آیا آب ازن همان آب اسمز معکوس است؟

خیر، آب ازن و آب اسمز معکوس یکی نیستند. آنها از طریق فرآیندهای کاملاً متفاوت تولید می شوند، بر روی اصول کاملاً متفاوت کار می کنند و اهداف متمایز را دنبال می کنند. آب اسمز معکوس (RO) نتیجه یک فرآیند فیلتراسیون فیزیکی است که آلاینده های محلول را از آب با فشار دادن آن از طریق یک غشای نیمه تراوا حذف می کند. آب ازن آب معمولی است - اغلب قبلاً فیلتر شده - که گاز ازن (O3) عمداً در آن حل شده است تا محلول ضد عفونی کننده یا اکسید کننده ایجاد شود. آدم چیزهایی را از آب می برد. دیگری چیزی به آب اضافه می کند. این تمایز اصلی است.

چگونه آب اسمز معکوس تولید می شود

اسمز معکوس یک فناوری تصفیه آب است که با استفاده از فشار، مولکول‌های آب را از طریق یک غشای نیمه تراوا با منافذ به اندازه‌ای کوچک که مانع عبور نمک‌های محلول، فلزات سنگین، باکتری‌ها، ویروس‌ها و بیشتر ترکیبات آلی می‌شود، فشار می‌دهد. غشا مورد استفاده در سیستم های RO مسکونی و تجاری معمولاً دارای اندازه منافذ تقریباً است 0.0001 میکرون - بسیار کوچکتر از منافذ 0.1 تا 0.5 میکرون غشاهای اولترافیلتراسیون استاندارد.

فرآیند به صورت زیر عمل می کند: آب منبع تحت فشار (معمولاً بین 40 تا 80 psi برای واحدهای مسکونی) به سیستم تغذیه می شود. مولکول های آب از غشاء عبور کرده و به صورت تراوش خالص جمع آوری می شوند. آلاینده‌هایی که نمی‌توانند از غشاء عبور کنند در یک جریان دفعی متمرکز می‌شوند - که اغلب آب نمک نامیده می‌شود - که دفع می‌شود. یک سیستم RO خانگی استاندارد تقریباً هدر می رود 3 تا 4 گالن آب به ازای هر 1 گالن آب تصفیه شده تولید می شود اگرچه مدل های با راندمان بالا این نسبت را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیده اند.

یک سیستم RO مسکونی چند مرحله ای معمولی شامل موارد زیر است:

• یک پیش فیلتر رسوبی برای حذف ذرات، زنگ زدگی و کثیفی که غشا را مسدود می کند.
• یک یا چند فیلتر کربن بلوک برای حذف کلر و کلرامین هایی که باعث تخریب غشاء می شوند.
• خود غشا RO که بخش عمده ای از حذف آلاینده های محلول را انجام می دهد
• فیلتر پولیش پس از کربن برای بهبود طعم و از بین بردن هر گونه بوهای باقی مانده قبل از رسیدن آب به شیر

آب RO بطور قابل توجهی خالص است. به طور معمول حذف می کند 95 تا 99 درصد کل جامدات محلول (TDS) از جمله سرب، آرسنیک، نیترات، فلوراید، کلر، کروم و بیشتر باقی مانده های دارویی. آب حاصل TDS بسیار پایینی دارد - اغلب زیر 50 قسمت در میلیون (ppm) - در مقایسه با آب معمولی شهری که ممکن است بسته به منبع بین 100 تا 500 ppm یا بالاتر باشد.

از آنجایی که RO تقریباً تمام مواد معدنی، از جمله مواد مفید مانند کلسیم و منیزیم را حذف می کند، آب کمی اسیدی است - معمولاً با pH بین 5.0 و 7.0 . بسیاری از صاحبان سیستم RO یک مرحله معدنی سازی مجدد را بعد از غشاء اضافه می کنند تا مقداری مواد معدنی را بازیابی کنند و PH را به سمت خنثی برگردانند.

چگونه آب ازن تولید می شود

آب ازن با حل کردن گاز ازن (O3) در آب تولید می شود. ازن یک شکل سه اتمی از اکسیژن است - سه اتم اکسیژن به هم متصل شده اند - و یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است. پتانسیل اکسیداسیون آن تقریباً است 2.07 ولت ، در مقایسه با 1.36 ولت برای کلر. این امر اوزون را به یکی از موثرترین ضدعفونی‌کننده‌های موجود بدون باقی ماندن بقایای شیمیایی تبدیل می‌کند.

دو روش اصلی برای تولید ازن برای تزریق آب وجود دارد:

• ترشحات کرونا: تخلیه الکتریکی از هوای خشک یا اکسیژن خالص عبور می کند و مولکول های O2 را تقسیم می کند. برخی از اینها دوباره به O3 ترکیب می شوند. این روش غالب در تولید کننده های ازن تجاری و صنعتی است که قادر به تولید ازن در غلظت های 1% تا 14% وزنی است.
• اشعه ماوراء بنفش (UV): نور فرابنفش با طول موج تقریبی 185 نانومتر، اکسیژن اتمسفر را به ازن تبدیل می کند. این روش غلظت ازن کمتری تولید می‌کند اما ساده‌تر و ارزان‌تر است و در دستگاه‌های مصرف‌کننده کوچک رایج است.

پس از تولید، گاز ازن از طریق حباب یا به آب تزریق می شود. آب ازن حاصل عمر فعال بسیار کوتاهی دارد. ازن ذاتاً ناپایدار است و به سرعت به اکسیژن (O2) تجزیه می شود - با نیمه عمر در آب تمیز در دمای اتاق تقریباً 20 تا 30 دقیقه . در دماهای بالاتر یا در آب با محتوای آلی بالا، تجزیه حتی سریعتر اتفاق می افتد. این ناپایداری به همین دلیل است که آب ازن را نمی توان مانند آب RO در بطری و ذخیره کرد - برای حداکثر اثربخشی باید در عرض چند دقیقه از آماده سازی استفاده شود.

pH آب ازن نزدیک به خنثی باقی می ماند - معمولاً بین 6.5 تا 7.5 - زیرا افزودن ازن به خودی خود غلظت یون هیدروژن آب را تغییر قابل توجهی نمی دهد. این یکی دیگر از تمایز واضح از آب قلیایی و همچنین از آب RO است که همانطور که اشاره شد کمی اسیدی است.

مقایسه کنار هم: آب ازن در مقابل آب اسمز معکوس

آب اوزون چه کاری انجام می دهد که آب RO نمی تواند

قدرت اولیه آب ازن، تخریب میکروبی فعال است. هنگامی که ازن با باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها یا سایر عوامل بیماری زا تماس پیدا می کند، به دیواره سلولی آنها حمله می کند و DNA و RNA آنها را مختل می کند و آنها را در سطح مولکولی از بین می برد. این به سرعت اتفاق می افتد - زمان تماس فقط 30 ثانیه تا چند دقیقه در غلظت های معمولی برای دستیابی به بیش از 99.99 درصد غیرفعال سازی پاتوژن های رایج مانند E. coli، سالمونلا، کریپتوسپوریدیوم و حتی بسیاری از ویروس ها کافی است.

آب RO، در مقابل، منفعل است. این میکروارگانیسم ها را از بین نمی برد - از نظر فیزیکی آنها را از عبور از غشاء محروم می کند. باکتری‌ها و ویروس‌هایی که در سمت پایین‌دست غشای RO آسیب‌دیده فرود می‌آیند، یا پس از فیلتراسیون مخازن ذخیره‌سازی را مستعمره می‌کنند، توسط آب RO از بین نمی‌روند. استفاده از آب ازن روی همان سطوح یا محصولات آلوده به طور فعال تهدید را از بین می برد.

تولید شستشو

سازمان غذا و داروی ایالات متحده ازن را به عنوان ماده تماس با غذا در سال 2001 تأیید کرد. غذاسازهای تجاری از آب ازن برای شستشوی محصولات تازه استفاده می کنند و بارهای پاتوژن سطحی را کاهش می دهند. 90% تا 99% در مقایسه با آب ساده شستن همان محصول با آب RO می‌تواند کثیفی‌های سطحی را از بین ببرد و از طریق رقیق‌سازی مقداری آلودگی را کاهش دهد، اما به‌طور فعال پاتوژن‌ها را مانند آب ازن از بین نمی‌برد.

ضد عفونی سطح

آب ازن در بیمارستان ها، مراکز پردازش مواد غذایی، کلینیک های دندانپزشکی و آشپزخانه های تجاری برای ضدعفونی سطوح استفاده می شود. پاتوژن ها را روی میزها، تجهیزات و سطوح تماس با غذا بدون برجای گذاشتن بقایای شیمیایی از بین می برد - چیزی که ضدعفونی کننده های مبتنی بر کلر نمی توانند ادعا کنند. پس از تجزیه ازن، تنها اکسیژن خالص باقی می ماند. آب RO هیچ قابلیت ضد عفونی کننده ای ندارد و در هیچ زمینه بهداشتی جایگزین مناسبی نخواهد بود.

کاربردهای دندانپزشکی و زخم

برخی از روش های دندانپزشکی از آب ازن برای آبیاری پاکت های پریودنتال و کانال های ریشه استفاده می کنند و از خواص ضد میکروبی آن بدون سمیت ضد عفونی کننده های شیمیایی قوی تر استفاده می کنند. آبیاری زخم با آب ازن نیز در محیط های بالینی مورد مطالعه قرار گرفته است. آب RO - هر چند بسیار خالص - فاقد قابلیت ضد عفونی فعال است که آب ازن را در این زمینه های بالینی مفید می کند.

چه RO آب که آب اوزون نمی تواند

اسمز معکوس در حذف آلاینده های شیمیایی محلول برتری دارد - مقوله ای که آب ازن اساساً هیچ فایده ای ندارد. ازن می تواند برخی از ترکیبات آلی و برخی فلزات را اکسید کند (باعث رسوب و فیلتر شدن آنها شود)، اما آنها را از نظر فیزیکی از آب خارج نمی کند. یک لیوان آب ازن که از آب لوله کشی به شدت آلوده ساخته شده است، همچنان حاوی سرب، آرسنیک، نیترات یا فلوراید محلول در آب منبع است.

حذف فلزات سنگین

سیستم های RO یکی از موثرترین فناوری های مسکونی برای حذف فلزات سنگین از آب آشامیدنی است. نرخ حذف سرب معمولاً بیشتر است 95% تا 99% . حذف آرسنیک به شکل بستگی دارد - آرسنیک V در 85٪ تا 95٪ حذف می شود، در حالی که آرسنیک III قبل از اینکه غشای RO بتواند به طور موثر آن را حذف کند، نیاز به پیش اکسیداسیون دارد (گاهی اوقات با استفاده از ازن به دست می آید). نرخ حذف Chromium VI به همین ترتیب بالا است. هیچ مقدار تصفیه آب ازن به این سطح از حذف فلز محلول نمی رسد.

کاهش نیترات و فلوراید

نیترات های حاصل از رواناب کشاورزی یک نگرانی قابل توجه در آب چاه در بسیاری از مناطق روستایی ایالات متحده است. سطوح بالای نیترات خطرات خاصی برای نوزادان ایجاد می کند. سیستم های RO می توانند غلظت نیترات را کاهش دهند 83% تا 92% ، آنها را به یکی از معدود فناوری های مسکونی مقرون به صرفه تبدیل می کند که به طور معناداری این نوع آلودگی را برطرف می کند. حذف فلوراید توسط RO معمولاً بین 85 تا 92 درصد است. ازن هیچ مکانیزمی برای حذف نیترات یا فلوراید از آب ندارد.

حذف دارویی و میکروپلاستیک

آلاینده های نوظهور مانند باقی مانده های دارویی، هورمون ها و میکروپلاستیک ها در منابع آب شهری در سراسر جهان شناسایی شده اند. غشاهای RO به دلیل اندازه منافذ بسیار کوچکشان در حذف این ترکیبات بسیار موثر هستند. مطالعات نشان داده اند که فیلتراسیون RO می تواند بیشتر از 90 درصد میکروپلاستیک ها و بیشتر ترکیبات دارویی از آب آشامیدنی. ازن می تواند برخی از ترکیبات دارویی را از طریق اکسیداسیون تجزیه کند، اما به طور فیزیکی میکروپلاستیک ها را حذف نمی کند و تمام باقی مانده های دارو را به طور مداوم از بین نمی برد.

قابلیت اطمینان طولانی مدت آب آشامیدنی

آب RO را می توان از قبل تولید کرد و در یک مخزن تمیز برای ساعت ها یا روزها بدون کاهش معنی دار کیفیت ذخیره کرد. پایدار، قابل حمل است و به عنوان منبع آب آشامیدنی اولیه برای خانوارهایی که آب لوله کشی آلوده دارند مناسب است. آب ازن در عرض 20 تا 30 دقیقه تجزیه می شود و نمی تواند این نقش را به طور قابل اعتماد ایفا کند. شما نمی توانید صبح ها یک پارچ آب ازن درست کنید و آن را با خیال راحت در عصر بنوشید - تا آن زمان، ازن مدت هاست که تجزیه شده است، و تنها چیزی که باقی می ماند همان چیزی است که منبع آب در وهله اول موجود است.

چگونه Ozone and Reverse Osmosis Are Used Together

در تصفیه آب صنعتی و سیستم های شهری در مقیاس بزرگ، ازن و اسمز معکوس اغلب به صورت متوالی استفاده می شوند - نه به عنوان جایگزین برای یکدیگر بلکه به عنوان مراحل مکمل. این رویکرد ترکیبی در تولید آب بطری‌شده، سیستم‌های آب فوق‌خالص تولید نیمه‌رسانا، و تأسیسات احیای فاضلاب پیشرفته رایج است.

یک توالی درمان یکپارچه معمولی ممکن است به صورت زیر عمل کند:

1. آب منبع برای کاهش بار آلی و کلر وارد مرحله پیش تصفیه از جمله فیلتراسیون رسوب و فیلتر کربن می شود.
2. ازن برای اکسید کردن ترکیبات آلی، غیرفعال کردن میکروارگانیسم‌ها و تبدیل آلاینده‌های دشوار مانند آرسنیک III به شکل‌هایی که غشای RO می‌تواند به طور مؤثرتری حذف کند، به آب از پیش تصفیه شده اعمال می‌شود.
3. آب ازن شده از غشای RO عبور می کند که مواد جامد محلول، محصولات جانبی باقیمانده ازن و هر گونه آلاینده باقی مانده را حذف می کند.
4. در برخی از سیستم ها، مرحله نهایی ضدعفونی ازن یا UV بعد از RO اعمال می شود تا اطمینان حاصل شود که آب محصول از نظر میکروبیولوژیکی قبل از ذخیره سازی یا توزیع ایمن است.

این ادغام یک نکته کلیدی را برجسته می کند: آب ازن و آب RO فن آوری های رقیب نیستند - آنها مشکلات مختلفی را در مراحل مختلف فرآیند تصفیه برطرف می کنند. ازن تهدیدات بیولوژیکی و ترکیبات شیمیایی قابل اکسید شدن را کنترل می کند. RO نمک ها، فلزات و ذرات محلول را کنترل می کند. آنها با هم آب با خلوص استثنایی تولید می کنند.

شایان ذکر است که ازن باید قبل از غشاهای RO به طور کامل تجزیه یا حذف شود، زیرا ازن می تواند مواد غشایی خاص - به ویژه غشاهای استات سلولز را تجزیه کند. غشاهای کامپوزیت لایه نازک (TFC) که در اکثر سیستم‌های RO مدرن استفاده می‌شوند، مقاومت بهتری نسبت به ازن دارند، اما همچنان نباید در معرض غلظت بالای ازن برای دوره‌های طولانی‌مدت بدون در نظر گرفتن طراحی سیستم باشند.

آلاینده هایی که هر فناوری کنترل می کند: یک تفکیک تفصیلی

هزینه و عملی بودن: ملاحظات استفاده خانگی

برای صاحبان خانه هایی که بین این فناوری ها برای کیفیت آب خانگی تصمیم می گیرند، تفاوت های عملی قابل توجه است.

هزینه های سیستم اسمز معکوس

یک سیستم استاندارد RO مسکونی زیر سینک بین دو هزینه است 150 و 600 دلار برای خود واحد، با نصب 100 تا 300 دلار در صورت نیاز به لوله کش اضافه می شود. هزینه های تعویض مداوم فیلتر معمولاً 50 تا 150 دلار در سال بسته به سیستم و کیفیت آب محلی است. برخی از سیستم‌های RO کل خانه که برای تصفیه آب ورودی به خانه طراحی شده‌اند، هزینه نصب آن‌ها بین 1000 تا 5000 دلار یا بیشتر است. هدررفت آب مرتبط با RO یک هزینه عملیاتی واقعی است - یک خانواده چهار نفره که از یک سیستم استاندارد RO استفاده می کنند ممکن است 800 تا 1500 گالن آب در ماه را هدر دهند، بسته به نسبت کارایی سیستم.

هزینه های مولد آب ازن خانگی

ژنراتورهای آب ازن درجه مصرف کننده برای مصارف خانگی از 30 تا 400 دلار برای واحدهای دستی یا کانتر. واحدهای توانمندتر با خروجی ازن بالاتر و طرح‌های جریان عبوری در انتهای بالاتر این محدوده قرار دارند. هیچ کارتریج فیلتری برای تعویض وجود ندارد، که هزینه های جاری را بسیار پایین نگه می دارد. با این حال، این دستگاه‌ها هدف متفاوتی از سیستم‌های RO دارند - آنها ابزاری برای ضدعفونی کردن مواد غذایی و سطوح هستند، نه برای تولید آب آشامیدنی خالص با محتوای جامد محلول کاهش یافته.

که برای خانواده شما مناسب است

اگر نگرانی اصلی شما کیفیت شیمیایی آب آشامیدنی شما است - حذف سرب، نیترات، فلوراید یا سایر آلاینده‌های محلول - یک سیستم RO مستقیماً به این موضوع رسیدگی می‌کند و آب ازن نمی‌کند. اگر نگرانی اصلی شما ایمنی میکروبی برای تهیه غذا و بهداشت سطحی است، یک دستگاه تولید کننده آب ازن ابزاری کاربردی و مقرون به صرفه است. بسیاری از خانوارها از هر دو بهره می برند و برای اهداف مورد نظر خود استفاده می شوند.

مشخصات ایمنی هر نوع آب

آیا آب ازن برای نوشیدن بی خطر است؟

آب ازن تولید شده در غلظت های مورد استفاده در تصفیه آب شهری - به طور معمول 0.1 تا 1.0 میلی گرم در لیتر (0.1 تا 1.0 ppm) - برای نوشیدن بی خطر در نظر گرفته می شود. مقدار دستورالعمل سازمان بهداشت جهانی برای ازن در آب آشامیدنی 0.05 میلی گرم در لیتر بر اساس رویکرد حاشیه ایمنی است، اگرچه آب تصفیه شده به دلیل تجزیه سریع در حین توزیع معمولاً با ازن بسیار کمتری به دست مصرف کننده می رسد. تولیدکننده‌های آب ازن مصرفی که غلظت‌های بالاتری را برای شستشوی مواد غذایی تولید می‌کنند، نباید برای تولید آب آشامیدنی با خروجی کامل استفاده شوند - آب یا باید به سرعت مصرف شود یا قبل از نوشیدن اجازه دهید از گاز خارج شود.

یک نکته ایمنی عملی برای کاربران خانگی: برخی از ژنراتورهای ازن هوای غنی از ازن را به عنوان یک محصول جانبی تولید می کنند. استاندارد کیفیت هوای فضای باز EPA برای ازن است 0.070 ppm در یک میانگین 8 ساعته . کارکردن ژنراتورهای ازن در فضاهای محدود و با تهویه ضعیف می تواند از این آستانه فراتر رفته و باعث تحریک تنفسی شود. تهویه خوب در حین استفاده مهم است.

آیا آب RO برای نوشیدن طولانی مدت بی خطر است؟

آب RO از نظر شیمیایی بسیار خالص است اما فاقد مواد معدنی است. مصرف طولانی مدت آب بسیار غیر معدنی به عنوان تنها منبع هیدراتاسیون توسط WHO مورد مطالعه قرار گرفته است، که نگرانی های بالقوه ای از جمله افزایش کمبود مواد معدنی رژیم غذایی در صورتی که رژیم غذایی از نظر مواد معدنی نیز فقیر باشد، اثر کمی خورنده تر در لوله کشی به دلیل محتوای کم مواد معدنی و تغییر طعم احتمالی که برخی آن را کمتر خوش طعم می دانند، ذکر کرده است. با این حال، برای اکثر افرادی که رژیم غذایی متنوعی دارند، سهم مواد معدنی آب نسبت به منابع غذایی ثانویه است و آب RO که به عنوان بخشی از یک رژیم غذایی معمولی مصرف می‌شود هیچ خطری برای سلامتی ندارد. بسیاری از تولید کنندگان سیستم RO فیلترهای رمینرالیزاسیون اختیاری را ارائه می دهند که کلسیم، منیزیم و پتاسیم را دوباره به آب تصفیه شده اضافه می کنند.

سردرگمی از کجا می آید - و چرا مهم است

سردرگمی بین آب ازن و آب RO اغلب از زبان بازاریابی گسترده در مورد "آب تصفیه شده" و "آب تمیز" ناشی می شود. هر دو محصول با حذف مواد مضر از آب مرتبط هستند، که باعث می شود برخی از مصرف کنندگان آنها را با هم گروه کنند. اما مکانیسم ها، خروجی ها و موارد استفاده اساساً متفاوت است.

برخی از شرکت‌های آب بطری در فرآیند تولید خود از تصفیه ازن و فیلتراسیون RO استفاده می‌کنند، که وقتی این عبارات با هم روی برچسب‌ها ظاهر می‌شوند، به سردرگمی می‌افزایند. در این موارد، مرحله RO مواد جامد محلول و آلاینده های شیمیایی را حذف می کند، در حالی که مرحله ازن، ضدعفونی میکروبی نهایی را قبل از بطری انجام می دهد. ازن تضمین می کند که آب تصفیه شده RO قبل از مهر و موم شدن بطری توسط باکتری ها آلوده نمی شود. محصول نهایی در بطری اساساً آب تصفیه شده با RO است که ازن از آن تجزیه شده است - آب بسیار خالص و کم معدنی را پشت سر می گذارد.

درک اینکه اینها مکمل هستند و نه معادل، به مصرف کنندگان کمک می کند تا تصمیمات بهتری بگیرند. کسی که می‌خواند ازن برای تصفیه آب استفاده می‌شود و تصور می‌کند که این بدان معناست که آب لوله‌کشی او به روشی که RO آب را تصفیه می‌کند، «تصفیه شده با ازن» شده است، احتمالاً از کاهش واقعی آلاینده‌های محلول که تنها از درمان ازن تجربه می‌کنند، ناامید می‌شود. برعکس، کسی که سیستم RO را نصب می کند و تصور می کند که این سیستم ایمنی میکروبی شستشوی محصولات خود را نیز کنترل می کند، باید بداند که آب RO، در حالی که بسیار خالص است، یک ضد عفونی کننده فعال نیست.

خط پایین

آب ازن و آب اسمز معکوس یکسان نیستند و قابل تعویض نیستند. آب ازن آبی است که به عنوان یک ضد عفونی کننده فعال استفاده می شود. آب RO آبی است که آلاینده ها به صورت فیزیکی از آن حذف شده اند. اولین مورد از طریق شیمی - اکسیداسیون و تخریب میکروبی کار می کند. دوم از طریق فیزیک کار می کند - فیلتراسیون فشار در مقیاس مولکولی.

اگر با آلودگی شیمیایی در آب آشامیدنی خود سر و کار دارید - سرب، نیترات، آرسنیک، فلوراید - اسمز معکوس فناوری مورد نیاز شما است. اگر به دنبال راهی برای ضدعفونی کردن مواد غذایی، تمیز کردن سطوح یا کاهش خطر میکروبی بدون مواد ضدعفونی کننده شیمیایی هستید، آب ازن ابزار مناسب تری است. برای بالاترین کیفیت آب ممکن از لحاظ خلوص شیمیایی و ایمنی میکروبی، این دو فناوری زمانی که به‌جای جایگزینی برای یکدیگر استفاده می‌شوند، بهترین عملکرد را دارند.