и строительный мусор, который сохранился в трубах после халтурно проведенных ремонтных работ, и попавшие извне примеси – список можно продолжить. Особое место среди нерастворимых примесей, которые могут быть в воде, текущей из наших кранов, занимают знакомый с детства хлор, без которого уже сложно представить нашу воду, и соли тяжелых металлов.

Можно, кончено, утверждать, что процент их содержания в воде не так уж высок, – однако




они имеют свойство накапливаться. И если ежедневно пить чай, приготовленный из такой воды, или готовить из нее различные блюда, с годами количество тяжелых металлов в организме может достигнуть концентрации, которая становится опасной для здоровья человека. А причиной появления тяжелых металлов могут стать и медные трубы, и некачественный нестандартный припой, который использовали при варке труб, и задвижки, краны, переходники – вообще любая арматура, в состав которой входят цветные металлы.

Качество воды – это качество всей приготовленной пищи

Общеизвестно, что вода составляет 80% человеческого организма, и поэтому вполне логично, что чистота и экологичность питьевой воды напрямую влияет на наше самочувствие и здоровье. Однако вкус настоящей чистой воды повезло узнать далеко не каждому из нас, и слова «вода из родника» у большинства людей ассоциируется чистотой и чуть ли не волшебными качествами. А поскольку вода является универсальным растворителем, она впитывает в себя в определенных количествах все вещества и элементы, которые встретит во время транспортировки.

На фильтрах с тонкопленочной мембраной вода получает очистку на уровне молекул, и благодаря этому она освобождается от вредных примесей. Мембрана обладает порами в 0,0001 микрон, и через них могут пройти исключительно молекулы кислорода и воды. И поэтому люди, которые уже попробовали очищенную обратном осмосом воду, говорят, что она обладает настолько потрясающими вкусовыми качествами, что ее хочется пить все время, просто как напиток, а не лишь когда возникла жажда. Это также полезно для здоровья, ведь качественная вода к тому очищает организм от вредных веществ. Поэтому если вы станете регулярно пить очищенную обратным осмосом воду, вы не только обезопасите собственное здоровье, чего более-менее можно достичь и с обычными фильтрами, но и будете регулярно очищать свой организм.

Существование обратного осмоса в природе

Любая мембранная система по принципу совей работы является системой обратного осмоса. Явления обратного осмоса (когда концентрация растворов, которые разделены полупроницаемой мембраной, выравнивается) – это  основа метаболизма любого живого организма. К примеру, подкладка скорлупы куриного яйца – это природная мембрана, которая пропускает молекулы кислорода и при этом задерживает вредные вещества и грязь. У человека, как и у животных и растений, стенки клеток также являются природной мембраной, которая частично является проницаемой: через нее способны свободно проходить молекулы воды, однако она задерживает молекулы остальных веществ.

У растений стенки клеток создают естественную осмотическую мембрану, когда их корни поглощают воду. Причем эта мембрана пропускает исключительно воду, отторгая практически все остальные примеси. Именно осмотическое давление является причиной того, что цветы и травы растут вертикально, поэтому когда воды становится недостаточно, они начинают жухнуть. Способность мембраны фильтровать воду на уровне молекул является уникальной, и именно благодаря ей возможно существования живых организмов.

История применения мембран

Еще Аристотель был первым из известных нам людей, который обнаружил, что если пропустить морскую воду через стенки воскового сосуда, она станет пресной. Однако серьезно исследовать особенности мембран начали значительно позже,  в начале восемнадцатого века, когда французский ученый Реомюр для научных целей начал применять естественные полупроницаемы мембраны. Но еще до средины 20-х годов





прошлого века все эти исследования оставались чисто теоретическими, проводимыми в лабораториях различных ученых. В 1927 году компания «Сарториус» (Германия) разработала первые образцы искусственной мембраны, а уже по прошествии Второй мировой войны американские компании, взяв за основу наработки «Сарториуса», запустили производство искусственных мембран из ацетат- и нитратцеллюлозы.

Массовое производство синтетических полимерных материалов, которое пришлось на конец 50-х – начало 60-х годов двадцатого столетия, стимулировало первые научные исследования, которые затем стали основой использования обратного осмоса в промышленности. А уже в начале 70-х годов начали производить первые промышленные системы с технологией обратного осмоса, так что эту методику можно назвать относительно молодой в сравнении с ранее открытой адсорбцией на активированных углях либо ионизацией воды. Однако на Западе именно технология обратного осмоса набрала наибольше популярности благодаря таким качествам, как надежность, экономичность и универсальность принципов фильтрации. Применение этой технологии позволяет очистить воду от различных компонентов на 96-99%, а количество вирусов и микроорганизмов в воде можно снизить практически до 0%. Самое высокое качество у мембран, произведенных в США, но качественные элементы мембран изготавливают в различных странах из сырья, импортированного из Америки

В чем принцип работы?

Устройство фильтра, который работает на основе технологии обратного осмоса, довольно простое. Основным элементом, который очищает воду до 96-100%, является тонкопленочная синтетическая мембрана. Ее можно сравнить с классическим ситом, но размеры каждой ее ячейки сопоставимы с размером молекулы воды. Поэтому она «просеивает» молекулы воды и другие вещества, чьи молекулы меньше по размеру, – водород, кислород и другие элементы. Учитывая размеры ячеек, через мембрану не могут пройти остальные вредные компоненты, в том числе бактерии, органические примеси и соли тяжелых металлов.

Остальные же элементы конструкции обратноосмотической системы обеспечивает эффективность работы синтетической мембраны. Над мембраной также устанавливают префильтры, так что прежде чем попасть на мембрану, водопроводная вода проходит несколько этапов предварительной очистки. Протекая сквозь префильтры, вода очищается от механических загрязнений, таких как песок, взвеси, различные нерастворимые элементы, чей размер превышает 5 мкм. Во время второго этапа применяется сорбция а активированном угле, которая очищает воду от органики, пестицидов,  хлора, содержащих хлор соединений и других элементов. В зависимости от того, насколько загрязненной поступает вода из крана, возможно различное количество ступеней в префильтре.

После определенного периода эксплуатации перед мембраной начинают постепенно собираться различные соли и примеси, которые со временем способны засорить и испортить мембранную. Для того, чтобы предотвратить это, вдоль мембраны постоянно образуется поток воды высокого напора, которые смывает все эти элементы под в дренаж, что увеличивает производительность долговечность и производительность фильтра. А непосредственно перед тем, как попасть в стакан иди чайник, вода проходит последнее очищение УФ лучами по технологии, совершенно безвредной для человеческого организма.

Если же применять очищение воды серебром или озоном, следует использовать очень дорогое и высокотехнологичное оборудование, поскольку превышение дозировки вышеуказанных веществ опасно для организма. Кроме того, на сегодняшний день не был изобретен ни один из фильтров, после которого вода достигала бы такого уровня очистки. Даже наиболее качественные из классических домашних фильтров не способны полностью




очистить воду от тригалометанов, бактерий, пестицидов и других хлорорганических канцерогенных веществ, радионуклидов и тяжелых металлов.

В чем польза такой воды?

Иногда в желтой прессе появляются материалы с претензией на скандал, в которых утверждается, что такая очищенная и лишенная соли вода вредна для здоровья, поскольку в ней нету минеральных веществ, которые полезны для здоровья. Однако это утверждение можно опровергнуть такими фактами:

1. Та концентрация минеральных веществ, которая содержится в водопроводной воде, не является достаточной для удовлетворения потребностей в них организма человека при стандартном потреблении  воды в сутки
2. Минералы присутствуют в водопроводной воде в форме, которая плохо усваивается организмом человека. Для нашего организма привычнее усваивать микроэлементы и ионы в форме органических комплексов – именно таким образом они присутствуют в животной и растительной пище.
3. Свыше 90% всех минеральных веществ поступает в организм с пищей. К примеру, молоко содержит в 40 раз больше кальция (а жесткость воды зависит именно от него), нежели вода из московского водопровода. Однако молоко все равно остается полезным продуктом, в то время как жесткая вода может стать причиной солей в суставах и камней в почках. В вишневом нектара концентрация железа составляет 4 мг/л, что в десять раз выше максимально допустимой для воды нормы. Если пить воду с подобной концентрацией железа, вы причините себе больший вред, чем если употреблять алкоголь. Поэтому гораздо разумнее съесть на завтрак одно свежее яблоко, нежели выпить 5 литров воды с высоким содержанием железа. Так что если вы заботитесь о достаточном поступлении минералов в организм, следует в первую очередь правильно питаться
4. Очищенная при помощи мембраны вода обладает высокими извлекающими характеристиками, поэтому она идеальна для приготовления различных блюд и напитков – от классического чая до самых изысканных коктейлей. Борщ или суп, приготовленный на очищенной воде, получается гораздо более наваристым и просто вкусным, а кофе и чай сохраняют весь букет натуральных ароматов, не забитых запахами хлора или других веществ. Кроме того, чувствительная кожа не будет покрываться аллергическими реакциями на хлор и другие вещества при умывании, а мочекаменная болезнь и отложения солей не могут появиться из-за обессоленной воды. Такую воду часто применяют в различных секторах пищевой промышленности: фруктовые соки, нормализованное молоко и изготовленные из порошка молочные продукты, ликероводочные изделия, прохладительные и другие напитки.

Иногда в статьях можно встретит утверждение, якобы накипь в чайнике не является ничем страшным. Однако в таких материалах не объясняют, почему на чайнике, в котором кипятят талую воду, подобной накипи не появляется. Ответ же довольно простой и очевидный: если производитель убедит клиента, что жесткая вода полезна, ему не придется тратить деньги на фильтры, что существенно сократит затраты и, как следствие, увеличит прибыль.