Comment fonctionne l'osmose inverse: le principe de fonctionnement des appareils de purification d'eau fine

Parmi les systèmes domestiques de préparation de l'eau potable pour la consommation, une nouvelle option est récemment apparue, appelée osmose inverse. Cet ensemble de filtres et une membrane spéciale coûte cher, mais il peut donner des chances à presque n'importe quel analogue.

Est-il judicieux de débourser? Pour obtenir la réponse à cette question, vous devez découvrir comment fonctionne l'osmose inverse, puis corréler les coûts et le résultat. Avec notre aide, le processus de familiarisation avec un système de traitement avancé se déroulera beaucoup plus rapidement et plus efficacement.

Nous avons collecté et systématisé pour vous toutes les informations utiles et fiables sur la station d'épuration à membrane. Pour compléter la perception, nous avons complété le texte avec des diagrammes, des illustrations et des vidéos avec des recommandations aux futurs clients.

Travail par osmose inverse

Le processus d'osmose est basé sur la propriété de l'eau de niveler le niveau d'impuretés dans les solutions séparées par une membrane. Les trous dans cette membrane sont si petits que seules les molécules d'eau peuvent y passer.

Si dans une partie d'un tel récipient hypothétique la concentration d'impuretés augmente, l'eau commencera à y couler jusqu'à ce que la densité du liquide dans les deux parties du récipient soit égalisée.

L'osmose inverse donne le résultat opposé exact. Dans ce cas, la membrane n'est pas utilisée pour égaliser la densité du liquide, mais pour collecter de l'eau propre d'un côté et une solution saturée d'impuretés de l'autre. C'est pourquoi un tel processus est appelé osmose inverse.

Toutes ces caractéristiques chimiques intéressent peu les acheteurs, en particulier ceux qui ne connaissent pas trop la science. Il leur suffit de comprendre que le centre du système d'osmose inverse est une membrane spéciale, dont les pores sont si petits qu'ils ne laissent passer rien qui dépasse la taille d'une molécule d'eau, et c'est une part importante de la pollution contenue dans l'eau du robinet.

Hélas, la molécule d'eau n'est pas la plus petite sur terre, par exemple, les molécules de chlore sont beaucoup plus petites, de sorte qu'elles peuvent également fuir à travers la membrane. De plus, le contact avec de grandes suspensions de cette membrane est contre-indiqué. Ses petits pores lors de cette exposition vont rapidement se boucher, et cet élément devra être remplacé immédiatement.

Ce diagramme illustre cinq étapes de purification de l'eau à l'aide d'un système d'osmose inverse: nettoyage préliminaire à travers trois filtres, une membrane et post-traitement

Pour éviter que cela ne se produise, le système d'osmose inverse comprend également trois filtres supplémentairesau moyen duquel l'eau passe la préparation préliminaire. La membrane divise l'eau partiellement purifiée en deux parties inégales. Environ un tiers du volume entrant est de l'eau pure, qui pénètre ensuite dans le réservoir de stockage.

Les deux tiers du volume d'eau sont la partie dans laquelle la pollution est concentrée. Un tel concentré est rejeté dans l'égout. Il y a généralement un petit récipient entre le réservoir et le robinet. Une cartouche est installée ici, qui est conçue pour améliorer la qualité de l'eau déjà purifiée, par exemple, pour la saturer en minéraux utiles.

Schématiquement, le principe de l'osmose inverse peut être décrit comme suit:

1. L'eau s'écoule du système d'eau vers les préfiltres.
2. Ensuite, le liquide subit une procédure d'osmose inverse.
3. L'eau purifiée entre dans le réservoir de stockage.
4. Le concentré contenant des impuretés filtrées est transporté à l'égout.
5. L'eau pure du réservoir de stockage entre dans le robinet pour l'eau propre directement ou via des appareils supplémentaires.

Ainsi, le système d'osmose inverse est un ensemble d'appareils qui permettent d'obtenir de l'eau potable avec un haut degré de purification. Jusqu'à récemment, ces systèmes étaient principalement utilisés dans l'industrie, dans les établissements publics de restauration dans les établissements de santé, etc.

Ce diagramme illustre la séparation d'un flux d'eau purifiée à l'aide d'un système d'osmose inverse en deux flux: de l'eau pure et un concentré qui se déplace dans l'égout

Mais en raison des exigences croissantes sur la qualité de l'eau du robinet ces dernières années, les systèmes d'osmose inverse conçus pour un usage domestique ont gagné en popularité. Ils varient dans la configuration, les performances, la taille du réservoir de stockage, etc. Les filtres et la membrane doivent être remplacés périodiquement.

Comment déterminer si une membrane doit être remplacée? Pendant qu'il exploite, ses pores se bouchent et le moment vient où l'eau ne passe tout simplement pas dans le réservoir de stockage. Une telle membrane devra être remplacée dans tous les cas. Mais les experts recommandent de le remplacer beaucoup plus tôt.

Le système d'osmose inverse se compose d'un réservoir de stockage, d'un ensemble de trois préfiltres, d'une membrane et d'un post-filtre pour un traitement supplémentaire et un enrichissement de l'eau

Pour déterminer la qualité de l'eau purifiée à l'aide d'un système d'osmose inverse, utilisez un appareil électronique - TDS-metr. Avec son aide, déterminez le niveau de teneur en sel dans l'eau.

Pour l'eau du robinet avant traitement, cet indicateur peut être de 150 à 250 mg / l, et après traitement utilisant la technologie d'osmose inverse, la salinité est considérée comme la norme dans la plage de 5 à 20 mg / l. Si la quantité de sels dans l'eau purifiée est supérieure à 20 mg / l, il est recommandé de remplacer la membrane.

Ceux qui souhaitent choisir des filtres à eau utilisés à différentes étapes de purification trouveront de nombreuses informations utiles dans le prochain article.

Éléments individuels du système

L'élément le plus cher et le plus basique du système d'osmose inverse est la membrane. Il s'agit d'un matériau microporeux torsadé en une ou plusieurs couches autour d'un noyau en plastique perforé. Le dessus de la membrane est fermé par un couvercle de protection en plastique, qui est fixé par des joints toriques.

L'eau pénètre dans le corps de la membrane et passe à travers une charge poreuse. Dans ce cas, les molécules d'eau pure pénètrent à travers le noyau poreux puis se déplacent dans le réservoir de stockage.

Mais les contaminants avec un peu d'eau ne peuvent pas traverser la barrière membranaire. Ils sortent de l'extrémité opposée du bloc de membrane et sont éliminés.

Dans le diagramme, vous pouvez voir la composition de la membrane pour le système d'osmose inverse: un matériau poreux multicouche fixé dans un boîtier en plastique autour d'un noyau perforé

Comme mentionné précédemment, le contact direct de la membrane avec de l'eau du robinet ordinaire peut être nuisible. Le fait est que ses pores sont très petits - seulement 0,0001 microns. La membrane ne peut pas être retirée, rincée et réinstallée, comme c'est le cas avec certains filtres mécaniques grossiers.

Un article coûteux doit être complètement remplacé tous les deux à trois ans. Le terme peut varier en fonction des conditions de fonctionnement de la membrane: pression dans le système d'alimentation en eau, quantité et nature de la contamination, température de l'eau, etc.

Dans certains cas, la membrane peut durer cinq ans voire plus, il est parfois nécessaire de la remplacer après la première année de fonctionnement.

Un facteur important à cet égard est la présence de préfiltres: deux mécaniques et un au carbone. Le premier filtre mécanique coupe tous les contaminants insolubles dont la taille dépasse 0,5 microns. Il peut s'agir de grains de sable, de particules de rouille et d'autres «mécanismes» similaires.

Ensuite, l'eau passe filtre à charbon, qui contient des molécules de divers produits chimiques: les composés du chlore, qui sont invariablement présents dans l'eau du robinet, ainsi que les métaux lourds qui ont pénétré les pesticides, le fer dissous et d'autres inclusions d'origine organique ou inorganique.

Les filtres mécaniques et à charbon du système d'osmose inverse doivent être remplacés tous les quatre à six mois. Les cartouches nécessaires peuvent être achetées en kit

Après cela, un autre filtre mécanique d'un micron complète le traitement préliminaire de l'eau.En conséquence, l'eau ne contenant aucun contaminant pouvant endommager filtre à membrane ou le surmonter.

Ces filtres doivent être remplacés régulièrement tous les quelques mois. Mais ils coûtent plusieurs ordres de grandeur moins chers que la membrane, et un remplacement rapide peut prolonger considérablement sa durée de vie.

Un réservoir accumulateur est utilisé pour recueillir l'eau purifiée. Sa capacité peut varier entre 4-12 litres, elle dépend des performances du système. L'acier de haute qualité est couramment utilisé pour produire de tels réservoirs. L'extérieur du récipient est recouvert d'une couche d'émail durable. Un joint en silicone est installé à l'intérieur, qui divise le réservoir en deux parties.

D'un côté du joint, il y a de l'eau propre collectée, de l'autre - de l'air. La quantité d'air dans la chambre peut être modifiée à l'aide d'un mamelon situé sur le côté air du réservoir.

L'air crée une pression supplémentaire à l'intérieur du réservoir de stockage, ce qui aide à déplacer l'eau vers le robinet avec la pression nécessaire. Bien sûr, il y a une sortie sur le réservoir pour connecter un tuyau à travers lequel l'eau potable se déplace vers le robinet.

Habituellement, ce robinet est installé sur un évier. Même si l'approvisionnement en eau par le système d'alimentation en eau est interrompu pour une raison quelconque, une certaine quantité restera dans le réservoir, ce qui rendra le problème moins aigu. Dans cette situation, pour vider complètement le réservoir de stockage, il est logique d'augmenter la pression en pompant l'air à travers un raccord à tétine.

Le degré de purification de l'eau à l'aide d'un système d'osmose inverse la rapproche de la distillée. Dans ce cas, la membrane laisse passer des molécules d'oxygène dissous dans l'eau, ce qui augmente sa qualité.

Pour améliorer le goût, l'eau peut passer à travers un minéralisateur ou d'autres modules. Mais il convient à boire et immédiatement après avoir passé le nettoyage de la membrane. Il n'est pas nécessaire de le faire bouillir pour le boire.

En tant que module supplémentaire qui améliore la qualité de l'eau potable, les systèmes d'osmose inverse peuvent être complétés par un minéralisateur ou une cartouche biocéramique. Le minéralisant est utilisé pour enrichir l'eau avec des substances utiles telles que le calcium, le sodium, le magnésium, etc.

Tous ces minéraux ont un effet positif sur les systèmes nerveux et cardiovasculaire humain, empêchent l'apparition de nombreuses maladies dangereuses, stimulent le niveau normal d'acidité sanguine, etc.

Le minéralisateur dans les systèmes d'osmose inverse est utilisé pour enrichir l'eau purifiée en minéraux et la rendre plus saine.

La cartouche biocéramique agit différemment. Dans le cadre de son "remplissage", il y a des boules constituées d'argile cuite et de morceaux de tourmaline. Ce minéral est capable d'exercer un effet extrêmement bénéfique sur l'eau. Il contribue à une modification de la structure de l'eau, qui a finalement un effet bénéfique sur le système endocrinien et renforce l'immunité.

Au fil du temps, la ressource de ces modules supplémentaires est épuisée, ils nécessitent un remplacement périodique. Par conséquent, il est plus pratique d'utiliser une grue à deux soupapes.

L'eau est fournie directement du variateur à une vanne et à la seconde par le minéralisateur. L'eau enrichie en substances utiles n'est utilisée que pour la boisson et est préparée sur de l'eau sans minéraux.

À propos des règles de choix d'un système de purification de l'eau pour un système d'alimentation en eau autonome d'une maison privée, l'un des articles populaires notre site.

Avantages et inconvénients de l'osmose inverse

Un haut degré de purification et une qualité garantie de l'eau potable sont les principaux avantages des systèmes d'osmose inverse. On estime que la teneur en substances étrangères dans l'eau purifiée par cette méthode est dix fois inférieure au taux minimum autorisé. Les caractéristiques de conception de la membrane empêchent la pénétration accidentelle de contaminants dans le courant d'eau purifiée.

Ce schéma montre en détail le dispositif et le principe de fonctionnement de la membrane d'osmose inverse, qui vous permet d'obtenir de l'eau purifiée - imprégner - et éliminer la partie contaminée - concentrer

Cette eau peut être consommée en toute sécurité pour boire et cuisiner, elle peut être donnée aux enfants et aux animaux domestiques. Pour la santé, l'eau obtenue par la technologie de l'osmose inverse est beaucoup plus bénéfique que l'eau du robinet bouillie. Les aquariophiles utilisent cette eau pour compléter le volume des aquariums sans décantation.

Malgré une conception plus complexe que les filtres ménagers conventionnels, installation de tels systèmes effectué sans aucun problème. Tout le nécessaire pour l'installation est généralement fourni. Presque tous les éléments ou leurs modifications peuvent être achetés séparément.

Le système ne prend pas trop de place, le plus souvent le réservoir et un ensemble de filtres avec membrane sont fixés directement sous l'évier. Un robinet compact pour l'eau potable, monté sur l'évier, s'intègre généralement parfaitement à l'intérieur.

Les dimensions des composants du système d'osmose inverse sont petites, généralement ils peuvent être facilement installés sous l'évier. Le kit comprend un ensemble de tuyaux étroits pour connecter des éléments individuels du système

Le principal inconvénient des systèmes d'osmose inverse est le coût initial élevé du kit. La maintenance du système nécessitera également le coût de remplacement des cartouches filtrantes, mais leur coût est nettement inférieur.

Toutes les quelques années, il sera nécessaire de remplacer la membrane, dont le prix peut être d'environ 50 $. Mais les calculs montrent qu'en conséquence, le coût de l'eau potable coûtera moins cher à la famille qu'à l'achat d'eau potable auprès de fournisseurs tiers.

L'efficacité de la membrane dans le système d'osmose inverse diminue progressivement, elle doit être remplacée toutes les quelques années. Cette période varie en fonction des conditions de fonctionnement.

Une autre caractéristique du système d'osmose inverse, qui avec un étirement peut être considéré comme un inconvénient, est une faible productivité. L'eau purifiée s'infiltre à travers la membrane très lentement, la capacité standard de la membrane est d'environ 150-300 litres par jour.

De plus, plus de la moitié de l'eau provenant de l'approvisionnement en eau va à l'égout, ce qui affecte dans une certaine mesure le montant des factures de services publics.

Mais si le volume du réservoir de stockage est correctement sélectionné, des problèmes peuvent survenir pendant une courte période uniquement lorsque le système démarre immédiatement après l'installation ou après une longue période d'inactivité avec un réservoir de stockage vide.

Article connexe recommandé: Osmose inverse: les inconvénients et les avantages de la purification par membrane de l'eau du robinet.

Comment choisir un modèle adapté?

La taille des éléments des systèmes d'osmose inverse correspond généralement à une certaine norme, mais pas toujours. L'utilisation d'un système avec des paramètres standard offre une sélection plus large d'éléments remplaçables. La pratique montre que les produits de production nationale, qui sont moins chers que les analogues étrangers, ne diffèrent pas beaucoup en qualité de ces derniers.

Les cartouches de préfiltre à osmose inverse, ainsi que la membrane et le post-filtre, nécessitent un remplacement périodique. Il n'est pas difficile d'effectuer vous-même selon les instructions du fabricant

Bien sûr, il est préférable d'effectuer un achat directement auprès du fabricant, d'un revendeur vérifié ou dans un magasin fiable. Les bons systèmes d'osmose inverse ont un certificat technique, une garantie officielle, des instructions détaillées d'installation et de fonctionnement, ainsi que des certificats de qualité.

Les dimensions du réservoir de stockage dépendent des besoins de la famille, ainsi que de la taille de l'espace dans lequel l'appareil sera installé. La capacité maximale sera adaptée à la maison dans laquelle vit une grande famille, les plus populaires étant les réservoirs d'environ 8-10 litres.

Un indicateur important fonctionne pression dans le système d'alimentation en eau. L'indicateur optimal est de 2,8 bar. Si la pression est trop basse, il est logique d'acheter un système d'osmose inverse avec une pompe intégrée qui fournira une pression suffisante pour l'eau potable. Si la pression dans l'alimentation en eau est beaucoup plus élevée, vous devrez installer un réducteur de pression.

Si les éléments individuels d'un système d'osmose inverse ont des tailles standard, il sera plus facile de trouver des cartouches appropriées pour le remplacement. Ce point doit être clarifié avant l'achat.

L'attention la plus attentive est requise par la membrane du système d'osmose inverse. Cet élément doit être de haute qualité constante et avec des performances appropriées. Pour une petite famille, le chiffre optimal est d'environ 7 litres par heure.

Cela n'a aucun sens de surpayer pour une membrane plus productive si ce n'est pas nécessaire. A titre de comparaison: un appareil d'une capacité de 15 litres par heure répond facilement aux besoins en eau propre d'une petite entreprise de restauration.

Un kit est considéré comme standard, qui comprend cinq étapes de nettoyage principales: trois préfiltres, une membrane et un post-filtre. Le contenu de ce dernier élément peut varier.

Le minéralisateur et la cartouche biocéramique ont déjà été mentionnés. L'installation d'une cartouche contenant de la noix de coco, du charbon actif et des ions argent est également considérée comme une solution populaire.

Ces substances désinfectent l'eau, la purifient en plus et lui donnent un goût agréable. Une autre option intéressante pour le post-traitement de l'eau est un désinfectant ultraviolet. Certains modèles de systèmes d'osmose inverse vous permettent d'utiliser plusieurs cartouches différentes en même temps.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo n ° 1. Un aperçu général des principes de fonctionnement des systèmes d'osmose inverse peut être trouvé ici:

Vidéo n ° 2. Cette vidéo décrit en détail le fonctionnement d'un tel système en utilisant l'exemple du modèle Geyser Prestige M:

Vidéo n ° 3. Cette vidéo vous permet de comparer les caractéristiques de fonctionnement des filtres à débit et des systèmes d'osmose inverse:

Les systèmes d'osmose inverse sont un moyen fiable et pratique de fournir à votre maison suffisamment d'eau potable. Oui, les prix de ces appareils restent élevés, mais ils sont plus que payants, car l'eau potable propre réduit le risque de nombreuses maladies et améliore la qualité de vie.

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