Описания и фотографии принадлежат  Aquakon.ru.
Цитирование и перепечатка только с письменного разрешения администрации сайта и при обязательном размещении ссылки на сайт.
Copyright 2009 Конюшко. All right reserved
aquakon@yandex.ru
Очистка воды. Ионообменные колонки или фильтры обратного осмоса?
     В аквариум, как правило, вода поступает из водопровода. Пытливый читатель может меня спросить, а там она откуда берется?! Не спешите, расскажу…Может браться из 2-х мест: река или артезианская скважина. Что из двух зол хуже- трудно сказать…

    Вода поступает из реки или артезианской скважины на водозаборную станцию, где ее обрабатывают хлорной известью Ca(Cl)OCl, которая представляет собой смесь гипохлорита, хлорида и гидрооксида кальция. Это неустойчивое соединение легко разлагается  с выделением атомарного хлора, частицы которого вступают в реакцию с многими веществами, прежде всего с органическими. В результате атомарный хлор убивает  микроорганизмы и обеззараживает воду. Известь CaO, попавшая в воду при хлорировании, осаждает взвеси, осветляет воду, а также повышает pH и жесткость воды.

    Это и является ответом на  частый вопрос: Как же так! Вода в нашей реке, откуда ведется водозабор, очень мягкая, но из водопровода течет очень жесткая с высоким pH! Почему?

    Потому, что в ходе ее обработки на очистных сооружениях используется соль содержащую кальций Са. Растворяясь, она и повышает жесткость воды.

   Более того, поскольку очистные сооружения особенно в крупных городах, используют технологию замкнутого цикла ( в связи с нехваткой воды и ее чрезмерным потреблением), городские стоки  обрабатываются  хлорной известью по вышеуказанной методе и вновь отправляются в систему городского водоснабжения….МНОГОКРАТНО.
При этом содержание ионов кальция Са в городской воде становится все больше и больше….
Следующим этапом очистки после хлорирования будет... Правильно. Дегазация, удаление хлора. Для этого воду продувают воздухом.

    В результате получается жидкость, имеющая запах хлора и насыщенная воздухом, который вы наверняка наблюдали в виде крошечных пузырьков, возникающих на внутренней поверхности стакана со свеженалитой водой из водопровода.
  Особый интерес вызывают артезианские скважины. Они либо используются как дублеры речного водозабора, либо как самостоятельный источник.

   В большинстве случаев, вода таких скважин жесткая. Это происходит потому, что водоносные слои, из которых берется вода (это хорошо видно особенно в Подмосковье и приморских районах) проходят в толще осадочных известковых пород, содержащих значительное количество солей Ca и Mg  которые,  растворяясь, повышают ее жесткость.

   Если артезианская скважина единственный источник водозабора, ситуация становится еще хуже. Ее постоянное интенсивное использование приводит к значительному движению водных масс в подземных горизонтах и способствует их более интенсивному насыщению солями кальция и магния. Добавьте сюда процедуру многократной очистки…В таких случаях жесткость воды может доходить до 50 dGh.

     Это нарушение санитарных норм, но кто и когда у нас в стране считался с нормами?

    Еще одна неприятная процедура водоочистки -коагулирование.

   Коагулят или сульфат алюминия используют для удаления из воды органических примесей. В виде порошка он замешивается в воду и притягивает к себе частички органики, делая ее нерастворимой, а затем  эта смесь оседает на специальных фильтрах. При этом коагулят может попадать в отфильтрованную воду, систему водоснабжения, а затем в воду аквариума и, возможно, в организм счастливого владельца аквариума.

   Что делает алюминий, попав в организм гидробионта или человека. Правильно, то же самое, что он делает в бассейне водоканала - коагулирует, иным словом уничтожает органику, т.е. живые клетки организма. При этом алюминий не окисляется и не выводится из организма, продолжая свое черное, разрушительное  дело.
Альтернативы очистки воды от органики коагулятом пока не найдено….

   Так, что еще упустил… Ах, да нитраты! Они тоже практически не поддаются очистке. И вместе со стоками с полей и огородов дружно стекают в  системы водозабора.

Надеюсь, я Вас не сильно напугал?

    Так же необходимо отметить ярко выраженную сезонность  изменения жесткости.
Зимой, в средней полосе России, она значительно увеличивается, так как, превращаясь в лед, вода отдает содержащиеся в ней соли, тому объему оставшейся воды, который не успел замерзнуть.
Весной же, происходит обратный процесс: в ходе таяния льда и снега, жесткость воды начинает уменьшаться.

   Рыбы, и иные гидробионты, содержащиеся в соде с неподходящим для них минерализацией, а значит и с несоответствующим осмотическим давлением, со временем  уже не в состоянии поддерживать определенный  солевой состав в своем организме.
   Из-за постоянного стресса выносливость организма падает, иммунная система ослабевает. Рыбка начинает болеть и умирает.
Даже если все же ей удастся приспособиться и выжить, получить потомство в такой воде ей не удастся.

  Доказать что осмотический  шок, явился причиной  того или иного заболевания, или же смерти достаточно трудно. Можно только порекомендовать проводить периодические замеры жесткости воды в аквариуме и принимать определенные меры к их устранению.

   Так же важным параметром воды является показатель pH. В жесткой воде с большим содержанием бикарбонатов, он может находиться в щелочной области, и снизить его до приемлемых 7,0 может быть достаточно сложным.

  Выход из ситуации один- произвести обессоливание водопроводной воды. Затем, смешивая в определенных пропорциях обессоленную и водопроводную воду, можно получить жидкость с необходимыми  свойствами. Оптимумом можно считать  воду с КН 6-7 гр.

  Провести обессоливание водопроводной воды можно несколькими способами. Наиболее распространенными устройствами, для этого являются обратноосмотические фильтры и ионообменные колонки.

   Необходимо отметить, что процесс обратного осмоса чисто физический, ему не сопутствуют химические реакции. Непременным   условием работы обратноосмотического фильтра является достаточно высокое давление воды в магистрали водопровода: от 3 до 6 атм. При меньшем давлении производительность обратнооосмотической мембраны  быстро падает. Правда, существуют конструкции фильтров со специальным насосом, повышающим давление, но их стоимость достаточно высока.

   Другой особенностью процесса является его медлительность. Обычный бытовой обратноосмотический фильтр дает приблизительно 6-8 литров воды в час. Это достаточно скромный показатель. Еще один отрицательный момент- очень низкий КПД. Лишь 10% воды поступающей на вход системы обессоливается.

   Таким образом, из 100 литров водопроводной воды Вы получите только 7 литров очищенной, а 93 литра фильтр сбросит в канализацию. При этом нужно четко понимать, что чем выше минерализация воды в водопроводе, тем большее в нем должно быть давление для успешной работы системы очистки и тем меньше будет КПД системы в целом.
   В отфильтрованной воде будет содержаться приблизительно 2-5% солей.

  Обратноосмотическая мембрана не долговечна. Ее ресурс, как правило, 1000-2500 литров очищенной воды. Поэтому периодически ее приходится менять.
 
  Ну и самое неприятное - безопасность системы в целом. Оставлять обратноосмотическую установку без присмотра- достаточно смелый поступок. Поскольку установка включена в водопроводную магистраль высокого давления, случись протечка в каком-либо узле.... Вы достаточно просто превратите свою квартиру, а также апартаменты соседей в малый филиал Московского океанариума. Причем очень быстро. С вытекающими и втекающими последствиями для Вас и Вашего хобби.

  А контролировать ее круглосуточно -достаточно утомительный процесс.

  Давайте рассмотрим рядовую ситуацию. Аквариум 200 литров. Для упрощения ситуации - пресноводный. Жесткость водопроводной воды 10гр.KH и 20гр.GH. Необходимо получить воду с 5гр.KH и 10гр.GH.

  Для этого нам нужно смешать 100 литров обессоленной воды и 100 литров водопроводной.

  Для получения 100 литров обессоленной воды  установкой обратного осмоса  потребуется 14 часов непрерывной работы. Фактически 2 суток (при включении установки на ночь).

  Если у Вас морской аквариум, то 4 дня.

  И так каждую неделю... Подмены-то воды в аквариуме необходимы!

   В общем, перспектива не радостная, но миллионы людей увлеченных своим хобби работают с обратноосмотической системой очистки воды многие годы и достаточно успешно.

   Есть ли альтернатива? Да! Конечно.

   Система очистки воды при помощи фильтра с ионообменным наполнителем, незаслуженно забытый в последние годы!

   Ионообменный наполнитель- специальный материал, способный к избирательному обмену ионов из окружающей среды на собственные. Их ассортимент достаточно велик, но аквариумистов будут интересовать те, которые позволяют удалять из воды ионы кальция и магния, а так же ионы остальных веществ, находящихся в растворе.

   Принцип работы ионообменных колонок состоит в замещении анионов и катионов солей, содержащихся в воде на катион водорода  Н и  анион  гидроксила OH, которые в итоге сформируют молекулу воды при помощи специальных ионообменных смол. Короче говоря, соли преобразуются в воду.

   В данном случае работа системы очистки воды от солей связана с химическими процессами, протекающими в гранулах ионообменного материала.

   Ресурс ионообменной колонки зависит от: марки используемого наполнителя, его объема, степени минерализации исходной воды.

   Основываясь на собственном опыте, могу сказать, что ионообменные колонки:

  • безопасны, так как подключаются к  магистрали низкого давления ( кран мойки)
  • для подключения не требуют специальных навыков.
  • приводятся в действие за  считанные секунды.
  • занимают в несколько раз меньший объем, чем осмотические фильтры
  • имеют коэффициент полезного действия 100% ( у фильтров обратного осмоса КПД только 10% что способствует огромному расходу воды).
  • могут работать в полевых условиях ( вода заливается в ионообменную колонку через обыкновенную воронку ). Осмотические же фильтры работают только в магистралях высокого давления (3-6 атмосфер)
  • приблизительно в 60 раз более производительны, чем осмотические фильтры.
  • допускают многократное восстановление  свойств ионообменных наполнителей-ионообменных смол.
  • не требуют подключения к электричеству.


   В настоящий момент на Российском рынке присутствуют два производителя :американская фирма Aquarium Pharmaceuticals c изделием "Tap Water Purifier" и молодая российская компания Aquakon.ru с изделием  "Ионообенная колонка".

   Tap Water Purifier- это однокассетное устройство химической фильтрации, обеспечивающее получение обессоленной, свободной от органики воды.
  
   Колонка содержит в себе кассету с активированным углем и смесью ионообменных смол.

   По мере истощения ресурса смолы меняют свой цвет от светло-зеленого до сине-фиолетового, что косвенно свидетельствует о проходящих  химических реакциях в устройстве. Когда кассета полностью окрасится в фиолетовый цвет ее необходимо заменить.

  Кассета "Tap Water Purifier" с ионообменными наполнителями для  регенерации не предназначена. Она одноразового применения. К сожалению, производитель не указывает полную динамическую  емкость  устройства.

  Многие экспериментальные данные  говорят о приблизительном диапазоне в 100-200 литров при скорости фильтрации в 37 литров в час. По данным характеристикам, рассчитать количество полученной дистиллированной воды в конкретном регионе дело достаточно трудное.

  К достоинствам  данного устройства можно отнести простоту  в установке и обслуживании.

  К недостаткам, с моей точки зрения, можно отнести невозможность регенерации фильтрующей кассеты и ее значительную стоимость и как следствие - ее малораспространенность.

  Ионообменная колонка Аquakon.ru -продукт молодого отечественного производителя одноименной компании.

  Состоит из двух кассет в компактном эргономичном пластиковом корпусе.  Предназначена для  получения обессоленной, свободной от ионов:  сульфатов, хлоридов, силикатов, карбонатов, фосфатов магния, кальция, меди, железа, алюминия  и т.д., а так же от аммиака, нитритов, нитратов, и т.д.

  Суммарная динамическая емкость устройство  до 0,7 моль ( 150 литров воды при dGH 10 гр.) при скорости фильтрации 40 литров в час.

  В данном случае это позволяет, зная химический состав воды вашего города, достаточно точно рассчитать количество полученной обессоленной воды этим фильтром до процедуры регенерации наполнителя.

   Фильтр подключается к водопроводному крану мойки, предусмотрена возможность крепления корпуса фильтра к стене.

   К достоинствам данного устройства можно отнести простоту установки и обслуживания, а так же возможность самостоятельной РЕГЕНЕРАЦИИ ионообменных материалов, что дает возможность МНОГОКРАТНОГО использования наполнителей, существенно удешевляя стоимости получения  дистиллированной обессоленной воды.

   Приведенные производителем характеристики дают возможность достаточно точного прогноза  времени работы данного устройства.

   И, наконец, стоимость. Она практически в 2 раза дешевле "Tap Water Purifier".

   Перечисленные конкурентные преимущества ионообменной колонки Аquakon.ru сделают ее желанным гостем в доме любого аквариумиста на долгие годы.
  
   Обсуждение работы ионообменной колонки вы можете просмотреть в разделе Вопрос-Ответ.

   Помните, если Вам нужно получить большое количество воды  высокой степени очистки, быстрым и безопасным способом - ионообменные колонки не имеют себе равных!

   В заключение статьи хочу  отметить, что для тех, кто решился на установку дома морского аквариума, водоподготовка превращается в целый культ….

Конюшко В.В., апрель 2009г., Москва.



Яндекс цитирования
Rambler's Top100
English version
Русская версия