Apa cu ozon este aceeași cu apa cu osmoză inversă?

Nu, apa cu ozon și apa cu osmoză inversă nu sunt la fel. Sunt produse prin procese complet diferite, funcționează pe principii complet diferite și servesc unor scopuri distincte. Apa cu osmoză inversă (RO) este rezultatul unui proces de filtrare fizică care îndepărtează contaminanții dizolvați din apă prin forțarea acesteia printr-o membrană semi-permeabilă. Apa cu ozon este apă obișnuită - adesea deja filtrată - în care gazul de ozon (O₃) a fost dizolvat în mod deliberat pentru a crea o soluție dezinfectantă sau oxidantă. Se îndepărtează lucrurile din apă; celălalt adaugă ceva la apă. Aceasta este distincția de bază.

Cum este produsă apa cu osmoză inversă

Osmoza inversă este o tehnologie de purificare a apei care folosește presiunea pentru a împinge moleculele de apă printr-o membrană semi-permeabilă cu pori suficient de mici pentru a bloca trecerea sărurilor dizolvate, metalelor grele, bacteriilor, virușilor și a majorității compușilor organici. Membrana utilizată în sistemele RO rezidențiale și comerciale are de obicei o dimensiune a porilor de aproximativ 0,0001 microni — mult mai mici decât porii de 0,1 până la 0,5 microni ai membranelor standard de ultrafiltrare.

Procesul funcționează după cum urmează: sursa de apă este alimentată în sistem sub presiune (de obicei, între 40 și 80 psi pentru unitățile rezidențiale). Moleculele de apă trec prin membrană și sunt colectate ca permeat purificat. Contaminanții care nu pot trece prin membrană sunt concentrați într-un flux de evacuare - adesea numit saramură - care este îndepărtat. Un sistem standard de RO acasă risipă aproximativ 3 până la 4 galoane de apă pentru fiecare 1 galon de apă purificată pe care o produce , deși modelele de înaltă eficiență au îmbunătățit semnificativ acest raport.

Un sistem tipic de RO rezidențial în mai multe etape include:

• Un prefiltru de sedimente pentru a îndepărta particulele, rugina și murdăria care ar înfunda membrana
• Unul sau mai multe prefiltre cu bloc de carbon pentru a elimina clorul și cloraminele care ar degrada membrana
• Membrana RO însăși, care se ocupă de cea mai mare parte a eliminării contaminanților dizolvați
• Un filtru de lustruire post-carbon pentru a îmbunătăți gustul și pentru a elimina orice miros rezidual înainte ca apa să ajungă la robinet

Apa RO este deosebit de pură. De obicei, se elimină 95% până la 99% din totalul solidelor dizolvate (TDS) , inclusiv plumb, arsen, nitrați, fluor, clor, crom și majoritatea reziduurilor farmaceutice. Apa rezultată are un TDS foarte scăzut – adesea sub 50 de părți per milion (ppm) – în comparație cu apa de la robinet municipală tipică, care poate varia de la 100 la 500 ppm sau mai mare, în funcție de sursă.

Deoarece RO elimină aproape toate mineralele, inclusiv cele benefice precum calciul și magneziul, apa tinde să fie ușor acidă - de obicei cu un pH între 5.0 și 7.0 . Mulți proprietari de sisteme RO adaugă o etapă de remineralizare după membrană pentru a restabili un conținut de minerale și pentru a ridica pH-ul înapoi spre neutru.

Cum Apa cu ozon Este Produs

Apa cu ozon este produsă prin dizolvarea gazului de ozon (O₃) în apă. Ozonul este o formă triatomică de oxigen - trei atomi de oxigen legați împreună - și este un agent oxidant extrem de puternic. Potențialul său de oxidare este de aproximativ 2,07 volți , comparativ cu 1,36 volți pentru clor. Acest lucru face ca ozonul să fie unul dintre cei mai eficienți dezinfectanți disponibili fără a lăsa reziduuri chimice.

Există două metode principale utilizate pentru a genera ozon pentru perfuzia cu apă:

• Descărcarea corona: O descărcare electrică este trecută prin aer uscat sau oxigen pur, divizând moleculele de O₂. Unele dintre acestea se recombină în O₃. Aceasta este metoda dominantă în generatoarele de ozon comerciale și industriale, capabile să producă ozon în concentrații de la 1% la 14% din greutate.
• Radiația ultravioletă (UV): Lumina UV la o lungime de undă de aproximativ 185 nm transformă oxigenul atmosferic în ozon. Această metodă produce concentrații mai mici de ozon, dar este mai simplă și mai puțin costisitoare, făcând-o comună în dispozitivele de consum mic.

Odată generat, gazul de ozon este barbotat sau injectat în apă. Apa cu ozon rezultată are o viață activă foarte scurtă. Ozonul este în mod inerent instabil și se descompune din nou în oxigen (O₂) rapid - cu un timp de înjumătățire în apă curată la temperatura camerei de aproximativ 20 până la 30 de minute . La temperaturi mai ridicate sau în apă cu conținut organic ridicat, descompunerea are loc și mai rapid. Această instabilitate este motivul pentru care apa cu ozon nu poate fi îmbuteliată și stocată ca apa RO - trebuie utilizată în câteva minute de la pregătire pentru o eficacitate maximă.

pH-ul apei cu ozon rămâne aproape de neutru - în general între 6,5 și 7,5 - deoarece adăugarea de ozon în sine nu modifică semnificativ concentrația de ioni de hidrogen a apei. Aceasta este o altă distincție clară față de apa alcalină, dar și de apa RO, care, după cum s-a menționat, tinde să fie ușor acidă.

Comparație una lângă alta: apă cu ozon vs apă cu osmoză inversă

Ce face apa cu ozon că apa RO nu poate

Forța principală a apei cu ozon este distrugerea microbiană activă. Când ozonul intră în contact cu bacterii, viruși, ciuperci sau alți agenți patogeni, le atacă pereții celulari și le perturbă ADN-ul și ARN-ul, distrugându-le la nivel molecular. Acest lucru se întâmplă rapid - timpi de contact de doar 30 de secunde până la câteva minute la concentrații tipice sunt suficiente pentru a obține o inactivare mai mare de 99,99% a agenților patogeni comuni, cum ar fi E. coli, Salmonella, Cryptosporidium și chiar mulți virusuri.

Apa RO, în schimb, este pasivă. Nu ucide microorganismele - le exclude fizic de la trecerea prin membrană. Bacteriile și virușii care aterizează pe partea din aval a unei membrane RO compromise sau care colonizează rezervoarele de stocare după filtrare, nu sunt distruse de apa RO. Apa cu ozon aplicată pe aceleași suprafețe sau pe produse contaminate ar elimina în mod activ amenințarea.

Spălarea Produselor

FDA din S.U.A. a aprobat ozonul ca substanță în contact cu alimentele în 2001. Procesatoarele de alimente comerciale folosesc apă cu ozon pentru a spăla produsele proaspete, reducând încărcările de patogeni de suprafață cu 90% până la 99% comparativ cu apa plată. Spălarea acelorași produse cu apă RO ar elimina murdăria de suprafață și ar reduce o anumită contaminare prin diluare, dar nu ar distruge în mod activ agenții patogeni așa cum o face apa cu ozon.

Dezinfectarea suprafetelor

Apa cu ozon este folosită în spitale, unități de procesare a alimentelor, clinici dentare și bucătării comerciale pentru dezinfecția suprafețelor. Ucide agenții patogeni de pe blaturi, echipamente și suprafețele de contact cu alimentele fără a lăsa în urmă reziduuri chimice - ceva ce dezinfectanții pe bază de clor nu pot pretinde. După descompunerea ozonului, rămâne doar oxigenul pur. Apa RO nu are nicio capacitate de dezinfectare și nu ar fi un substitut adecvat în niciun context de salubritate.

Aplicații dentare și plăgi

Unele cabinete stomatologice folosesc apa cu ozon pentru irigarea pungilor parodontale si a canalelor radiculare, profitand de proprietatile sale antimicrobiene fara toxicitatea antisepticelor chimice mai puternice. Irigarea plăgilor cu apă ozonată a fost studiată și în medii clinice. Apa RO - deși foarte pură - nu are capacitatea activă de dezinfecție care face ca apa cu ozon să fie utilă în aceste contexte clinice.

Ce face apa RO acea apă cu ozon nu poate

Osmoza inversă excelează la îndepărtarea contaminanților chimici dizolvați - o categorie în care apa cu ozon nu oferă practic niciun beneficiu. Ozonul poate oxida anumiți compuși organici și unele metale (făcându-le să precipite și să devină filtrabile), dar nu îi elimină fizic din apă. Un pahar de apă cu ozon făcut din apă de la robinet puternic contaminată mai conține plumb, arsen, nitrați sau fluor dizolvat în apa sursă.

Îndepărtarea metalelor grele

Sistemele RO sunt printre cele mai eficiente tehnologii rezidențiale pentru îndepărtarea metalelor grele din apa potabilă. Ratele de eliminare a plumbului depășesc de obicei 95% până la 99% . Îndepărtarea arsenului depinde de formă - arsenul V este îndepărtat la 85% până la 95%, în timp ce arsenicul III necesită pre-oxidare (uneori realizată folosind ozon) înainte ca membrana RO să-l poată îndepărta în mod eficient. Ratele de îndepărtare a cromului VI sunt la fel de mari. Nicio cantitate de apă tratată cu ozon nu atinge acest nivel de îndepărtare a metalului dizolvat.

Reducerea nitraților și a fluorurilor

Nitrații din scurgerile agricole reprezintă o preocupare semnificativă în apa puțurilor din multe regiuni rurale ale Statelor Unite. Nivelurile ridicate de nitrați prezintă riscuri deosebite pentru sugari. Sistemele RO pot reduce concentrațiile de nitrați cu 83% până la 92% , ceea ce le face una dintre puținele tehnologii rezidențiale la prețuri accesibile care abordează în mod semnificativ acest tip de contaminare. Eliminarea fluorului de către RO este de obicei între 85% și 92%. Ozonul nu are mecanism de îndepărtare a nitraților sau a fluorului din apă.

Îndepărtarea farmaceutică și a microplasticului

Contaminanți emergenti, cum ar fi reziduuri farmaceutice, hormoni și microplastice, au fost detectați în rezervele municipale de apă din întreaga lume. Membranele RO, datorită dimensiunii lor extrem de mici ale porilor, sunt foarte eficiente în îndepărtarea acestor compuși. Studiile au descoperit că filtrarea RO poate elimina mai mult decât 90% din microplastice și majoritatea compușilor farmaceutici din apa potabilă. Ozonul poate degrada unii compuși farmaceutici prin oxidare, dar nu îndepărtează fizic microplasticele și nu elimină în mod constant toate reziduurile de medicamente.

Fiabilitatea apei potabile pe termen lung

Apa RO poate fi produsă în avans și stocată într-un rezervor curat ore sau zile fără o degradare semnificativă a calității. Este stabil, portabil și potrivit ca sursă primară de apă potabilă pentru gospodăriile cu apă de la robinet contaminată. Apa cu ozon se degradează în 20 până la 30 de minute și nu poate îndeplini acest rol în mod fiabil. Nu puteți face un ulcior de apă cu ozon dimineața și o beți în siguranță seara - până atunci, ozonul s-a descompus de mult și tot ce rămâne este orice sursă de apă conținută în primul rând.

Cum Ozone and Reverse Osmosis Are Used Together

În tratarea apei industriale și în sistemele municipale pe scară largă, ozonul și osmoza inversă sunt adesea folosite în succesiune - nu ca alternative unele la altele, ci ca etape complementare. Această abordare combinată este comună în producția de apă îmbuteliată, sistemele de producție de semiconductori cu apă ultrapură și instalațiile avansate de recuperare a apelor uzate.

O secvență tipică de tratament integrată poate funcționa după cum urmează:

1. Apa sursă intră într-o etapă de pretratare, inclusiv filtrarea sedimentelor și filtrarea cu carbon pentru a reduce încărcătura organică și clorul.
2. Ozonul este aplicat pe apa pretratată pentru a oxida compușii organici, a inactiva microorganismele și a converti contaminanții dificili precum arsenicul III în forme pe care membrana RO le poate îndepărta mai eficient.
3. Apa ozonată trece prin membrana RO, care elimină solidele dizolvate, subprodușii reziduali de ozon și orice contaminanți rămași.
4. În unele sisteme, o etapă finală de dezinfecție cu ozon sau UV este aplicată după RO pentru a se asigura că apa din produs este sigură din punct de vedere microbiologic înainte de depozitare sau distribuție.

Această integrare evidențiază un punct cheie: apa cu ozon și apa RO nu sunt tehnologii concurente - ele abordează diferite probleme în diferite etape ale procesului de tratare. Ozonul face față amenințărilor biologice și compușilor chimici oxidabili. RO se ocupă de săruri dizolvate, metale și particule. Împreună, produc apă de o puritate excepțională.

Este de remarcat faptul că ozonul trebuie să fie complet descompus sau îndepărtat înaintea membranelor RO, deoarece ozonul poate degrada anumite materiale membranare - în special membranele de acetat de celuloză. Membranele compozite cu peliculă subțire (TFC) utilizate în majoritatea sistemelor moderne de RO au o rezistență mai bună la ozon, dar nu ar trebui totuși expuse la concentrații mari de ozon pentru perioade prelungite fără ca proiectarea sistemului să țină cont de acest lucru.

Contaminanți gestionați de fiecare tehnologie: o defalcare detaliată

Cost și caracter practic: considerații privind utilizarea acasă

Pentru proprietarii care decid între aceste tehnologii pentru calitatea apei menajere, diferențele practice sunt semnificative.

Costurile sistemului de osmoză inversă

Un sistem standard de RO rezidențial sub chiuvetă costă între 150 $ și 600 $ pentru unitatea în sine, cu instalarea adăugând 100 USD până la 300 USD dacă este nevoie de un instalator. Costurile curente de înlocuire a filtrului sunt de obicei cuprinse între 50 și 150 USD pe an, în funcție de sistem și de calitatea apei locale. Unele sisteme RO pentru întreaga casă concepute pentru a trata toată apa care intră într-o casă pot costa între 1.000 USD și 5.000 USD sau mai mult instalate. Deșeurile de apă asociate cu RO reprezintă un cost operațional real - o familie de patru persoane care utilizează un sistem standard de RO poate risipi între 800 și 1.500 de galoane de apă pe lună, în funcție de raportul de eficiență al sistemului.

Costuri pentru generatorul de apă cu ozon la domiciliu

Generatoarele de apă cu ozon de consum pentru uz casnic variază de la 30 $ până la 400 $ pentru unități portabile sau de blat. Unitățile mai capabile, cu o producție mai mare de ozon și design cu flux continuu, se află la capătul superior al acestui interval. Nu există cartușe filtrante de înlocuit, ceea ce menține costurile continue foarte scăzute. Cu toate acestea, aceste dispozitive servesc un alt scop decât sistemele RO - sunt instrumente pentru igienizarea alimentelor și a suprafețelor, nu pentru a produce apă potabilă pură cu conținut redus de solide dizolvate.

Care este potrivit pentru gospodăria ta

Dacă preocuparea dvs. principală este calitatea chimică a apei dvs. de băut - eliminarea plumbului, azotaților, fluorului sau a altor contaminanți dizolvați - un sistem RO abordează acest lucru direct, iar apa cu ozon nu o face. Dacă preocuparea dvs. principală este siguranța microbiană pentru prepararea alimentelor și igiena suprafețelor, un generator de apă cu ozon este un instrument practic și accesibil. Multe gospodării beneficiază de ambele, utilizate în scopurile respective.

Profiluri de siguranță pentru fiecare tip de apă

Este apa cu ozon sigur de băut

Apa cu ozon produsă la concentrații utilizate în tratarea apei municipale - de obicei 0,1 până la 1,0 mg/L (0,1 până la 1,0 ppm) — este considerat sigur pentru băut. Valoarea indicativă a Organizației Mondiale a Sănătății pentru ozonul din apa potabilă este de 0,05 mg/L pe baza unei abordări de marjă de siguranță, deși apa tratată ajunge în mod obișnuit la consumator cu mult mai puțin ozon din cauza descompunerii rapide în timpul distribuției. Generatoarele de apă cu ozon pentru consumatori care produc concentrații mai mari pentru spălarea alimentelor nu ar trebui folosite pentru a produce apă potabilă la putere maximă - apa trebuie fie consumată rapid, fie lăsată să se elibereze de gaz înainte de a o băută.

O notă practică de siguranță pentru utilizatorii casnici: unele generatoare de ozon produc aer bogat în ozon ca produs secundar. Standardul EPA de calitate a aerului exterior pentru ozon este 0,070 ppm pe o medie de 8 ore . Operarea generatoarelor de ozon în spații închise, slab ventilate poate depăși acest prag și poate provoca iritații respiratorii. Este importantă o bună ventilație în timpul utilizării.

Este apa RO sigură de băut pe termen lung

Apa RO este foarte pură din punct de vedere chimic, dar lipsită de minerale. Consumul pe termen lung de apă extrem de demineralizată ca sursă unică de hidratare a fost studiat de OMS, care a remarcat potențiale preocupări, inclusiv deficiențe de minerale alimentare crescute dacă dieta este, de asemenea, săracă în minerale, un efect puțin mai coroziv în instalații sanitare datorită conținutului scăzut de minerale și o posibilă modificare a gustului pe care unii îl consideră mai puțin plăcut. Cu toate acestea, pentru majoritatea persoanelor cu o dietă variată, aportul de minerale din apă este secundar surselor alimentare, iar apa RO consumată ca parte a unei diete normale nu prezintă riscuri documentate pentru sănătate. Mulți producători de sisteme RO oferă filtre de remineralizare opționale care adaugă calciu, magneziu și potasiu înapoi în apa tratată.

De unde vine confuzia și de ce contează

Confuzia dintre apa cu ozon și apa RO apare cel mai adesea dintr-un limbaj larg de marketing în jurul „apei purificate” și „apei curate”. Ambele produse sunt asociate cu eliminarea lucrurilor dăunătoare din apă, ceea ce îi determină pe unii consumatori să le grupeze. Dar mecanismele, ieșirile și cazurile de utilizare sunt fundamental diferite.

Unele companii de apă îmbuteliată folosesc atât tratamentul cu ozon, cât și filtrarea RO în procesul lor de producție, ceea ce adaugă la confuzia atunci când acești termeni apar împreună pe etichete. În aceste cazuri, etapa RO îndepărtează solidele dizolvate și contaminanții chimici, în timp ce etapa cu ozon asigură dezinfecția microbiană finală înainte de îmbuteliere. Ozonul asigură ca apa purificată RO să nu fie recontaminată de bacterii înainte ca sticla să fie sigilată. Produsul finit din sticlă este în esență apă purificată RO din care s-a descompus ozonul - lăsând în urmă apă foarte pură, cu conținut scăzut de minerale.

Înțelegerea faptului că acestea sunt tehnologii complementare mai degrabă decât echivalente ajută consumatorii să ia decizii mai bune. Cineva care citește că ozonul este folosit pentru tratarea apei și presupune că înseamnă că apa lor de la robinet a fost „purificată cu ozon” în felul în care RO purifică apa este probabil să fie dezamăgit de reducerea efectivă a contaminanților dizolvați pe care o experimentează numai prin tratarea cu ozon. În schimb, cineva care instalează un sistem RO și presupune că se va ocupa și de siguranța microbiană a spălării produselor lor trebuie să înțeleagă că apa RO, deși este foarte pură, nu este un dezinfectant activ.

Concluzia

Apa cu ozon și apa cu osmoză inversă nu sunt la fel și nu sunt interschimbabile. Apa cu ozon este apa folosita ca dezinfectant activ; Apa RO este apa din care contaminanții au fost îndepărtați fizic. Primul lucrează prin chimie - oxidare și distrugere microbiană. Al doilea funcționează prin fizică - filtrarea sub presiune la scară moleculară.

Dacă aveți de-a face cu contaminarea chimică a apei de băut - plumb, nitrați, arsenic, fluor - osmoza inversă este tehnologia de care aveți nevoie. Dacă căutați o modalitate de a igieniza alimentele, de a curăța suprafețele sau de a reduce riscul microbian fără dezinfectanți chimici, apa cu ozon este instrumentul cel mai relevant. Pentru cea mai înaltă calitate posibilă a apei atât în ​​ceea ce privește puritatea chimică, cât și siguranța microbiană, cele două tehnologii funcționează cel mai bine atunci când sunt utilizate în secvență, mai degrabă decât ca înlocuitori unul pentru celălalt.