Kako deluje reverzna osmoza: načelo delovanja naprav za fino čiščenje vode
Med gospodinjskimi sistemi za pripravo pitne vode se je razmeroma nedavno pojavila nova različica, imenovana obratna osmoza. Ta niz filtrov in posebne membrane stane precej, vendar lahko prekaša skoraj vse alternative.
Se splača odšteti denar? Da bi dobili odgovor na to vprašanje, morate izvedeti, kako deluje obratna osmoza, nato pa primerjati stroške in rezultat. Z našo pomočjo bo proces spoznavanja naprednega čistilnega sistema potekal veliko hitreje in učinkoviteje.
Zbrali in sistematizirali smo za vas vse koristne in zanesljive informacije o membranski napravi za čiščenje vode. Za popolnost dojemanja smo besedilno gradivo dopolnili s shemami, ilustracijami in videoposnetki s priporočili za bodoče kupce.
Vsebina članka:
Delovanje naprave za obratno osmozo
Proces osmoze temelji na lastnosti vode, da izenačuje raven vsebnosti nečistoč v raztopinah, ločenih z membrano. Odprtine v tej membrani so tako majhne, da lahko skoznje prehajajo le molekule vode.
Če v enem od delov takšne hipotetične posode povečamo koncentracijo nečistoč, bo voda začela tja pritekati, dokler se gostota tekočine v obeh delih posode ne izenači.
Obratna osmoza daje ravno nasproten rezultat. V tem primeru membrane ne uporabljamo za izenačevanje gostote tekočine, ampak za to, da na eni njeni strani zberemo čisto vodo, na drugi pa raztopino, maksimalno nasičeno z nečistočami. Prav zato ta proces imenujemo obratna osmoza.
Vse te kemijske značilnosti kupcev malo zanimajo, zlasti tiste, ki se v znanosti ne spoznajo najbolje. Dovolj jim je, da razumejo, da je jedro sistema za reverzno osmozo posebna membrana, katere pore so tako majhne, da ne prepuščajo ničesar, kar presega velikost molekule vode, kar pomeni večji del onesnaževal, ki jih vsebuje vodovodna voda.
Žal, molekula vode – ni najmanjša na zemlji; na primer, molekule klora so bistveno manjše, zato lahko prav tako pronicajo skozi membrano. Poleg tega je stik z velikimi suspendiranimi delci za to membrano kontraindiciran. Njene drobne pore se ob takšnem vplivu hitro zamašijo, zato bo treba ta element takoj zamenjati.
Da se to ne bi zgodilo, so v sistem za reverzno osmozo vključeni še trije dodatni filtri, s pomočjo katerih voda opravi predpripravo. Membrana deli delno očiščeno vodo na dva neenaka dela. Približno tretjina dovedenega volumna predstavlja čisto vodo, ki nato pride v zbiralni rezervoar.
Drugi dve tretjini volumna vode – to je del, v katerem so skoncentrirana onesnaževala. Tak koncentrat se odvaja v kanalizacijo. Med rezervoarjem in pipo je običajno nameščen majhen zabojnik. Tu se vstavi kartuša, ki je namenjena izboljšanju kakovosti že očiščene vode, na primer za nasičenje s koristnimi minerali.
Shematično lahko načelo delovanja reverzne osmoze opišemo takole:
- Voda prihaja iz vodovodnega sistema na filtre za predčiščenje.
- Nato tekočina opravi postopek reverzne osmoze.
- Očiščena voda pride v zbiralni rezervoar.
- Koncentrat, ki vsebuje filtrirana onesnaževala, se odvaja v kanalizacijo.
- Čista voda iz zbiralnega rezervoarja pride na pipo za čisto vodo neposredno ali prek dodatnih naprav.
Tako sistem za reverzno osmozo predstavlja sklop naprav, ki omogočajo pridobivanje pitne vode z visoko stopnjo čiščenja. Do nedavnega so se takšni sistemi uporabljali predvsem v industriji, v gostinskih obratih v zdravstvenih ustanovah in podobno.
Toda zaradi naraščajočih zahtev po kakovosti vodovodne vode v zadnjih letih pridobivajo na priljubljenosti sistemi reverzne osmoze, namenjeni za uporabo v gospodinjstvih. Razlikujejo se po opremljenosti, zmogljivosti, velikosti zalogovnika itd. Filtre in membrano morate občasno zamenjati.
Kako ugotoviti, da membrana potrebuje zamenjavo? Med uporabo se njene pore zamašijo in nastopi trenutek, ko voda preprosto ne more več priteči v zalogovnik. Takšno membrano boste morali v vsakem primeru zamenjati. Toda strokovnjaki priporočajo, da zamenjavo opravite precej prej.
Za določanje kakovosti vode, očiščene s pomočjo sistema reverzne osmoze, uporabljamo elektronsko napravo – TDS-meter. Z njim določimo raven vsebnosti soli v vodi.
Za vodovodno vodo pred čiščenjem lahko ta vrednost znaša 150–250 mg/l, po čiščenju s tehnologijo reverzne osmoze pa se kot norma šteje vsebnost soli v območju 5–20 mg/l. Če količina soli v očiščeni vodi presega 20 mg/l, vam priporočamo zamenjavo membrane.
Tisti, ki želijo izbrati filtre za vodo, ki se uporabljajo v različnih stopnjah čiščenja, bodo našli veliko koristnih informacij v naslednjem članku.
Posamezni elementi sistema
Najdražji in osnovni element sistema reverzne osmoze je membrana. Ta je mikroporen material, zvit v eno ali več plasti okoli perforiranega plastičnega jedra. Zgoraj je membrana prekrita s plastičnim zaščitnim ohišjem, ki je pritrjeno s tesnilnimi obroči.
Voda vstopa v ohišje membrane in prehaja skozi porozni polnilni material. Pri tem molekule čiste vode prodirajo skozi porozno jedro in se nato premikajo v zalogovnik.
Toda nečistoče z nekaj vode ne morejo premagati membranske pregrade. Izhajajo iz nasprotnega konca membranskega bloka in se odstranijo.
Kot je bilo že prej omenjeno, je neposreden stik membrane z navadno vodovodno vodo lahko uničujoč. Bistvo je v tem, da so njene pore zelo majhne – le 0,0001 mikrona. Membrane ni mogoče vzeti ven, oprati in ponovno namestiti, kot to počnemo z nekaterimi mehanskimi filtri za grobo čiščenje.
Dragocen element je treba popolnoma zamenjati vsaki dve do tri leta. Rok se lahko spreminja glede na pogoje delovanja membrane: tlaka v vodovodnem sistemu, količine in narave onesnaženja, temperature vode itd.
V nekaterih primerih lahko membrana zdrži pet let in celo dlje, včasih pa je treba zamenjavo opraviti že po prvem letu uporabe.
Pomemben dejavnik pri tem je prisotnost predčistilnih filtrov: dveh mehanskih in enega ogljenega. Prvi mehanski filter odstrani vsa netopna onesnaženja, katerih velikost presega 0,5 mikrona. To so lahko zrna peska, delci rje in druga podobna "mehanika".
Nato voda teče skozi ogljeni filter, ki zadržuje molekule različnih kemičnih snovi: klorovih spojin, ki so vedno prisotne v vodovodni vodi, ter težkih kovin, pesticidov iz zemlje, raztopljenega železa in drugih primesi organskega ali anorganskega izvora.
Po tem še en mehanski enomikronski filter zaključi predhodno čiščenje vode. Posledično na membrano pride voda, ki ne vsebuje onesnaženj, ki bi lahko poškodovala membranski filter ali ga premagala.
Ti filtri potrebujejo redno zamenjavo vsakih nekaj mesecev. Vendar stanejo nekaj redov velikosti manj kot membrana, pravočasna zamenjava pa lahko znatno podaljša njeno življenjsko dobo.
Za zbiranje očiščene vode se uporablja zalogovnik. Njegova prostornina se lahko giblje med 4 in 12 litri, odvisno od zmogljivosti sistema. Za izdelavo takšnih zalogovnikov se običajno uporablja jeklo visoke kakovosti. Na zunanji strani je posoda prevlečena s plastjo trdne emajla. V notranjosti je nameščena silikonska tesnila, ki zalogovnik deli na dva dela.
Na eni strani tesnila se nahaja zbrana čista voda, na drugi – zrak. Količino zraka v komori lahko spreminjate s pomočjo nastavka, ki se nahaja na zračni strani zalogovnika.
Zrak ustvarja v notranjosti rezervoarja dodatni tlak, ki omogoča premikanje vode do pipe s potrebnim pritiskom. Seveda ima rezervoar izhod za priključitev cevi, po kateri se pitna voda premika do pipe.
Običajno to pipo namestijo na pomivalno korito. Tudi če je dovajanje vode iz vodovoda iz kakršnegakoli razloga prekinjeno, bo v rezervoarju ostalo nekaj vode, kar bo problem omililo. V tej situaciji je za popolno izpraznitev rezervoarja smiselno povečati tlak z vpihovanjem zraka skozi nastavek.
Stopnja čiščenja vode s sistemom reverzne osmoze jo približa destilirani vodi. Pri tem membrana prepušča molekule kisika, raztopljenega v vodi, kar povečuje njeno kakovost.
Za izboljšanje okusa lahko vodo spustite skozi mineralizator ali druge module. Vendar je pitna tudi neposredno po membranskem čiščenju. Ni je treba prekuhavati za pitje.
Kot dodaten modul, ki izboljšuje kakovost pitne vode, se sistemi reverzne osmoze lahko dopolnijo z mineralizatorjem ali biokeramičnim vložkom. Mineralizator se uporablja za obogatitev vode s koristnimi snovmi, kot so kalcij, natrij, magnezij ipd.
Vsi ti minerali pozitivno vplivajo na živčni in srčno-žilni sistem človeka, preprečujejo nastanek številnih nevarnih bolezni, spodbujajo normalno raven kislosti krvi ipd.
Biokeramični vložek deluje drugače. V njegovem "polnilu" so kroglice, sestavljene iz žgane gline in koščkov turmalina. Ta mineral lahko izjemno koristno vpliva na vodo. Prispeva k spremembi strukture vode, kar na koncu blagodejno vpliva na endokrini sistem in krepitev imunosti.
Sčasoma se vir teh dodatnih modulov izčrpa, zato potrebujejo redno zamenjavo. Zato je tukaj priročneje uporabiti pipo z dvema ventiloma.
Na en ventil dovajajo vodo neposredno iz rezervoarja, na drugega pa vodo, ki je šla skozi mineralizator. Z obogateno vodo s koristnimi snovmi pijejo samo vodo, kuhajo pa z vodo brez mineralov.
O pravilih za izbiro sistema za čiščenje vode za avtonomni vodovod zasebne hiše bo seznanil eden od priljubljenih člankov naše spletne strani.
Prednosti in pomanjkljivosti obratne osmoze
Visoka stopnja čiščenja in zajamčena kakovost pitne vode sta glavni prednosti sistemov reverzne osmoze. Po ocenah je v vodi, očiščeni na ta način, vsebnost tujih snovi desetkrat nižja od minimalno dovoljene norme. Značilnosti membrane preprečujejo naključni vstop onesnaževal v tok prečiščene vode.
Takšno vodo lahko brez skrbi uporabljate za pitje in pripravo hrane, lahko jo dajete otrokom in hišnim ljubljenčkom. Za zdravje je voda, pridobljena s tehnologijo reverzne osmoze, bistveno bolj zdrava kot prekuhana vodovodna voda. Akvaristi to vodo uporabljajo za dopolnjevanje prostornine akvarijev brez usedanja.
Kljub bolj zapleteni zasnovi v primerjavi z običajnimi gospodinjskimi filtri, namestitev takšnih sistemov poteka brez večjih težav. Vse potrebno za montažo je običajno priloženo v kompletu. Skoraj vse elemente ali njihove modifikacije je mogoče kupiti posebej.
Sistem ne zavzame preveč prostora, najpogosteje sta rezervoar in sklop filtrov z membrano nameščena neposredno pod pomivalnim koritom. Kompaktna pipa za pitno vodo, nameščena na pomivalnem koritu, se običajno lepo vključi v notranjost.
Glavna pomanjkljivost sistemov reverzne osmoze – visoka začetna cena kompleta. Nadaljnje vzdrževanje sistema bo prav tako zahtevalo stroške za zamenjavo filtrov, vendar so ti bistveno cenejši.
Vsakih nekaj let bo treba zamenjati membrano, katere cena znaša približno 50 USD. A izračuni kažejo, da bodo stroški za čisto vodo za družino vseeno nižji kot nakup pitne vode pri zunanjih dobaviteljih.
Še ena značilnost sistema reverzne osmoze, ki jo lahko z rezervo štejemo za pomanjkljivost, je nizka zmogljivost. Prečiščena voda zelo počasi pronica skozi membrano, standardna zmogljivost membrane znaša približno 150-300 litrov na dan.
Pri tem več kot polovica vode, ki priteče iz vodovoda, odide v kanalizacijo, kar v določeni meri vpliva na višino komunalnih stroškov.
Toda če je prostornina akumulacijskega rezervoarja pravilno izbrana, se težave lahko pojavijo le za kratek čas ob zagonu sistema takoj po namestitvi ali po daljšem mirovanju s praznim akumulacijskim rezervoarjem.
Priporočamo članek na to temo: Reverzna osmoza: škoda in korist membranskega čiščenja vodovodne vode.
Kako izbrati primeren model?
Velikosti elementov sistemov reverzne osmoze običajno ustrezajo določenemu standardu, vendar ne vedno. Uporaba sistema s standardnimi parametri omogoča širšo izbiro zamenljivih elementov. Praksa kaže, da se izdelki domače proizvodnje, ki so cenejši od tujih analogov, po kakovosti malo razlikujejo od slednjih.
Seveda je nakup najbolje opraviti neposredno pri proizvajalcu, pri verificiranem prodajalcu ali v zanesljivi trgovini. Dobri sistemi reverzne osmoze imajo tehnični potni list, uradno garancijo, podrobna navodila za namestitev in uporabo ter certifikate kakovosti.
Velikosti hranilnega rezervoarja so odvisne od potreb družine ter od velikosti prostora, v katerem bo naprava nameščena. Zmogljivost največjih dimenzij bo primerna za dom, v katerem živi velika družina; najbolj iskani so rezervoarji s prostornino okoli 8–10 litrov.
Pomemben kazalnik je delovni tlak v vodovodnem sistemu. Optimalna vrednost je 2,8 bara. Če je tlak prenizek, je smiselno kupiti sistem reverzne osmoze z vgrajeno črpalko, ki bo zagotovil zadosten pritisk pitne vode. Če je tlak v vodovodu precej višji, bo treba namestiti reduktor tlaka.
Membrana sistema reverzne osmoze zahteva največ pozornosti. Ta element mora biti dosledno visoke kakovosti in z ustrezno zmogljivostjo. Za majhno družino se optimalna vrednost šteje približno 7 litrov na uro.
Ni smiselno preplačati za zmogljivejšo membrano, če ni potrebna. Za primerjavo: naprava z zmogljivostjo 15 litrov na uro brez težav zadovolji potrebe po čisti vodi manjšega gostinskega obrata.
Standardni set vključuje pet osnovnih stopenj čiščenja: tri predfiltre, membrano in pofilter. Polnjenje tega zadnjega elementa se lahko razlikuje.
Prej sta že omenjena mineralizator in biokeramični vložek. Priljubljena rešitev je tudi namestitev vložka, ki vsebuje kokosove lupine, aktivno oglje in srebrove ione.
Te snovi razkužijo vodo, jo dodatno očistijo in ji dajo prijeten okus. Še ena zanimiva možnost dodatne obdelave vode je ultravijolični razkuževalnik. Nekateri modeli sistemov reverzne osmoze omogočajo hkratno uporabo več različnih vložkov.
Zaključki in koristen video na to temo
Video #1. Splošen pregled principov delovanja sistemov reverzne osmoze si lahko ogledate tukaj:
Video #2. V tem videoposnetku je podrobno prikazano delovanje takšnega sistema na primeru modela “Gejzer Prestiž M”:
Video #3. Ta videoposnetek omogoča primerjavo značilnosti delovanja pretočnih filtrov in sistemov reverzne osmoze:
Sistemi reverzne osmoze – zanesljiv in priročen način za zagotovitev zadostne količine čiste pitne vode v vašem domu. Da, cene takšnih naprav so še vedno visoke, vendar se z obrestmi povrnejo, saj čista pitna voda zmanjša tveganje za številne bolezni in izboljša kakovost življenja.
Želite deliti svoje izkušnje z namestitvijo in uporabo sistema reverzne osmoze? Imate informacije, ki jih želite deliti z nami in obiskovalci spletnega mesta? Imate vprašanja? Prosimo, pustite komentarje v polju pod besedilom članka.
Povratna osmoza: škoda in korist membranskega čiščenja vodovodne vode 
Povratna osmoza z lastnimi rokami: navodila po korakih za sestavo in montažo 
Filtri za grobo in fino čiščenje vode: pregled vrst + namestitev in pravila priklopa 
Sistemi za čiščenje vode za podeželsko hišo: klasifikacija filtrov + načini čiščenja vode 
Filter za čiščenje vode za počitniško hišo: nasveti za izbiro + pregled najboljših blagovnih znamk 
Kako izbrati filter za vodo: ugotovimo, kateri filter je najboljši + lestvica proizvajalcev 
Koliko stane priključitev plina na zasebno hišo: cena organizacije dobave plina 
Najboljši pralni stroji s sušilcem: lestvica modelov in nasveti kupcem 
Kaj je barvna temperatura svetlobe in nianse izbire temperature svetilk glede na svoje potrebe 
Zamenjava plinskega grelnika v stanovanju: dokumentacija za zamenjavo + osnovne norme in zahteve 
Pred dvema letoma sem se odločil kupiti filter za vodo. Odločil sem se, da poiščem na internetu, katerega je najbolje izbrati. O moj bog, koliko informacij se je zrušilo na mojo glavo. Cena zame ni bila problem. Želel sem kupiti filter z obratno osmozo, vendar pravijo, da je tako pridobljena voda destilirana. To me je odvrnilo. Kupil sem običajen “Aquaphor”. Zdaj spet razmišljam.
Še vedno se spominjam, kako sem izbiral filter za vodo. Nikjer ni bilo natančnih informacij: kateri je boljši in kateri slabši. Nekateri so govorili, da je obratna osmoza prevara, da bi dobili več denarja. Veliko sem razmišljal, ali naj kupim ali ne. Potem pa se je izkazalo, da nimam dovolj prostora pod umivalnikom, kar mi je olajšalo izbiro. Zato sem vzel običajen, poceni filter, ki ga uporabljam še danes.
Drugo leto uporabljam Aquaphor Osmo 50. Voda je čista in okusna. V kotličku ni nobenega kamenca.
Zadovoljen sem kot slon.
Prekleto, kaj pretiravate glede 50 dolarjev. Morda je to kak drag model membrane? Resno, videl sem v prodaji pri istem Aquaphorju za 1500. In mimogrede, pri nekaterih je voda tako slaba, da to membrano menjajo celo enkrat na leto.
Da, res je, pogostost menjave membrane je neposredno odvisna od kakovosti vode. Cena tega elementa je odvisna od modela. Jasno je, da v sistemu za 200 dolarjev membrana ne bo stala 50. Toda v sistemu obratne osmoze za 1000+ dolarjev je to povsem mogoče. Tako da v tem pogledu ni vse tako enoznačno.
Citiranje: “Za zdravje je voda, pridobljena s tehnologijo obratne osmoze, precej bolj zdrava kot prekuhana vodovodna voda.”
Ojoj, sploh ne veste, kaj pišete. O kakšni koristnosti prekuhane, destilirane vode sploh lahko govorimo? Dobro zdravje in prekuhana voda sta stvari, ki nista združljivi. Pri vrenju voda popolnoma spremeni svojo kristalno strukturo – to je MRTVE voda. Piti prekuhano vodo pomeni popolnoma uničiti svoj imunski sistem. Vsi, ki pijejo samo prekuhano vodo, imajo buket kroničnih bolezni, zapletov CELEGA telesa in ne razumejo, od kod vse to prihaja.
Ste si morda nagledali filmov na REN TV? Ali tisti film, ki naj bi bil od Japoncev o čudežih vode? Že zdavnaj so ga ovrgli, da vse to ni znanstveno utemeljeno.
Vendar imate v nečem prav. Piti popolnoma čisto vodo ni zelo dobro. Na primer isti turisti, ki pozimi hodijo na pohode in kot vodo talijo sneg, morajo vedno s seboj vzeti elektrolite in mineralne dodatke v prahu. Ker na staljenem snegu ne moreš dolgo živeti in si lahko močno ogrozi zdravje.
Drugi vidik je, da v filtrirnih sistemih pogosto namestijo različne “obogatilce” – mineralizatorje, ki prav za ta namen služijo. Pomembno je le, da vse vnaprej temeljito preučite, da se kasneje ne zastrupite. Saj nihče ne bo preverjal za vami, kaj tam pijete.
Se vam ne zdi to nesmiselno, da je prekuhana voda “mrtva”? To samodejno pomeni, da uživamo hrano in pijače, pripravljene na “mrtvi” vodi! To še zdaleč ni tako!
Mnogi govorijo tudi o destilirani vodi in vodi, očiščeni z reverzno osmozo. Vendar ne smemo ljudi zavajati – očiščena voda ne vsebuje primesi in je popolnoma varna. Da, v njej ni mineralov in soli, vendar lahko človeški organizem vse to pridobi iz drugih živil.
Normalen sistem, voda je seveda super. Lahko jo ohladite v hladilniku, seveda v čisti posodi, in nobenega vnetja grla ne bo – je sterilna.
»Glavna pomanjkljivost sistemov reverzne osmoze je visoka začetna cena kompleta.« … Sporna trditev. Zdravje je pomembnejše!
Največja pomanjkljivost tovrstnih sistemov je nezmožnost obnovitve optimalnega ravnovesja vsebnosti soli tudi s pomočjo mineralizatorjev (glej prilogo). Brez soli skupne trdote (ionov Ca2+ in Mg2+) pa nam bo slabo. Sčasoma se pojavi osteoporoza itd.
P.S. Ker sem kemik-analitik, sem po čiščenju vode v sistemu z mineralizatorjem takoj opravil analizo skupne trdote: rezultat – < 0,02 mg-ekv/l, torej praktično destilat. Fiziološka norma po SanPinu za ustekleničeno vodo je najmanj 1,5 mg-ekv/l (glej datoteko).