Cómo funciona la ósmosis inversa: principio de funcionamiento y dispositivo

Entre los sistemas domésticos para la preparación de agua potable para uso, recientemente ha aparecido una nueva versión, que se llama ósmosis inversa. Este conjunto de filtros y una membrana especial cuestan mucho, pero son capaces de dar probabilidades a casi cualquier analógico.

¿Tiene sentido desembolsar? Para obtener una respuesta a esta pregunta, debe averiguar cómo funciona la ósmosis inversa y luego correlacionar los costos y los resultados. Con nuestra ayuda, el proceso de familiarización con el sistema de limpieza avanzado será mucho más rápido y eficiente.

Hemos recopilado y sistematizado para usted toda la información útil y confiable sobre la instalación de la membrana del tratamiento de agua. Para completar, el material de texto se complementó con diagramas, ilustraciones y videos con recomendaciones para futuros compradores.

Contenido del artículo:

  • Operación del sistema de ósmosis inversa
  • Elementos individuales del sistema.
  • Ventajas y desventajas de la ósmosis inversa.
  • ¿Cómo elegir un modelo adecuado?
  • Conclusiones y video útil sobre el tema.
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Operación del sistema de 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 de las partes de dicho recipiente hipotético aumenta la concentración de impurezas, el agua comenzará a fluir allí hasta que la densidad del líquido en ambas partes del recipiente se iguale.

La ósmosis inversa da el resultado opuesto exacto. En este caso, la membrana se usa no para igualar la densidad del líquido, sino para recoger agua pura de un lado y, por otro lado, una solución que está saturada al máximo con impurezas. Es por eso que este proceso se llama ósmosis inversa.

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Instalación para limpieza por ósmosis inversa.

En el sistema de preparación de agua potable sobre el principio de ósmosis inversa, se utilizan varias etapas de purificación.

Módulos de purificación de agua.

Los módulos de la instalación de limpieza están dispuestos en un orden estrictamente definido, lo que garantiza un aumento en el grado de purificación con la transición del agua de un matraz a otro.

Filtros de agua gruesa y fina.

Desde el sistema de suministro de agua, el agua entra primero en el filtro grueso, que retiene contaminantes de hasta 5 micrones de tamaño, luego pasa a través del módulo de carbón y se limpia nuevamente en el filtro fino de partículas hasta 1 micras

Filtro de membrana de ósmosis inversa

Después de la preparación preliminar en los primeros tres filtros, el agua ingresa al módulo con una membrana, pasando a través de la cual se libera agua de partículas de menos de 1 micra, microbios y virus.

El módulo de alineación del gusto y el olfato.

El agua que se ha limpiado con la membrana entra en el filtro posterior lleno de carbón activado. En ella, ella obtiene el sabor y el olor habitual del agua pura.

Mineralizador de osmosis inversa

Además del filtro de carbón, se puede incluir un mineralizador en el sistema de tratamiento de agua, enriqueciendo el agua preparada para beber con elementos traza útiles.

Localización estándar de módulos.

En el proceso de ensamblaje del sistema, es imposible cambiar la ubicación de los módulos designados por el fabricante del sistema con números.

El número de unidades de pre-entrenamiento.

En áreas donde el ablandamiento y la deferrización del agua se llevan a cabo por las empresas de agua locales, se puede reducir el número de filtros de tratamiento previo en el sistema.

Instalación para limpieza por ósmosis inversa.

Instalación para limpieza por ósmosis inversa.

Módulos de purificación de agua.

Módulos de purificación de agua.

Filtros de agua gruesa y fina.

Filtros de agua gruesa y fina.

Filtro de membrana de ósmosis inversa

Filtro de membrana de ósmosis inversa

El módulo de alineación del gusto y el olfato.

El módulo de alineación del gusto y el olfato.

Mineralizador de osmosis inversa

Mineralizador de osmosis inversa

Localización estándar de módulos.

Localización estándar de módulos.

El número de unidades de pre-entrenamiento.

El número de unidades de pre-entrenamiento.

Todas estas características químicas son de poco interés para los clientes, especialmente para aquellos que no están muy versados ​​en ciencia. Basta con que comprendan que el centro del sistema de ósmosis inversa es una membrana especial, cuyos poros son tan pequeños que no son no se pasa nada que exceda el tamaño de la molécula de agua, y esto es una parte importante de la contaminación contenida en el agua del grifo.

Por desgracia, la molécula de agua no es la más pequeña de 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. Con tal impacto, sus pequeños poros se obstruirán rápidamente, y este elemento tendrá que ser reemplazado de inmediato.

Diagrama del sistema de ósmosis inversa

Este diagrama muestra claramente los cinco pasos de la purificación del agua mediante un sistema de ósmosis inversa: limpieza previa a través de tres filtros, una membrana y un tratamiento adicional

Para evitar esto, en el sistema de ósmosis inversa se incluyen: tres filtros adicionalesCon la ayuda de que el agua es pre-entrenamiento. La membrana separa 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. Este concentrado se descarga en la alcantarilla. Normalmente hay un pequeño contenedor entre el tanque y la grúa. Aquí instalan un cartucho que está diseñado para mejorar la calidad del agua ya purificada, por ejemplo, para saturarla con minerales útiles.

Esquemáticamente, el principio de acción de la ósmosis inversa se puede describir como sigue:

  1. El agua fluye desde el sistema de tuberías al prefiltro.
  2. Luego el fluido se somete a un procedimiento de ósmosis inversa.
  3. El agua purificada entra en el tanque de almacenamiento.
  4. El concentrado que contiene la contaminación filtrada se transfiere a la alcantarilla.
  5. El agua limpia del tanque de almacenamiento entra en el grifo para agua limpia directamente oa través de dispositivos adicionales.

Por lo tanto, el sistema de ósmosis inversa es un conjunto de dispositivos que brindan la capacidad de obtener agua potable con un alto grado de purificación. Hasta hace poco, dichos sistemas se utilizaban principalmente en la industria, en establecimientos de restauración en instalaciones recreativas, etc.

Diagrama del filtro de membrana.

Este esquema demuestra la separación del flujo de agua purificada utilizando un sistema de ósmosis inversa en dos corrientes: agua limpia y un concentrado que se mueve hacia la alcantarilla.

Pero debido a las crecientes demandas sobre la calidad del agua del grifo en los últimos años, los sistemas de ósmosis inversa para uso doméstico se han vuelto populares. Se diferencian en la configuración, el rendimiento, el tamaño de la capacidad de almacenamiento, etc. Los filtros y la membrana necesitan ser reemplazados periódicamente.

¿Cómo determinar que la membrana necesita ser reemplazada? A medida que se explota, sus poros se obstruyen y llega un momento en que el agua simplemente no fluye hacia el tanque de almacenamiento. Tal membrana tendrá que ser reemplazada en cualquier caso. Pero los expertos recomiendan realizar un reemplazo mucho antes.

Sistema de ósmosis inversa

El sistema de ósmosis inversa consiste en un tanque de almacenamiento, un conjunto de tres prefiltros, una membrana y un posfiltro para la purificación y el enriquecimiento del agua.

Para determinar la calidad del agua purificada utilizando un sistema de ósmosis inversa, use un dispositivo electrónico - TDS-metr. Con él, determinar el nivel de sal en el agua.

Para el agua del grifo antes de la purificación, este indicador puede ser 150-250 mg / l, y después de la purificación con tecnología de ósmosis inversa, el contenido de sal en el rango de 5-20 mg / l se considera la norma. Si la cantidad de sales en el agua purificada es superior a 20 mg / l, se recomienda reemplazar la membrana.

Aquellos que deseen elegir los filtros de agua utilizados en varios pasos de limpieza encontrarán mucha información útil. en el proximo articulo.

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 con anillos de sellado.

El agua entra en el alojamiento 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 la contaminación con algo de agua no puede superar la barrera de la membrana. Salen por el extremo opuesto de la unidad de membrana y se eliminan.

Dispositivo de membrana

El diagrama muestra la composición de la membrana para el sistema de ósmosis inversa: un material poroso multicapa, fijado en una caja de plástico alrededor de un núcleo perforado

Como se mencionó anteriormente, el contacto directo de la membrana con el agua corriente del grifo puede ser desastroso. El hecho es que sus poros son muy pequeños, solo 0.0001 micrones. La membrana no se puede quitar, enjuagar y reinstalar, como es el caso de algunos prefiltros mecánicos.

El artículo costoso debe ser reemplazado completamente cada dos o tres años. El término puede variar dependiendo de las condiciones de operación de la membrana: presión en el sistema de tuberías, la 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.

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Filtro de membrana ultra delgado

El principal componente de limpieza del sistema de ósmosis inversa es un filtro de membrana que produce purificación de agua a nivel molecular.

La estructura de la membrana de limpieza.

El tamaño de los poros de la membrana de los sistemas de ósmosis inversa es de 0,0001 micrones. Tal "rejilla" solo pierde las moléculas de agua.

Frasco para la instalación de filtro de membrana.

El filtro de membrana se instala en un matraz equipado con puntos para la conexión al sistema de filtración general y al sistema de alcantarillado.

Agujero para drenaje en la alcantarilla.

En la parte inferior del matraz para un filtro de membrana hay un orificio y una brida para conectar una manguera a través de la cual el agua que no pasa a través de la membrana se drena a la alcantarilla.

Filtro de membrana ultra delgado

Filtro de membrana ultra delgado

La estructura de la membrana de limpieza.

La estructura de la membrana de limpieza.

Frasco para la instalación de filtro de membrana.

Frasco para la instalación de filtro de membrana.

Agujero para drenaje en la alcantarilla.

Agujero para drenaje en la alcantarilla.

Un factor importante aquí es la presencia de prefiltros: dos mecánicos y uno de carbono. El primer filtro mecánico corta toda contaminación insoluble, cuyo tamaño supera los 0,5 micrones. Estos pueden ser granos de arena, partículas de óxido y otros "mecánicos".

Luego el agua pasa por filtro de carbónque contiene las moléculas de varios productos químicos: compuestos de cloro, que están invariablemente presentes en el agua del grifo, y Metales pesados ​​de pesticidas del suelo, hierro disuelto y otras inclusiones orgánicas o inorgánicas. origen

Filtros del sistema de ósmosis inversa

Los filtros mecánicos y de carbón en el sistema de ósmosis inversa requieren reemplazo cada cuatro a seis meses. Los cartuchos necesarios se pueden comprar como un conjunto

Después de eso, otro filtro mecánico de un solo micrón completa la purificación preliminar del agua. Como resultado, la membrana recibe agua que no contiene impurezas que pueden dañar filtro de membrana o superarlo.

Estos filtros necesitan reemplazo regular cada pocos meses. Pero son varios órdenes de magnitud más baratos que la membrana, y el reemplazo oportuno puede extender significativamente su vida útil.

Para recoger el agua purificada usar un tanque acumulativo. Su capacidad puede variar dentro de 4-12 litros, depende del rendimiento del sistema. Para la producción de tales tanques se suele utilizar acero de alta calidad. Fuera del tanque está cubierto con una capa de esmalte duradero. En el interior, instale una junta de silicona que divide el tanque en dos partes.

En un lado de la junta hay agua limpia recogida, en el otro - aire. La cantidad de aire en la cámara se puede cambiar usando una boquilla ubicada en el lado de aire del tanque.

El aire crea presión adicional dentro del tanque de almacenamiento, lo que contribuye al movimiento del agua al grifo con la presión necesaria. Por supuesto, en el tanque hay una salida para conectar una manguera a través de la cual el agua potable se mueve al grifo.

Por lo general, este grifo se instala en el fregadero. Incluso si el suministro de agua a través del sistema de suministro de agua se detiene por algún motivo, quedará parte del mismo 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 la conexión del niple.

El grado de purificación del agua mediante 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 mejora su calidad.

Para mejorar el sabor, el agua se puede pasar a través de un mineralizador u otros módulos. Pero es adecuado para beber e inmediatamente después de pasar por la limpieza de la membrana. No hace falta 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 de biocerámica. El mineralizador se utiliza para enriquecer el agua con sustancias útiles como calcio, sodio, magnesio, etc.

Todos estos minerales tienen un efecto positivo en los sistemas nervioso y cardiovascular humano, prevenir la aparición de muchas enfermedades peligrosas, estimular el nivel normal de acidez de la sangre y etc.

Filtro del poste del carbón

El mineralizador en sistemas de ósmosis inversa se utiliza para enriquecer el agua purificada con minerales y hacerla más beneficiosa para la salud.

El cartucho biocerámico funciona de manera diferente. Como parte de su "relleno" hay bolas que consisten en arcilla cocida y piezas de turmalina. Este mineral es capaz de proporcionar efectos extremadamente beneficiosos para el agua. Ayuda a cambiar la estructura del agua, que en última instancia tiene un efecto beneficioso sobre el sistema endocrino y fortalece el sistema inmunológico.

Con el tiempo, el recurso de dichos módulos adicionales se agota; requieren un reemplazo periódico. Por lo tanto, es más conveniente usar un grifo con dos válvulas.

El agua se suministra a una válvula directamente desde el depósito, y al segundo, a través del mineralizador. Enriquecida con sustancias benéficas, el agua se usa solo para beber y se prepara en agua sin minerales.

En las reglas para elegir un sistema de purificación de agua para un sistema de suministro de agua autónomo de una casa privada, uno artículos populares nuestro sitio

Ventajas y desventajas de la ósmosis inversa.

Un alto grado de purificación y una calidad garantizada del agua potable es la principal ventaja de los sistemas de ósmosis inversa. Según las estimaciones, en el agua purificada por este método, el contenido de sustancias extrañas es diez veces más bajo que la tasa mínima permitida. Las características del diseño de la membrana excluyen el ingreso accidental de contaminantes en la corriente de agua purificada.

El principio del sistema de ósmosis inversa.

Este esquema demuestra en detalle el dispositivo y el principio de funcionamiento de la membrana de ósmosis inversa, que le permite obtener agua purificada (permeado) y eliminar la parte contaminada (concentrado).

Dicha agua se puede consumir de forma segura para beber y cocinar, se puede administrar a niños y mascotas. Para la salud, el agua obtenida por la tecnología de ósmosis inversa es mucho más útil que el agua del grifo hervida. Los acuaristas utilizan esta agua para complementar el volumen de acuarios sin asentarse.

A pesar del diseño más complejo en comparación con los filtros domésticos convencionales, instalación de tales sistemas Realizado sin ningún problema. Todo lo que necesita para su instalación es generalmente suministrado. 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 una membrana se fijan directamente debajo del fregadero. Un grifo compacto para agua potable, instalado en el fregadero, generalmente encaja perfectamente en el interior.

Sistema de ósmosis inversa debajo del fregadero.

Las dimensiones de los componentes del sistema de ósmosis inversa son pequeñas, por lo general, se pueden instalar fácilmente debajo del fregadero. El kit incluye un conjunto de mangueras estrechas para conectar los elementos individuales del sistema

La principal desventaja de los sistemas de ósmosis inversa es el alto costo inicial del kit. El mantenimiento adicional del sistema también requerirá costos de reemplazo para los cartuchos de filtro, pero cuestan significativamente menos.

Cada pocos años tendrán que reemplazar la membrana, cuyo precio puede ser de aproximadamente $ 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.

Membrana del sistema de ósmosis inversa

La efectividad de la membrana en el sistema de ósmosis inversa disminuye gradualmente, debe reemplazarse cada pocos años. Este período varía dependiendo de las condiciones de operación.

Otra característica del sistema de ósmosis inversa, que difícilmente 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 a 300 litros por día.

Al mismo tiempo, más de la mitad del agua que proviene del sistema de suministro de agua se va por el desagüe, lo que en cierta medida afecta la cantidad de las facturas de servicios públicos.

Pero si el volumen del tanque de almacenamiento se elige correctamente, entonces pueden surgir problemas por un corto tiempo solo si iniciar el sistema inmediatamente después de la instalación o después de su largo tiempo de inactividad con el acumulador vacío tanque

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Reversibilidad de los filtros de ósmosis inversa.

Todos los filtros de la unidad de ósmosis inversa están sujetos a un reemplazo periódico. Los términos de su implementación están indicados por el fabricante.

Cambio de cartucho basto

Para cambiar el cartucho, solo tiene que destornillar la parte inferior del módulo del filtro e instalar un nuevo cartucho.

Módulos-frascos para la instalación de cartuchos.

El tamaño de los elementos reemplazables debe corresponder al tamaño de un matraz de plástico. Idealmente, es mejor comprar cartuchos del fabricante del sistema de limpieza.

Cartuchos de reciclaje

Los cartuchos al final de su vida útil se eliminan, no tiene sentido restaurar sus propiedades de filtración mediante el lavado y la limpieza.

Reversibilidad de los filtros de ósmosis inversa.

Reversibilidad de los filtros de ósmosis inversa.

Cambio de cartucho basto

Cambio de cartucho basto

Módulos-frascos para la instalación de cartuchos.

Módulos-frascos para la instalación de cartuchos.

Cartuchos de reciclaje

Cartuchos de reciclaje

Recomendamos un artículo sobre el tema: Osmosis inversa: daños y beneficios de la limpieza con membrana del agua del grifo.

¿Cómo elegir un modelo adecuado?

Las dimensiones de los elementos de los sistemas de ósmosis inversa generalmente cumplen un cierto estándar, pero no siempre. El uso de un sistema con parámetros estándar ofrece una selección más amplia de elementos reemplazables. La práctica muestra que los productos nacionales, que son más baratos que sus homólogos extranjeros, difieren poco en calidad de estos últimos.

Sustitución de los cartuchos del sistema de ósmosis inversa.

Los cartuchos de pre-filtro del sistema de ósmosis inversa, así como la membrana y el post-filtro requieren un reemplazo periódico. No es difícil realizarlo de manera independiente de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

Por supuesto, es mejor hacer una compra directamente al fabricante, a un distribuidor verificado o en un almacén confiable. Los buenos sistemas de ósmosis inversa tienen un pasaporte técnico, garantía oficial, instrucciones detalladas para la instalación y operación, así como certificados de calidad.

El tamaño del tanque de almacenamiento depende de las necesidades de la familia, así como del tamaño del espacio en el que se instalará el dispositivo. La capacidad del tamaño máximo será adecuada para un hogar en el que vive una familia numerosa, los tanques más demandados son aproximadamente de 8 a 10 litros.

Un indicador importante - trabajando Presión en el sistema de tuberías.. El indicador óptimo es 2,8 bar. Si la presión es demasiado baja, tiene sentido comprar un sistema de ósmosis inversa con una bomba incorporada, que proporcionará suficiente presión de agua potable. Si la presión en el sistema de suministro de agua es mucho mayor, deberá instalar un reductor de presión.

Sistema de ósmosis inversa

Si los elementos individuales del sistema de ósmosis inversa tienen tamaños estándar, será más fácil encontrar cartuchos de reemplazo adecuados. Este punto debe ser aclarado antes de la compra.

La membrana del sistema de ósmosis inversa requiere la atención más cercana. Este elemento debe ser de alta calidad y con un rendimiento adecuado. Para una familia pequeña, un indicador óptimo es de aproximadamente 7 litros por hora.

No tiene sentido pagar en exceso por una membrana más productiva, si no es necesario. A modo de comparación: un dispositivo con una capacidad de 15 litros por hora puede satisfacer fácilmente las necesidades de agua limpia de un pequeño establecimiento de restauración.

Un estándar se considera un conjunto que incluye cinco pasos básicos de limpieza: tres pre-filtros, una membrana y un post-filtro. El contenido de este último artículo puede variar.

El mineralizador y el cartucho de biocerámica ya han sido mencionados. La instalación de un cartucho que contenga cáscaras de coco, carbón activado e iones de plata también se considera una solución popular.

Estas sustancias desinfectan el agua, además se limpian y le dan un sabor agradable. Otra opción interesante para el agua de post-procesamiento es un desinfectante ultravioleta. Algunos modelos de sistemas de ósmosis inversa permiten el uso de 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 usando el ejemplo del modelo "Geyser Prestige M":

Video # 3. Este video le permite comparar las características de los filtros de flujo continuo 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 pagados por sí mismos, ya que el agua potable limpia reduce el riesgo de muchas enfermedades y mejora la calidad de vida.

¿Desea hablar sobre la experiencia personal en la instalación y operación de un sistema de ósmosis inversa? Hay información que le gustaría compartir con nosotros y los visitantes del sitio, ¿alguna pregunta? Por favor, deje los comentarios en el cuadro debajo del texto del artículo.

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