Хто каламутить воду? Велике докладне порівняння - тест побутових фільтрів для очищення води

Нещодавно ми з дружиною обзавелися своїм житлом, і я здивувався питанням - як розумніше і економніше всього організувати додаткове очищення води у себе вдома. Так як я працюю в компанії, що займається у тому числі хімічними дослідженнями, вдалося провести майже повноцінні лабораторні випробування декількох моделей фільтрів. Процес тестування та порівняння виявився цікавим, тому я вирішив поділитися цими своїми спостереженнями та висновками тут.

Навіщо взагалі чистити воду?

Муніципальне водопостачання (водоканал) чистить воду в такий спосіб. З водоймища або свердловини забирається вода, і потім до неї додають коагулянт - речовина, яка збирає дрібні частки домішок у великі пластівці. Потім проводиться механічна фільтрація, яка ці пластівці з води видаляє. Далі йде бактерицидна обробка - хлорування.

Отримана вода відповідає санітарним нормам. Це означає, що вона не є токсичною і не небезпечною для здоров'я в короткій перспективі. Тобто ГДК (гранично допустимі концентрації) шкідливих речовин у такій воді не перевищено. Так, речовини там бути МОЖУТЬ, але в кількостях, допустимих стандартом. Щоб було зрозуміло: таку воду можна пити без ризику померти відразу після пиття. Але така вода може містити залишки хлору, пестициди та іншу органіку. Пройшовши трубами, вода збирає колоїдне залізо, іржу та іони важких металів. Все це може входити до складу як чорних, так і кольорових сплавів, з яких виготовляють труби, крани, фітинги та інші водопровідні пристрої.Відразу це не нашкодить, але в тривалій перспективі вживання такої води точно позначиться на здоров'ї. Тому доочищення води - справа важлива і потрібна. Особливо якщо в будинку діти (ми ось із дружиною незабаром плануємо придбати).

Практика

Щоб дізнатися, чим відрізняються один від одного фільтри різних виробників і який фільтр як чистить, ми з моїм колегою провели невеликий «слідчий» експеримент. Ви можете його повторити навіть у домашніх умовах із тим фільтром, який є у вас вдома. Щоправда, доведеться витратити трохи грошей на покупку реагентів — є сайти, які продають обладнання та матеріали для уроків хімії, там ви все знайдете. Мені в цьому плані пощастило з роботою — вдалося домовитися з лабораторією і там же отримати реагенти.

Який глечик краще?

Глечними фільтрами я користувався всі ті роки, що кочував по орендованих квартирах. Чесно кажучи, різниці між фільтрами-глечиками різних марок ніколи особливо не бачив і навіть не думав, що вона в принципі є: всі вони плюс-мінус однаково стоять і плюс-мінус однаково виглядають. Вибирав завжди орієнтуючись на цінник, об'єм та колір кришечки. Тому й на тесті великих надій здобути різні результати не було.

Для експерименту ми вибрали три найпопулярніші, судячи з відгуків в інтернеті, фільтри: «Аквафор Прованс» з модулем А5 (ціна картриджа - 240 рублів), «Бар'єр» з модулем «Стандарт 4» (ціна картриджа 210 рублів) та «Brita Marella »З модулем «Макстр Універсал» (ціна картриджа 350 рублів).

Все чесно: тестувалися абсолютно нові фільтри. Для кожного про всяк випадок було докуплено запасний картридж.

Перед випробуваннями промили приблизно літром води картридж кожного глека — згідно з інструкцією, тільки так вони видають повну очисну потужність, інакше експеримент не буде показовим.

Насамперед було вирішено перевірити, як глечики справляються з пестицидами, токсинами та іншою органікою. Питання важливе, тому що, як уже говорилося вище, водоканал більшість органічних забруднювачів із води не видаляє.

Неозброєним оком і на смак присутність пестицидів, токсинів, органіки та хлорорганіки у воді не визначити. Тому в нашому експерименті їхню роль відіграв барвник «Метиленовий синій», який навіть за маленької концентрації (10-50 мкг/л) забарвлює воду в радикальний синій колір. У ГОСТ 4453-74 цей барвник використовується визначення сорбційної ємності активованого вугілля, тобто здатності вугілля до зв'язування органічних речовин, що у воді. Для нас важливо, що метиленовий синій, по-перше, за хімічною структурою схожий на пестициди і токсини, а по-друге, навіть у малих концентраціях добре видно без будь-яких приладів.

Барвник продається в зоомагазинах - його використовують для знезараження акваріумів, і коштує дешевше за 50 рублів за флакон. Якщо ви хочете протестувати свій домашній фільтр так само, як це зробили ми, — ось найпростіший і найдешевший спосіб.

Отже, ми розчинили вміст бульбашки (50 мл) у 6 л води та отримали розчин з концентрацією приблизно 50 мг/л. Отриману темно-синю рідину пропустили крізь фільтри. Результати оцінювали візуально так: якщо вода повністю прозора — фільтр відмінно справляється з органічними забруднювачами.Якби вода на виході синя чи блакитна — відповідно, і пестициди б такий фільтр теж пропустив. Чим темніший синій — тим нижчий відсоток очищення.

По фото можете оцінити самі: очищення близько 100% - тільки у «Аквафора». Він єдиний видав візуально прозору воду. Відсотків по 80-85% у «Бар'єра» та «Брити», яка, до речі, дорожча за інших учасників разом узятих.

Далі промили глечики водою від «синьки» і одразу почали перевірку ефективності тих самих картриджів у боротьбі з іржавою водою. Для наочності ми використовували суспензію гідроксиду заліза (III) у концентрації 100 мг/л (залізом). Отриманий розчин має більш ніж тристакратне перевищення гранично допустимої концентрації заліза у воді.

У цьому експерименті виділилася «Бріта»: вода пройшла через фільтр в півтора рази швидше, ніж через «Аквафор» і «Бар'єр». Для простого користувача така висока швидкість «очищення» - великий плюс. Тільки-но набрав — і вже можна пити. Ось тільки, як стало видно з експерименту, швидко не завжди добре означає!

Результати також оцінювали візуально. За підсумками перевірки іржею «переможцем» знову став «Аквафор» — він дав на виході прозору воду, тобто відфільтрував практично 100% суспензії. Друге місце у «Бар'єра» (~85%), а найгірше іржу з води видалив найдорожчий учасник наших експериментів — «Бріта» (~80%).

Ці результати видно і без будь-яких вимірювань концентрацій - просто вода виглядає по-різному. Такі різні результати у подібних (начебто) за конструкцією і принципом роботи фільтрів нас здивували. Як я вже казав, спочатку я звик думати, що всі вони працюють однаково.Для з'ясування причини таких сильних відмінностей щодо ефективності очищення води ми вирішили розкрити картриджі та вивчити сорбент. Може, в «Аквафора» його більше, чи він має принципово інший склад?

Ми розрізали картриджі, що брали участь у тесті, та вивчили вміст. Внутрішній світ «Бар'єра» та «Брити» виявився ідентичним. Чорні гранули – активоване вугілля, сірі гранули – іонообмінна смола. У «Брити» менший гранул — звідси і висока швидкість, і низька якість механічної фільтрації. Незважаючи на те, що фільтр найдорожчий, сорбенту в ньому найменше.

На тлі «Бар'єра» і «Брити», що розсипалися безформною купкою, сорбент з картриджа «Аквафора» тримається бадьорком. Гранули вугілля і смоли в цьому фільтрі зберегли форму паски, причому гранули за розміром в два рази менше, ніж у «Брити» та «Бар'єра».

Єдиним композитом ці гранули містять тонкі жовті волокна. Чимось схоже на землю в горщику з рослиною — якщо ви коли-небудь пересаджували квіти, то бачили, як сплетіння тонкого коріння утримує ґрунт.

Волокна, як з'ясувалося, це особливий матеріал Аквален-2. На сайті виробника сказано, що це унікальна власна розробка НДІ «Аквафор» - спеціальне волокно, яке (далі - цитата з сайту) «Селективно поглинає іони важких металів і дозволяє утримувати в сорбенті іони срібла в активній іонній формі, а також утримує гранули сорбентів, не даючи утворюватися каналам, через які вода проходить без очищення».

Схема вище (також взята із сайту «Аквафора») показує, як працює сорбент у різних фільтрах.У звичайних картриджах, де активоване вугілля та смола набиті безладною купою, вода утворює канали між гранулами і дуже швидко через них проходить із мінімальним очищенням або взагалі без неї. Аквален-2 бореться з «канальним ефектом» і дозволяє використовувати дрібніший сорбент. Коренева система в картриджі Аквафора розподіляє воду на велику площу, так що сорбент встигає затримати більше забруднювачів. Прозора вода в глеку — пряме тому підтвердження.

По фото розібраного картриджа видно, що розчин синього барвника не пройшов і третини блоку сорбенту, тоді як сорбент "Бар'єра" і "Брити" пофарбувався цілком, і при цьому пропустили частину метиленового синього в ємність для очищеної води.

Чому інші виробники навіть не намагаються зробити щось подібне, а використовують стару технологію насипки сорбенту безформною купою? У пошуках доповнень до експерименту я знову прошерстив інтернет. У глечиків «Бріти» цікавий дизайн, дуже гарна креативна реклама. За змістом фільтрів виразної інформації знайти не вдалося. Вугілля та іонообмінна смола — класика, яка не змінюється вже понад 30 років. "Бар'єр" наочно показує картридж у розрізі, проте експеримент каже, що до ефективності такої конструкції теж залишаються питання. «Аквафор» не скупиться і вкладається у розробки. Не очікували навіть виявити у російського виробника власний науково-дослідний інститут та інвестиції у ноу-хау на мільйони доларів.

Чому окрім «Аквафору» мало хто морочиться розвитком технологій — можна лише припустити. По-перше, це складно та дорого. По-друге, це ще й невдячне заняття.За більш-менш нормальної води з-під крана наявність у ній забруднень неозброєним оком не побачити — розчини більшості токсинів і пестицидів насправді безбарвні, а не сині, як барвник у нашому експерименті. Іржа в такій сильній концентрації буває тільки при аваріях або в ранкових скиданнях. Стрес-тести типу нашого ніхто із звичайних покупців фільтрів проводити не стане. Тобто нормальна людина, на зразок моєї мами, про існування якихось відмінностей як очищення між «Бритою» та «Аквафором» у житті не дізнається. А в магазині на полиці всі фільтри взагалі однакові, і народ вибирає за ціною, об'ємом та кольором кришечки. Тож і навіщо виробникам витрачатися на розробки — логічно?
Втім, досить лірики – давайте продовжимо порівнювати фільтри.

Порівнюємо стаціонарні фільтри із заявленою бактерицидністю

Стаціонарні фільтри, як правило, видаляють забруднювачі набагато ефективніше за глечики: наявність напору води дозволяє використовувати більш щільний сорбент, а також фільтри на основі половолоконних або зворотньоосмотичних мембран. Виробники багатьох стаціонарних очищувачів води заявляють, що їхні фільтри роблять воду чистіше кип'яченою — можуть видаляти з води не лише пестициди та іржу, а й бактерії та цисти паразитів. Глекним фільтрам, які тестувалися до цього, подібне не під силу.

Загалом, стаціонарні фільтри хоч і дорожчі, але краще (принаймні для російських реалій). Читачам, у яких власне житло або досить згідливі орендодавці, однозначно рекомендується витратитись і поставити стаціонарний фільтр, а не розраховувати обійтися глечиком. Але який фільтр під раковину вибрати?

Провести вдома порівняння стаціонарних фільтрів у вас вийде навряд: по-перше, купувати кілька різних фільтрів дорого, по-друге, монтувати їх теж досить важко.

Щоб не витрачати час на монтаж фільтрів під раковину, прямо в лабораторії ми побудували хитру «симуляцію» водопроводу. Електричний насос перекачує воду з тиском близько 3,5 атмосфери з великої ємності з неочищеною водою одразу на два фільтри. Вода, що пройшла очищення у фільтрах, збирається у дві скляні менші ємності.

Учасниками нового порівняння стали два фільтри, у яких заявлено видалення із води 100% бактерій. У разі мікробіологічного забруднення напівзаходи неприйнятні: або фільтр видаляє 100% всіх бактерій, або він на 100% неефективний. Вся річ у тому, що, на відміну пестицидів, токсинів, іржі, солей жорсткості та інших забруднювачів, живі організми розмножуються. Отже, навіть якщо фільтр залишить у воді 0,01% бактерій — через якийсь час ця мізерна кількість мікроорганізмів розмножиться до об'єму 100%.

Отже, фільтри з «бактерицидною» функцією: у лівому кутку рингу «Аквафор Кристал Еко» з картриджем К7В (4 950 рублів), у правому кутку рингу був «Гейзер» з картриджем «Арагон-2» (4 790 рублів).

…………………. Подальший текст був змінений після публікації поста …………………

Я змушений був змінити оригінальний текст мого посту на вимогу співробітника компанії «Гейзер».

Порівняння дало вкрай цікаві результати та висновки, зібрало багато коментарів, питань та уточнень у особі (дякую за ваш інтерес!).
Але через два тижні до мене в личку прийшов представник бренду «Гейзер» і звинуватив мене у упередженості та несправедливості висновків.А після деяких обговорень, від мене ультимативно зажадали видалити опис результатів тесту їхнього фільтра з мого посту, погрожуючи інакше натиснути юридично і домогтися видалення всієї посту цілком. Негарна, загалом, вийшла ситуація.

У личку я поставив представнику просте запитання:
Як «Гейзер» з картриджем «Арагон» фільтрує воду від бактерій та вірусів?

а) методом механічного фільтрування (просто фізично не пропускає бактерії)? Якщо так, то чому в моєму тесті частинки розміром 1мікрон (аналогічний розмір у бактерій) проходять крізь фільтр?
б) чи все-таки методом хімічної фільтрації? Якщо так, то якою речовиною активно вбиваються бактерії та віруси? Адже, дивимося пункт а) частки розміром 1 мікрон через фільтр таки просочуються – це явно показав наш тест.

На жаль, після тривалого, у кілька днів особистого листування, відповідей на ці запитання від представника «Гейзера» я так і не отримав.

Але, в будь-якому разі, результати нашого тестування фільтра «Гейзер» з картриджем «Арагон» я видаляю з поста – не хочу провокувати конфлікт.

Проте, вважаю за необхідне відзначити, що результати тесту видалися мені (і великому числу читачів) цікавими. А тому я продовжуватиму розбиратися в питанні далі. І подумаю, як донести неупереджену інформацію про реальну ефективність фільтрів «Гейзер» до зацікавлених споживачів.

А поки що пропоную ознайомитися з другою частиною результатів нашого тесту — результатами фільтра «Аквафор».

…………………. КІНЕЦЬ ЗМІНЕНОГО ФРАГМЕНТА ОРИГІНАЛЬНОГО ПОСТА …………………

Розводити небезпечне біологічне забруднення ми не наважилися, тому як систему для випробувань вирішили використовувати суспензію гематиту - мінералу, частинки якого за розміром можна порівняти з розміром бактерій (приблизно 1 мікрон). Суспензія гематиту в концентрації 0,5 г на літр має насичений морквяний колір - якщо фільтри не відсічуть частинки, ми відразу побачимо - вода буде жовтою.

«Аквафор» із картриджем К7В дав прозору, чисту воду. Частинки гематиту залишилися у фільтрі — та сама доля чекала б і на бактерії.

Протокол випробувань «Аквафор» ЕКО включено до інструкції приладу. Відповідно до протоколу, рахунок використання половолоконной мембрани фільтр відсікає 100% бактерій. Сайт виробника вказує, що мембрана затримує дрібні частинки завбільшки від 0,1 мікрона.

Висновки

У процесі наших тестів найефективнішими та найцікавішими для вивчення виявилися фільтри «Аквафор». Вітчизняний виробник несподівано для нас відчутно обійшов суперників за якістю очищення води: у всіх випробуваннях його фільтри видавали чисту прозору воду. Наскільки ми розібралися у темі, ефект досягнуто рахунок власних розробок компанії. Наприклад, запатентоване волокно Аквален-2 зробило сорбент фільтра-глечика на порядок ефективнішим і продовжило термін його служби.

Непідробно розчарував іменитий європейський бренд «Бріта»: виявилося, що у разі фільтрів цієї марки переплата йде виключно за європейське походження та гучне розкручене ім'я. Німці примудрилися заощадити навіть на наповнювачі для картриджів, через що їх глечик показав найслабші результати.
У себе на кухні я врешті-решт встановив «Аквафор Кристал ЕКО». А на дачу батькам відвіз «Аквафор Прованс».Замість Brita, котрий у них до цього був…

Дякую, що подужали! Не думав, що піст вийде таким багатослівним. І це я ще багато вирізав. Пишіть у коментарях, якщо знадобляться якісь подробиці. У нас залишилися всі фільтри, які використовувалися для тесту, і є можливість ще раз заглянути в лабораторію - так що я можу перевірити чи показати щось ще, якщо комусь буде цікаво.

UPD: Багато хто тут звинувачує мене у упередженості та антинауковості.
У тому, що тести позбавлені глибокої хімічної складової. Так ось, я знайшов на ютубі відео 5-річної давнини, де поляк Daniel Hapu докладніше та професійніше порівнює глеки.
І там Аквафор теж на крок попереду.