Про воду

«Створений ще рабами древнього Рима» водопровід, - найбільше досягнення цивілізації, що продовжує служити нам і сьогодні, перетворившись у великих містах у складні і розгалужені мережі. Природно, що для підтримки їх у порядку потрібні чималі зусилля і засоби. При відсутності того чи іншого водні артерії міста, доживши до досить поважного віку, значно старіють: труби заростають усілякими відкладеннями, а роз'їдені корозією стінки лопаються те в одному, то в іншому місці, періодично залишаючи нас без води. І хоча на наших муніципальних станціях вода очищається не гірше, ніж у Парижі або інших містах розвитих країн, але поки вода дійде до квартир вона встигає знову «збагатитися» підхопленими в трубах шкідливими домішками. Так називане «вторинне забруднення» приводить до того, що вода, що ллється з крана, без додаткового очищення не придатна не тільки для питва або вживання в їжу, але і для господарських потреб.

Нерозчинні домішки - пісок, іржа й осад, джерелом яких можуть бути і неякісні ржаві труби, у тому числі й у вашій квартирі, і будівельне сміття, що залишилося після ремонтних робіт десь на водопроводі, і підсмоктування домішок ззовні, і інші фактори. Серед найбільш небезпечних для людського організму нерозчинних домішок, що можуть утримуватися в питній воді, солі важких металів займають особливе місце. Іноді здається, що концентрація їх у воді мала, але якщо уживати воду для питва і готування їжі зі дня в день роками, важкі метали мають властивість накопичуватися в органах і тканинах, і їхня концентрація в людському організмі може досягти такого значення, коли пагубного впливу на здоров'ї не уникнути. Джерелом важких металів у воді може бути і нестандартний неякісні припої, що застосовуються при зварюванні труб, мідні труби, а також переходи, крани, засувки й інша арматура, виконана з кольорових металів.

Як відомо, людське тіло на 80% складається з води, тому не дивно, що наше здоров'я і самопочуття прямо залежить від якості споживаної нами води. Але, як це ні парадоксально, ми не знаємо смаку чистої води. І як ні парадоксально, поняття «смачна джерельна вода» давно вже не рівнозначно поняттю «чиста і корисна вода». Адже вода – універсальний розчинник, тому в ній у тих або інших кількостях утримуються всі речовини, що зустрілися на її шляху. Саме тому так розрізняється по смаку вода із різних місць, а часом - і із сусідніх колодязів. І тільки очищення на молекулярному рівні, що і здійснюється у фільтрах з використанням мембрани, може звільнити воду від усіляких домішок. Через пори мембрани, що мають розмір 0,0001 мікрон, можуть пройти тільки молекули води і кисню. І за твердженням тих, хто вже обзавівся мембранним фільтром, що очищена ним вода - із прозорими пухирцями на стінках судини від насиченості киснем - настільки смачна, що пити її хочеться постійно, а не тільки в ті моменти, коли долає спрага.

І, як говориться, на здоров'я: за твердженням медиків, чим більше п'єш води, тим краще очищається організм (за умови, що сама вода його не забруднює). Тому при вживанні такої води ви не тільки не нашкодите здоров'ю, з чим у більшому або меншому ступені справляються усі фільтри, але і можете поліпшити його.

За принципом роботи мембранні системи є зворотноосмотичними. Явище осмосу (вирівнювання концентрацій розчинів, розділених напівпроникною мембраною) лежить в основі обміну речовин усіх живих організмів. Наприклад, підкладка шкарлупи курячого яйця є природною мембраною, через неї проходять молекули кисню, але затримуються забруднення. Стінки кліток рослин, тварин і людини являють собою природну мембрану, що є частково проникною, оскільки вона вільно пропускає молекули води, але не молекули інших речовин. Коли корені рослин усмоктують воду, стінки їхніх кліток формують натуральну осмотичну мембрану, що пропускає молекули води і відриває більшість домішок. Трави і квіти коштують вертикально тільки за рахунок так називаного осмотичного тиску. Тому при недостачі води вони виглядають пожухлими і млявими. Фільтруюча здатність природної мембрани унікальна, вона відокремлює речовини від води на молекулярному рівні і саме це дозволяє будь-якому живому організмові існувати.

Застосування мембран для відділення одних компонентів розчину від інших має дуже давню історію, ще від Аристотеля, який вперше знайшов, що морська вода опріснюється, якщо її пропустити через стінки воскової судини. Вивчення цього явища й інших мембранних процесів почалося набагато пізніше, на початку XVIII століття, коли Реомюр використовував для наукових цілей напівпроникні мембрани природного походження. Але до середини 20-х років минулого століття, усі ці процеси мали сугубо теоретичний інтерес, не виходячи за межі лабораторій. У 1927 році німецька фірма «Сарторіус» одержала перші зразки штучних мембран. Після Другої світової війни американці, використовуючи німецькі наробітки, налагодили виробництво ацетатцелюлозних і нітро целюлозних мембран. Лише наприкінці 50-х – початку 60-х років з початком широкого виробництва синтетичних полімерних матеріалів з'явилися перші наукові праці, що лягли в основу промислового застосування зворотного осмосу. Перші промислові зворотно осмотичні системи з'явилися тільки на початку 70-х років, тому це порівняно молода технологія в порівнянні з тим же іонним обміном або адсорбцією на активованих вугіллях. Проте, у Західних країнах зворотний осмос став одним із самих економічних, універсальних і надійних методів очищення води, що дозволяє знизити концентрацію компонентів, що знаходяться у воді, на 96-99% і практично на 100% позбутися від мікроорганізмів і вірусів.

Фільтр, що працює за принципом зворотного осмосу, влаштований досить просто: основний елемент, що дозволяє одержувати воду високого ступеня очищення – це, як писалася вище, спеціальна мембрана. Якщо пояснювати зовсім спрощено, то вона являє собою якась подобу сітки, розмір осередків якої порівняємо з розміром молекули води. Зрозуміло, крізь таку «сітку» можуть пройти або самі молекули води, або речовини, розмір молекул яких ще менше – розчинений у воді кисень, водень і т.п. У результаті чого з води віддаляються практично всі розчинені компоненти, а також солі важких металів, органічні домішки і бактерії. Ну а всі інші конструктивні елементи зворотно осмотичної системи покликані тільки забезпечувати сприятливі умови для роботи такої мембрани.

Уявіть собі, як швидко повинні забитися брудом такі маленькі пори мембрани, якщо на неї буде надходити звичайна водопровідна вода! Для того щоб цього не сталося, перед мембраною встановлюються пре фільтри – кілька ступіней попереднього очищення. Серед них обов'язково є присутнім ступінь очищення від механічних забруднень, що затримує суспензії, пісок і нерозчинні домішки з розміром часток більш 5 мкм. Ще одна ступінь забезпечує хімічне очищення від хлору, його з'єднань, пестицидів, органіки і т.п. за допомогою сорбції на активованому вугіллі. У залежності від якості вихідної води кількість ступенів у пре фільтрі може бути збільшене

У процесі роботи поступово перед мембраною накопичуються відфільтровані солі і різні домішки, через що вона може засмітитися і перестати працювати. Для постійного зливу цих «відходів» уздовж мембрани створюється примусовий потік води, що змиває сконцентровані забруднення в дренаж. Тим самим збільшується продуктивність і термін служби мембрани.

Для досягнення нормальної продуктивності мембрани, на неї повинна надходити вода під тиском 3,5–4 атмосфери. Такий тиск – звичайна справа для більшості муніципальних водопроводів у великих містах. При тиску води менш 2–2,5 атмосфер (у тому числі і при заборі води з ємності без тиску) необхідний насос підвищення тиску.

Якщо очищена вода споживається нерівномірно, і періодично її витрату може зростати, то система очищення звичайно доповнюється ємністю для збереження чистої води. Іноді застосовується більш дорогий спосіб - системи оснащуються істотно більш насосом і більш продуктивною мембраною.

Фільтруюча здатність системи Зворотного Осмосу є воістину унікальною. Жоден з фільтрів, що працюють по іншому принципі – механічного очищення, адсорбції або іонного обміну – не може забезпечити подібного ступеня очищення. Дуже важливо розуміти те, що навіть кращі з “простих” побутових фільтрів не видаляють або далеко не цілком видаляють з води пестициди, бактерії, тригалометани й інші канцерогенні хлорорганічні з'єднання, а також важкі метали і радіонукліди.