Обратный осмос или ионообменные смолы что лучше
Системы очистки воды обратным осмосом — здорово или не очень?
Сегодня я хотел бы поделиться с Вами своим видением систем очистки воды.
Я не хочу обсуждать различные фильтры, неэффективность которых давно уже известна — поговорим мы про системы очистки обратным осмосом, которые активно используются как на производствах, выпускающих очищенную воду, так и в быту.
К сожалению, вокруг этих систем имеется достаточно много маркетингового шума, который призван к получению прибыли производителем систем, но зачастую никак не связан с качеством получаемого продукта.
Из-за отсутствия понимания того, как работает система и какую воду следует употреблять, пользователь часто покупает лишние узлы и расходные элементы, а производители воды — экономят на жизненно важных деталях, выпуская воду, которая нежелательна для употребления.
Теория и её реализация
Итак, матчасть нам говорит, что обратный осмос — процесс, в котором, при определённом давлении, растворитель (вода) проходит через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. При этом мембрана пропускает растворитель, но не пропускает некоторые растворённые в нём вещества. Вода, которая проходит через мембрану, называется пермеатом, вода с высокой концентрацией солей, которая остаётся и сливается — концентратом.
Обратный осмос используют с 1970-х годов при очистке воды, получении питьевой воды из морской воды, получении особо чистой воды для медицины, промышленности и других нужд.
Сразу оговоримся: обратный осмос эффективен в удалении из воды частиц с размерами 0,001-0,0001 мкм. В этот диапазон попадают соли жёсткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, малые молекулы, красители, железо, микроэлементы, тяжёлые металлы. Мембрана не задерживает низкомолекулярные вещества, например такие газы, как кислород, хлор, углекислый газ и пр. Именно из-за наличия этих газов в пермеате наблюдается слабокислая реакция, вплоть до рН 5.
Мембрана крайне плохо реагирует на хлорорганику, органические растворители, крупные механические частицы. По этой причине обычно используется грубый механический фильтр или узел предварительной очистки воды перед мембраной, а также угольный фильтр для удаления хлорорганики и органики в целом. Фильтры являются расходными элементами, если их не менять, то, принимая качество воды в нашем водопроводе, рано или поздно повредится мембрана — и тогда ремонт будет стоить намного дороже.
Также следует помнить, что даже при использовании предварительной очистки и её своевременной замене, мембрану иногда следует мыть: для этого используются химические антискаланты/дисперганты, которые растворяют осевшие на мембране соли алюминия (в основном — оксихлориды, используемые как коагулянты на водоканалах), сульфаты кальция, карбонаты кальция-магния и гидроокись железа. Иногда пишут, что эти реактивы отмывают коллоиды оксида кремния, растворяет осадки фторида кальция и сульфатов стронция и бария — что же, это означает, что в реагенте есть комплексон 3 (трилон Б) и какие-то поверхностно-активные вещества, а значит рассказы о нежности мембран в отношении к высокомолекулярным органическим соединениям сильно притянуты за уши. Впрочем, трудно себе представить наличие таких осадков в значимых количествах после предварительной очистки.
Какие узлы стоят обычно после мембраны?
Практический опыт
Откровенно говоря, я не встречал в странах постсоветского пространства водопроводную воду, которая имела бы проблемы по тяжёлым металлам. Я не декларирую порядок по хлорорганике или микробиологии, но с элементным составом воды на самом деле проблема чаще всего связана со следующим:
И что же выходит в итоге?
В ряде городов и регионов вода очень мягкая, например город Кузнецовск (ныне — Вараш), в котором располагается Ровенская АЭС, может похвастать такой водой:
На первый взгляд может даже показаться, что это — деионизированная вода, но это не так: обратите внимание на литий, железо, кремний. Имея довольно низкие значения по жёсткости (даже чересчур — по мнению ВОЗ), вода не является деионизированной.
Но к сожалению, в других регионах ситуация не так хороша — да, встретить превышения ПДК в воде из-под крана удаётся редко, но цифры часто близки к неприятным значениям.
Довольно жёсткая с аномальным соотношением: содержание магния выше, чем кальция. Достаточно высокое содержание стронция (впрочем, ниже ПДК) — вероятно, питается от подземных источников.
Разные по географии города, но одинаково: жёсткая, солёная вода.
Подводя итоги: найти воду, которая была бы оптимальна для употребления, практически невозможно. Именно в таких случаях и используют системы очистки. Правда, с переменным успехом.
Да, алюминий и железо связаны, но жёсткость осталась, как и прежде: содержание кальция и магния не изменилось. Впрочем, справедливости ради стоить отметить, что эти содержания и не превышали нормы. Однако, когда мы ввели добавки кальция и магния, которые соответствовали 100 мг/л и 50 мг/л соответственно, фильтр всё так же «пропустил» эти элементы.
Если использовать систему очистки обратным осмосом, то в конечном итоге пермеат может иметь вот такой состав:
Я даже видел несколько сертификатов качества разливной воды на продажу, которые хвалились подобными цифрами. Однако по факту это означает, что производитель сэкономил на реминерализации — и пьёте Вы деионизированную воду со всеми проистекающими из этого последствиями типа остеопороза — обратите внимание на крайне низкие значения по распространённым элементам типа кальция, магния, калия и даже кремния.
Вот так обычно выглядит качественная очищенная вода.
Как Вы видите — ничего лишнего, но уровни кальция и магния — в соответствии с рекомендациями ВОЗ, алюминия и железа практически нет. Небольшой уровень натрия, калия и фосфора — результат работы корректора кислотности, там используются именно фосфаты натрия и калия. Эту воду продаёт для детского питания компания Bebivita.
А вот — результат анализа их воды, когда реминерализатор стал постепенно изнашиваться:
Свалился кальций и магний, фосфор несколько повысился — до этого его растворимость сдерживалась кальцием и магнием — пора срочно менять картридж!
Обычно, в современных системах очистки о необходимости смены картриджа свидетельствуют датчики, которые по своей природе — кондуктометры, то есть измеряют проводимость воды, которая, как известно, зависит от содержания в ней растворённых солей (кстати, Xiaomi и другие китайские компании предлагают «датчики качества воды» на том же принципе, что вообще смешно).
Недобросовестные производители воды часто обманывают эти датчики следующим образом:
Перед Вами — результат анализа очищенной воды из кулера в Казани: по уровню магния и кальция вода не рекомендуется для питья, но есть аномально высокое содержание натрия! Это — не натрий из корректора рН — слишком низкий фосфор. И даже если вместо фирменной жидкости для коррекции использовалась сода — это тоже не наш случай: слишком низкий калий, а он — естественный загрязнитель соды. Просто разработчик подсыпал соль в свой деионизат, чтобы обмануть датчики общего содержания солей. Такую воду пить не стоит, хотя примитивный прибор и показывает, что всё отлично.
Выводы
Сначала — грустная статистика:
Чтобы повысить качество воды наиболее технологичными и удобными являются системы обратного осмоса. Однако, как вокруг любой технологии, набирающей популярность, существует масса спекуляций — как со стороны поставщиков и продавцов систем, так и со стороны предприятий, их использующих.
Наиболее частой ошибкой покупателя/пользователя системы является:
Разница между Ионным обменом и Обратным осмосом
Очистка воды — это важный процесс снабжающий людей чистой водой. Процессы очистки воды могут иметь много разных этапов, таких как химические, физические или биологические. Процесс Ионного обмена и процесс Обратного осмоса являются двумя процессами, применяемые для очистки воды. В обоих процессах происходит удаление растворенных веществ из воды. Кроме того, оба процесса широко используются в различных отраслях промышленности. Некоторые отрасли промышленности используют комбинацию этих процессов очистки воды.
Содержание
Что такое Ионный обмен?
Ионообменный фильтр для умягчения воды
В 1850 году Томас и Уэй провели одними из первых научных исследований, которые указали на существование процесса ионного обмена. В их эксперименте раствор сульфата аммония пропускали через почву. Собранный фильтрат состоял из сульфата кальция вместо сульфата аммония. Важность этого открытия (в терминах ионного обмена) не была полностью понята до тех пор, пока в конце этого десятилетия не было обнаружено, что эта реакция была обратимой. Ионный обмен был тогда главным образом использован для смягчения воды.
Присутствие кальция и/или магния в воде приводит к тому, что вода считается «жесткой». Ионы кальция и магния в воде вступают в реакцию с теплом, металлическими трубами и химическими веществами, такими как моющие средства, что снижает эффективность практически любой задачи очистки. Жесткая вода может быть смягчена с помощью процесса ионного обмена.
Процессы ионного обмена также могут удалять из жидкости различные заряженные атомы или молекулы (ионы), такие как нитраты, фториды, сульфаты, перхлораты, ионы железа и марганца, а также токсичные металлы, такие как радий, уран и хром.
Наиболее типичным применением ионного обмена является подготовка воды высокой чистоты для промышленного применения, умягчение воды, восстановление или удаление металлов в химической промышленности.
Принцип работы ионообменного фильтра для умягчения воды
Основным компонентом ионообменного оборудования является микропористая обменная смола, которая перенасыщена свободно удерживаемым раствором. Для умягчения воды микропористая обменная смола обычно производится с использованием слоев сульфированного полистирола, которые перенасыщены натрием для покрытия поверхности слоя. Когда вода проходит через этот слой смолы, ионы присоединяются к шарикам смолы, высвобождая свободно удерживаемый раствор в воду.
Через некоторое время слои становятся насыщенными, и обменную смолу необходимо регенерировать или перезаряжать. Для регенерации ионообменную смолу промывают солевым раствором. В процессе промывания ионы натрия обмениваются с ионами в солевого раствора, которые далее смываются в сточные воды.
Синтетические и промышленно выпускаемые ионообменные смолы состоят из небольших микропористых шариков, которые нерастворимы в воде и органических растворителях. Наиболее широко используемыми базовыми материалами являются полистирол и полиакрилат. Диаметр шариков находится в диапазоне от 0,3 до 1,3 мм. Шарики состоят примерно из 50% воды, которая диспергирована в гелеобразных отсеках материала.
Поскольку вода равномерно распределена по всему шарику, водорастворимые материалы могут свободно перемещаться внутрь и наружу. К каждому из мономерных звеньев полимера присоединены так называемые «функциональные группы». Эти функциональные группы могут взаимодействовать с водорастворимыми веществами, особенно с ионами. Ионы либо положительно заряжены (катионы), либо отрицательно заряжены (анионы). Поскольку функциональные группы также заряжены, взаимодействие между ионами и функциональными группами проявляется через электростатические силы. Положительно заряженные функциональные группы взаимодействуют с анионами, а отрицательно заряженные функциональные группы взаимодействуют с катионами.
Связующая сила между функциональной группой и присоединенным ионом относительно невелика. Обмен может быть обращен другим ионом, проходящим через функциональную группу. Этот процесс может повторяться непрерывно, с одной реакцией обмена, следующей за другой.
Ионообменная смола
Наиболее распространенными применениями ионообменников являются умягчение воды (удаление ионов кальция и магния), деминерализация воды (удаление всех ионов) и удаление щелочей (удаление бикарбонатов). Катионообменные смолы также могут удалять наиболее положительно заряженные ионы в воде, такие как железо, свинец, радий, барий, алюминий и медь и другие. Анионные обменные единицы могут удалять нитратные, сульфатные и другие отрицательно заряженные атомы (так называемые анионы). Исследователи разрабатывают смолы для селективного удаления нитратов более эффективно, чем это можно сделать в настоящее время. Для удаления или восстановления ионов металлов из сточных вод в химической промышленности используются ионообменники. Некоторые примеси (такие как мышьяк, фторид, ионы лития) трудно удаляются с помощью ионного обмена из-за плохой селективности смол.
Что такое Обратный осмос?
Обратный осмос — это непрерывно действующая технология очистки, которая использует давление, чтобы пропустить исходную воду через тонкую мембрану и тем самым отделить примеси от воды. Для процесса обратного осмоса используется полупроницаемая тонкая мембрана с порами, достаточно маленькими для пропускания чистой воды, при этом отбрасываются более крупные молекулы, такие как растворенные соли (ионы) и другие примеси, такие как бактерии. Обратный осмос используется для производства воды высокой степени очистки для систем питьевого водоснабжения, промышленных котлов, обработки продуктов питания и напитков, косметики, фармацевтического производства, опреснения морской воды и многих других применений. Уже более века она является признанной технологией и коммерциализируется с 1960-х годов.
Система обратного осмоса построена вокруг отдельных мембран. Каждая мембрана представляет собой спирально намотанный лист из полупроницаемого материала. Полупроницаемые мембраны сначала были сконструированы с использованием ацетата целлюлозы (СА), но позже промышленность переключилась в первую очередь на использование тонкопленочного композита (TFC), помещаемого поверх более прочной подложки. Сегодня, в основном используются мембраны TFC.
Принцип работы обратного осмоса полностью противоположен принципу работы осмоса, естественный процесс течения воды через мембрану с растворенными солями от более низкой к более высокой концентрации соли. Этот процесс встречается по всей природе. Растения используют его для поглощения воды и питательных веществ из почвы. У людей и других животных почки используют осмос для поглощения воды из крови.
В системе обратного осмоса используется давление (обычно от насоса) для преодоления естественного осмотического давления, заставляя воду содержащую растворенные соли и другие примеси течь через сложную полупроницаемую мембрану, которая удаляет высокий процент примесей. Продуктом этого процесса является высокоочищенная вода.
Принцип работы обратного осмоса
Отделённые соли и примеси концентрируются над мембраной и передаются из системы на дренаж или в другие процессы. В типичном процессе обратного осмоса 75% воды очищается, а 25% идёт на слив. Но в самых продвинутых системах очищенная вода составляет до 85%.
Технически, система обратного осмоса использует перекрестную фильтрацию, где раствор пересекает фильтр с двумя выходами: фильтрованная вода проходит в одну сторону, а загрязненная вода — в другую. Чтобы избежать накопления загрязняющих веществ, фильтрация с поперечным потоком позволяет воде сметать накопления загрязняющих веществ и обеспечивает достаточную турбулентность для поддержания чистоты поверхности мембраны.
Сходство между Ионным обменом и Обратным осмосом?
Разница между Ионным обменом и Обратным осмосом?
Заключение — Ионный обмен против Обратного осмоса
Процесс Ионного обмена и процесс Обратного осмоса являются двумя технологиями, применяемые для процесса очистки воды. Ионный обмен — является физико-химическим процессом, при котором происходит обмен ионов (загрязнителей) между водой и ионообменной смолой. Тогда как Обратный осмос является физическим методом, с помощью которого отфильтровываются практически все загрязняющие воду вещества, по размеру превышающие размер молекулы воды. В процессе Обратного осмоса происходит проникновение воды сквозь полупроницаемую мембрану посредством давления воды. При Ионном обмене происходит удаление нежелательных веществ на основе их ионных зарядов, тогда как при процессе обратного осмоса используется процесс физического отделения нежелательных веществ с помощью полупроницаемой мембраны и давления воды.
«Кто мутит воду – 2»: или всё, что вы хотели знать об обратном осмосе
Мой первый материал — сравнение бытовых фильтров для воды «Кто мутит воду» готовился в запале исследователя-переселенца. Когда впервые переезжаешь в свою собственную квартиру, начинаешь уделять внимание мелочам — потому что делаешь и покупаешь для себя, и надо, чтобы всё было «на века». В посте я поделился опытом сравнения фильтров-кувшинов и сорбционных проточных фильтров разных производителей. Планов будить воинствующих комментаторов изначально не было… А потом в дверь личку постучали и сказали: «Пиши ещё, гостем будешь!». И я написал.
Меня зовут Дмитрий Михайленков, я работаю на предприятии химической промышленности, поэтому и в быту химия для меня — предмет пристального личного интереса. Первый материал родился из сравнения бытовых фильтров для воды, которое я проводил в поисках оптимального решения для своей новой квартиры. В том посте мы с моим коллегой сравнили кувшинные и сорбционные проточные фильтры разных производителей, а также поделились с читателями своими выводами. Честно говоря, не ожидал, что материал вызовет такой интерес на Geektimes, и соберёт столько комментариев. И уж чего я точно не ожидал, что производители фильтров, изученных и разобранных в той нашей статье, отреагируют так оперативно. Тем не менее, ко мне обратились представители Аквафора (их разработчики тоже читают Хабр) и пригласили стать гостем их блога. Естественно, я не стал отказываться.
В комментариях к первому сравнению многие читатели спрашивали, почему я не сравнил обратноосмотические фильтры. Ответ простой: стоимость каждого в районе 7-8 тысяч рублей. Я, конечно, энтузиаст, но не до такой степени, чтобы ради интересного эксперимента и полезной статьи расстаться с такой крупной суммой.
В общем, карты сошлись: я согласился написать в блог «Аквафор» при условии, что они дадут мне образец своего самого продвинутого обратноосмотического фильтра «Аквафор Морион» и покроют расходы на покупку фильтра-оппонента для предстоящего сравнения.
Соперника Аквафору я выбирал на своё усмотрение — мне приглянулся «Барьер Профи Осмо 100», который, судя по отзывам на Яндекс.Маркете, пользуется большой популярностью. Этот фильтр — образец качественного «стандартного» обратноосмотического фильтра, на мой взгляд, отличный конкурент для «Аквафор Морион». Тем более, что оба — в одной ценовой категории «около 8 000 рублей».
Но прежде всего, перед тем, как приступить к сравнению, проведу маленький ликбез для тех, кто совсем не в теме.
Чем хороши обратноосмотические фильтры?
Бытовые фильтры для дополнительной очистки питьевой воды можно условно поделить на три вида.
Первый вид. Фильтры-кувшины. Они стоят дешевле всего, они мобильны. Фильтры-кувшины очищают воду от хлора, ржавчины, тяжелых металлов и органики. Но, если приходится смягчать жесткую воду, картриджи кувшина не долго остаются эффективными, их придётся менять очень часто. А ещё кувшины не справляются биологическим загрязнением — воду после них нужно кипятить, особенно если вы не уверены в ее био-безопасности. Из колодца набрали, например.
Второй вид. Проточные сорбционные фильтры, которые подключаются к водопроводу (обычно на кухне под мойку). Такие фильтры дают хорошую очистку воды от большинства загрязнителей — процент очистки от хлора, ржавчины, тяжелых металлов и органики у стационарных фильтров значительно выше. Они на протяжении бОльшего срока, по сравнению с кувшинами, могут очищать воду от солей жёсткости. Но не очищают воду от вирусов, и требуют частой регенерации умягчающих картриджей.
И, наконец, третий тип. Обратноосмотические фильтры — это очистка воды ВООБЩЕ от всех примесей. Удаление из воды 100% солей жёсткости, 100% ржавчины, 100% тяжёлых металлов, 100% бактерий и цист паразитов. Обратный осмос задерживает даже вирусы, с чем не справляется ни один другой тип бытовых систем очистки воды. На выходе из обратноосмотической системы фильтрации получается максимально чистая вода, которую можно смело и без вреда для здоровья пить без кипячения — это H20 в чистом виде.
Факт для любителей бутилированной воды: большинство марок бутилированной питьевой воды в продаже — это обычная водопроводная (или артезианская) вода, прошедшая очистку в обратноосмотическом фильтре, и сдобренная небольшим количеством минеральных примесей для придания приятного вкуса. Причём речь как о воде за 30 рублей/литр, так и о многих «премиальных» водах за 200-400 рублей/литр. Реальная себестоимость такой воды — 0,5-0,7 рублей на литр. Чистой воды надувательство, так сказать.
Чем плохи обратноосмотические фильтры?
Есть у обратного осмоса и недостатки: обратноосмотические системы обычно требуют наличия в водопроводе давления не менее 3 атмосфер, потому что вода должна проходить мембрану под напором. Очистка проходит в десятки раз медленнее, чем в сорбционных проточных фильтрах. Чтобы не вынуждать пользователя ждать, пока по капельке наберётся стакан воды, обратноосмотические фильтры комплектуют накопительными баками. Именно из-за громоздких баков системы обратного осмоса занимают много места под мойкой — раза в 2-3 больше, чем сорбционные фильтры.
Ну и самый главный недостаток для рядового потребителя: обратноосмотические фильтры стоят в районе 7-8 тысяч рублей. Сорбционные фильтры для установки под раковину, для сравнения, обойдутся в 4-5 тысяч рублей, кувшины и того дешевле — 400-800 рублей. Но обратноосмотические системы стоят своих денег, потому что, повторюсь, только они дают полную очистку воды от любых загрязнителей.
Как работает обратноосмотическая мембрана
Несмотря на свою эффективность в очистке воды, обратноосмотические мембраны довольно чувствительны к окислителям (хлору) и осадкам, таким как коллоидное железо, которые могут «запачкать» поверхность мембраны. Поэтому в обратноосмотических фильтрах есть модули предварительной механической и сорбционной очистки, которые фильтруют хлор, песок, грязь и слизь. После предочистки, вода попадает в модуль с мембраной.
Чтобы объяснить принцип работы обратноосмотической мембраны, можно привести простой пример: соковыжималку. Предочищенная вода — фрукты, фильтр — соковыжималка, совершенно чистая вода — сок. Только в отличие от соковыжималки, мембрана может «отжать» не только «мякоть», которая является аналогом нерастворенных примесей, но и вещества, которые в воде растворены.
Вода с примесями под напором продавливается сквозь свернутую рулоном мембрану. Все примеси — абсолютно все! — остаются на самой мембране, насквозь проходит исключительно чистая вода. Ещё один поток неочищенной воды проходит вдоль мембраны, смывает с неё все примеси и отправляет их в канализацию. Чтобы получить 1 литр чистой воды, некоторые фильтры расходуют аж 10 литров дренажной воды для промывки мембраны.
Сама мембрана в раскрученном виде ничего интересного собой не представляет — тонкий полимерный материал, на ощупь похожий на малярный скотч. На фото ниже — кусок мембраны из разобранного модуля от фильтра в руках супруги, которая с интересом наблюдала за нашим экспериментом.
Как уже было сказано выше, чтобы людям не приходилось ждать, пока мембрана отфильтрует воду, в обратноосмотических фильтрах есть специальные баки, в которых накапливается очищенная вода. Баки бывают от 3 до 18 литров объёмом. Самые распространенные баки имеют объем 18 и 12 литров. А чистой воды в них набирается 12 и 9 литров соответственно — не менее трети бака занимает воздух, под давлением которого вода проходит постфильтрацию и подаётся на отдельный кран. Система так и называется — водо-воздушный бак.
Не все мембраны одинаково полезны?
Оказывается, никто из производителей бытовых фильтров самостоятельно не производит обратноосмотические мембраны — их заказывают у зарубежных поставщиков. Есть мембраны подороже, есть подешевле, но глобальной разницы в плане эффективности очистки воды между разными моделями обратноосмотических фильтров почти нет. То есть красочные эксперименты с разными растворами, которые мы проводили в ходе предыдущего теста, в случае сравнения обратноосмотических фильтров заметных результатов не дадут.
Но неужели обратноосмотические фильтры правда отличаются только названиями и ценниками? Практика показала, что нет. Изучив отзывы на «Яндекс.Маркете», я обнаружил несколько важных критериев для сравнения обратноосмотических систем:
Практика: сравнение фильтров
Как я уже сказал ранее, в сравнении эффективности и экономичности обратноосмотических систем участвовали «Аквафор Морион» (8 490 руб.) и фильтр «Барьер Профи Осмо 100» (8 190 руб.).
Пока я готовил материал, и Аквафор и Барьер слегка подорожали. Спасибо читателю, который указал на этот недочет. Выше заменил ценники на актуальные.
«Аквафор Морион» имеет размеры 37,1 х 42 х 19 см. Я сначала вообще подумал, что бак для чистой воды забыли положить в коробку, но, оказывается, пятилитровая ёмкость уже встроена в корпус. То есть такие габариты — уже с учетом бака. В то же время фильтр «Барьер» имеет габариты 38,5 x 44,5 x 13 см, и с ним в комплекте идёт 12-литровый бак диаметром 23 см и высотой 39 см. Оценить разницу в габаритах можно по фото ниже:
Слева направо: «Аквафор Морион» в профиль, «Аквафор Морион» анфас (это не один фильтр из двух частей, а отдельных два фильтра с разных ракурсов), и «Барьер Профи Осмо 100».
Мембраны в сравниваемых фильтрах отличаются по заявленной производительности. В фильтре «Аквафор» используется 50-галонная мембрана (50 галлонов = 189 литров в сутки). В фильтре «Барьер» — 100-галонная мембрана (378 литров воды в сутки). По логике, производительность фильтра «Барьер» должна быть в два раза выше.
Чтобы оценить реальную скорость фильтрации (а не скорость подачи воды из накопительных ёмкостей), мы начали испытание с пустым накопительным баком у обоих фильтров. Скорость очистки у фильтров «Аквафор» и «Барьер» отличается на 1,5 минуты/литр: «Аквафор» чистит литр воды за 7,5 минут (8 литров в час), «Барьер» — за 6 минут (10 литров в час). В принципе, эти цифры близки к заявленным на сайтах производителей 7,8 литрам в час у «Аквафора» и 12 литрам в час у Барьера. Но, как видите, разницы в производительности в два раза нет.
Справедливости ради стоит отметить, что для модели «Аквафор Морион» продают отдельно и 100-галонную мембрану, которая должна обеспечить производительность 15,6 литров в час. Производительнее, чем у Барьера, и почти на 200 рублей дешевле.
Расход воды
Разница в объемах дренажа оказалась значительной — можете оценить по фото сверху. «Аквафор» для получения 0,75 литра чистой воды расходует 1,3 литра дренажа, «Барьер» — около 2,5 литра. При другом напоре воды и при другом качестве воды значения могут быть иными, но соотношение расхода воды на дренаж между Аквафором и Барьером должно сохраниться — 1 к 2 в пользу Аквафора.
Откуда такая разница габаритах, производительности и расходе воды?
Добиться такой разницы в габаритах, скорости и экономичности «Аквафор» смог благодаря собственной разработке — водо-водяному накопительному баку. Вот видеоролик, который подробно объясняет и показывает устройство этой системы:
Коротко о сути: в обычном обратноосмотическом фильтре при полном заполнении бака водой треть ёмкости остается пустой — её заполняет воздух. Поэтому эти баки такие большие. По мере накопления чистой воды давление в обычном накопительном баке растет, отчего скорость фильтрации становится ниже, а объём сбрасываемой в дренаж воды увеличивается. В случае водо-водяного бака системы «Аквафор Морион» вода из управляющей полости сливается, не создавая сопротивления, а скорость наполнения бака остаётся постоянно высокой. Отсюда — высокая производительность, экономный расход воды на дренаж.
И, кстати, для жителей старых домов актуально ещё одно преимущество разработки «Аквафора»: согласно инструкции, фильтр «Морион» может работать при напоре 0,2 Мпа (примерно 2 атмосферы), тогда как большинство обратноосмотических систем требует 3 атмосферы и больше. У Барьера, участвующего в сравнении, например, в руководстве по эксплуатации указано рабочее давление от 3,5 до 7 атмосфер.
Срок службы картриджей
Вернёмся к сравнению. Как долго прослужат картриджи в фильтрах Аквафора и Барьера, как часто их нужно менять?
«Аквафор» на сайте приводит следующие цифры (в расчёте на семью из 3 человек): модули предфильтрации К5 (315 рублей), К2 (540 рублей) нужно менять дважды в год. Модуль постфильтрации К7М (540 рублей) — раз в год. Модуль с мембраной (К50S за 1 895 рублей) нужно менять раз в полтора года.
Итого суммарные расходы в год составят (540 р + 315 р) * 2 + 540 р + 1 895 р / 1,5 = 3 513 рублей.
На сайте «Барьер» указан ресурс фильтра 5 тысяч литров, и дополнительно обозначено, что для семьи из 3 человек менять картриджи придётся каждые 160 дней (365/160 = 2,3 раза в год).
Полный комплект из 5 картриджей стоит 3 190 рублей, соответственно, ежегодные затраты составят 3 190 * 2,3 = 7 334 рубля.
Более внимательный пользователь изучит каталог на сайте Барьера и обнаружит, что у отдельного модуля с мембраной за 2 320 рублей указывается срок службы 340 дней — чуть меньше года.
То есть если не попасться на уловку с навязыванием полного комплекта, а покупать модули по отдельности, ежегодные расходы семьи из трёх человек составят (99 + 490 + 139 + 599)*2,3 + 2 320 = 5 372 рубля.
Естественно, цифры ресурса, указанные производителями, условные и зависят от многих факторов, например, от напора и от качества воды. Но пропорция при прочих равных должна сохраниться: «Аквафор» получается минимум в полтора раза экономнее, и модуль с мембраной у него служит в 1,5 раза дольше, чем у Барьера.
Почему мембрана у «Аквафора» служит полтора года, а у Барьера меньше года? Рискнём предположить. Как уже говорилось выше, обратноосмотическая мембрана — штука чувствительная. Важную роль в продолжительности службы мембраны играет качество воды, которая на эту мембрану подаётся.
В обоих фильтрах есть полипропиленовые модули механической очистки воды от песка и ржавчины — они удаляют из воды самые крупные частицы загрязнителей. За ними следуют сорбционные модули — они по устройству и содержанию похожи на модули сорбционных фильтров, которые сравнивались в предыдущем испытании. У Барьера внутри сорбционных модулей обычный гранулированный активированный уголь. В сорбенте картриджа «Барьер» вода под напором сможет промыть каналы, через которые будет проходить быстро и не очищаясь должным образом. То есть со временем на мембрану Барьера может начать попадать вода с крупными частницами загрязнителей, что негативно сказывается на сроке её службы и качестве очистки воды.
Помните эту схему из моего теста-сравнения? В случае «Аквафора» канальный эффект образоваться не сможет из-за применения собственной разработки компании, модуля, изготовленного по особой технологии: гранулированный уголь «спекли» с волокном «Аквален», получив единый блок. В таком материале в принципе не образуются каналы. Соответственно, мембрана в фильтре «Аквафора» получает более чистую воду и служит дольше.
Простота замены картриджей
Сравнивать особо нечего. Замена модулей в фильтре Аквафора проходит просто: картриджи выкручиваются как лампочки. Контактировать с содержимым колб не придётся, промывать ничего не надо.
У Барьера придётся поработать ключом и промывать колбы.
Процесс монтажа — на видео по ссылке ниже:
Особо отмечу, что при работе с картриджами, использовавшимися на протяжении долгого времени, надо быть аккуратным. Все отсечённые бактерии и микробы могут оставаться внутри сменного модуля и продолжать там размножаться. В воду они через мембрану не попадут, но, если полезете внутрь картриджа — будьте предельно осторожны.
В общем, «Аквафор» в плане обслуживания решительно проще: модули можно менять «по щелчку», никакие инструменты не потребуются. И контактировать с содержимым картриджей тоже не надо, что ещё важнее.
Выводы
Вы можете пытаться меня отругать за предвзятость, но все факты перед глазами. Да, оба участника сравнения дают на выходе одинаково чистую воду — в этом плане соперники никак не уступают друг другу. Но по другим параметрам фильтр «Аквафор» лидирует. «Барьер» победил только в одном – в сравнении производительности: за счёт использования 100-галонной мембраны. У «Аквафор Морион» только 50-галонная мембрана, мембрану на 100 галлонов можно купить отдельно за сумму около 2 000 рублей.
Благодаря встроенному в корпус водо-водяному баку фильтр «Аквафор Морион» почти в два раза компактнее, чем фильтр «Барьер Профи Осмо 100». Но за счёт использования водо-водяного бака различается производительность — в нашем тесте «Морион» с 50-галонной мембраной чистил воду на 20% медленнее, чем «Барьер» с производительностью 100 галлонов в день. Со 100-галонной мембраной у фильтра «Аквафор Морион» производитель заявляет производительность на 40-50% выше, чем у «Барьер Профи Осмо 100». Но проверить это мы не смогли, так как на тесте был образец именно с 50-галонной мембраной.
Разница в расходе воды на дренаж также в пользу «Аквафора»: на литр чистой воды приходится 1,7 литра дренажа, а у фильтра «Барьер» при прочих равных условиях — 3,3 литра.
Значительно отличается срок службы мембран: полтора года у Аквафора против года у Барьера. Это может быть обусловлено использованием в модулях предочистки воды другой разработки Аквафора, блока с волокнами «Аквален-2». Мембрана на вход получает воду с меньшим количеством окислителей и макропримесей (крупных частиц загрязнителей), чем в случае Барьера, поэтому и служит в полтора раза дольше.
Вот такие выводы. Оба фильтра в собранном рабочем состоянии пока стоят в лаборатории. Мы можем провести какие-то дополнительные испытания, если вам интересно. Опять же, я готов отвечать на вопросы в комментариях — спрашивайте.
P.S. И напоследок немного информации по следам моего первого теста-сравнения. А также ответы на комментарии к первой статье.
1) Спустя день-два после выхода отчета по первому тесту в комментарии пришли официальные представители бренда «Гейзер». В ходе продолжительной довольно занимательной переписки я так и не получил достоверных данных, которые бы опровергали мои выводы, и вообще какой-то конкретики по теме. Представитель упорно пытался заболтать меня, так и не отвечая на прямые и понятные вопросы, ответ на которые пролил бы свет на результаты первого моего теста. В итоге «Гейзер» просто надавил, посулив проблемы юридического характера мне и ресурсу Geektimes. Вследствие чего я был вынужден удалить фрагмент статьи с упоминанием их фильтра. Вместо него я поставил вот такой дисклеймер:
2) Для тех, кто сомневался в правдоподобности результатов «теста с синькой» и просил видео. По ссылке ниже вы увидите ролик, который покажет «увлекательный» процесс очистки воды от красителя тремя фильтрами-кувшинами— «Барьер», «Аквафор» и «Брита».