Ar atvirkštinis osmosas pašalina chlorą? Kodėl darbą atlieka anglies pakopa

Atvirkštinio osmoso sistema pašalina iš vandens chloro skonį ir kvapą, tačiau pati membrana šio darbo neatlieka. Tokiose sistemose kaip Hydrion Purity RO600 tai daro prieš membraną esanti anglies pakopa, o membraną tiksliau būtų apibūdinti kaip apsaugotą nuo chloro, o ne kaip komponentą, skirtą su chloru tvarkytis. Laisvasis chloras ir chloraminas yra oksidatoriai, o namų atvirkštinio osmoso sistemose naudojamos plonasluoksnės kompozitinės membranos lengvai pažeidžiamos oksidatorių, jei šie pasiekia membranos paviršių. Chloraminas kelia papildomų sunkumų: vandens tiekėjai jį naudoja iš dalies todėl, kad jis dezinfekuoja ilgiau nei paprastas chloras, todėl anglies pakopai jį visiškai pašalinti sunkiau.

• Būtent prieš membraną esanti anglies pakopa iš tikrųjų sumažina chloro kiekį; membranos paskirtis – sulaikyti ištirpusias medžiagas, o ne neutralizuoti dezinfekantą.
• Chloras arba chloraminas gali negrįžtamai pažeisti plonasluoksnes kompozitines atvirkštinio osmoso membranas. Tai pagrindinė priežastis, kodėl anglies filtravimas atliekamas pirmiausia.
• Chloraminas neišsisklaido taip, kaip gali išsisklaidyti laisvasis chloras, todėl anglies pakopa, gerai šalinanti chlorą, vis tiek gali praleisti nedidelį chloramino kiekį.
• Jei laikui bėgant vėl juntamas chloro skonis, dažniausiai tai rodo susidėvėjusią anglies pakopą, o ne membranos gedimą.

Kodėl chlorą šalina ne membrana

Atvirkštinio osmoso membrana veikia versdama vandenį tekėti per itin smulkų barjerą, kurio negali įveikti ištirpusios medžiagos, sunkieji metalai ir daugelis kitų teršalų. Šis filtravimo mechanizmas neturi nieko bendra su cheminiu dezinfekanto neutralizavimu; tai fizinis sulaikymo procesas, pagrįstas porų dydžiu ir slėgiu, o ne reakcija su chloro molekulėmis. Atrodytų pagrįsta tikėtis, kad membrana „pašalins“ chlorą taip pat, kaip ji pašalina ištirpusias medžiagas, tačiau tai neatitinka tikrosios membranos paskirties.

Namų sistemose naudojamos plonasluoksnės kompozitinės membranos, sudarytos iš poliamido sluoksnio, kuris suteikia joms galimybę itin gerai filtruoti. Dėl to paties poliamido sluoksnio jos taip pat yra pažeidžiamos: chloras įvardijamas kaip viena pagrindinių grėsmių plonasluoksnėms kompozitinėms membranoms, o patekęs ant membranos ją pažeidžia negrįžtamai – ardo aktyvųjį sluoksnį ir sumažina membranos gebėjimą sulaikyti ištirpusias medžiagas (šaltinis: „Puretec Industrial Water“, RO paruošiamasis ir papildomas apdorojimas). Atskiroje techninėje apžvalgoje tai pasakyta taip pat aiškiai: šios membranos negali pakęsti chloro ar chloramino, o abu jie laikomi oksidatoriais, galinčiais padaryti negrįžtamą žalą (šaltinis: „Puretec Industrial Water“, atvirkštinio osmoso pagrindai). Todėl namų atvirkštinio osmoso sistema sudaryta iš kelių nuoseklių pakopų, o ne iš vienos, vandens vamzdyne atskirai sumontuotos membranos: kol vanduo pasiekia membraną, visas chloras jau turi būti pašalintas ankstesnėje, būtent tam skirtoje pakopoje.

Visuomenės sveikatos rekomendacijose apie vandens valymą namuose nurodoma, kad atvirkštinio osmoso filtrai mažina tokių teršalų kaip švinas, varis, chromas, chloridas ir natris kiekį. Taip pat patariama, kad kiekvienas, renkantis filtrą, patikrintų, kokių konkrečiai teršalų kiekį jis sertifikuotas mažinti, o ne manytų, kad filtras apsaugo nuo visų teršalų (šaltinis: CDC, vandens valymas namuose: vandens filtrai). Tose pačiose rekomendacijose pabrėžiamas ir susijęs dalykas, aktualus daugiausia viso namo, vandens įvado sistemoms: pašalinus dezinfekanto likučius iš viso į pastatą patenkančio vandens, toliau vamzdyne gali daugintis daugiau mikroorganizmų. Po plautuve įrengta sistema, tiekianti vandenį į atskirą čiaupą, skiriasi nuo viso namo sistemos, tačiau pagrindinė logika vis tiek paaiškina pakopų tvarką: chloras šalinamas tyčia, dar prieš membraną, o ne kaip šalutinis poveikis, kurio reikėtų vengti. Apie tai, kodėl chloro apskritai dedama į vandentiekio vandenį, rašoma straipsnyje apie chlorą vandentiekio vandenyje.

Ką iš tikrųjų daro anglies pakopa

Aktyvintoji anglis pašalina chlorą iš vandens adsorbcijos būdu – tai cheminis procesas, kurio metu vandeniui tekant chloro molekulės prisijungia prie anglies paviršiaus. Tai ne dalelių sulaikymas, kaip veikia mechaninis filtras. Šis skirtumas svarbus pakopos konstrukcijai: anglies blokui reikia pakankamo paviršiaus ploto ir pakankamo vandens sąlyčio su juo laiko, kad jis atliktų savo darbą. Todėl daugumoje po plautuve montuojamų sistemų naudojamas tankus blokas, o ne birios granulės.

RO600 gaminio puslapyje nurodoma, kad pirmąją kasetę – PPC pakopą – sudaro polipropileninis mechaninis sluoksnis ir anglies blokas: mechaninis sluoksnis sulaiko smėlį, rūdis ir kitas daleles, o anglies blokas, kaip teigiama, mažina chloro kiekį. Visa tai vyksta prieš 600G atvirkštinio osmoso membraną ir po jos esantį TC papildomą filtrą. Tai gamintojo teiginys, o ne nepriklausomų bandymų rezultatas, tačiau jis atitinka bendrą atvirkštinio osmoso sistemų projektavimo principą: anglis įrengiama būtent tam, kad apsaugotų membraną nuo oksidatorių daromos žalos. Plačiau apie tai, kodėl atvirkštinio osmoso sistemose apskritai yra anglies filtras ir kuo jis skiriasi nuo atskiro anglies filtro, rašoma atvirkštinio osmoso ir anglies filtrų palyginime.

Anglies gebėjimas adsorbuoti chlorą nėra neribotas. Išnaudojus kasetės talpą, chloras vėl gali pradėti skverbtis iki membranos, nors kasetė vis dar atrodo nepažeista. Todėl anglies pakopa yra pagal nustatytą grafiką keičiama dalis, o ne komponentas, kurį įmontavus galima pamiršti: RO600 gaminio puslapyje rekomenduojama PPC pakopą keisti maždaug kas šešis mėnesius, TC papildomą filtrą – maždaug kas dvylika mėnesių, o pačią atvirkštinio osmoso membraną – maždaug kas dvidešimt keturis mėnesius. Kiekvienai daliai taikomas atskiras keitimo grafikas. Jei chloras vėl juntamas, labiau tikėtina, kad susidėvėjo anglies pakopa, o ne membrana. Todėl PPC keičiamoji kasetė parduodama kaip atskira dalis, o ne tik kartu su visa nauja sistema.

Chloraminą pašalinti sunkiau

Kai kurie vandens tiekėjai dezinfekuoja vandenį chloraminu, kuris susidaro į chlorą įmaišius amoniako, o ne paprastu chloru arba kartu su juo, nes chloraminas vandenį dezinfekuoja ilgiau, kol jis iš valymo įrenginių keliauja iki vartotojo čiaupo (šaltinis: EPA, chloraminai geriamajame vandenyje). Laisvasis chloras, priešingai, sunaudojamas palyginti greitai ir gali išsisklaidyti, pavyzdžiui, tiesiog palikus vandenį pastovėti. Chloraminas elgiasi kitaip: jis išlieka daug ilgiau ir savaime neišnyksta (šaltinis: CDC, vandens dezinfekavimas chloru ir chloraminu).

Būtent dėl to, kad chloraminas išlieka ilgiau, anglies pakopai jį visiškai pašalinti sunkiau. Granuliuotoji aktyvintoji anglis pašalina chloro arba chloramino likučius, tačiau dezinfekantą ji dažniausiai sulaiko filtro sluoksnio viršuje, o ne tolygiai visoje kasetėje. Todėl jos veiksmingumas šalinant tokį ilgai išliekantį junginį kaip chloraminas nėra toks pats kaip šalinant įprastą laisvąjį chlorą (šaltinis: „Puretec Industrial Water“, atvirkštinio osmoso pagrindai). Anglies pakopa vis tiek sumažina chloramino kiekį, tačiau naudojantys vandenį iš chloraminu apdorojamo vandentiekio neturėtų tikėtis tokio pat greito rezultato kaip šalinant paprastą chlorą. Jei labiausiai rūpi būtent chloraminas, apie šiam sudėtingesniam atvejui skirtas atskiras filtravimo medžiagas rašoma specialiame straipsnyje apie chloramino filtrus.

Kaip sužinoti, kokį dezinfekantą naudoja jūsų vandens tiekėjas

Dauguma vandens tiekėjų nurodo naudojamą dezinfekantą metinėje vandens kokybės ataskaitoje, kurią privalo skelbti. Jungtinėse Valstijose ji dažnai vadinama „Consumer Confidence Report“ ir paprastai pateikiama vandens tiekėjo svetainėje arba ją galima gauti pateikus prašymą. Jei ataskaitą sunku rasti arba ji pasenusi, tiesiogiai paskambinus vandens tiekėjui ir paklausus, ar vanduo chloruojamas, ar apdorojamas chloraminu, gausite aiškų atsakymą. Nė vienu atveju nereikia specialios įrangos, o žinoti atsakymą naudingiau nei spėlioti vien iš skonio, nes švelnesnis chloramino kvapas gali būti mažiau juntamas nei paprasto chloro, net jei chloramino vandenyje yra.

Ką tai reiškia praktiškai

Kai anglies pakopa veikia tinkamai, vienu metu turėtų galioti du dalykai: iš čiaupo bėgantis vanduo neturi chloro skonio ar kvapo, o toliau esanti membrana apsaugota nuo oksidatorių poveikio, kuris kitu atveju sutrumpintų jos tarnavimo laiką. Šie du rezultatai susiję, nes juos lemia tas pats mechanizmas, o ne dvi atskiros, nepriklausomai veikiančios sistemos dalys.

Jei po kelių mėnesių, kai vanduo buvo švaraus skonio, vėl juntamas chloro skonis ar kvapas, pirmiausia verta patikrinti anglies pakopą, o ne manyti, kad sugedo membrana. Chloras yra tik vienas iš kelių veiksnių, galinčių laikui bėgant paveikti atvirkštinio osmoso membraną; apie kitas priežastis, įskaitant apnašas, nuosėdas ir žemą slėgį, rašoma straipsnyje kas gali pažeisti atvirkštinio osmoso membraną. Anglies pakopos keitimas pagal nurodytą grafiką, nelaukiant, kol pasikeis vandens skonis, padeda užtikrinti tinkamą skonį ir membranos apsaugą. Tai ir mažesnė, ir dažniau atliekama užduotis nei bet kokie darbai su pačia membrana. Norintiems plačiau sužinoti, kaip veikia atvirkštinis osmosas, neapsiribojant šiuo vienu klausimu, pradėti verta nuo išsamaus atvirkštinio osmoso vadovo.