Cum funcționează osmoza inversă: principiul de funcționare a dispozitivelor fine de purificare a apei

Printre sistemele de uz casnic de preparare a apei potabile pentru consum, a apărut recent o nouă opțiune, care se numește osmoză inversă.Acest set de filtre și o membrană specială costă mult, dar poate da șanse aproape oricărui analog.

Are sens să scoți mai mult? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să aflați cum funcționează osmoza inversă și apoi să comparați costurile și rezultatele. Cu ajutorul nostru, procesul de familiarizare cu sistemul avansat de tratament va merge mult mai rapid și mai eficient.

Am colectat și sistematizat pentru dumneavoastră toate informațiile utile și de încredere despre stația de tratare a apei cu membrană. Pentru a completa percepția, am completat materialul text cu diagrame, ilustrații și videoclipuri cu recomandări pentru viitorii cumpărători.

Funcționarea instalației de osmoză inversă

Procesul de osmoză se bazează pe proprietatea apei de a egaliza nivelul impurităților din soluțiile separate printr-o membrană. Găurile din această membrană sunt atât de mici încât doar moleculele de apă pot trece prin ele.

Dacă concentrația de impurități într-o parte a unui astfel de vas ipotetic crește, apa va începe să curgă acolo până când densitatea lichidului din ambele părți ale vasului este egalată.

Osmoza inversă dă exact rezultatul opus. În acest caz, membrana este folosită nu pentru a egaliza densitatea lichidului, ci pentru a colecta apă curată pe de o parte și o soluție saturată maxim cu impurități pe de altă parte. De aceea, acest proces se numește osmoză inversă.

Toate aceste caracteristici chimice sunt de puțin interes pentru cumpărători, în special pentru cei care nu sunt foarte bine versați în știință.Este suficient ca ei să înțeleagă că centrul sistemului de osmoză inversă este o membrană specială, ai cărei pori sunt atât de mici încât nu permit să treacă nimic mai mare decât dimensiunea unei molecule de apă, iar aceasta este o problemă semnificativă. parte din contaminanții conținuti în apa de la robinet.

Din păcate, molecula de apă nu este cea mai mică de pe pământ; de exemplu, moleculele de clor sunt mult mai mici, așa că se pot scurge și prin membrană. În plus, contactul cu suspensii mari este contraindicat pentru această membrană. Porii săi mici se vor înfunda rapid cu o astfel de expunere, iar acest element va trebui înlocuit imediat.

Această diagramă arată clar cele cinci etape ale epurării apei folosind un sistem de osmoză inversă: purificare preliminară prin trei filtre, o membrană și postpurificare

Pentru a preveni acest lucru, sistemul de osmoză inversă include și trei filtre suplimentare, cu ajutorul căruia apa este supusă pregătirii prealabile. Membrana împarte apa parțial purificată în două părți inegale. Aproximativ o treime din volumul de intrare este apă curată, care apoi intră în rezervorul de stocare.

Alte două treimi din volumul de apă este partea în care sunt concentrați contaminanții. Acest concentrat este evacuat în canalizare. Există de obicei un mic recipient între rezervor și robinet. Aici este instalat un cartus, care este conceput pentru a îmbunătăți calitatea apei deja purificate, de exemplu, pentru a o satura cu minerale utile.

Schematic, principiul osmozei inverse poate fi descris după cum urmează:

1. Apa vine de la sistemul de alimentare cu apă la prefiltre.
2. Lichidul trece apoi printr-o procedură de osmoză inversă.
3. Apa purificată intră în rezervorul de stocare.
4. Concentratul care conține contaminanți filtrați este transportat în canalizare.
5. Apa curată din rezervorul de stocare curge la robinetul de apă curată direct sau prin dispozitive suplimentare.

Astfel, un sistem de osmoză inversă este un set de dispozitive care asigură capacitatea de a obține apă potabilă cu un grad ridicat de purificare. Până de curând, astfel de sisteme erau utilizate în principal în industrie, unități de alimentație publică, instituții de sănătate etc.

Această diagramă arată separarea fluxului de apă purificată printr-un sistem de osmoză inversă în două fluxuri: apă curată și concentrat, care se deplasează în canalizare.

Dar datorită cerințelor tot mai mari pentru calitatea apei de la robinet, în ultimii ani sistemele de osmoză inversă concepute pentru uz casnic au devenit din ce în ce mai populare. Ele diferă în ceea ce privește configurația, performanța, dimensiunea capacității de stocare etc. Filtrele și membrana trebuie înlocuite periodic.

Cum să determinați dacă membrana trebuie înlocuită? Pe măsură ce este folosit, porii săi devin înfundați și vine un moment în care apa pur și simplu nu trece în rezervorul de stocare. O astfel de membrană va trebui înlocuită în orice caz. Dar experții recomandă înlocuirea acestuia mult mai devreme.

Sistemul de osmoză inversă constă dintr-un rezervor de stocare, un set de trei prefiltre, o membrană și un post-filtru pentru purificarea suplimentară și îmbogățirea apei.

Pentru a determina calitatea apei purificate folosind un sistem de osmoză inversă, se utilizează un dispozitiv electronic - contorul TDS. Este folosit pentru a determina nivelul de sare din apă.

Pentru apa de la robinet înainte de purificare, această cifră poate fi de 150-250 mg/l, iar după purificare folosind tehnologia de osmoză inversă, conținutul de sare este considerat a fi în intervalul 5-20 mg/l. Dacă cantitatea de săruri din apa purificată este mai mare de 20 mg/l, se recomandă înlocuirea membranei.

Cei care doresc să selecteze filtre de apă utilizate în diferite etape de purificare vor găsi o mulțime de informații utile în articolul următor.

Elemente individuale ale sistemului

Cel mai scump și de bază element al unui sistem de osmoză inversă este membrana. Este un material microporos răsucit în unul sau mai multe straturi în jurul unui miez de plastic perforat. Membrana este acoperită deasupra cu un capac de protecție din plastic, care este asigurat cu inele O.

Apa intră în corpul membranei și trece prin umplutura poroasă. În acest caz, moleculele de apă pură pătrund prin miezul poros și apoi se deplasează în rezervorul de stocare.

Dar contaminanții cu o anumită cantitate de apă nu pot depăși bariera membranară. Acestea ies de la capătul opus al blocului de membrană și sunt eliminate.

În diagramă puteți vedea compoziția membranei pentru un sistem de osmoză inversă: material poros multistrat fixat într-o carcasă de plastic în jurul unui miez perforat

După cum sa menționat anterior, contactul direct al membranei cu apa obișnuită de la robinet poate fi dăunător. Faptul este că porii săi sunt foarte mici - doar 0,0001 microni. Membrana nu poate fi îndepărtată, spălată și reinstalată, așa cum se face cu unele filtre mecanice grosiere.

Un element scump trebuie înlocuit complet la fiecare doi până la trei ani.Perioada poate varia în funcție de condițiile de funcționare ale membranei: presiunea în sistemul de alimentare cu apă, cantitatea și natura contaminanților, temperatura apei etc.

În unele cazuri, membrana poate dura cinci ani sau chiar mai mult, dar uneori trebuie înlocuită după primul an de funcționare.

Un factor important în acest caz este prezența filtrelor de precurățare: două mecanice și unul de carbon. Primul filtru mecanic elimină toți contaminanții insolubili mai mari de 0,5 microni. Acestea ar putea fi granule de nisip, particule de rugină și alte „mecanice” similare.

Apa trece apoi prin filtru de carbon, care reține molecule de diverse substanțe chimice: compuși ai clorului, care sunt prezenți invariabil în apa de la robinet, precum și metale grele, pesticide pătrunse din sol, fier dizolvat și alte incluziuni de origine organică sau anorganică.

Filtrele mecanice și de carbon dintr-un sistem de osmoză inversă necesită înlocuire la fiecare patru până la șase luni. Cartușele necesare pot fi achiziționate ca kit

După aceasta, un alt filtru mecanic de un micron completează purificarea preliminară a apei. Ca urmare, membrana primește apă care nu conține contaminanți care ar putea deteriora filtru membranar sau depășește-o.

Aceste filtre trebuie schimbate regulat la fiecare câteva luni. Dar costă cu câteva ordine de mărime mai ieftin decât o membrană, iar înlocuirea la timp poate prelungi semnificativ durata de viață a acesteia.

Un rezervor de stocare este folosit pentru colectarea apei purificate. Capacitatea acestuia poate varia intre 4-12 litri, depinde de performanta sistemului. Oțelul de înaltă calitate este de obicei folosit pentru a produce astfel de rezervoare. Exteriorul recipientului este acoperit cu un strat de email rezistent. În interior este instalată o garnitură de silicon, care împarte rezervorul în două părți.

Pe o parte a garniturii este colectata apa curata, pe cealalta este aer. Cantitatea de aer din cameră poate fi schimbată folosind un niplu situat pe partea de aer a rezervorului.

Aerul creează presiune suplimentară în interiorul rezervorului de stocare, ceea ce ajută la mutarea apei la robinet cu presiunea necesară. Desigur, rezervorul are o ieșire pentru conectarea unui furtun prin care apa potabilă se deplasează la robinet.

De obicei, acest robinet este instalat la chiuvetă. Chiar dacă alimentarea cu apă prin alimentarea cu apă este oprită dintr-un motiv oarecare, o cantitate va rămâne în rezervor, ceea ce va face problema mai puțin acută. În această situație, pentru a goli complet rezervorul de stocare, este logic să creșteți presiunea prin pomparea aerului prin racordul mamelonului.

Gradul de purificare a apei folosind un sistem de osmoză inversă o aduce mai aproape de apa distilată. În același timp, membrana permite trecerea moleculelor de oxigen dizolvate în apă, ceea ce îi îmbunătățește calitatea.

Pentru a îmbunătăți gustul, apa poate fi trecută printr-un mineralizator sau alte module. Dar este potrivit pentru băut imediat după curățarea membranei. Nu este nevoie să-l fierbeți pentru băut.

Ca modul suplimentar care îmbunătățește calitatea apei potabile, sistemele de osmoză inversă pot fi suplimentate cu un mineralizator sau un cartuş bioceramic. Mineralizatorul este folosit pentru a îmbogăți apa cu substanțe utile precum calciu, sodiu, magneziu etc.

Toate aceste minerale au un efect pozitiv asupra sistemului nervos și cardiovascular uman, previn apariția multor boli periculoase, stimulează nivelurile normale de aciditate a sângelui etc.

Un mineralizator în sistemele de osmoză inversă este folosit pentru a îmbogăți apa purificată cu minerale și pentru a o face mai sănătoasă.

Cartușul bioceramic funcționează diferit. „Umplutura” sa conține bile formate din lut copt și bucăți de turmalină. Acest mineral poate avea un efect extrem de benefic asupra apei. Ajută la schimbarea structurii apei, care în cele din urmă are un efect benefic asupra sistemului endocrin și întărește sistemul imunitar.

În timp, resursele unor astfel de module suplimentare sunt epuizate și necesită înlocuire periodică. Prin urmare, este mai convenabil să folosiți un robinet cu două supape.

O supapă este alimentată cu apă direct din rezervorul de stocare, iar a doua supapă este alimentată cu apă care a trecut prin mineralizator.Apa îmbogățită cu substanțe utile este folosită numai pentru băut și se prepară cu apă fără minerale.

Unul dintre articole populare site-ul nostru.

Avantajele și dezavantajele osmozei inverse

Un grad ridicat de purificare și calitate garantată a apei potabile sunt principalele avantaje ale sistemelor de osmoză inversă. Se estimează că conținutul de substanțe străine în apa purificată prin această metodă este de zece ori mai mic decât standardul minim admisibil. Caracteristicile de design ale membranei împiedică intrarea accidentală a contaminanților în fluxul de apă purificată.

Această diagramă demonstrează în detaliu proiectarea și principiul de funcționare a unei membrane de osmoză inversă, care vă permite să obțineți apă purificată - permeat - și să îndepărtați partea contaminată - concentrat

Această apă poate fi folosită în siguranță pentru băut și gătit; poate fi dată copiilor și animalelor de companie. Pentru sanatate, apa obtinuta folosind tehnologia de osmoza inversa este mult mai sanatoasa decat apa fiarta de la robinet. Acvariștii folosesc această apă pentru a suplimenta volumul acvariilor fără a se stabili.

În ciuda designului mai complex în comparație cu filtrele convenționale de uz casnic, instalarea unor astfel de sisteme ruleaza fara probleme. Tot ceea ce este necesar pentru instalare este de obicei inclus în kit. Aproape toate elementele sau modificările acestora pot fi achiziționate separat.

Sistemul nu ocupă prea mult spațiu; cel mai adesea rezervorul și un set de filtre cu membrană sunt fixate direct sub chiuvetă. Un robinet compact de apă potabilă instalat pe chiuvetă se potrivește de obicei perfect în interior.

Componentele unui sistem de osmoză inversă sunt de dimensiuni mici și de obicei pot fi instalate cu ușurință sub o chiuvetă.Setul include un set de furtunuri înguste pentru conectarea elementelor individuale ale sistemului

Principalul dezavantaj al sistemelor de osmoză inversă este costul inițial ridicat al trusei. Întreținerea ulterioară a sistemului va necesita, de asemenea, costul înlocuirii cartuşelor de filtrare, dar acestea costă mult mai puțin.

La câțiva ani va trebui să înlocuiți membrana, al cărei preț poate fi de aproximativ 50 de dolari, dar calculele arată că, în consecință, costul apei curate va costa în continuare familia mai puțin decât achiziționarea de apă potabilă de la furnizori terți.

Eficacitatea membranei într-un sistem de osmoză inversă scade treptat și trebuie înlocuită la fiecare câțiva ani. Această perioadă variază în funcție de condițiile de funcționare

O altă caracteristică a sistemului de osmoză inversă, care poate fi considerată un dezavantaj, este productivitatea scăzută. Apa purificată trece prin membrană foarte lent; capacitatea standard a membranei este de aproximativ 150-300 de litri pe zi.

În același timp, mai mult de jumătate din apa care provine de la alimentarea cu apă merge în sistemul de canalizare, ceea ce afectează într-o oarecare măsură suma facturilor la utilități.

Dar dacă volumul rezervorului de stocare este selectat corect, atunci problemele pot apărea pentru o perioadă scurtă de timp numai la pornirea sistemului imediat după instalare sau după o perioadă lungă de inactivitate cu rezervorul de stocare gol.

Vă recomandăm un articol pe această temă: Osmoza inversă: daune și beneficii ale epurării prin membrană a apei de la robinet.

Cum să alegi modelul potrivit?

Dimensiunile elementelor sistemelor de osmoză inversă corespund de obicei unui anumit standard, dar nu întotdeauna. Utilizarea unui sistem cu parametri standard oferă o selecție mai largă de elemente înlocuibile. Practica arată că produsele produse pe plan intern, care sunt mai ieftine decât omologii lor străini, nu diferă mult ca calitate de cele din urmă.

Cartușele de prefiltru ale sistemului de osmoză inversă, precum și membrana și post-filtrul, necesită înlocuire periodică. Nu este dificil să o faci singur în conformitate cu instrucțiunile producătorului

Desigur, este mai bine să faceți o achiziție direct de la producător, de la un dealer verificat sau de la un magazin de încredere. Sistemele bune de osmoză inversă au pașaport tehnic, garanție oficială, instrucțiuni detaliate de instalare și operare, precum și certificate de calitate.

Dimensiunea rezervorului de stocare depinde de nevoile familiei, precum și de dimensiunea spațiului în care va fi instalat dispozitivul. Un recipient de dimensiune maximă va fi potrivit pentru o casă în care locuiește o familie numeroasă; rezervoarele cu un volum de aproximativ 8-10 litri sunt considerate cele mai populare.

Un indicator important funcționează presiunea în sistemul de alimentare cu apă. Valoarea optimă este de 2,8 bar.Dacă presiunea este prea scăzută, este logic să cumpărați un sistem de osmoză inversă cu o pompă încorporată, care va oferi suficientă presiune pentru apa potabilă. Dacă presiunea în alimentarea cu apă este mult mai mare, va trebui să instalați un reductor de presiune.

Dacă elementele individuale ale sistemului de osmoză inversă au dimensiuni standard, va fi mai ușor să găsiți cartușe de schimb adecvate. Acest punct trebuie clarificat înainte de cumpărare

Membrana sistemului de osmoză inversă necesită cea mai mare atenție. Acest element trebuie să aibă o calitate constantă și o performanță adecvată. Pentru o familie mică, cifra optimă este de aproximativ 7 litri pe oră.

Nu are sens să plătiți în exces pentru o membrană mai eficientă dacă nu este necesară. Spre comparație, un dispozitiv cu o capacitate de 15 litri pe oră poate satisface cu ușurință nevoile de apă curată ale unei mici unități de catering.

Se consideră că un set standard include cinci etape principale de purificare: trei pre-filtre, o membrană și un post-filtru. Conținutul acestui ultim element poate varia.

Mineralizatorul și cartușul bioceramic au fost deja menționate mai devreme. O soluție populară este, de asemenea, considerată a fi instalarea unui cartuș care conține coji de nucă de cocos, cărbune activat și ioni de argint.

Aceste substanțe dezinfectează apa, o purifică în continuare și îi conferă un gust plăcut. O altă opțiune interesantă de post-tratare a apei este un dezinfectant cu ultraviolete. Unele modele de sisteme de osmoză inversă vă permit să utilizați mai multe cartușe diferite în același timp.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. O prezentare generală a principiilor de funcționare ale sistemelor de osmoză inversă poate fi găsită aici:

Videoclipul #2.Acest videoclip descrie în detaliu funcționarea unui astfel de sistem folosind exemplul modelului Geyser Prestige M:

Videoclipul #3. Acest videoclip vă permite să comparați caracteristicile de funcționare ale filtrelor de flux și ale sistemelor de osmoză inversă:

Sistemele de osmoză inversă sunt o modalitate fiabilă și convenabilă de a vă asigura casa cu suficientă apă potabilă curată. Da, prețurile pentru astfel de dispozitive rămân ridicate, dar se plătesc mai mult decât singure, deoarece apa potabilă curată reduce riscul apariției multor boli și îmbunătățește calitatea vieții.

Doriți să vorbiți despre experiența dumneavoastră personală în instalarea și operarea unui sistem de osmoză inversă? Aveți informații pe care doriți să le împărtășiți cu noi și vizitatorii site-ului? Aveți întrebări? Vă rugăm să lăsați comentarii în blocul aflat sub textul articolului.