Mineralna prosto z kranu


Smak i zapach wody pitnej w domowych instalacjach często zniechęcają do picia jej bez uprzedniego przegotowania, a i wtedy pozostawiają wiele do życzenia. Co wrażliwsi piją więc wyłącznie wodę przyniesioną z oligoceńskiego źródła lub butelkowaną – kupioną w sklepie. Bez wątpienia wygodniej byłoby móc polepszyć jakość wody do picia na miejscu, w domu. 

Potrzebne są do tego urządzenia wykorzystujące zjawisko odwróconej osmozy, zwane filtrami RO (Reverse Osmosis) lub osmotycznymi. Odbywa się w nich wielostopniowy proces filtracji, w którym uzyskuje się wodę o bardzo dobrej jakości, praktycznie bez zanieczyszczeń. Pozbawia się ją pierwiastków i rozpuszczonych w niej związków chemicznych o wymiarach 0,1-0,001 µm, czyli porównywalnych z rzeczywistymi wymiarami cząsteczek chemicznych. Usuwane są z niej też bakterie i wirusy. Metoda ta jest bardzo skuteczna, a stopień redukcji niektórych zanieczyszczeń sięga 99%.

Odwrotnie niż w naturze
Odwróconą osmozę zalicza się do procesów membranowych, czyli przebiegających z zastosowaniem półprzepuszczalnych, selektywnych błon (tak zwanych membran). Przez błonę mogą przenikać tylko niektóre cząstki, dla innych jest ona nieprzepuszczalna. Proces wykorzystuje powszechnie występujące w naturze zjawisko osmozy, czyli przenikanie cząsteczek wody (rozpuszczalnika) przez membranę rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. Układ dąży do wyrównania się stężeń, czyli cząstki wody przepływają z roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o większym stężeniu, aby go rozcieńczyć. Ciśnienie zewnętrzne, równoważące przepływ osmotyczny, zwane jest ciśnieniem osmotycznym, charakterystycznym dla danego roztworu. Jeżeli po stronie roztworu o wyższym stężeniu wytworzymy ciśnienie hydrostatyczne przewyższające ciśnienie osmotyczne, woda będzie przenikała przez membranę z roztworu bardziej stężonego do rozcieńczonego, a rozpuszczone w niej sole pozostaną po stronie roztworu o wyższym stężeniu. Przepływ rozpuszczalnika odbywać się więc będzie w kierunku odwrotnym niż w procesie osmozy naturalnej. Stąd nazwa procesu – osmoza odwrócona.
Jak najcieńsza
Najważniejszym elementem urządzenia do odwróconej osmozy jest półprzepuszczalna membrana. To ona zatrzymuje prawie wszystkie zanieczyszczenia zawarte w wodzie, między innymi metale ciężkie, benzen, pierwiastki promieniotwórcze, azotany. Membrana powinna być odporna na czynniki mechaniczne, zmiany temperatury czy działanie związków chemicznych. Im jest cieńsza, tym większą ma wydajność i jest mniej podatna na zapychanie. W urządzeniach do uzdatniania wody stosuje się na przykład membrany wykonane z bardzo cienkiej, selektywnej błony umieszczonej na siatce z tworzywa sztucznego. Siatka nie wpływa na selektywność membrany, ale zwiększa jej wytrzymałość. Aby membrana miała jak największą powierzchnię, nawija się ją na perforowaną rurę i umieszcza w obudowie. W urządzeniach do uzdatniania wody najczęściej są stosowane membrany z polimerów syntetycznych (na przykład octanu celulozy, poliamidu). Membrany poliamidowe są odporne na wysoką temperaturę, można je stosować w szerokim zakresie pH, natomiast niszczą się w kontakcie z chlorem (stosowanym na przykład do dezynfekcji wody). Na działanie chloru odporne są membrany z octanu celulozy, ale są one mniej wydajne.

Membrana nie przepuści
Membrany mogą mieć różną przepustowość; często jest ona podawana w galonach amerykańskich na dobę – skrót GPD. Na przykład 100 GPD oznacza, że w ciągu doby powstaje około 378 l uzdatnionej wody (1 galon amerykański równa się 3,78 l) w warunkach standardowych, w temperaturze 25°C i przy ciśnieniu w sieci około 3 barów. Najczęściej spotykane wartości to 50, 75, 100 GPD. Im większa jest przepustowość urządzenia, tym więcej uzdatnionej wody przygotowuje ono w ciągu doby, ale jednocześnie więcej kosztuje.
O tym, jaka część wody poddawanej filtracji zostaje uzdatniona i przenika przez membranę, informuje tak zwany stopień konwersji (odzysku). Średnio tylko 20-30% wody, która trafia do urządzenia, jest uzdatniane. Reszta zatrzymuje się na membranie, a stężenie zanieczyszczeń w niej wzrasta. Taką wodę można odprowadzić po prostu do kanalizacji albo wykorzystać do podlewania roślin.



Oczyszczaniu w procesie odwróconej osmozy poddaje się wyłącznie wodę przeznaczoną do celów spożywczych. Zbiornik i filtry montuje się zwykle w szafce pod zlewozmywakiem, a wylewkę do pobierania oczyszczonej wody – na obrzeżu zlewozmywaka lub w blacie.
Autor: HYDROPURE
W urządzeniach kompaktowych wszystkie elementy są umieszczone w jednej obudowie.
Autor: BWT
Jeśli urządzenia do odwróconej osmozy nie da się, na przykład z braku miejsca, umieścić pod zlewozmywakiem, specjalny dystrybutor można ustawić na blacie kuchennym.
Autor: HYDROPURE

Co przed membraną...
Membrany mają bardzo małe pory (rzędu tysięcznych mikrometra), łatwo więc mogłyby się zapchać większymi zanieczyszczeniami. Aby do tego nie doszło, wodę trzeba wstępnie oczyścić. Dlatego przed membraną montuje się jeden lub dwa filtry mechaniczne oraz filtr węglowy.
Filtry mechaniczne wstępnie klarują wodę, zatrzymują piasek, rdzę i inne większe zanieczyszczenia. Powinny zatrzymywać zanieczyszczenia o wielkości co najmniej 5 µm. Jeśli są dwa filtry mechaniczne, pierwszy przepuszcza na przykład cząstki mniejsze niż 5 µm, a drugi – mniejsze niż 1µm.
Filtry z granulowanego węgla aktywnego usuwają chlor i jego pochodne, związki organiczne, zawiesiny oraz polepszają barwę, smak i zapach wody.
Zastosowanie dwóch lub trzech stopni filtracji poprzedzających membranę osmotyczną przedłuża jej żywotność. Powierzchnie niektórych membran podczas produkcji są magnetyzowane, dzięki czemu po zanurzeniu w wodzie wokół membrany tworzy się warstwa cząsteczek wody zapobiegająca osadzaniu się zanieczyszczeń. Producenci podają, że membranę powinno się wymieniać co trzy-pięć lat.

...co za nią?
W najbardziej rozbudowanych wersjach urządzeń za membraną osmotyczną montowany jest też filtr końcowy węglowy, który zatrzymuje gazy i substancje lotne, a także ostatecznie poprawia smak i zapach wody. Po odwróconej osmozie woda jest całkowicie zdemineralizowana. Dlatego za filtrem węglowym instaluje się jeszcze mineralizator. Przepływająca przez niego woda zostaje nasycona mikroelementami, takimi jak związki magnezu, wapnia, potasu.
W skład urządzenia z odwróconą osmozą często wchodzi również zbiornik do magazynowania uzdatnionej wody. Może mieć pojemność 5-8 l. Uzdatniona woda dopływa do niego niezależnie od wielkości poboru, dzięki czemu w każdej chwili można z niej korzystać. Są też filtry odwróconej osmozy (na przykład Merlin), które nie potrzebują zbiornika do magazynowania wody uzdatnionej. Mają bowiem tak dużą wydajność, że woda jest uzdatniana na bieżąco, gdy jest potrzebna. Instalacja wodociągowa, zasilana z sieci czy hydroforu, zwykle zapewnia ciśnienie wymagane do procesów odwróconej osmozy. Czasem jednak konieczny jest montaż dławika.

Tradycyjne i kompaktowe
Urządzenia RO bez problemów mieszczą się w szafce pod zlewozmywakiem. Podłączone są do osobnej wylewki umieszczonej na blacie przy zlewozmywaku. Mogą współpracować z ekspresem do kawy czy kostkarką do lodu.
W tradycyjnych urządzeniach do odwróconej osmozy wszystkie elementy są widoczne. Zestaw filtrów zamontowany na płytce montażowej, nad nim obudowa z membraną oraz mineralizator, a obok zbiornik na wodę. Łatwy dostęp do filtrów przydaje się, gdy trzeba wymienić ich wkłady.
Urządzenia kompaktowe wyglądają zupełnie inaczej – w jednej obudowie są zamontowane wszystkie elementy. Jest to rozwiązanie bardziej estetyczne, bo przecież taki filtr ustawia się w szafce pod zlewozmywakiem. Na obudowie mogą się znajdować diody informujące o konieczności wymiany wkładów filtracyjnych czy membrany, a także o jakości wody.
W sprzedaży są też dystrybutory uzdatnionej wody, które montuje się na blacie kuchennym. Powstały z myślą o tych, którzy nie mają miejsca na zamontowanie urządzenia pod blatem.

Dobra woda kosztuje
Cena urządzenia do odwróconej osmozy zależy między innymi od tego, ile ma stopni filtracji, jaką ma membranę, czy jest bez obudowy, czy kompaktowe oraz czy jest wyposażone w mineralizator, czy nie. Najprostszy filtr RO – czterostopniowy, bez mineralizatora – można kupić za mniej niż 1 tys. zł. Za podobne urządzenie, ale z mineralizatorem, trzeba zapłacić około 1,2 tys. zł. Kupno pięcio- czy sześciostopniowego urządzenia to wydatek 1,4-1,7 tys. zł. Jeśli będzie w obudowie kompaktowej – powyżej 2 tys. zł. Najdroższe są filtry o bardzo dużej wydajności, według danych producenta – 114 l/godz., które nie potrzebują zbiornika do magazynowania uzdatnionej wody. Kosztują 3-4 tys. zł.
Za samą membranę (gdy chce się ją na przykład wymienić) trzeba zapłacić od 150 do prawie 400 zł, zależnie od wydajności i materiałów, z których jest wykonana. To koszt, który ponosi się raz na trzy-pięć lat. Częściej, co mniej więcej sześć miesięcy, należy wymieniać filtry mechaniczne i węglowe. Wydamy na to 45-200 zł. Mineralizator też się zużywa. Niektóre wystarczają na kilka miesięcy (koszt około 25 zł), inne – na rok (ponad 75 zł). Warto porównać ceny w różnych firmach. Producentów urządzeń jest zaledwie kilku i większość firm sprzedaje te same urządzenia. Natomiast różnice w cenach mogą być znaczne.

Kiedy wymieniać
Najważniejsze podczas eksploatacji jest regularne wymienianie wkładów filtracyjnych oraz membrany. Na filtrach gromadzą się zanieczyszczenia i jeśli w porę się ich nie wymieni, może dojść do tak zwanego przebicia złoża. Wówczas z filtra będzie odpływała woda nie tylko nieuzdatniona, ale dodatkowo zanieczyszczona tym, co się na nim osadziło. Przyjmuje się, że filtry mechaniczne i węglowe w urządzeniach RO wymienia się co sześć miesięcy.
Z ustaleniem momentu, w którym należy wymienić membranę, jest pewien problem. Producenci określają bowiem czas trwałości membrany z dość dużą rozpiętością – od trzech do pięciu lat. Na trwałość membrany ma wpływ wiele czynników, między innymi jakość dopływającej wody, jej zużycie, temperatura, jakość filtrów poprzedzających membranę. Sygnałem, że moment, w którym trzeba wymienić membranę, jest blisko, mogą być między innymi:
 - pogorszenie się jakości uzdatnionej wody (można to sprawdzić za pomocą podręcznego testera koszt około 40 zł);
 - konieczność znacznego zwiększenia ciśnienia wody dopływającej na filtr;
 -  obecność osadów na membranie.
Warto też pamiętać o tym, że najlepiej, aby membrana pracowała w sposób ciągły. Po dłuższych (kilkutygodniowych) przerwach trzeba ją zdezynfekować.

Jeszcze lepsza woda
W domach jednorodzinnych urządzenia wykorzystujące zjawisko odwróconej osmozy stosuje się zazwyczaj do uzdatniania tylko części wody, tej przeznaczonej do picia. Uzdatnianie wody do prania, kąpieli czy innych podobnych potrzeb aż w takim stopniu nie jest uzasadnione ani względami zdrowotnymi, ani ekonomicznymi.
Niektórzy producenci wymagają, aby woda wpływająca na filtr z membraną osmotyczną miała jakość wody wodociągowej, czyli spełniała kryteria dla wody przeznaczonej do spożycia. Inni podają wymagane wartości tylko wybranych wskaźników, na przykład zawartości żelaza, krzemionki czy twardości. W większości urządzeń uzdatnianie następuje bardzo wolno, ponieważ mają one wydajność rzędu kilku litrów na godzinę. Są i takie o wydajności ponad 100 l/godzinę, a także większe, ale kosztują wtedy znacznie więcej. Filtry wykorzystujące zjawisko odwróconej osmozy można stosować zarówno do wody z wodociągu, jak i ze studni. W tym drugim przypadku problemem może być podczyszczenie wody do wymaganej jakości. Niekiedy bardziej opłacalne może się okazać demineralizowanie większej ilości wody metodą wymiany jonowej.

Decyzja
Zdania na temat wykorzystania odwróconej osmozy do uzdatniania wody pitnej na potrzeby domowe są podzielone. Jej zwolennicy przekonują, że pozbycie się z wody praktycznie wszystkich pierwiastków jest korzystne dla zdrowia i należy do niej wprowadzać za pomocą mineralizatorów tylko pożądane mikroelementy. Przeciwnicy podważają sensowność pozbywania się z wody niektórych pierwiastków naturalnie w niej występujących i korzystnych dla zdrowia człowieka (wapń, magnez), a następnie wprowadzanie ich w sposób sztuczny za pomocą mineralizacji. Tę kwestię trzeba już rozstrzygnąć samodzielnie.
Jeśli podejmie się decyzję o kupnie urządzenia do odwróconej osmozy, warto wybrać firmę o wyrobionej marce, która od wielu lat działa na polskim rynku, gwarantuje serwis i wieloletnią dostępność części zamiennych.

Na czym polega zjawisko osmozy

Osmoza naturalna
to przenikanie cząsteczek wody z roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o większym stężeniu przez membranę rozdzielającą te roztwory.



Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Osmoza odwrócona – jeśli po stronie roztworu o wyższym stężeniu zostanie wytworzone ciśnienie hydrostatyczne wyższe od osmotycznego, woda będzie przenikała przez membranę odwrotnie niż w osmozie naturalnej, czyli z roztworu o większym stężeniu do roztworu o mniejszym stężeniu.



Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Duża powierzchnia w małej obiętości


Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki
Przepuszczalność membran osmotycznych jest mała, dlatego dąży się do maksymalnego zwiększania ich powierzchni, na przykład przez zrolowanie. Woda nieuzdatniona jest doprowadzona do obudowy i napełnia kanaliki siatki nośnej. Przenika przez membranę i już uzdatniona trafia do warstwy zbierającej. Systemem kanalików warstwy zbierającej przepływa do perforowanej rury, a dalej na kolejne stopnie filtracji. Woda nieuzdatniona spływa po siatce nośnej poza obudowę.

Schemat urządzenia do odwróconej osmozy


Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

W rozbudowanych wersjach urządzeń do oczyszczania wody metodą odwróconej osmozy oprócz podstawowych filtrów i membrany osmotycznej znajdują się jeszcze zbiornik do magazynowania oczyszczonej wody oraz mineralizator, w którym woda jest nasycana mikroelementami.

Poznaj swoją przyszłość

Jedna z najlepszych wróżek w Polsce Wróżka Mira Elżbieta Sobczyk odpowiada na pytania na swoim Facebooku  lub przez e-mail. Problemy ze zdrowiem lub w sprawach "miłosnych" ? A może interesują Cię kwestie finansowe?  Sprawdź swoją przyszłość. Jej odpowiedzi pomogły już tysiącom ludzi w Polsce. Można się z nią skontaktować Jej profil na Facebooku lub http://twojawrozka24.pl
Podobne posty