Come funziona l'osmosi inversa: il principio di funzionamento dei dispositivi di purificazione dell'acqua fine
Tra i sistemi domestici per la preparazione dell'acqua potabile per il consumo, recentemente è apparsa una nuova opzione, chiamata osmosi inversa.Questo set di filtri e una membrana speciale costano molto, ma possono dare probabilità a quasi tutti gli analoghi.
Ha senso sborsare di più? Per rispondere a questa domanda è necessario scoprire come funziona l’osmosi inversa e poi confrontare costi e risultati. Con il nostro aiuto, il processo di acquisizione di familiarità con il sistema di trattamento avanzato sarà molto più rapido ed efficiente.
Abbiamo raccolto e sistematizzato per voi tutte le informazioni utili e affidabili sull'impianto di trattamento dell'acqua a membrana. Per completare la percezione, abbiamo integrato il materiale testuale con diagrammi, illustrazioni e video con consigli per i futuri acquirenti.
Il contenuto dell'articolo:
Funzionamento dell'impianto ad osmosi inversa
Il processo di osmosi si basa sulla proprietà dell'acqua di equalizzare il livello di impurità nelle soluzioni separate da una membrana. I fori in questa membrana sono così piccoli che solo le molecole d'acqua possono attraversarli.
Se la concentrazione di impurità in una parte di tale ipotetica nave aumenta, l'acqua inizierà a fluire lì fino a quando la densità del liquido in entrambe le parti della nave non sarà equalizzata.
L'osmosi inversa dà esattamente il risultato opposto. In questo caso, la membrana viene utilizzata non per equalizzare la densità del liquido, ma per raccogliere l'acqua pulita da un lato e la soluzione massimamente satura di impurità dall'altro. Ecco perché questo processo è chiamato osmosi inversa.
Tutte queste caratteristiche chimiche interessano poco agli acquirenti, soprattutto a coloro che non sono molto esperti in campo scientifico.È sufficiente che capiscano che il centro del sistema ad osmosi inversa è una membrana speciale, i cui pori sono così piccoli da non consentire il passaggio di nulla di più grande della dimensione di una molecola d'acqua, e questo è un fattore significativo parte dei contaminanti contenuti nell'acqua del rubinetto.
Purtroppo la molecola dell’acqua non è la più piccola sulla terra; ad esempio, le molecole di cloro sono molto più piccole, quindi possono anche fuoriuscire attraverso la membrana. Inoltre per questa membrana è controindicato il contatto con sospensioni di grandi dimensioni. I suoi piccoli pori si ostruiranno rapidamente a causa di tale esposizione e questo elemento dovrà essere sostituito immediatamente.
Per evitare che ciò accada, include anche il sistema di osmosi inversa tre filtri aggiuntivi, con l'aiuto del quale l'acqua viene sottoposta a una preparazione preliminare. La membrana divide l'acqua parzialmente purificata in due parti disuguali. Circa un terzo del volume in ingresso è costituito da acqua pulita, che poi entra nel serbatoio di stoccaggio.
Altri due terzi del volume dell'acqua sono la parte in cui si concentrano i contaminanti. Questo concentrato viene scaricato nella fogna. Di solito c'è un piccolo contenitore tra il serbatoio e il rubinetto. Qui è installata una cartuccia, progettata per migliorare la qualità dell'acqua già purificata, ad esempio per saturarla con minerali utili.
Schematicamente, il principio dell’osmosi inversa può essere descritto come segue:
- L'acqua arriva dal sistema di approvvigionamento idrico ai prefiltri.
- Il liquido passa quindi attraverso una procedura di osmosi inversa.
- L'acqua purificata entra nel serbatoio di stoccaggio.
- Il concentrato contenente contaminanti filtrati viene trasportato nella fogna.
- L'acqua pulita dal serbatoio di stoccaggio scorre al rubinetto dell'acqua pulita direttamente o tramite dispositivi aggiuntivi.
Pertanto, un sistema ad osmosi inversa è un insieme di dispositivi che offrono la possibilità di ottenere acqua potabile con un elevato grado di purificazione. Fino a poco tempo fa tali sistemi venivano utilizzati principalmente nell’industria, negli esercizi di ristorazione, nelle istituzioni sanitarie, ecc.
Ma a causa delle crescenti esigenze in termini di qualità dell’acqua del rubinetto, negli ultimi anni i sistemi ad osmosi inversa progettati per uso domestico sono diventati sempre più popolari. Differiscono per configurazione, prestazioni, dimensioni della capacità di archiviazione, ecc. I filtri e la membrana devono essere sostituiti periodicamente.
Come determinare che la membrana deve essere sostituita? Man mano che viene utilizzato, i suoi pori si ostruiscono e arriva un momento in cui l'acqua semplicemente non passa nel serbatoio di stoccaggio. Tale membrana dovrà in ogni caso essere sostituita. Ma gli esperti consigliano di sostituirlo molto prima.
Per determinare la qualità dell'acqua purificata utilizzando un sistema ad osmosi inversa, viene utilizzato un dispositivo elettronico: il misuratore TDS. Viene utilizzato per determinare il livello di contenuto di sale nell'acqua.
Per l'acqua del rubinetto prima della purificazione, questa cifra può essere 150-250 mg/l, e dopo la purificazione utilizzando la tecnologia dell'osmosi inversa, il contenuto di sale è considerato compreso tra 5 e 20 mg/l. Se la quantità di sali nell'acqua depurata è superiore a 20 mg/l, si consiglia di sostituire la membrana.
Chi volesse selezionare i filtri dell'acqua utilizzati nelle varie fasi della depurazione troverà molte informazioni utili nel prossimo articolo.
Singoli elementi del sistema
L'elemento più costoso e basilare di un sistema ad osmosi inversa è la membrana. È un materiale microporoso attorcigliato in uno o più strati attorno a un nucleo di plastica perforata. La membrana è ricoperta superiormente da una copertura protettiva in plastica, fissata con O-ring.
L'acqua entra nel corpo della membrana e passa attraverso il riempitivo poroso. In questo caso, le molecole di acqua pura penetrano attraverso il nucleo poroso e poi si spostano nel serbatoio di stoccaggio.
Ma i contaminanti con una certa quantità di acqua non possono superare la barriera della membrana. Escono dall'estremità opposta del blocco membrana e vengono smaltiti.
Come accennato in precedenza, il contatto diretto della membrana con la normale acqua del rubinetto può essere dannoso. Il fatto è che i suoi pori sono molto piccoli: solo 0,0001 micron. La membrana non può essere rimossa, lavata e reinstallata, come avviene con alcuni filtri meccanici grossolani.
Ogni due o tre anni un elemento costoso deve essere completamente sostituito.Il periodo può variare a seconda delle condizioni operative della membrana: pressione nel sistema di approvvigionamento idrico, quantità e natura dei contaminanti, temperatura dell'acqua, ecc.
In alcuni casi la membrana può durare cinque anni o anche di più, ma a volte deve essere sostituita dopo il primo anno di funzionamento.
Un fattore importante in questo caso è la presenza di filtri di prepulizia: due meccanici e uno a carbone. Il primo filtro meccanico taglia tutti i contaminanti insolubili di dimensioni superiori a 0,5 micron. Questi potrebbero essere granelli di sabbia, particelle di ruggine e altri “meccanici” simili.
L'acqua poi passa attraverso filtro al carbone, che trattiene molecole di varie sostanze chimiche: composti del cloro, che sono invariabilmente presenti nell'acqua del rubinetto, nonché metalli pesanti, pesticidi penetrati dal suolo, ferro disciolto e altre inclusioni di origine organica o inorganica.
Successivamente, un altro filtro meccanico da un micron completa la purificazione preliminare dell'acqua. Di conseguenza, la membrana riceve acqua che non contiene contaminanti che potrebbero danneggiarla filtro a membrana o superarlo.
Questi filtri devono essere sostituiti regolarmente ogni pochi mesi. Ma costano molti ordini di grandezza in meno rispetto a una membrana e la sostituzione tempestiva può prolungarne significativamente la durata.
Un serbatoio di stoccaggio viene utilizzato per raccogliere l'acqua purificata. La sua capacità può variare tra 4-12 litri, dipende dalle prestazioni del sistema. Per produrre tali serbatoi viene solitamente utilizzato acciaio di alta qualità. L'esterno del contenitore è ricoperto da uno strato di smalto resistente. All'interno è installata una guarnizione in silicone che divide il serbatoio in due parti.
Da un lato della guarnizione viene raccolta l'acqua pulita, dall'altro l'aria. La quantità di aria nella camera può essere modificata utilizzando un nipplo situato sul lato aria del serbatoio.
L'aria crea una pressione aggiuntiva all'interno del serbatoio di stoccaggio, che aiuta a spostare l'acqua al rubinetto con la pressione richiesta. Naturalmente, il serbatoio ha un'uscita per collegare un tubo attraverso il quale l'acqua potabile scorre al rubinetto.
Tipicamente questo rubinetto è installato sul lavandino. Anche se per qualche motivo l'erogazione dell'acqua viene interrotta, una certa quantità rimarrà nel serbatoio, il che renderà il problema meno grave. In questa situazione, per svuotare completamente il serbatoio di accumulo, è opportuno aumentare la pressione pompando aria attraverso il raccordo del nipplo.
Il grado di purificazione dell'acqua utilizzando un sistema ad osmosi inversa lo avvicina all'acqua distillata. Allo stesso tempo, la membrana consente il passaggio delle molecole di ossigeno disciolte nell'acqua, migliorandone la qualità.
Per migliorare il gusto, l'acqua può essere fatta passare attraverso un mineralizzatore o altri moduli. Ma è adatto da bere subito dopo aver subito la pulizia della membrana. Non è necessario bollirlo per berlo.
Come modulo aggiuntivo che migliora la qualità dell'acqua potabile, gli impianti ad osmosi inversa possono essere integrati con un mineralizzatore o una cartuccia bioceramica. Il mineralizzatore viene utilizzato per arricchire l'acqua con sostanze utili come calcio, sodio, magnesio, ecc.
Tutti questi minerali hanno un effetto positivo sul sistema nervoso e cardiovascolare umano, prevengono l'insorgenza di molte malattie pericolose, stimolano i normali livelli di acidità del sangue, ecc.
La cartuccia in bioceramica funziona diversamente. Il suo “ripieno” contiene palline costituite da argilla cotta e pezzetti di tormalina. Questo minerale può avere un effetto estremamente benefico sull'acqua. Aiuta a cambiare la struttura dell'acqua, che alla fine ha un effetto benefico sul sistema endocrino e rafforza il sistema immunitario.
Nel tempo, la risorsa di tali moduli aggiuntivi si esaurisce e richiedono una sostituzione periodica. Pertanto è più conveniente utilizzare un rubinetto con due valvole.
Una valvola viene alimentata con l'acqua direttamente dal serbatoio di stoccaggio e la seconda valvola viene alimentata con l'acqua che è passata attraverso il mineralizzatore.L'acqua arricchita di sostanze utili viene utilizzata solo per bere, ed è preparata con acqua priva di minerali.
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Vantaggi e svantaggi dell'osmosi inversa
Un alto grado di purificazione e una qualità garantita dell'acqua potabile sono i principali vantaggi dei sistemi ad osmosi inversa. Si stima che il contenuto di sostanze estranee nell'acqua purificata con questo metodo sia dieci volte inferiore allo standard minimo consentito. Le caratteristiche progettuali della membrana impediscono l'ingresso accidentale di contaminanti nel flusso di acqua purificata.
Quest’acqua può essere tranquillamente utilizzata per bere e cucinare; può essere somministrata a bambini e animali domestici. Per quanto riguarda la salute, l'acqua ottenuta utilizzando la tecnologia dell'osmosi inversa è molto più sana dell'acqua del rubinetto bollita. Gli acquariofili utilizzano quest'acqua per integrare il volume degli acquari senza depositarsi.
Nonostante il design più complesso rispetto ai tradizionali filtri domestici, installazione di tali sistemi funziona senza problemi. Tutto il necessario per l'installazione è solitamente incluso nel kit. Quasi tutti gli elementi o le loro modifiche possono essere acquistati separatamente.
Il sistema non occupa troppo spazio, molto spesso il serbatoio e una serie di filtri con membrana sono fissati direttamente sotto il lavandino. Un rubinetto compatto per l'acqua potabile installato sul lavandino di solito si adatta perfettamente all'interno.
Lo svantaggio principale dei sistemi ad osmosi inversa è l’elevato costo iniziale del kit. Un'ulteriore manutenzione del sistema richiederà anche il costo della sostituzione delle cartucce filtranti, ma costano molto meno.
Ogni pochi anni sarà necessario sostituire la membrana, il cui prezzo può essere di circa $ 50. Ma i calcoli mostrano che, di conseguenza, il costo dell’acqua pulita costerà comunque alla famiglia meno che acquistare acqua potabile da fornitori terzi.
Un'altra caratteristica del sistema ad osmosi inversa, che a volte può essere considerata uno svantaggio, è la bassa produttività. L'acqua purificata filtra attraverso la membrana molto lentamente; la capacità standard della membrana è di circa 150-300 litri al giorno.
Allo stesso tempo, più della metà dell'acqua proveniente dalla rete idrica finisce nel sistema fognario, il che in una certa misura influisce sull'importo delle bollette.
Ma se il volume del serbatoio di accumulo è selezionato correttamente, potrebbero verificarsi problemi per un breve periodo solo all'avvio dell'impianto immediatamente dopo l'installazione o dopo un lungo periodo di inattività con il serbatoio di accumulo vuoto.
Ti consigliamo un articolo sull'argomento: Osmosi inversa: danni e benefici della purificazione a membrana dell'acqua del rubinetto.
Come scegliere il modello giusto?
Le dimensioni degli elementi dei sistemi ad osmosi inversa corrispondono solitamente ad un certo standard, ma non sempre. L'utilizzo di un sistema con parametri standard fornisce una selezione più ampia di elementi sostituibili. La pratica dimostra che i prodotti di produzione nazionale, che sono più economici rispetto ai loro omologhi stranieri, non differiscono molto in termini di qualità da questi ultimi.
Naturalmente è meglio effettuare l'acquisto direttamente dal produttore, da un rivenditore verificato o da un negozio affidabile. I buoni sistemi ad osmosi inversa hanno un passaporto tecnico, una garanzia ufficiale, istruzioni dettagliate per l'installazione e il funzionamento, nonché certificati di qualità.
La dimensione del serbatoio di accumulo dipende dalle esigenze della famiglia, nonché dalle dimensioni dello spazio in cui verrà installato l'apparecchio. Un contenitore della dimensione massima sarà appropriato per una casa in cui vive una famiglia numerosa, i più popolari sono i serbatoi con un volume di circa 8-10 litri.
Un indicatore importante sta funzionando pressione nel sistema di approvvigionamento idrico. Il valore ottimale è 2,8 bar.Se la pressione è troppo bassa, ha senso acquistare un sistema ad osmosi inversa con pompa incorporata, che fornirà una pressione sufficiente per l'acqua potabile. Se la pressione nella rete idrica è molto più alta, sarà necessario installare un riduttore di pressione.
La membrana dell'impianto ad osmosi inversa richiede la massima attenzione. Questo elemento deve essere di qualità costantemente elevata e prestazioni adeguate. Per una piccola famiglia, la cifra ottimale è di circa 7 litri all'ora.
Non ha senso pagare più del dovuto per una membrana più efficiente se non è necessaria. Per fare un confronto, un dispositivo con una capacità di 15 litri all'ora può facilmente soddisfare il fabbisogno di acqua pulita di una piccola struttura di ristorazione.
Si ritiene che un set standard includa cinque fasi principali di purificazione: tre pre-filtri, una membrana e un post-filtro. Il contenuto di quest'ultimo elemento può variare.
Il mineralizzatore e la cartuccia bioceramica sono già stati menzionati in precedenza. Una soluzione popolare è anche l'installazione di una cartuccia contenente gusci di cocco, carbone attivo e ioni d'argento.
Queste sostanze disinfettano l'acqua, la purificano ulteriormente e le conferiscono un sapore gradevole. Un’altra interessante opzione di post-trattamento dell’acqua è un disinfettante ultravioletto. Alcuni modelli di sistemi ad osmosi inversa consentono di utilizzare più cartucce diverse contemporaneamente.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Video n.1. Una panoramica generale dei principi di funzionamento degli impianti ad osmosi inversa può essere trovata qui:
Video n.2.Questo video descrive in dettaglio il funzionamento di tale sistema utilizzando l'esempio del modello Geyser Prestige M:
Video n.3. Questo video permette di confrontare le caratteristiche di funzionamento dei filtri di flusso e degli impianti ad osmosi inversa:
I sistemi ad osmosi inversa sono un modo affidabile e conveniente per fornire alla tua casa abbastanza acqua potabile pulita. È vero, i prezzi per tali dispositivi rimangono elevati, ma si ripagano da soli, poiché l’acqua potabile riduce il rischio di molte malattie e migliora la qualità della vita.
Vorresti parlare della tua esperienza personale nell'installazione e nel funzionamento di un sistema di osmosi inversa? Hai informazioni che vorresti condividere con noi e con i visitatori del sito? Hai qualche domanda? Si prega di lasciare commenti nel blocco situato sotto il testo dell'articolo.
Due anni fa ho deciso di acquistare un filtro per l'acqua. E ho deciso di andare online per vedere quale è meglio scegliere. Mio Dio, quante informazioni mi sono arrivate in testa. Il prezzo non è stato un problema per me. Volevo comprarne uno con l'osmosi inversa, ma dicono che produca acqua distillata. Mi ha spaventato. Ho comprato Aquaphor normale. Ora ci sto pensando di nuovo.
Ricordo ancora come ho scelto un filtro per l'acqua. Non c'erano informazioni precise da nessuna parte: cosa è meglio e cosa è peggio. Alcuni dicono che l’osmosi inversa è una truffa per ottenere più soldi. Ho pensato molto se acquistarlo o meno. E poi si è scoperto che non avevo abbastanza spazio sotto il lavandino e questo ha reso più semplice la mia scelta. Pertanto, ho preso un filtro normale ed economico, che utilizzo ancora ogni giorno.
Questo è il secondo anno che utilizzo Aquaphor Osmo 50. L'acqua è pulita e gustosa. Non c'è alcuna bilancia nel bollitore.
Felice come un elefante.
Maledizione, hai detto qualcosa come 50 dollari.Forse questo è una specie di modello a membrana costoso? Seriamente, ho visto la stessa acquafora in vendita per 1500. E a proposito, l'acqua di alcune persone è così cattiva che cambiano questa membrana una volta all'anno.
Sì, infatti, la frequenza di sostituzione della membrana dipende direttamente dalla qualità dell'acqua. Il prezzo di questo articolo dipende dal modello. È chiaro che in un sistema da $ 200 la membrana non costerà $ 50. Ma in un sistema ad osmosi inversa da $ 1000+ questo potrebbe anche essere il caso. Quindi a questo proposito, non tutto è così semplice.
Citazione: “Per la salute, l’acqua ottenuta utilizzando la tecnologia dell’osmosi inversa è molto più sana dell’acqua del rubinetto bollita”.
Oh ba. Non capisci nemmeno cosa stai scrivendo. Di quale utilità possiamo parlare dell'acqua bollita e distillata? La buona salute e l’acqua bollita NON sono cose compatibili. Quando bollita, l'acqua cambia completamente la sua struttura cristallina: è acqua MORTA. Bere acqua bollita uccide completamente la tua immunità. Tutti coloro che bevono solo acqua bollita hanno un sacco di malattie croniche, complicazioni di TUTTO il corpo e non capiscono il motivo per cui ottengono tutto questo.
Hai visto abbastanza film su REN TV? O lo stesso film presumibilmente giapponese sulle meraviglie dell'acqua? È stato a lungo smentito che tutto ciò non è scientificamente provato.
Tuttavia, per certi versi hai ragione. Bere acqua completamente pura non va bene. Ad esempio, quegli stessi turisti che fanno escursioni in inverno e sciolgono la neve sotto forma di acqua dovrebbero sempre portare con sé elettroliti e integratori minerali in polvere. Perché non puoi vivere a lungo sulla neve sciolta e puoi danneggiare seriamente la tua salute.
Un altro punto è che spesso nei sistemi di filtrazione vengono installati vari "agenti di arricchimento" - mineralizzatori, che servono proprio a questi scopi. È solo importante studiare tutto in anticipo per non essere avvelenato in seguito. Dopotutto, nessuno ti controllerà per vedere cosa bevi lì.
Non ti sembra ridicolo che l'acqua bollita sia “morta”? Ciò significa automaticamente che consumiamo cibi e bevande preparati con acqua “morta”! Questo è tutt’altro che vero!
Molti parlano anche di acqua distillata e di acqua purificata mediante osmosi inversa. Ma non c’è bisogno di trarre in inganno le persone, l’acqua purificata non contiene impurità ed è assolutamente sicura. Sì, non contiene minerali e sali, ma il corpo umano può ottenere tutto questo da altri alimenti.
La struttura cristallina si trova solo nei solidi.
Sistema normale, l'acqua è ovviamente super. Puoi farlo ghiacciare in frigorifero, in contenitori puliti, ovviamente, e non ci sarà mal di gola: è sterile.
Quindi sono i batteri e i virus nell’acqua ghiacciata che ci fanno venire il mal di gola...)
“Il principale svantaggio dei sistemi ad osmosi inversa è l'elevato costo iniziale del kit”... Un'affermazione controversa. La salute è più importante!
Lo svantaggio principale di tali sistemi è l'incapacità di ripristinare l'equilibrio ottimale del contenuto salino anche con l'ausilio di mineralizzatori (vedi allegato). E senza sali di durezza generale (ioni Ca2+ e Mg2+) ci troveremo in una brutta situazione. Nel tempo apparirà l'osteoporosi, ecc.
PS Essendo un chimico analitico, dopo aver depurato l'acqua in un impianto con mineralizzatore, ho subito fatto l'analisi della durezza totale: il risultato è stato <0,02 mEq/l, cioè praticamente un distillato.Il valore fisiologico secondo SanPin per l'acqua confezionata è di almeno 1,5 mEq/l (vedi scheda).
Ci siamo trasferiti in villaggio e abbiamo installato la depurazione con osmosi. Ma il consumo di acqua è spaventoso: in un mese, una fossa settica piena equivale a 10 m3. Due terzi dell'acqua vengono scaricati.
Certo, voglio bere acqua pulita e anche per cucinare, ma non vedo il motivo di preoccuparmi dell'osmosi, la solita tripla purificazione va già bene, ma con l'osmosi, poi una tuta spaziale con bombole di ossigeno e campi a cupola come serre, ecc. Purificherai l'acqua ad un ottimo livello in altri luoghi (cibo, atmosfera, prodotti chimici domestici e molte cose) assorbirai il veleno, non potrai nasconderti da nessuna parte, ma bevendo acqua pulita e tripla pulizia sono normali senza problemi, cambiare le cartucce in modo tempestivo, tutto qui.
Ho guardato 2 video e mi sono ricordato di una fiaba su come un soldato cucinava il porridge dal suo stivale. E il cloro? Non so se la membrana ne abbia paura o no, ma la molecola del cloro è più piccola dell’acqua e questa protezione non gli è di ostacolo. E secondo. Se solo tutto in natura fosse così semplice. Ho mangiato o immerso un sasso nell'acqua e ho reintegrato i minerali. E non è stato dimostrato che i minerali dell'acqua vengano assorbiti dall'organismo e in quali quantità. Quindi è meglio che il consulente non tocchi questo argomento, soprattutto quando ha saltato le lezioni di chimica. E un'ultima cosa. Se hai i mezzi. È meglio bere acqua purificata piuttosto che una miscela di ferro, manganese e ogni sorta di cose