Предполагаемые проблемы.

1. Питьевая вода должна содержать минералы.

Большинство минералов, обычно содержащихся в питьевой воде, необходимы для здоровья, однако практически каждый человек, придерживающийся обычного рациона, потребляет гораздо больше минералов, чем требуется для поддержания здоровья. Избыток минералов выводится из организма. Доля минералов, которую мы получаем из питьеовй воды, ничтожна по сравнению с тем, что мы получаем из пищи.

Большинство природных источников воды содержат ионы натрия, кальция, магния, хлорида, сульфата и бикарбоната в качестве основных ионных компонентов. Хотя нет двух источников воды с одинаковой концентрацией этих ионов, предположительно менее 10 процентов рекомендуемой диетической нормы любого из минералов мы можем получить с водой. Другими словами, более 90 процентов необходимых нам питательных веществ поступают из пищи.

Система обратного осмоса не различает минералы. Если это ион, система RO удалит его. Опасные загрязнители, такие как мышьяк, свинец или ртуть, удаляются, точно так же удаляются  и полезные минералы такие, как кальций, магний или калий. Вода должна выполнять свою основную функцию, которая заключается в регулировании температуры тела, смазке суставов и транспортировке питательных веществ и отходов в клетки организма и из них. Вода с низкой концентрацией примесей, отличных от H₂O, идеально подходит для этих целей.

 

2. Очищенная вода слишком чиста и опасна для здоровья.

Пить сверхчистую воду опасно, но пермеат обратного осмоса далек от понятия сверхчистой воды. Самая высокая ионная чистота воды, предназначенной для промышленных применений, таких как, например, промывка полупроводников или питание котлов высокого давления, характеризуется удельным сопротивлением 18,3 МОм x сантиметр при температуре 25^оС. Это приблизительно равно общей минерализации воды (TDS) 0,03 мг/л. TDS — это общий вес всех растворенных веществ, как солей, так и органических веществ, в указанном объеме воды. Поскольку в питьевой воде обычно очень мало растворенных органических веществ, принято считать, что TDS — это примеси в форме ионов. Вода чистотой 18,3 Мом x см чрезвычайно агрессивна и стремится растворить все, с чем соприкасается. Теперь давайте рассмотрим пермеат обратного осмоса. Мембраны обратного осмоса всегда отклоняют процент TDS. Большинство мембран RO имеют отклонение TDS около 95 процентов, поэтому TDS пермеата составляет около 5 процентов от TDS исходной воды. Другими словами, если TDS исходной воды составляет 400 мг/л, TDS пермеата будет составлять 20 мг/л. В действительности TDS пермеата обычно немного выше из-за явления, известного как «ползучесть TDS».  Когда система обратного осмоса не производит воду происходит диффузия солей через мембрану на сторону пермеата. За короткий промежуток времени TDS воды с обеих сторон мембраны будет иметь одинаковые показания. Когда кран отбора открывается и пермеат поступает из гидроакумулятора в кран, а система начинает пополнять воду и первая порция пермеата в гидроакумулятор будет иметь высокое значение TDS. Если потребляется только небольшое количество воды, например, при один стакан очищенной воды для питья, со временем, порции воды с высоким TDS, поступающие в резервуар для хранения каждый раз, когда RO начинает производить воду, увеличат TDS хранимой воды.

С другой стороны, если потребляется большое количество очищенной воды небольшое количество воды с высоким TDS разбавляется относительно большим объемом пермеата, поступающего в гидроаккумулятор, и общее TDS хранимой воды в значительной степени не изменяется. Это означает, что характер использования может иметь заметное влияние на TDS хранимой воды. Это, а также ряд других факторов за рамками этой статьи, затрудняют точное прогнозирование качества пермеата в накопительном гидроакумуляторе, но приемлемая оценка заключается в том, что TDS хранимой воды составляет около 10 процентов от TDS исходной воды. Повторная минерализация способна это значение значительно увеличить.

Водоснабжение Ванкувера (Британская Колумбия, Канада) осуществляется из источников талых снегов и дождевой воды с диапазоном TDS в пределах от 12 до 25 мг/л.  Столь низкие уровни TDS потреблялись жителями Ванкувера в течение многих лет без каких-либо доказательств воздействия воды на здоровье, что подтверждает безопасность употребления воды с низким TDS.

 

3. Система обратного осмоса расходует слишком много воды.

Процент извлечения очищенной воды определяется как отношение скорости пермеата к скорости подачи исходной воды. Другими словами, извлечение – это та часть потока исходной воды в процентах, которая проходит через мембрану и становится пермеатом. Вода, которая не проходит через мембрану (концентрат), обычно сбрасывается в дренаж. Извлечение обычно выражается в процентах. В линии сброса концентрата в дренаж устанавливается ограничитель потока, функция которого создать давление на мембрану и обеспечить достаточный для очистки поток воды в дренаж. Именно ограничитель потока определяет процент извлечения в системе обратного осмоса. Ранни модели бытовых систем RO имели извлечение около 10%. Это означало, что около 90% исходной воды поступающей в систему, сбрасывалось в канализацию.  Современные системы работают с намного более высоким процентом восстановления.  Современные прямоточные системы поддерживают извлечение на уровне 50%, что означает что на каждый 1 литр очищенной воды в канализацию сбрасывается 1 литр промывочной воды. Однако, высокое восстановление также потенциальная проблема. Чем больше процент извлечения, тем больше концентрация загрязняющих веществ  в объеме промывочной воды. Промывочная вода становится более загрязненной и предотвращение накопления отложений на мембране становится более проблемным.

Технология обратного осмоса основана на непрерывном удалении отбракованных загрязняющих веществ в потоке концентрата. Хотя эта сбрасываемая вода обычно попадает в канализацию, на сегодняшний день ее повторное применение становится распространенным. Общая минерализация промывочной воды является исключительно функцией восстановления системы. Например, при 30% извлечении минерализация промывочной воды на 43 процента выше, чем  исходной воды. Если минерализация исходной воды составляет 300 мг/л, минерализация промывочной воды составит около 429 мг/л. Воду такого качества можно использовать для полива комнатных растений, стирки одежды и посуды, долива воды в аквариум и орошения ландшафта.

 

4. Очищення вода обладает плохим вкусом.

Вкус субъективен. Большинство жалоб на неприятный вкус водопроводной воды вызвано наличием остаточного хлора, который должны удалять угольные предфильтры систем обратного осмоса для защиты тонкопленочных мембраны.  Одно только это удаление хлора уже значительно улучшает вкус воды для большинства людей. Приятный вкус воды преимущественно формируется гидрокарбонатами и растворенным кислородом. Системы обратного осмоса в отличии от ранее распространенных систем дистилляции не удаляют растворенные газы, включая кислород,  а восстановление содержания гидрокарбонатов – задача для модулей реминерализации.

 

5. Система обратного осмоса не эффективна в отношении бактерий.

Это сложный вопрос. Бактерии вездесущи и способны размножаться практически в любой среде и при любых условиях. Характеристики отсечки молекулярной массы мембран обратного осмоса подразумевают, что все без исключения бактерии, а также все другие микроорганизмы, будут отфильтрованы. Однако есть фактическое подтверждение того, что если вода застаивается на поверхности мембраны в течение любого периода времени, бактерии появятся на стороне пермеата. Консенсус относительно объяснения фактического механизма этого проникновения через мембрану отсутствует, но преобладающее мнение  — бактерии «прорастают» через мембрану. Постоянное движение исходной воды  по поверхности мембраны каким-то образом подавляет эффект прорастания бактерий через мембрану. На сегодняшний день мы многого не знаем о феномене «прорастания», однако, мы знаем, что все бытовые системы обратного осмоса должны работать с микробиологически безопасной исходной водой, в которой отсутствуют жизнеспособные патогены.

В гидроакумуляторах систем обратного осмоса также присутствуют бактерии, однако подавляющее большинство этих бактерий безвредно, не оказывает воздействвие на вкус и запах, мы не знаем об их присутствии. Фактичнски мы обладаем минимумом представления  о том, как изменяется концентрация микроорганизмов в гидроаккумуляторах систем обратного осмоса с течением времени. Учитывая, что муниципальная вода, для доочистки которой применяют бытовые системы обратного осмоса, должна содержать дезинфицирующее средство. Только тогда обработанная вода не будет содержать патогенные бактерии и не станет причиной заболеваний, независимо от концентрации бактерий.

 

Чистка, дезинфекция и техническое обслуживание.

  Как часто следует очищать бытовую систему RO? Нужно ли ее дезинфицировать? С помощью каких методов? Ответы на эти вопросы не так просты, как Вы могли бы предположить. Широко распространенное руководство в отрасли очистки воды заключается в том, что замена предварительного фильтра должна производиться каждые шесть месяцев или около того. Однако регламентированная производителями частота замены мембранного элемента варьируется от шести месяцев до трех лет. По моему средний срок службы типичной мембраны RO составляет десять лет. Это основано на рекомендациях стандарта NSF/ANSI 58, который указывает на необходимость замены мембраны при снижении отталкивания солей до 75 процентов. Срок службы предварительных фильтров полностью зависит от качества исходной воды.

Многие производители включают в комплект картридж осадочной фильтрации на 5мкм и два картриджа с активированным углем (гранулированный и порошковый) для удаления хлора. Большинство дилеров предпочитают заменять все предварительные фильтры одновременно, включая постфильтр, преимущественно не меняя мембранный элемент. Обслуживание системы обычно ограничивается очисткой гидроаккумулятора и корпусов фильтров. Фильтрующие картриджи и при необходимости мембрана заменяются. Хотя можно очистить мембранные элементы обратного осмоса, из-за трудозатрат их обычно заменяют. В качестве чистящих средств применяют моющие средства и слабую кислоту (лимонную кислоту или уксус). Дезинфекция подразумевает уничтожение микроорганизмов и всегда следует за этапом очистки или заменяет его. Наиболее распространенным дезинфицирующим средством является стандартный хлорный отбеливатель («белизна»). Дезинфекция мембраны обратного осмоса является как сложной, так и спорной задачей. Дезинфицирующие средства, используемые в водоподготовке, по сути являются окислителями, а все окислители будут химически воздействовать на тонкопленочную мембрану. Если небольшая концентрация окислителя периодически контактирует с мембраной, эффект может не быть катастрофическим, но срок службы мембраны будет меньше. Снижение отталкивания солей вместе с увеличением скорости пермеата — последствия «химической атаки» мембраны со стороны окислителя или дезинфектора. Деградацию мембраны также увеличивает содержание в исходной воде железа и солей жесткости.

 

Заключение.

Международная база химических веществ включает около 56 миллионов названий и в среднем ежегодно пополняется на 50000 новых синтезированых веществ. ПДК определены только для 1% потенциально опасных веществ, загрязняющих воду. Тысячи фармацевтических компаний во всем мире ежегодно поставляют на мировой рынок десятки миллионов тонн лекарств, из которых около половины выводятся из организма человека в биологически активной форме и в колоссальных количествах поступают в канализационные стоки.  Через канализационные стоки фармацевтические препараты безконтрольно поступают в питьевую воду. Аналитические возможности постоянно совершенствуются. Мы уже можем регулярно измерять загрязняющие вещества в воде в концентрациях менее одного нанограмма на литр и, вероятно, вскоре сможем измерять концентрации, измеряемые в пикограммах на литр (в тысячу раз меньше). При этом мы, вероятно, обнаружим новые загрязняющие вещества. Недавнее признание факта того, что даже микроконцентрации новых загрязняющих веществ, таких как некоторые PFAS и PFOA, представляют опасность для здоровья человека, в сочетании с признанием того, что в нашей питьевой воде содержится еще много тысяч различных синтетических веществ, приведет к беспрецедентному росту продаж бытовых систем обратного осмоса.