Вода – основа жизни. И очень хочется, чтобы вода в доме была чистой, прозрачной и безопасной. Но, к сожалению, в реальности вода загрязнена множеством соединений, концентрации которых часто превышают нормы.
И это характерно как для водопроводной воды, так и для подземных вод из скважин и колодцев.
ЧТО ЕСТЬ В ВОДЕ, КРОМЕ ВОДЫ
Качество водопроводной воды зависит от источника водозабора, методов очистки воды на станциях водоподготовки и качества водопроводных сетей. Источник водоснабжения Санкт-Петербурга – Нева, отличающаяся высокими показателями цветности и мутности и низким уровнем жесткости.
В качестве реагентов для очистки воды на водопроводных станциях города используют сульфат алюминия и гипохлорит натрия. Все эти факторы определяют состав воды, направляемой потребителям: наблюдаются высокие концентрации органических веществ, в том числе канцерогенных хлорорганических, а также алюминия. Вторичное загрязнение воды происходит по пути к потребителю: из изношенных труб в воду попадает большое количество железа.
Состав подземных вод определяется используемым водоносным горизонтом, т.е. тем, какой путь проделывает вода, прежде чем попасть к потребителю. Вода растворяет горные породы, по которым протекает. Кроме того, подземные воды четвертичных отложений, на которые обычно ориентированы колодцы, достаточно слабо защищены от поверхностного загрязнения.
Опыт показывает, что вода из скважин глубиной до 100 м в северных районах (Курортный, Всеволожский) значительно загрязнена железом. В более глубоких скважинах тех же районов наблюдается превышение по общей минерализации (соленая вода) и содержанию фтора. Состав вод из скважин южных районов (Гатчинский, Ломоносовский, Тосненский) обычно характеризуется высокой жесткостью.
Вода из колодцев и неглубоких скважин нередко загрязнена нитратами, гербицидами, пестицидами, нефтепродуктами, синтетическими поверхностно-активными веществами и тяжелыми металлами. О негативном влиянии всех этих примесей на здоровье человека сейчас пишется и говорится очень много.
Поэтому не будем лишний перечислять болезни, к которым постепенно приводит употребление неочищенной воды. Эффективно решают эту проблему маленькие системы очистки воды, монтируемые “под мойку”: они снабжают нас чистой водой для питья и приготовления пищи.
Но воду мы используем не только для питания. Большинство примесей, находящихся в воде, осложняют ее использование в бытовых целях. Железо, растворенное в воде, постепенно оставляет желтый налет на сантехнике.
Соли жесткости образуют труднорастворимые отложения и тем самым выводят из строя бытовую технику – посудомоечные и стиральные машины, систему отопления. При использовании жесткой воды моющие средства плохо пенятся, и даже самые изысканные шампуни и гели для тела, не могут радовать в полной мере.
Кроме того, при принятии душа вредные примеси, находящиеся в воде, могут проникать в поры кожи и оказывать токсичное действие на организм, не говоря уж о сухости кожи, к которой приводит использование жесткой воды. Да и разве приятно наполнять красивые ванны, джакузи и бассейны желтой мутноватой водой?
Для того чтобы решить все эти проблемы и получить чистую воду, необходима комплексная система водоочистки.
КАКУЮ СИСТЕМУ ОЧИСТКИ ВОДЫ ВЫБРАТЬ
Сегодня рынок насыщен разнообразными системами водоподготовки, работающими по различным принципам. Условно все методы очистки воды разделяют на “накопительные” (сорбционные системы, ионообменные системы, обезжелезиватели, зернистые загрузки и т. д.) и “разделяющие” (мембранные системы).
“Накопительные” системы используются достаточно давно и являются традиционными. Принцип их работы основан на пропускании воды через фильтрующую среду (кварцевый песок, активированный уголь, ионообменную смолу) и на взаимодействии этой среды с определенным видом примесей.
Так, кварцевый песок используется для снижения мутности, активированный уголь – для удаления органических соединений и газов, ионообменная смола обычно применяется для снижения жесткости, фильтры-обезжелезиватели удаляют железо. Эти системы эффективны при удалении только определенного вида загрязнителей.
Но, как правило, возникает необходимость избавиться от разных примесей. В этом случае используется ряд различных по принципу действия установок, и система получается довольно громоздкой.
В процессе фильтрации загрязнения накапливаются в фильтрующей среде, что приводит к необходимости регенерации среды специальными растворами. При невозможности регенерации производится замена среды.
Опасность такого принципа работы заключается в том, что при внезапном ухудшении параметров исходной воды или увеличении расхода воды, загрязнения, накопленные в фильтрующей среде, могут попадать в очищенную воду, причем в концентрациях даже больших, чем в исходной воде.
Около 40 лет назад начала развиваться принципиально другая технология очистки воды – мембранная технология.
Она основана на пропускании воды под давлением через полупроницаемую мембрану и разделении воды на два потока: фильтрат (очищенная вода) и концентрат (концентрированный раствор примесей). Явление самопроизвольного прохождения воды через пленку из малоконцентрированного раствора в более концентрированный раствор было открыто еще в XVIII в. Это явление получило название осмоса, а пленка, попускающая воду, названа мембраной. Было установлено, что процесс этот продолжается до тех пор, пока между растворами не установится определенная разница в давлении, так называемое осмотическое давление.
В 60-е годы ХХ в. было обнаружено, что если искусственно к концентрированному раствору приложить давление, больше осмотического, то будет протекать обратный процесс: молекулы воды будут переходить из концентрированного раствора в разбавленный. Тогда ученые пришли к выводу, что явление обратного осмоса можно использовать для очистки воды от различных примесей.
Первоначально обратный осмос применялся для опреснения морской воды. Постепенно стали изготавливаться мембраны с различным диаметром пор, соответственно обеспечивающие разную чистоту воды на выходе.
Так, ультрафильтрационные мембраны удаляют микроорганизмы, коллоидные частицы, органические соединения, но пропускают все растворенные соли. Обратноосмотические мембраны удаляют 97-99% всех растворенных примесей, пропуская лишь молекулы воды, растворенных газов и легких минеральных солей.
Несколько десятилетий мембраны активно использовались в производстве безалкогольных и алкогольных напитков, в пищевой промышленности, в фармацевтике, в электронике и т.д.
В последние годы начался новый бум в мембранной технологии.
Мембранные установки стали все больше и больше использоваться в быту. Это стало возможным, благодаря научным и технологическим достижениям: мембранные аппараты стали дешевле, возросла удельная производительность и снизилось рабочее давление.
Наибольшее признание получили обратноосмотические системы благодаря уникальному качеству воды, достигаемому после фильтрации. Такие мембраны эффективно справляются с низкомолекулярными гуминовыми соединениями, которые придают воде желтоватый оттенок и ухудшают ее вкусовые свойства, и которые очень трудно удалить другими методами.
Обратноосмотические мембраны эффективны при очистке воды с содержанием железа в концентрациях до 20 мг/л, в то время как альтернативные методы теряют свою эффективность при концентрации железа 10 мг/л. С использованием мембранных обратноосмотических систем можно получить чистейшую голубую воду. Такая вода не только безопасна для здоровья, но и сохраняет белоснежность дорогостоящей сантехники, не выводит из строя бытовую технику и систему отопления, и просто радует глаз.
Мембранные системы имеют и ряд других достоинств. Во-первых, загрязнения не накапливаются внутри мембраны, а постоянно сливаются в дренаж, что исключает вероятность их попадания в очищенную воду.
Благодаря такой технологии, даже при значительном ухудшении параметров исходной воды, качество очищенной воды остается стабильно высоким. Может лишь понизиться производительность, о чем потребитель узнает по счетчикам, встроенным в систему.
В этом случае мембрану необходимо промыть специальными реагентами. Такие промывки проводятся регулярно (примерно 4 раза в год) специалистами сервисной службы. Одновременно производится контроль работы установки.
Другое преимущество – отсутствие химических сбросов и реагентов, что обеспечивает экологическую безопасность. Мембранные системы компактны и прекрасно вписываются в интерьер. Они просты в эксплуатации и не нуждаются во внимании со стороны пользователя.
Теперь о финансовой стороне: мембранные системы достаточно дорогостоящи. Но, учитывая то, что при использовании “накопительных” систем, скорее всего, понадобится несколько установок различного действия, то общая их стоимость тоже обойдется недешево. А если говорить об эксплуатационных затратах, то для мембранных систем они значительно меньше.
Мембранная технология активно развивается. Установки постоянно совершенствуются. Современные системы практически полностью автоматизированы, оснащены системой блокировки в случае перебоев в подаче электроэнергии и защитой от “сухого хода”. Мембранная фильтрация получает все большую популярность в бытовом использовании благодаря надежности, компактности, удобству в эксплуатации и, конечно же, стабильно высокому качеству получаемой воды. Многие утверждают, что только благодаря обратному осмосу узнали настоящий цвет чистой воды!
Автор – специалист Анна Соловьева, ООО “Осмос”
