Kaip veikia atbulinis osmosas

Kaip veikia atbulinis osmosas ir kokia jo vandens valymo technologija?

Atbulinis osmosas – tai procesas, kai vandens molekulės juda kryptimi iš aukšto užterštumo tirpalo pro pusiau pralaidžią membraną ir tokiu būdu tampa tirpalu su mažu užterštumu. Atbulinio osmoso proceso metu vanduo ir jame ištirpusios medžiagos molekuliniame lygmenyje atsiskiria. Vienoje membranos pusėje kaupiasi beveik idealiai švarus vanduo (išvalymo lygis ~90% visų cheminių elementų), o visi nešvarumai lieka kitoje membranos pusėje. Ši membrana praleidžia tam tikro dydžio molekules ir jonus, bet nepraleidžia medžiagų, kurių molekulės yra didesnės. Paprasta vandens molekulė gali praeiti pro membraną, o deironing molekulės su ištirpusiais elementais joje – ne. Taip atbulinis osmosas užtikrina daug švaresnį vandens valymą, negu dauguma tradicinių filtravimo būdų, paremtų mechaninių dalelių filtravimu ir kai kurių medžiagų absorbcija naudojant aktyvuotą anglį.

Pritaikymas

Atbulinio osmoso sistemos buityje paprastai naudoja įeinantį vandens slėgį, kuris turi būti ne mažiau dviejų barų tam, kad membrana galėtų tinkamai veikti. Didinant slėgį, taip pat didėja vandens išvalymo laipsnis. Tačiau svarbu pažymėti, kad membrana nesugeba visiškai sulaikyti visų ištirpusių medžiagų. Nors kai kurios medžiagos prasiskverbia per membraną, jų kiekis yra labai mažas, todėl išvalytas vanduo vis tiek turi nedidelį kiekį tirpstančių medžiagų, bet tai nereiškia, kad valymas nėra efektyvus. Pratekėjęs vanduo būna išvalytas nuo maždaug ~90% visos cheminės lentelės elementų, todėl vanduo, pratekėjęs pro atbulinio osmoso sistemą, įgauna itin aukštą išvalymo lygį.

Pagrindiniai atbulinio osmoso tipai:

Renkantis atbulinio osmoso geriamo vandens sistemą, gali kilti kėblumų, dėl pasirnkimo gausos. Vieni atrodo gražesni ir išmanesni, dėl savo turimų led ekranų ar dizaino detalių, o kiti – paprasti, ne tokie išvaizdūs ir be jokių „naujovių” t.y – led ekranų ar panašiai. Todėl iškyla klausimas, kurie yra geresni? Iš principo tiek modernaus dizaino, tiek paprastesni osmosai skirtosi į tris pagrindines grupes. Nuo jų ir priklauso vandens išvalymo kokybė, bet svarbiausi elementai yra du – membrana ir slėgio sukėlimo siurblys. Pateikiame tris pagrindines geriamos vandens sistemos tipus:

1. Tiesioginio srauto sistema su slėgio siurbliu

Pirmasis atbulinio osmoso tipo variantas yra tiesioginio srauto sistema. Šiai dienai tai yra pažangiausia galima vandens filtravimo sistema buityje. Ši sistema turi slėgio sukėlimo siurblį, kurio pagalba vanduo per membraną yra spaudžiamas aukštu slėgiu. Tai leidžia pasiekti itin aukštą vandens išvalymo lygmenį.

Kitas tokios sistemos išskirtinumas yra jos membrana. Tokiam geriamo vandens filtrui nėra reikalingas vandens kaupimo bakelis, nes membranos našumas siekia nuo ~ 1480litrų (400gpd) iki 2960litrų (800gpd) per dieną. Tokie kiekiai nereiškia, jog turite sunaudoti būtent tiek vandens. Pagal šį kiekį galima paskaičiuoti, kokiu srautu geriamo vandens sitema gamins vandenį. Atbulinio osmoso sistema su slėgio sukėlimo siurbliu ir 400GPD membrana grubiai gamina 1.02l/min srautu, o su 800gpd membrana – 2,05l/min srautu. Būtent dėl gero gaminamo vandens srauto tokiai sistemai nėra reikalingas papildomas vandens rezervuaras. Vanduo yra gaminamas tiesioginiu srautu, kas garantuoja maksimalų vandens šviežumą. Tokio tipo sistema gamina vandenį santykiu 1:2. Tai reiškia, jog išgauti vienam litrui gero vandens yra išmetami 2l prasto vandens į kanalizaciją.

2. Netiesioginio srauto sistema su siurbliu ir mažesne našumo membrana

Antrasis tipas taip pat naudoja slėgio sukelimo siurblį aukštam vandens filtravimo lygmeniui pasiekti, tačiau turi mažesnio našumo membranas, kurių našumai gali būti 50, 75,100  gpd. 100gpd (galonų per diena) yra apytiksliai 370 litrų per dieną. Arba vos 0,26 litrų per minutę.  Tai reiškia, kad ši sistema yra lėtesnė ir pagamins maždaug 4x mažesnį kiekį išvalyto vandens per tą patį laiką, palyginus su pirmuoju variantu. Kadangi sistema gamina vandenį lėčiau, ji paprastai reikalauja vandens kaupimo bakelio. Kai yra nenaudojamas, osmosas prigamina filtruoto vandens į bakelį, kuris užtikrina gerą vandens srautą ateičiai. Bakelių būna įvairaus dydžio, nuo vos poros litru, iki kelių šimtų. Iš principo, tai geras sprendimas, norint šiek tiek sutaupyti ir turėti tokio paties išvalymo lygio vandenį, kaip pirmame variane. Tačiau šis sprendimas turi vieną minusą. 

Pilname vandens bakelyje, kuris dažniausiai stovi sąlyginai šiltoje vietoje (įprastai po virtuvine kriaukle), po kurio laiko gali pradėti kauptis bakterijos. Jos pradeda kauptis, nes pradėjus naudoti vandenį, įprastai žmonės niekada neišnaudoja nė pusės prikauptos talpos. Būtent dėl to vanduo nesigauna šviežus, o per ilgą laiką bakeliui stovint šiltoje vietoje iškyla gresmė ir baketirjų atsiradimui. Kad apsisaugoti nuo to, galima pastatyti ultravioleto lempą, kuri naikintų baketrijas, atitekančias su bakelyje esančiu vandeniu. Tai išbandytas ir patikimas būdas, bet ultravioleto lempos ir korpuso kaina yra didesnė, nei skirtumas tarp aukščiau aprašyto osmoso (pirmo varianto) ir šio tipo (antro tipo) osmoso. Todėl, žiūrint iš praktinės pusės, jei galvojate, jog  nesunaudosite viso bakelyje esančio vandens, geriau rinktis pirmą variantą. Tokio tipo sistema gamina vandenį santykiu 1:4-5. Tai reiškia, jog išgauti vienam litrui gero vandens yra išmetami 4-5l. prasto vandens į kanalizaciją.

3. Netiesioginio srauto sistema be siurblio su mažesne membrana

Trečiasis variantas yra sistema, neturinti slėgio sukelimo siurblio, todėl vandens spaudimas per membraną yra pagrįstas tik natūraliu atitekančio vandens slėgiu. Sistemai reikaligas minimalus 2bar slėgis, nes kitu atveju vanduo tiesiog nebus „praspaudžiamas” pro membraną. Tai supaprastina osmosą, nes elementariai nėra dalių, kurios galėtų sugesti, tačiau dėl to sistemos efektyvumas ir filtravimo kokybė yra ženkliai prastesnė. Pavyzdžiui, kalkes tokio tipo sistema (esant minimaliam 2bar. slėgiui) gali išvalyti, bet kitus elementus, tokius kaip nitratai ar nitritai – sunkiai.

Taip pat šis tipas gamina vandenį silpnai. Panašiai kaip ir antrasis variantas, bet dar lėčiau ir nepasiekia tokio pačio išvalymo lygio, nes nėra slėgio sukėlimo siurblio. Dėl šios priežasties, nors sistema yra palyginus pigi, ji nėra tinkama didesniems vandens poreikiams. Dažniausiai yra naudojama mažiems buitiniams filtravimo poreikiams, kur vandens kokybė ir taip nėra bloga. Tokio tipo sistema gamina vandenį santykiu 1:10-20. Tai reiškia, jog išgauti vienam litrui gero vandens yra išmetami 10-20 litrų (priklausomai nuo įvadinio slįgio) prasto vandens į kanalizaciją.

Apibendrinimas

Taigi, svarbu pasirinkti tokį produktą, kuris ne tik gerai išvalys vandenį, bet ir užtikrins patikimą ir ilgalaikį sistemos veikimą. Straipsnyje paminėti trys atbulinio osmoso variantai sudaro pagrindinę jų kainą. Visos cartridge filters, kurios dedasi ant atbulinio osmoso, vėl prisodrina vandenį mineralais ir gali būti papildomai sumontuojamos arba numontuojamos nepriklausomai nuo geriamo vandens sistemos tipo. Jų kaina svyruoja nuo poros iki keliasdešimt eurų.