Свойства воды после очистки обратным осмосом
Применение обратноосмотических установок на производственных предприятиях и инфраструктурных объектах позволяет сделать воду пригодной для хозяйственных и бытовых нужд. Это достигается путем изменения ряда физических и химических свойств.
Однако что именно меняется — понятно далеко не всегда. Ситуация усугубляется еще и тем, что русскоязычные источники редко приводят какие-то подробности, обычно ограничиваясь общими словами. К тому же, российские ученые пока даже не провели всеобъемлющего исследования качества воды после обратного осмоса.
Зато это сделали израильские ученые во главе с Ашрафом Аль-Ашшабом из Научного центра Мертвого моря и Аравы. В 2017 они провели тщательное изучение свойств воды и опубликовали его результаты в журнале «Biofouling». Чуть ранее подобное исследование обратного осмоса было проведено в Азиатском институте технологий (Бангкок, Таиланд). Исследование оказалось весьма актуальным, поскольку в этих странах существует проблема доступности чистой питьевой воды для населения.
В целом, выводы этих исследований подходят для всех установок обратного осмоса, поскольку принципиальная конструкция в большинстве случаев та же, что использовалась учеными. Поэтому мы рассмотрим оба этих исследования, сравним их результаты и разберемся, насколько чистой получается вода после очистки обратным осмосом.
Физические свойства
Чистоту воды можно определить по ее электропроводности. Дело в том, что сама по себе вода слабо проводит электричество, однако если в ней появляются растворенные вещества, то токопроводимость заметно увеличивается.
Это свойство используется, кстати, как раз для оценки чистоты жидкости: чем выше электропроводность, тем больше примесей.
Согласно результатам исследования ученых, удельная электропроводность после одного цикла очистки снижается с 11720 до 510 мкСм/см, или почти в 23 раза. Именно на эту величину уменьшилась концентрация примесей в воде — причем это касается не только твердых, но и других примесей — в частности, растворенных газов.
Есть все основания полагать, что большая часть этой проводимости воды после обратного осмоса приходится на кислород, углекислый газ и другие низкомолекулярные вещества.
Еще один показатель — жесткость воды, которая выражается в содержании карбоната кальция в растворе. Исследователи поставили достаточно жесткие условия: в исходной жидкости было растворено почти 5 г CaCO3 на литр (вода считается жесткой уже при 180 мг).
После однократной очистки концентрация снизилась до 60 мг/л — это соответствует установленным ВОЗ требованиям по мягкости, которым должна соответствовать вода для использования дома или в промышленности.
Химические свойства
Одним из ключевых параметров для питьевой и хозяйственной воды считается общая минерализация (в оригинальном исследовании обозначена аббревиатурой TDS — Total dissolved solids). Этот показатель практически соответствует содержанию различных твердых примесей в растворе. К ним относятся, например, соединения мягких щелочных металлов — калия, кальция, магния и натрия.
Специалисты Азиатского института для проведения испытаний использовали воду с минерализацией, равной 9,88 мг/л. После очистки воды обратным осмосом этот показатель снизился в 38 раз — до 0,26 мг/л.
Еще одним важным критерем является химическое потребление кислорода, который окисляет органические вещества при контакте. Нужно заметить, что ХПК косвенно указывает на степень биологического загрязнения воды.
Чтобы получить примерное представление о порядке величин, которые будут рассматриваться ниже, можно взглянуть в Постановление Главного государственного санитарного врача РФ, которое вышло в 2021 году. В нем указано предельное значение ХПК для питьевой воды в централизованных системах — в норме оно составляет 15,0 мг/л. Соответствующую данному критерию качества воду, в принципе, можно безопасно пить.
Согласно результатам измерений, перед подачей воды в систему очистки (без предварительной дезинфекции) химическое потребление кислорода составляло 10,926 мг/л, а после прохождения через мембрану — 0,792 мг/л. То есть, показатели воды после обратного осмоса улучшились более, чем в 13 раз. Этот результат позволяет значительно уменьшить риск развития вредных для человека микроорганизмов в пермеате. Использование средств предварительной дезинфекции воды (например, ультрафиолетовых ламп) позволяет свести эту вероятность к минимуму.
Состав примесей
Израильские ученые сделали упор на изучении примесей в очищенной обратным осмосом воды. Методика испытаний подразумевала анализ состава жидкости до и после однократного прохождения через мембрану без предварительной очистки. Оценивалось наличие и количество в воде следующих веществ (в том числе — минералов):
- Хлор (Cl) — с 52,5 до 5,0 мг/л;
- Натрий (Na) — с 53,9 до 0 мг/л;
- Калий (K) — с 1,1 до 0,3 мг/л;
- Кальций (Ca) — с 25,6 до 0 мг/л;
- Магний (Mg) — с 3,9 до 0 мг/л.
Как мы можем видеть, три из пяти веществ были полностью удалены из воды, а еще у двух в разы снизилась концентрация.
На общем фоне несколько выделяется довольно большое содержание хлора в фильтрате. Однако, это довольно легко объяснить: при нормальных условиях он представляет собой газ (в данном случае — растворенный в воде), который относительно легко проходит через полупроницаемую мембрану. Чтобы снизить его концентрацию в пермеате, а также повысить общую эффективность работы установки обратного осмоса, рекомендуется оснастить ее дополнительными средствами очистки — фильтрами грубой и тонкой очистки, а также ультрафиолетовыми лампами — для предупреждения биозагрязнения. В частности, для удаления хлора часто используют угольные фильтры, которые хорошо справляются с этой задачей.
Часто можно встретить мнение, что уменьшение содержания минералов негативно сказывается на здоровье. Однако, необходимо знать, что все необходимые элементы человек должен получать с пищей.
Как уже было сказано ранее, эти результаты этих исследований в той или иной степени применимы ко всем установкам обратного осмоса. К таковым стоит отнести и модели из серии ПВО производства НПЦ «ПромВодОчистка». Получить дополнительную информацию о фильтрах обратного осмоса для очистки воды (от 250 литров) и получить ответы на связанные с этим вопросы можно у специалистов нашей компании.
