Cómo funciona la ósmosis inversa: el principio de funcionamiento de los dispositivos de purificación de agua fina
Entre los sistemas domésticos para preparar agua potable para consumo, recientemente apareció una nueva opción, que se llama ósmosis inversa. Este conjunto de filtros y una membrana especial cuesta mucho, pero puede dar posibilidades a casi cualquier análogo.
¿Tiene sentido desembolsar? Para obtener la respuesta a esta pregunta, debe averiguar cómo funciona la ósmosis inversa y luego correlacionar los costos y el resultado. Con nuestra ayuda, el proceso de familiarizarse con un sistema de tratamiento avanzado será mucho más rápido y más eficiente.
Hemos recopilado y sistematizado para usted toda la información útil y confiable sobre la planta de tratamiento de agua con membrana. Para completar la percepción, complementamos el material de texto con diagramas, ilustraciones y videos con recomendaciones para futuros clientes.
El contenido del artículo:
Trabajar ósmosis inversa
El proceso de ósmosis se basa en la propiedad del agua para nivelar el nivel de impurezas en soluciones separadas por una membrana. Los agujeros en esta membrana son tan pequeños que solo las moléculas de agua pueden pasar a través de ellos.
Si en una parte de dicho recipiente hipotético aumenta la concentración de impurezas, el agua comenzará a fluir allí hasta que se iguale la densidad del líquido en ambas partes del recipiente.
La ósmosis inversa da exactamente el resultado opuesto. En este caso, la membrana se usa no para igualar la densidad del líquido, sino para recoger agua limpia por un lado y una solución saturada de impurezas por el otro. Es por eso que este proceso se llama ósmosis inversa.
Todas estas características químicas son de poco interés para los compradores, especialmente para aquellos que no conocen demasiado la ciencia. Es suficiente que comprendan que el centro del sistema de ósmosis inversa es una membrana especial, cuyos poros son tan pequeños que no dejan pasar nada que exceda el tamaño de una molécula de agua, y esta es una parte importante de la contaminación contenida en el agua del grifo.
Por desgracia, la molécula de agua no es la más pequeña en la tierra, por ejemplo, las moléculas de cloro son mucho más pequeñas, por lo que también pueden filtrarse a través de la membrana. Además, el contacto con grandes suspensiones de esta membrana está contraindicado. Sus pequeños poros durante esta exposición se obstruirán rápidamente, y este elemento tendrá que ser reemplazado de inmediato.
Para evitar que esto suceda, el sistema de ósmosis inversa también incluye tres filtros adicionalespor medio del cual el agua pasa la preparación preliminar. La membrana divide el agua parcialmente purificada en dos partes desiguales. Alrededor de un tercio del volumen entrante es agua pura, que luego ingresa al tanque de almacenamiento.
Otros dos tercios del volumen de agua es la parte en la que se concentra la contaminación. Tal concentrado se descarga en la alcantarilla. Por lo general, hay un pequeño recipiente entre el tanque y el grifo. Aquí se instala un cartucho diseñado para mejorar la calidad del agua ya purificada, por ejemplo, para saturarla con minerales útiles.
Esquemáticamente, el principio de ósmosis inversa se puede describir de la siguiente manera:
- El agua fluye desde el sistema de agua a los prefiltros.
- Luego, el líquido se somete a un procedimiento de ósmosis inversa.
- El agua purificada ingresa al tanque de almacenamiento.
- El concentrado que contiene impurezas filtradas se transporta a la alcantarilla.
- El agua pura del tanque de almacenamiento ingresa al grifo para obtener agua limpia directamente o a través de dispositivos adicionales.
Por lo tanto, el sistema de ósmosis inversa es un conjunto de dispositivos que proporcionan la capacidad de obtener agua potable con un alto grado de purificación. Hasta hace poco, estos sistemas se usaban principalmente en la industria, en establecimientos de restauración públicos en establecimientos de salud, etc.
Pero debido a las crecientes demandas sobre la calidad del agua del grifo en los últimos años, los sistemas de ósmosis inversa diseñados para uso doméstico han ganado popularidad. Varían en configuración, rendimiento, tamaño del tanque de almacenamiento, etc. Los filtros y la membrana deben reemplazarse periódicamente.
¿Cómo determinar si una membrana necesita ser reemplazada? A medida que explota, sus poros se obstruyen y llega el momento en que el agua simplemente no pasa al tanque de almacenamiento. Dicha membrana tendrá que ser reemplazada en cualquier caso. Pero los expertos recomiendan reemplazarlo mucho antes.
Para determinar la calidad del agua purificada usando un sistema de ósmosis inversa, use un dispositivo electrónico - TDS-metr. Con su ayuda determina el nivel de contenido de sal en el agua.
Para el agua del grifo antes del tratamiento, este indicador puede ser de 150-250 mg / l, y después del tratamiento con tecnología de ósmosis inversa, la salinidad se considera la norma en el rango de 5-20 mg / l. Si la cantidad de sales en el agua purificada es superior a 20 mg / l, se recomienda reemplazar la membrana.
Aquellos que quieran elegir los filtros de agua utilizados en varias etapas de purificación encontrarán mucha información útil. en el siguiente artículo.
Elementos individuales del sistema.
El elemento más caro y básico del sistema de ósmosis inversa es la membrana. Es un material microporoso retorcido en una o más capas alrededor de un núcleo de plástico perforado. En la parte superior de la membrana se cierra con una cubierta protectora de plástico, que se fija mediante juntas tóricas.
El agua ingresa al cuerpo de la membrana y pasa a través de un relleno poroso. En este caso, las moléculas de agua pura penetran a través del núcleo poroso y luego se mueven hacia el tanque de almacenamiento.
Pero los contaminantes con algo de agua no pueden atravesar la barrera de membrana. Salen del extremo opuesto del bloque de membrana y se eliminan.
Como se mencionó anteriormente, el contacto directo de la membrana con agua corriente puede ser perjudicial. El hecho es que sus poros son muy pequeños, solo 0.0001 micras. La membrana no se puede quitar, enjuagar y reinstalar, como se hace con algunos filtros mecánicos gruesos.
Un artículo costoso tiene que ser reemplazado por completo cada dos o tres años. El término puede variar según las condiciones de funcionamiento de la membrana: presión en el sistema de suministro de agua, cantidad y naturaleza de la contaminación, temperatura del agua, etc.
En algunos casos, la membrana puede durar cinco años o incluso más, a veces es necesario reemplazarla después del primer año de operación.
Un factor importante en esto es la presencia de prefiltros: dos mecánicos y uno de carbono. El primer filtro mecánico corta todos los contaminantes insolubles cuyo tamaño supera las 0,5 micras. Pueden ser granos de arena, partículas de óxido y otras "mecánicas" similares.
Luego, el agua pasa a través de filtro de carbono, que contiene moléculas de varios productos químicos: compuestos de cloro, que están invariablemente presentes en el agua del grifo, así como metales pesados que han penetrado pesticidas, hierro disuelto y otras inclusiones de origen orgánico o inorgánico.
Después de eso, otro filtro mecánico de un micrón completa el tratamiento preliminar del agua.Como resultado, el agua que no contiene contaminantes puede dañar filtro de membrana o superarlo.
Estos filtros deben reemplazarse regularmente cada pocos meses. Pero cuestan varias órdenes de magnitud más baratas que la membrana, y el reemplazo oportuno puede extender significativamente su vida útil.
Un tanque acumulativo se utiliza para recoger agua purificada. Su capacidad puede variar entre 4 y 12 litros, depende del rendimiento del sistema. El acero de alta calidad se usa comúnmente para producir tales tanques. El exterior del contenedor está cubierto con una capa de esmalte duradero. Se instala una junta de silicona en el interior, que divide el tanque en dos partes.
En un lado de la junta hay agua limpia recolectada, en el otro, aire. La cantidad de aire en la cámara se puede cambiar usando un pezón ubicado en el lado del aire del tanque.
El aire crea presión adicional dentro del tanque de almacenamiento, lo que ayuda a mover el agua al grifo con la presión necesaria. Por supuesto, hay una salida en el tanque para conectar una manguera a través de la cual el agua potable se mueve hacia el grifo.
Por lo general, este grifo se instala en un fregadero. Incluso si el suministro de agua a través del sistema de suministro de agua se interrumpe por alguna razón, una cierta cantidad permanecerá en el tanque, lo que hará que el problema sea menos grave. En esta situación, para vaciar completamente el tanque de almacenamiento, tiene sentido aumentar la presión bombeando aire a través de una conexión de boquilla.
El grado de purificación del agua utilizando un sistema de ósmosis inversa lo acerca más a la destilación. En este caso, la membrana pasa moléculas de oxígeno disuelto en agua, lo que aumenta su calidad.
Para mejorar el sabor, el agua puede pasar a través de un mineralizador u otros módulos. Pero es adecuado para beber e inmediatamente después de pasar la limpieza de la membrana. No hay necesidad de hervirlo para beber.
Como un módulo adicional que mejora la calidad del agua potable, los sistemas de ósmosis inversa pueden complementarse con un mineralizador o un cartucho biocerámico. El mineralizador se usa para enriquecer el agua con sustancias útiles como calcio, sodio, magnesio, etc.
Todos estos minerales tienen un efecto positivo en el sistema nervioso y cardiovascular humano, previenen la aparición de muchas enfermedades peligrosas, estimulan el nivel normal de acidez sanguínea, etc.
El cartucho biocerámico actúa de manera diferente. Como parte de su "relleno" hay bolas que consisten en arcilla cocida y trozos de turmalina. Este mineral es capaz de ejercer un efecto extremadamente beneficioso sobre el agua. Contribuye a un cambio en la estructura del agua, que finalmente tiene un efecto beneficioso sobre el sistema endocrino y fortalece la inmunidad.
Con el tiempo, el recurso de dichos módulos adicionales se agota, requieren un reemplazo periódico. Por lo tanto, es más conveniente usar una grúa con dos válvulas.
El agua se suministra directamente desde el variador a una válvula y a la segunda a través del mineralizador. El agua enriquecida con sustancias útiles se usa solo para beber y se prepara en agua sin minerales.
Acerca de las reglas para elegir un sistema de purificación de agua para un sistema autónomo de suministro de agua de una casa privada, uno de los artículos populares nuestro sitio
Ventajas y desventajas de la ósmosis inversa.
Un alto grado de purificación y la calidad garantizada del agua potable son las principales ventajas de los sistemas de ósmosis inversa. Se estima que el contenido de sustancias extrañas en el agua purificada por este método es diez veces menor que la tasa mínima permitida. Las características de diseño de la membrana evitan la entrada accidental de contaminantes en la corriente de agua purificada.
Dicha agua se puede consumir de forma segura para beber y cocinar, se puede dar a niños y mascotas. Para la salud, el agua obtenida por tecnología de ósmosis inversa es mucho más beneficiosa que el agua de grifo hervida. Los acuaristas usan esa agua para complementar el volumen de los acuarios sin asentarse.
A pesar de un diseño más complejo en comparación con los filtros domésticos convencionales, instalación de tales sistemas realizado sin ningún problema. Todo lo necesario para la instalación generalmente se suministra. Casi todos los elementos o sus modificaciones se pueden comprar por separado.
El sistema no ocupa demasiado espacio, la mayoría de las veces el tanque y un conjunto de filtros con membrana se fijan directamente debajo del fregadero. Un grifo compacto para agua potable, montado en el fregadero, generalmente se adapta perfectamente al interior.
La principal desventaja de los sistemas de ósmosis inversa es el alto costo inicial del kit. El mantenimiento adicional del sistema también requerirá el costo de reemplazar los cartuchos de filtro, pero cuestan mucho menos.
Cada pocos años, será necesario reemplazar la membrana, cuyo precio puede ser de alrededor de $ 50. Pero los cálculos muestran que, como resultado, el costo del agua limpia le costará a la familia menos que comprar agua potable a proveedores externos.
Otra característica del sistema de ósmosis inversa, que con un estiramiento puede considerarse un inconveniente, es la baja productividad. El agua purificada se filtra a través de la membrana muy lentamente, la capacidad estándar de la membrana es de aproximadamente 150-300 litros por día.
Además, más de la mitad del agua que proviene del suministro de agua va al alcantarillado, lo que en cierta medida afecta la cantidad de facturas de servicios públicos.
Pero si el volumen del tanque de almacenamiento se selecciona correctamente, pueden surgir problemas por un corto tiempo solo cuando el sistema se inicia inmediatamente después de la instalación o después de un largo período de inactividad con un tanque de almacenamiento vacío.
Artículo relacionado recomendado: Osmosis inversa: el daño y los beneficios de la purificación por membrana del agua del grifo.
¿Cómo elegir un modelo adecuado?
Los tamaños de los elementos de los sistemas de ósmosis inversa generalmente corresponden a un determinado estándar, pero no siempre. El uso de un sistema con parámetros estándar proporciona una selección más amplia de elementos reemplazables. La práctica muestra que los productos de producción nacional, que son más baratos que los análogos extranjeros, no difieren mucho en calidad de estos últimos.
Por supuesto, es mejor realizar una compra directamente del fabricante, de un distribuidor verificado o en una tienda confiable. Los buenos sistemas de ósmosis inversa tienen un certificado técnico, una garantía oficial, instrucciones detalladas de instalación y operación, así como certificados de calidad.
Las dimensiones del tanque de almacenamiento dependen de las necesidades de la familia, así como del tamaño del espacio en el que se instalará el dispositivo. La capacidad máxima será adecuada para la casa en la que vive una familia numerosa, los más populares son los tanques de unos 8-10 litros.
Un indicador importante está funcionando. presión en el sistema de suministro de agua. El indicador óptimo es de 2,8 bar. Si la presión es demasiado baja, tiene sentido comprar un sistema de ósmosis inversa con una bomba incorporada que proporcione suficiente presión para el agua potable. Si la presión en el suministro de agua es mucho mayor, deberá instalar un engranaje reductor de presión.
La membrana del sistema de ósmosis inversa requiere la atención más cuidadosa. Este elemento debe ser de alta calidad y con un rendimiento adecuado. Para una familia pequeña, la cifra óptima es de aproximadamente 7 litros por hora.
No tiene sentido pagar de más por una membrana más productiva si no es necesario. A modo de comparación: un dispositivo con una capacidad de 15 litros por hora satisface fácilmente las necesidades de agua limpia de una pequeña empresa de catering.
Un kit se considera estándar, que incluye cinco pasos principales de limpieza: tres prefiltros, una membrana y un postfiltro. El contenido de este último elemento puede variar.
Ya se ha mencionado el mineralizador y el cartucho biocerámico. La instalación de un cartucho que contiene cáscara de coco, carbón activado e iones de plata también se considera una solución popular.
Estas sustancias desinfectan el agua, además la purifican y le dan un sabor agradable. Otra opción interesante para el tratamiento posterior del agua es un desinfectante ultravioleta. Algunos modelos de sistemas de ósmosis inversa le permiten usar varios cartuchos diferentes al mismo tiempo.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Video # 1. Una descripción general de los principios de funcionamiento de los sistemas de ósmosis inversa se puede encontrar aquí:
Video # 2. Este video describe en detalle el funcionamiento de dicho sistema utilizando el ejemplo del modelo Geyser Prestige M:
Video # 3. Este video le permite comparar las características de los filtros de flujo y los sistemas de ósmosis inversa:
Los sistemas de ósmosis inversa son una forma confiable y conveniente de proporcionar a su hogar suficiente agua potable limpia. Sí, los precios de estos dispositivos siguen siendo altos, pero son más que rentables, ya que el agua potable limpia reduce el riesgo de muchas enfermedades y mejora la calidad de vida.
¿Quiere hablar sobre su experiencia personal al instalar y operar un sistema de ósmosis inversa? Hay información que desea compartir con nosotros y los visitantes del sitio, ¿tiene alguna pregunta? Por favor, deje comentarios en el bloque ubicado debajo del texto del artículo.
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Hace dos años decidí comprar un filtro de agua.Y decidí conectarme en línea para ver cuál es mejor elegir. Dios mío, cuánta información cayó en mi cabeza. El precio no fue un problema para mí. Quería comprarlo con ósmosis inversa, pero dicen que allí se obtiene agua destilada. Me asustó lejos. Compré el habitual "Aquaphor". Ahora estoy pensando de nuevo.
Todavía recuerdo cómo elegí un filtro de agua. No había información exacta en ninguna parte: cuál es mejor y cuál es peor. Algunos dijeron que la ósmosis inversa es una estafa para obtener más dinero. Pensé mucho si comprar o no. Y luego resultó que no tenía suficiente espacio debajo del fregadero, y esto me facilitó la elección. Por lo tanto, tomé un filtro regular y económico, que uso y siembro el día.
El segundo año uso Aquaphor Osmo 50. El agua es limpia y sabrosa. No hay escala en absoluto en la tetera.
Feliz como un elefante.
Maldición, algo sobre 50 dólares te doblaste. ¿Quizás es algún tipo de modelo de membrana costoso? En serio, lo vi a la venta en el mismo aquaphor por 1.500 y, por cierto, algunos tienen agua tan mala que cambian esta membrana una vez al año.
Sí, de hecho, la frecuencia de reemplazo de membrana depende directamente de la calidad del agua. El precio de este artículo depende del modelo. Está claro que en un sistema por 200 dólares una membrana no costará 50. Pero en un sistema de ósmosis inversa por más de 1000 dólares esto podría ser. En este sentido, no todo es tan simple.
Cita: "Para la salud, el agua obtenida utilizando la tecnología de ósmosis inversa es mucho más beneficiosa que el agua del grifo hervida".
Oh bah. Ni siquiera entiendo qué escribir. En general, se puede decir qué utilidad del agua destilada hervida. La buena salud y el agua hervida NO son compatibles. Cuando hierve, el agua cambia su estructura cristalina por completo: es agua MUERTA. Beba agua hervida: elimine su inmunidad. Todos los que beben solo agua hervida tienen un ramo de enfermedades crónicas, complicaciones de TODO el organismo y no entienden la razón de dónde obtuvieron todo esto.
¿Estás viendo películas en REN TV? ¿O la misma película supuestamente de los japoneses sobre las maravillas del agua? Durante mucho tiempo se ha negado que todo esto no tenga fundamento científico.
Sin embargo, de alguna manera tienes razón. Beber agua perfectamente pura no es muy bueno. Por ejemplo, aquellos mismos turistas que van de excursión en invierno y derriten la nieve como agua, siempre deben llevar electrolitos y aditivos minerales en polvo con ellos. Porque no puedes vivir mucho tiempo con nieve derretida y puedes socavar severamente tu salud.
Otro punto es que a menudo en los sistemas de filtración colocan varios "concentradores" - mineralizadores, que sirven solo para estos fines. Es simplemente importante estudiar completamente todo por adelantado para no envenenar el sudor. Después de todo, nadie verificará después de usted lo que bebe allí.
¿No le parece ridículo que el agua hervida esté "muerta"? ¡Esto significa automáticamente que consumimos alimentos y bebidas preparados con agua muerta! ¡Esto está lejos del caso!
Muchos también hablan de agua destilada y purificada mediante ósmosis inversa. Pero no es necesario engañar a las personas, el agua purificada no contiene impurezas y es absolutamente segura. Sí, no contiene minerales ni sales, pero todo esto lo puede obtener el cuerpo humano de otros productos alimenticios.
Sistema normal, por supuesto, el agua es super. Puede hacerlo hielo en el refrigerador, en un plato limpio, por supuesto, y no habrá dolor de garganta, es estéril.
"La principal desventaja de los sistemas de ósmosis inversa es el alto costo inicial del kit" ... Una declaración controvertida. ¡La salud es más importante!
El inconveniente más importante de tales sistemas es la incapacidad de restablecer el equilibrio óptimo del contenido de sal incluso con la ayuda de minerales (ver anexo). Y sin sales de dureza general (iones Ca2 + y Mg2 +), será malo para nosotros. Con el tiempo, aparecerá osteoporosis, etc.
P.S.Como soy analista químico, después de limpiar el agua en un sistema con un mineralizador, inmediatamente hice un análisis de la dureza total: el resultado es <0.02 mEq / l, es decir casi destilado La norma fisiológica según SanPin para el agua envasada es un mínimo de 1,5 mEq / l (ver archivo).