Може ли да си направите вода с обратна осмоза у дома? Какво изисква една истинска система

Водата, пречистена чрез обратна осмоза, не е нещо, което може да се имитира с филтърна кана, велосипедна помпа, залепена за чешмата, или парче тръба, нагласено на кухненския плот. Истинската обратна осмоза зависи от съвместната работа на четири неща: достатъчно налягане, което да изтласква водата в обратна посока през мембрана; мембрана с подходяща структура, която прави това разделяне възможно; предварително филтриране, което предпазва мембраната от замърсяване; и място, където да се отвежда водата, отхвърлена от процеса. Импровизирано решение на плота обикновено може да осигури най-много едно от тях и затова не възпроизвежда работата на специализирана система.

• Налягане: обратната осмоза изисква външно налягане, значително по-високо от това, което повечето чешми осигуряват сами.
• Мембрана: разделянето се случва в специално изработена мембрана, а не през мрежа или въглероден филтър.
• Предварително филтриране: утайките и хлорът трябва да бъдат отстранени, преди водата изобщо да достигне мембраната.
• Дренажна тръба: процесът работи непрекъснато само ако има къде да се отвежда отхвърлената вода.

Защо обратната осмоза изисква налягане и мембрана, а не просто филтър

Тази статия разглежда конкретно въпроса за самоделната система; за по-подробно обяснение на механизма, включително как отделните етапи работят заедно от началото до края, вижте пълното ръководство за работата на филтрацията с обратна осмоза.

Какво всъщност означава „обратна“ в този случай

Когато е оставена сама, осмозата придвижва водата към страната на мембраната, в която има повече разтворени вещества. Това е обратното на желаното, когато целта е по-чиста вода. Обратната осмоза обръща посоката на този поток: помпа изтласква захранващата вода под налягане към мембраната, през която преминава само водата, докато повечето разтворени в нея вещества остават от другата страна (източник: Обратна осмоза, Wikipedia). Налягането, при което работи домашна система, е приблизително в диапазона от 2 до 17 бара за обикновена чешмяна или кладенчова вода; обезсоляването на морска вода изисква много по-високо налягане, тъй като нейното осмотично налягане е значително по-голямо (източник: Обратна осмоза, Wikipedia). Налягането на водоподаването също се различава в отделните домове и не винаги попада в този работен диапазон, затова специализираните системи за обратна осмоза често имат собствена малка помпа за повишаване на налягането, вместо да разчитат на налягането във водопроводните тръби.

Самото разделяне не става чрез механично пресяване, както при филтър за кафе или мрежесто сито. То се осъществява на молекулярно ниво в структурата на мембраната, която пропуска водата, но задържа повечето разтворени в нея вещества (източник: Обратна осмоза, Orange County Water District). Именно този детайл обикновено убягва при опитите за самоделно решение: добавянето на налягане към обикновена чешмяна вода не върши работа, освен ако водата не преминава и през мембрана, проектирана за този конкретен вид разделяне.

Защо филтърна кана, ръчна помпа или импровизирана система на кухненския плот не могат да вършат работата на обратната осмоза

Какво обикновено имат предвид хората, когато задават този въпрос

Повечето хора, които питат дали могат да си направят вода с обратна осмоза у дома, всъщност искат да знаят дали могат да минат без покупката на специализирана система: например като прекарат чешмяната вода два пъти през филтърна кана, я изтласкат с ръчна помпа или импровизират друго решение на кухненския плот. Честният отговор е, че нито един от тези варианти не заменя етапа с мембраната, защото въглеродният филтър в каната и мембраната за обратна осмоза са създадени за различни задачи и не са взаимозаменяеми само защото и двата се намират между чешмата и чашата ви.

Защо само по-високото налягане не е липсващото звено

Дори да намерите начин да създадете осезаемо налягане с ръчна помпа или пуснете чешмата в кухнята докрай, то няма къде да действа ефективно без специфичната структура на мембраната. Налягането и мембраната трябва да работят заедно; без едното другото не разделя нищо.

Има и проблем със замърсяването на мембраната. Тя не може да се почисти чрез обратно промиване, както някои други филтри, затова всяка истинска система отстранява утайките с предварителен филтър с размер на порите от 1 до 5 микрона и неутрализира хлора, преди водата изобщо да достигне мембраната (източник: Обратна осмоза, Wikipedia). Ако пуснете нефилтрирана чешмяна вода направо към мембрана, тя бързо ще се замърси или повреди — разход, който не се предвижда при еднократен експеримент на кухненския плот.

Накрая, обратната осмоза превръща в използваема вода само част от постъпилата вода. Останалата част се превръща в отпадъчен поток, който отвежда веществата, филтрирани от мембраната. В зависимост от коефициента на възстановяване на системата домашните уреди обикновено произвеждат едва един литър използваема вода на всеки 3 до 25 литра, изпратени към канализацията (източник: Обратна осмоза, Wikipedia). Ако сте стигнали дотук, струва си да разгледате по-подробно как се определя това съотношение и какво означава то за сметката ви за вода, но тук основният извод е по-прост: без връзка към канализацията процесът не може да работи непрекъснато. Еднократно импровизирано решение на плота може да произведе чаша-две за демонстрация; то не може да осигури ежедневното количество вода.

Какво всъщност включва една готова домашна система за обратна осмоза

Когато подредите всичко необходимо за истинска обратна осмоза, по-лесно ще разберете какво решава готова система като Hydrion Purity RO600. Трите ѝ сменяеми с усукване картриджа отговарят пряко на изискванията за предварително филтриране, мембрана и налягане, описани по-горе: картридж PPC, който съчетава слой за утайки с въглероден блок за етапа на предварително филтриране; мембрана за обратна осмоза 600G с номинална степен на филтрация 0,0001 микрона за етапа на разделяне; и постфилтър TC с въглероден и минерален материал за подобряване на вкуса. Тъй като налягането на водоподаването се различава в отделните домове и може да е под необходимото за ефективната работа на мембраната за обратна осмоза, тази безрезервоарна система има собствена малка помпа за повишаване на налягането, вместо да разчита на налягането във водопроводните тръби. Уредът работи при съотношение чиста вода към вода, отведена в канализацията, приблизително 2:1 — практичното решение на системата за отвеждането на отпадъчната вода: част отива в чашата ви, част — в канализацията, а съотношението е заложено в конструкцията, вместо да бъде оставено на случайността.

Монтажът е не толкова еднократна изработка, колкото водопроводна работа, последвана от редовна поддръжка. На продуктовата страница са описани трипътен захранващ вентил и адаптер за свързване към тръба за студена вода с размер 3/8 или 1/2 инча. Монтажът отнема около 30 минути в повечето кухни; след това картриджите са консумативи, а не постоянни части: производителят препоръчва PPC филтърът да се сменя приблизително на всеки 6 месеца, TC филтърът — приблизително на всеки 12 месеца, а самата мембрана — приблизително на всеки 24 месеца. Ако обмисляте дали да се заемете с монтажа сами, тук ще научите повече за това какво всъщност включва монтажът на система за обратна осмоза под мивка — стъпка по стъпка.

Ако не търсите цялостна система за обратна осмоза: две реалистични алтернативи

Не всеки, който пита за самоделна обратна осмоза, всъщност иска да монтира цялостна система под мивката. Ако истинската ви цел е просто вода с осезаемо по-добър вкус, а не конкретният профил на пречистване, за който е създадена обратната осмоза, струва си да знаете за два други подхода, които постигат подобен резултат по различен начин.

При дестилацията водата се кипва до пара, а след това кондензира обратно в течност в отделен съд, като оставя разтворените минерали и много други замърсители встрани — без изобщо да са нужни налягане или мембрана (източник: Дестилирана вода, Wikipedia). Съществуват специализирани домашни дестилатори, а по принцип може да се импровизира и обикновен дестилатор. Това обаче е бавен и непрактичен вариант за ежедневна домашна употреба, а не истински пряк път към избягване на покупката на система. Филтрите за обратна осмоза се сертифицират по отделен стандарт — NSF/ANSI 58, различен от стандарта NSF/ANSI 62, използван за системите за дестилация. Освен това системите за обратна осмоза обикновено са проектирани и да намаляват количеството на определени микроорганизми, като бактерии и вируси. Това е една от реалните разлики между двата подхода, освен самия начин на работа (източник: Домашно пречистване на вода, CDC).

Обикновените филтри с активен въглен за кани и чешми са другата често срещана алтернатива и добре решават по-тесен проблем: основно подобряват вкуса и миризмата и могат да намалят количеството на някои метали, например олово. Повечето от тях обаче не са проектирани да отстраняват микроорганизми така, както го прави цялостната система за обратна осмоза, затова не я заменят (източник: Домашно пречистване на вода, CDC). Дали филтър за чешма си заслужава във вашия случай зависи главно от проблема, който искате да решите. Нито дестилацията, нито въглеродният филтър са „същото като обратната осмоза“; това са различни решения за сходна, но по-тясна цел, а кое е подходящо зависи от конкретния ви проблем. Ако се интересувате от разтворените минерали, тук ще научите какво отстранява и какво не отстранява обратната осмоза от минералното съдържание на водата.

Краткият извод остава същият: за производството на истинска вода чрез обратна осмоза са нужни налягане, специално изработена мембрана, предварително филтриране и дренажна връзка, които работят заедно като една система, а не като отделни кухненски импровизации. Готовият уред е създаден да осигурява и четирите едновременно; заместителят на кухненския плот изпълнява най-много едно от тези условия.