Filtr do wody – metoda odwrócona osmoza: zasada działania
- Szczegóły
Czysta i zdrowa woda do picia to podstawa każdego gospodarstwa domowego. Choć woda kranowa spełnia normy jakości, coraz częściej sięgamy po filtry wody, aby poprawić jej walory smakowe i zapachowe oraz zwiększyć skuteczność filtracji w codziennym użytkowaniu. Dzięki pracy na półprzepuszczalnej membranie taki system jest w stanie zapewnić wyjątkową dokładność filtracji, a odwrócona osmoza to rozwiązanie, które sprawdza się nie tylko w domach, ale i w gastronomii.
Czym jest i do czego służy filtr odwróconej osmozy? Czy jest to skuteczny sposób aby oczyścić wodę i otrzymać krystalicznie czysty płyn? Jakie są wady i zalety filtrów odwróconej osmozy?
Co to jest odwrócona osmoza?
Odwrócona osmoza schemat swojego działania wzięła z odwrócenia naturalnie występującej osmozy biologicznej. Naturalny proces osmozy polega na tym, że woda przepływa przez błonę w stronę roztworu bardziej zasolonego. Aby odpowiedzieć na to pytanie warto na moment cofnąć się w czasie o dwa stulecia. To wtedy zaobserwowano zjawisko naturalnie występującej osmozy biologicznej, czyli faktu, że woda przepuszczana jest przez niektóre półprzepuszczalne materiały tylko w jednym kierunku.
Badacze doszli wtedy do wniosku, że jeśli mamy dwa roztwory o różnych stężeniach soli, to gdy zastosuje się półprzepuszczalną membranę, rozdzielającą mechanicznie roztwory, wówczas woda z części o niższym stężeniu przejdzie przez membranę do części o wyższym stężeniu. Efektem przechodzenia roztworów zawsze było zbilansowanie stężeń w obu częściach rozdzielonych membraną. Choć z początku jako membrany służyły wyroby organiczne, np. pęcherz świński, to z biegiem czasu ewoluowały one w ogromnym stopniu, aż do czasu, kiedy wyprodukowane zostały pierwsze sztuczne membrany.
W latach 50. XX wieku odkryto zaś, że gdyby odwrócić nieco kierunek procesu osmozy biologicznej (czyli zastosować odwróconą osmozę) to może być to skutecznym sposobem na pozbywanie się z wody różnego rodzaju zanieczyszczeń. Odwrócona osmoza zachodzi wówczas, kiedy do wody o wyższym stężeniu zanieczyszczeń dodane zostanie odpowiednio duże ciśnienie. Ciśnienie spowoduje bowiem odwrócenie przepływu kierunku wody, przez co cząsteczki wody przedostają się przez membranę do części, gdzie znajduje się woda o niższym stężeniu zanieczyszczeń.
Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie
Jednocześnie zaś cząsteczki “brudu” zostaną w części pierwotnej, to znaczy nie przejdą przez membranę, która stanowić będzie dla nich mechaniczną przeszkodę. Omawiany sposób uzdatniania wody pozwala na optymalne pozbycie się z niej niechcianych, szkodliwych substancji, a całość procesu odbywa się w sposób, który nie odbija się negatywnie na środowisku. W systemach RO ten kierunek zostaje odwrócony dzięki odpowiedniemu ciśnieniu wody, które „przepycha” ciecz przez specjalną membranę osmotyczną.
Jak działa filtr odwróconej osmozy?
Filtr odwróconej osmozy to urządzenie, które służy do oczyszczania wody. Jego zasada działania jest jednak zupełnie inna niż w przypadku konwencjonalnych filtrów wykorzystujących węgiel. Dzięki temu można też uniknąć największej wady takich rozwiązań, czyli drobinek pozostających w cieczy. Przy pracy takiego filtra główną rolę odgrywa odwrócona osmoza, czyli proces polegający na przepuszczaniu wody pod wysokim ciśnieniem przez specjalną membranę półprzepuszczalną.
Jej zadaniem jest zatrzymywanie różnego rodzaju zabrudzeń, takich jak sole mineralne, wirusy, bakterie, a nawet szkodliwe związki organiczne. Warto zaznaczyć, że ciecz przepuszczona przez filtr RO (ang. „reverse osmosis” - odwrócona osmoza) może być pozbawiona nawet 99% zanieczyszczeń i innych substancji. Tego typu rozwiązania znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach - mogą być używane również w domu, zarówno do uzdatniania wody pitnej, jak i m.in. w akwariach. Filtr odwróconej osmozy jest wykorzystywany także np. w rolnictwie i przemyśle.
Proces filtrowania wody zaczyna się od momentu wprowadzenia cieczy do filtra. Tam woda zostaje poddana działaniu wysokiego ciśnienia, które jest niezbędne, aby móc przeprowadzić ją przez membranę półprzepuszczalną. Element ten zbudowany jest w taki sposób, aby woda przepływała przez mikroskopijne oczka. Gdy woda zostanie przeprowadzona przez membranę, trafia do zbiornika znajdującego się na dole konstrukcji.
Wszystkie zanieczyszczenia zatrzymane przez membranę zostają wypłukane i odprowadzone za pomocą rury odpływowej - dzięki temu można uzyskać krystalicznie czystą ciecz. Taka membrana odwróconej osmozy działa niezwykle skutecznie - potrafi zatrzymywać nawet najdrobniejsze elementy, które mogłyby obniżyć jakość wody. W praktyce oznacza to, że system usuwa z cieczy metale ciężkie, związki chemiczne, pestycydy czy nadmiar soli.
Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?
Etapy filtracji wody pitnej krok po kroku
Aby dokładnie zrozumieć, jak działa system, warto zobaczyć, jak wygląda filtracja wody pitnej krok po kroku. Na samym początku ciecz trafia do wstępnych wkładów filtrujących, które zatrzymują piasek, rdzę czy muł. Dzięki nim instalacja jest chroniona, a woda płynąca dalej ma już lepsze parametry. Następnie przechodzi przez wkład węglowy, który usuwa chlor, pestycydy oraz substancje organiczne mogące wpływać na smak i zapach wody.
Co ważne, ten etap chroni również membranę osmotyczną przed uszkodzeniem przez chlor. Kolejny etap to serce całego układu - membrana osmotyczna, czyli element odpowiedzialny za najdokładniejsze oczyszczanie. W zależności od konstrukcji, woda może być magazynowana w zbiorniku, skąd trafia później do kuchennego kranu, albo w nowoczesnych rozwiązaniach płynie bezpośrednio dalej, jeśli mamy osmozę bez zbiornika.
Na końcowym etapie stosuje się często dodatkowe wkłady, które poprawiają smak i świeżość, a czasem także wzbogacają wodę o minerały. Podczas działania każdego systemu RO część cieczy nie trafia do szklanki, ale zostaje odprowadzona jako tzw. odrzut wody do kanalizacji. To nic innego jak mechanizm samooczyszczania - przepływająca woda wypłukuje z membrany wszystkie zanieczyszczenia, które zostały wcześniej zatrzymane.
Zalety i wady odwróconej osmozy
Jedną z największych zalet, które zapewnia odwrócona osmoza, jest bardzo wysoka skuteczność eliminowania zanieczyszczeń z wody. W efekcie można również poprawić smak i zapach cieczy. Sam filtr odwróconej osmozy jest też łatwy w utrzymaniu, a ewentualna wymiana jest dość prosta i można wykonać ją samodzielnie. W przypadku wykorzystania domowego filtr może być świetnym sposobem na ograniczenie zużycia plastiku przez redukcję zapotrzebowania na wodę butelkowaną.
Wśród wad warto wskazać wyższe koszty w stosunku do innych podobnych rozwiązań. Filtr odwróconej osmozy potrzebuje również cieczy do odprowadzania zanieczyszczeń z membrany półprzepuszczalnej; ponadto jednostka filtrująca wykorzystuje nie tylko wodę, lecz także prąd. Dodatkowo należy pamiętać, że filtr tego typu usuwa zarówno zanieczyszczenia, jak i związki organiczne, które mogą pozytywnie wpływać na kondycję organizmu. Aby z powrotem dodać minerały do filtrowanej wody, można zastosować specjalne wkłady mineralizujące.
Przeczytaj także: Oczyszczacz Duux: konserwacja filtra
Skuteczność ta dochodzi nawet do 90%. Nie jest jednak pozbawiona wad. Wraz z zanieczyszczeniami usuwane są z wody również składniki mineralne. Przefiltrowana dzięki procesowi odwróconej osmozy woda jest zatem dużo mniej zmineralizowana, niż woda nieuzdatniona i warto mieć to na uwadze. Aby jednak być obiektywnym trzeba wspomnieć, że organizm ludzki z wody pobiera i tak niewielki procent minerałów - najwięcej dostarcza nam ich pożywienie.
Czy picie wody z odwróconej osmozy jest zdrowe?
Tak, picie wody z odwróconej osmozy jest bezpieczne i powszechnie polecane. Najbardziej wartościowa woda to ta pochodząca z filtracji RO i mineralizacji. Jest nie tylko czysta, ale także bogata w ważne składniki odżywcze.
Wpływ na pH wody
Twarda i miękka woda mają różne pH. Twarda woda z reguły ma wyższe pH (na poziomie około 8 pH). Woda uzdatniana za pomocą odwróconej osmozy jest bardziej miękka niż ta bezpośrednio z kranu, waha się między 5,2 do 6 pH. Takie pH nie tylko jest korzystniejsze w przypadku korzystania z wody do celów bytowych, ale chwalone jest np. Dodatkowo, woda pitna, do której uzyskania została zastosowana odwrócona osmoza z jonizatorem, reguluje odczyn płynów ustrojowych w naszym organizmie.
Odwrócona osmoza a bakterie
Dzięki niemu możliwe jest usuwanie z wody wszelkich zanieczyszczeń, a więc i różnego rodzaju bakterii. Otwory na półprzepuszczalnej błonie osmotycznej są tak małe, że nie przepuszczają większości mikroorganizmów, w tym wirusów. Niemniej, pierwiastki takie jak fluor czy mangan również mogą być z niej usunięte. Osad z manganu sprzyja rozwojowi różnego rodzaju mikroorganizmów oraz warstwy biofilmu, a co za tym idzie, wystąpienia skażenia bakteriologicznego wody, dlatego warto go usuwać.
Odwrócona osmoza w ogrodnictwie
Odwrócona osmoza, znana również jako hiperfiltracja, jest powszechnie stosowaną w ogrodnictwie techniką filtrowania wody pozwalającą na jej oczyszczanie z soli, minerałów, nawozów i środków ochrony roślin. Zaletą odwróconej osmozy jest to, że technika ta nie wykorzystuje środków chemicznych, lecz filtrowanie odbywa się za pomocą membrany.
Odrzut wody w systemach odwróconej osmozy
Wokół systemów RO pojawia się jednak wiele pytań - a najczęściej dotyczą one odrzutu wody, czyli tej części cieczy, która podczas procesu filtracji trafia do kanalizacji. Wiele osób zastanawia się, czy to nie jest marnotrawstwo, jaka jest faktyczna ilość wody, którą trzeba odprowadzić, i jak działa to w przypadku standardowych systemów odwróconej osmozy.
W praktyce ilość tego odrzutu jest naprawdę niewielka i zależy m.in. od ciśnienia wody oraz jakości surowca doprowadzanego do instalacji. To właśnie te czynniki powodują odrzut wody do kanalizacji, a nie błędy w montażu czy wadliwe działanie urządzenia. Warto też wiedzieć, że standardowe systemy ze zbiornikiem zwykle odprowadzają kilka litrów na każdy litr czystej wody, a w zamian oferują perfekcyjną dokładność filtracji i pewność, że udało się usunąć z wody wszystko, co niepożądane.
Tak naprawdę odrzut nie jest stratą - to raczej konieczny etap całego procesu oczyszczania wody. Wybierając filtr do wody, warto zwrócić uwagę na konstrukcję systemu. Tradycyjnie stosowane są dwa rozwiązania - z dodatkowym zbiornikiem na magazynowanie wody lub bez niego.
Systemy ze zbiornikiem i bez zbiornika
Standardowe systemy odwróconej osmozy, takie jak RO7, gromadzą czystą wodę w specjalnym zbiorniku. Dzięki temu użytkownik ma stały dostęp do kilku litrów płynu gotowego do spożycia. W takim rozwiązaniu odrzut jest nieco większy - stosunek odrzuconej wody na 1 litr wody czystej wynosi średnio 1:4, choć w zależności od ciśnienia i temperatury może wahać się od 1:2 do nawet 1:8. To oznacza, że aby uzyskać 1 litr czystej cieczy, system musi odprowadzić do kanalizacji kilka litrów wody.
Alternatywą są nowoczesne systemy odwróconej osmozy, w których woda nie trafia do zbiornika, ale płynie od razu do kuchennego kranu. Dobrym przykładem jest model TBros, w którym dzięki innowacyjnej konstrukcji odrzut jest znacznie mniejszy niż w systemach starszego typu. Jeśli priorytetem jest stały zapas wody i prostsza budowa, sprawdzi się system ze zbiornikiem. Natomiast dla osób, które cenią nowoczesność, oszczędność i kompaktowe rozwiązania, lepszym wyborem będzie filtr bezzbiornikowy.
Czy odrzut wody do kanalizacji to problem?
Wokół filtrów z odwróconą osmozą krąży mit, że odrzut to marnotrawstwo. W rzeczywistości to element uzdatniania wody, który pozwala zachować najwyższy poziom wysokiej higieny i bezpieczeństwa filtracji. Odrzut zależy od parametrów cieczy i poboru wody - im niższe ciśnienie lub bardziej twarda woda, tym proporcja jest większa.
To właśnie te czynniki powodują odrzut wody do kanalizacji, a nie wada urządzenia. Średnio, aby uzyskać 1 litr czystej wody, system odprowadza kilka litrów odpadu. Część wody można dodatkowo wykorzystać - np. do sprzątania czy podlewania, co zmniejsza realne zużycie wody. A sama przefiltrowana woda zyskuje świetne parametry smakowe i zdrowotne.
Jak wybrać odpowiedni system odwróconej osmozy?
Wybór odpowiedniego systemu to nie tylko kwestia ceny, ale przede wszystkim dopasowania do warunków i oczekiwań domowników. Po pierwsze - ciśnienie. To właśnie ono decyduje, jak wydajnie działa odwrócona osmoza. Po drugie - rodzaj systemu. Do wyboru mamy standardowe systemy odwróconej osmozy ze zbiornikiem, jak i nowoczesne systemy odwróconej osmozy bez niego. Te pierwsze zapewniają zapas kilku litrów wody gotowej do użycia, drugie są oszczędniejsze i bardziej kompaktowe.
Kolejną kwestią są wkłady i ich łatwość wymiany. To one odpowiadają za zatrzymywanie zanieczyszczeń na poszczególnych etapach. Dobrze dobrany system nie tylko zapewni czystą wodę z kranu, ale także wpłynie na smak kawy, herbaty czy przygotowywanych potraw.
Podsumowanie
Na pierwszy rzut oka odrzut wody może wydawać się stratą. W rzeczywistości to właśnie ten proces sprawia, że filtry RO osiągają tak niesamowite efekty i dają nam dostęp do idealnie czystej cieczy. Każdy litr wody, który trafi do Twojej szklanki, to wynik pracy technologii opartej na membranie osmotycznej. Dzięki niej możliwe jest oddzielenie tego, co szkodliwe, od tego, co wartościowe.
To właśnie odwrócona osmoza daje gwarancję, że w domu zawsze masz dostęp do wody tak czystej, jakiej nie zapewni żadna inna metoda. W rzeczywistości zapewnia ona najwyższy standard wśród powszechnie stosowanych metod filtracji.
tags: #filtr #do #wody #metoda #odwrócona #osmoza
