Cómo funciona la ósmosis inversa: el principio de funcionamiento de los dispositivos de purificación fina de agua
Entre los sistemas domésticos de preparación de agua potable para el consumo ha aparecido recientemente una nueva opción, que se denomina ósmosis inversa.Este conjunto de filtros y una membrana especial cuesta mucho, pero puede ofrecer ventajas para casi cualquier análogo.
¿Tiene sentido desembolsar más? Para responder a esta pregunta, es necesario descubrir cómo funciona la ósmosis inversa y luego comparar los costes y los resultados. Con nuestra ayuda, el proceso de familiarización con el avanzado sistema de tratamiento será mucho más rápido y eficiente.
Hemos recopilado y sistematizado para usted toda la información útil y confiable sobre la planta de tratamiento de agua por membranas. Para completar la percepción, complementamos el material de texto con diagramas, ilustraciones y vídeos con recomendaciones para futuros compradores.
El contenido del artículo:
Funcionamiento de la instalación de ósmosis inversa.
El proceso de ósmosis se basa en la propiedad del agua de igualar el nivel de impurezas en soluciones separadas por una membrana. Los agujeros de esta membrana son tan pequeños que sólo las moléculas de agua pueden atravesarlos.
Si aumenta la concentración de impurezas en una parte de dicho recipiente hipotético, 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 no se utiliza para igualar la densidad del líquido, sino para recoger agua limpia por un lado y una solución máximamente saturada de impurezas por el otro. Por eso este proceso se llama ósmosis inversa.
Todas estas características químicas son de poco interés para los compradores, especialmente para aquellos que no están muy versados en ciencia.Les basta entender que el centro del sistema de ósmosis inversa es una membrana especial, cuyos poros son tan pequeños que no dejan pasar nada más grande que el tamaño de una molécula de agua, y esto es un importante parte de los contaminantes contenidos en el agua del grifo.
Desgraciadamente, la molécula de agua no es la más pequeña del mundo; 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 está contraindicado para esta membrana. Sus pequeños poros se obstruirán rápidamente con tal exposición y este elemento deberá ser reemplazado inmediatamente.
Para evitar que esto suceda, el sistema de ósmosis inversa también incluye tres filtros adicionales, con la ayuda del cual el agua se prepara previamente. La membrana divide el agua parcialmente purificada en dos partes desiguales. Aproximadamente un tercio del volumen entrante es agua limpia, que luego ingresa al tanque de almacenamiento.
Otros dos tercios del volumen de agua son la parte en la que se concentran los contaminantes. Este concentrado se vierte al alcantarillado. Suele haber un pequeño recipiente entre el depósito y el grifo. Aquí se instala un cartucho, que está 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 proviene del sistema de suministro de agua a los prefiltros.
- Luego, el líquido pasa por un procedimiento de ósmosis inversa.
- El agua purificada ingresa al tanque de almacenamiento.
- El concentrado que contiene los contaminantes filtrados se transporta al alcantarillado.
- El agua limpia del tanque de almacenamiento fluye directamente al grifo de agua limpia o mediante dispositivos adicionales.
Así, un sistema de ósmosis inversa es un conjunto de dispositivos que brindan la posibilidad de obtener agua potable con un alto grado de depuración. Hasta hace poco, estos sistemas se utilizaban principalmente en la industria, establecimientos de restauración, instituciones sanitarias, etc.
Pero debido a las crecientes exigencias en cuanto a la calidad del agua del grifo, en los últimos años los sistemas de ósmosis inversa diseñados para uso doméstico se han vuelto cada vez más populares. Se diferencian en configuración, rendimiento, tamaños de capacidad de almacenamiento, etc. Los filtros y la membrana deben reemplazarse periódicamente.
¿Cómo determinar que es necesario reemplazar la membrana? A medida que se utiliza, sus poros se obstruyen y llega un momento en que el agua simplemente no pasa al tanque de almacenamiento. En cualquier caso, dicha membrana deberá ser reemplazada. Pero los expertos recomiendan sustituirlo mucho antes.
Para determinar la calidad del agua purificada mediante un sistema de ósmosis inversa, se utiliza un dispositivo electrónico: el medidor TDS. Se utiliza para determinar el nivel de contenido de sal en el agua.
Para el agua del grifo antes de la purificación, esta cifra puede ser de 150 a 250 mg/l, y después de la purificación mediante tecnología de ósmosis inversa, se considera que el contenido de sal está dentro del rango de 5 a 20 mg/l. Si la cantidad de sales en el agua purificada es superior a 20 mg/l, se recomienda sustituir la membrana.
Quienes deseen seleccionar filtros de agua utilizados en distintas etapas de purificación encontrarán mucha información útil. en el próximo artículo.
Elementos individuales del sistema.
El elemento más caro y básico de un sistema de ósmosis inversa es la membrana. Es un material microporoso enrollado en una o más capas alrededor de un núcleo de plástico perforado. La membrana está cubierta en la parte superior con una cubierta protectora de plástico, que se fija con juntas tóricas.
El agua ingresa al cuerpo de la membrana y pasa a través del relleno poroso. En este caso, las moléculas de agua pura penetran a través del núcleo poroso y luego pasan al tanque de almacenamiento.
Pero los contaminantes con una determinada cantidad de agua no pueden superar la barrera de la membrana. Salen por el extremo opuesto del bloque de membrana y se eliminan.
Como se mencionó anteriormente, el contacto directo de la membrana con agua corriente del grifo puede ser perjudicial. El hecho es que sus poros son muy pequeños: sólo 0,0001 micrones. La membrana no se puede quitar, lavar y volver a instalar, como se hace con algunos filtros gruesos mecánicos.
Un elemento costoso debe sustituirse por completo cada dos o tres años.El período puede variar dependiendo de las condiciones de funcionamiento de la membrana: presión en el sistema de suministro de agua, cantidad y naturaleza de los contaminantes, temperatura del agua, etc.
En algunos casos, la membrana puede durar cinco años o incluso más, pero a veces es necesario reemplazarla después del primer año de funcionamiento.
Un factor importante en este caso es la presencia de filtros de prelimpieza: dos mecánicos y uno de carbón. El primer filtro mecánico elimina todos los contaminantes insolubles de más de 0,5 micrones. Podrían ser granos de arena, partículas de óxido y otras “mecánicas” similares.
Luego el agua pasa a través filtro de carbón, que retiene moléculas de diversos productos químicos: compuestos de cloro, que invariablemente están presentes en el agua del grifo, así como metales pesados, pesticidas que penetran desde el suelo, hierro disuelto y otras inclusiones de origen orgánico o inorgánico.
Después de esto, otro filtro mecánico de una micra completa la depuración preliminar del agua. Como resultado, la membrana recibe agua que no contiene contaminantes que puedan dañar filtro de membrana o superarlo.
Estos filtros deben reemplazarse periódicamente cada pocos meses. Pero cuestan varios órdenes de magnitud más baratos que una membrana y su reemplazo oportuno puede extender significativamente su vida útil.
Se utiliza un tanque de almacenamiento para recolectar agua purificada. Su capacidad puede variar entre 4-12 litros, depende del rendimiento del sistema. Para producir estos tanques se suele utilizar acero de alta calidad. El exterior del recipiente está cubierto con una capa de esmalte duradero. En el interior se instala una junta de silicona que divide el tanque en dos partes.
Por un lado de la junta se recoge agua limpia y por 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 una presión adicional dentro del tanque de almacenamiento, lo que ayuda a llevar el agua al grifo con la presión requerida. Por supuesto, el depósito tiene una salida para conectar una manguera por la que pasa el agua potable hasta el grifo.
Normalmente, este grifo se instala en el fregadero. Incluso si por algún motivo se interrumpe el suministro de agua a través del suministro de agua, quedará algo de cantidad 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 de la boquilla.
El grado de purificación del agua mediante un sistema de ósmosis inversa la acerca al agua destilada. Al mismo tiempo, la membrana deja pasar las moléculas de oxígeno disueltas en el 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 apto para beber inmediatamente después de la limpieza de la membrana. No es necesario hervirlo para beberlo.
Como módulo adicional que mejora la calidad del agua potable, los sistemas de ósmosis inversa se pueden complementar con un mineralizador o cartucho biocerámico. 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 humanos, previenen la aparición de muchas enfermedades peligrosas, estimulan los niveles normales de acidez sanguínea, etc.
El cartucho biocerámico funciona de manera diferente. Su “relleno” contiene bolas de arcilla cocida y trozos de turmalina. Este mineral puede tener un efecto extremadamente beneficioso sobre el agua. Ayuda a cambiar la estructura del agua, lo 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 y requieren un reemplazo periódico. Por tanto, es más conveniente utilizar un grifo con dos válvulas.
Una válvula recibe agua directamente desde el tanque de almacenamiento y la segunda válvula recibe agua que ha pasado a través del mineralizador.El agua enriquecida con sustancias útiles se utiliza únicamente para beber y se prepara con agua sin minerales.
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Ventajas y desventajas de la ósmosis inversa.
Un alto grado de purificación y una 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 mediante este método es diez veces menor que el estándar mínimo permitido. Las características de diseño de la membrana evitan la entrada accidental de contaminantes al flujo de agua purificada.
Esta agua se puede utilizar de forma segura para beber y cocinar; se puede dar a niños y mascotas. Para la salud, el agua obtenida mediante tecnología de ósmosis inversa es mucho más saludable que el agua del grifo hervida. Los acuaristas utilizan esta agua para complementar el volumen de los acuarios sin sedimentarse.
A pesar del diseño más complejo en comparación con los filtros domésticos convencionales, instalación de tales sistemas corre sin ningun problema. Todo lo necesario para la instalación suele estar incluido en el kit. Casi todos los elementos o sus modificaciones se pueden adquirir por separado.
El sistema no ocupa demasiado espacio, la mayoría de las veces el tanque y un juego de filtros con membrana se fijan directamente debajo del fregadero. Un grifo de agua potable compacto instalado en el fregadero suele encajar perfectamente en el interior.
La principal desventaja de los sistemas de ósmosis inversa es el elevado coste inicial del kit. Un mayor mantenimiento del sistema también requerirá el costo de reemplazar los cartuchos de filtro, pero cuestan mucho menos.
Cada pocos años habrá que sustituir la membrana, cuyo precio puede rondar los 50 dólares, pero los cálculos muestran que, como resultado, el coste del agua potable seguirá costando a la familia menos que comprar agua potable a terceros proveedores.
Otra característica del sistema de ósmosis inversa, que en última instancia puede considerarse una desventaja, es la baja productividad. El agua purificada se filtra a través de la membrana muy lentamente; la capacidad estándar de la membrana es de unos 150 a 300 litros por día.
Al mismo tiempo, más de la mitad del agua proveniente del suministro de agua va al sistema de alcantarillado, lo que en cierta medida afecta el monto de las facturas de servicios públicos.
Pero si el volumen del tanque de almacenamiento se selecciona correctamente, entonces pueden surgir problemas por un corto tiempo solo al iniciar el sistema inmediatamente después de la instalación o después de un largo período de inactividad con el tanque de almacenamiento vacío.
Recomendamos un artículo sobre el tema: Ósmosis inversa: daños y beneficios de la purificación por membrana del agua del grifo.
¿Cómo elegir el modelo correcto?
Las dimensiones de los elementos de los sistemas de ósmosis inversa suelen corresponder 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 demuestra que los productos de producción nacional, que son más baratos que sus homólogos extranjeros, no difieren mucho en calidad de estos últimos.
Por supuesto, es mejor realizar la compra directamente del fabricante, de un distribuidor verificado o de una tienda confiable. Los buenos sistemas de ósmosis inversa cuentan con pasaporte técnico, garantía oficial, instrucciones detalladas de instalación y funcionamiento, 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. Para una casa en la que vive una familia numerosa, un contenedor del tamaño máximo será apropiado; los más populares son los tanques con un volumen de aproximadamente 8 a 10 litros.
Un indicador importante está funcionando. presión en el sistema de suministro de agua. El valor 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 para el agua potable. Si la presión en el suministro de agua es mucho mayor, será necesario instalar un reductor de presión.
La membrana del sistema de ósmosis inversa requiere la mayor atención. Este elemento debe ser de alta calidad constante y rendimiento adecuado. Para una familia pequeña, la cifra óptima es de unos 7 litros por hora.
No tiene sentido pagar de más por una membrana más eficiente si no es necesaria. En 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.
Se considera que un conjunto estándar incluye cinco etapas principales de purificación: tres prefiltros, una membrana y un postfiltro. El contenido de este último elemento puede variar.
El mineralizador y el cartucho biocerámico ya fueron mencionados anteriormente. También se considera una solución popular instalar un cartucho que contenga cáscaras de coco, carbón activado e iones de plata.
Estas sustancias desinfectan el agua, la purifican aún más y le dan un sabor agradable. Otra opción interesante para el postratamiento del agua es un desinfectante ultravioleta. Algunos modelos de sistemas de ósmosis inversa permiten utilizar varios cartuchos diferentes al mismo tiempo.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Vídeo #1. Puede encontrar una descripción general de los principios operativos de los sistemas de ósmosis inversa aquí:
Vídeo #2.Este video describe en detalle el funcionamiento de dicho sistema usando el ejemplo del modelo Geyser Prestige M:
Vídeo #3. Este vídeo le permite comparar las características operativas 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. Sí, los precios de estos dispositivos siguen siendo altos, pero se amortizan con creces, ya que el agua potable reduce el riesgo de muchas enfermedades y mejora la calidad de vida.
¿Le gustaría hablar sobre su experiencia personal en la instalación y operación de un sistema de ósmosis inversa? ¿Tiene información que le gustaría compartir con nosotros y los visitantes del sitio? ¿Tiene alguna pregunta? Deje comentarios en el bloque ubicado debajo del texto del artículo.
Hace dos años decidí comprar un filtro de agua. Y decidí conectarme a Internet para ver cuál es mejor elegir. Dios mío, cuánta información me vino a la cabeza. El precio no fue un problema para mí. Quería comprar uno con ósmosis inversa, pero dicen que produce agua destilada. Me asustó. Compré Aquaphor normal. Ahora estoy pensando de nuevo.
Todavía recuerdo cómo elegí un filtro de agua. No había información exacta por ninguna parte: cuál es mejor y cuál es peor. Algunos decían que la ósmosis inversa es una estafa para conseguir más dinero. Pensé mucho en si comprarlo o no. Y luego resultó que no tenía suficiente espacio debajo del fregadero, y esto facilitó mi elección. Por eso, tomé un filtro normal y económico, que todavía uso todos los días.
Este es el segundo año que uso Aquaphor Osmo 50. El agua está limpia y sabrosa. No hay ninguna cal en el hervidor.
Feliz como un elefante.
Maldita sea, dijiste algo sobre 50 dólares.¿Quizás se trate de algún tipo de modelo de membrana caro? En serio, vi el mismo aquaphor a la venta por 1500. Y por cierto, el agua de algunas personas es tan mala que cambian esta membrana una vez al año.
Sí, efectivamente, la frecuencia de sustitución de las membranas depende directamente de la calidad del agua. El precio de este artículo depende del modelo. Está claro que en un sistema de 200 dólares la membrana no costará 50 dólares, pero en un sistema de ósmosis inversa de más de 1000 dólares este bien puede ser el caso. Entonces, en este sentido, no todo es tan sencillo.
Cita: "Para la salud, el agua obtenida mediante tecnología de ósmosis inversa es mucho más saludable que el agua hervida del grifo".
Oh ba. Ni siquiera entiendes lo que estás escribiendo. ¿De qué utilidad del agua destilada hervida podemos siquiera hablar? La buena salud y el agua hervida NO son cosas compatibles. Cuando se hierve, el agua cambia completamente su estructura cristalina: es agua MUERTA. Beber agua hervida mata por completo tu inmunidad. Todos los que beben solo agua hervida tienen un montón de enfermedades crónicas, complicaciones de TODO el cuerpo y no comprenden la razón por la que padecen todo esto.
¿Has visto suficientes películas en REN TV? ¿O la misma película supuestamente japonesa sobre las maravillas del agua? Durante mucho tiempo se ha negado que todo esto no esté fundamentado científicamente.
Sin embargo, en algunos aspectos tienes razón. Beber agua completamente pura no es bueno. Por ejemplo, esos mismos turistas que van de excursión en invierno y derriten la nieve en forma de agua, siempre deben llevar consigo electrolitos y suplementos minerales en polvo. Porque no se puede vivir mucho tiempo con nieve derretida y puedes dañar gravemente tu salud.
Otro punto es que a menudo se instalan varios "agentes de enriquecimiento" en los sistemas de filtración: mineralizadores, que sirven precisamente para estos propósitos. Simplemente es importante estudiar todo con antelación para no envenenarse más tarde. Después de todo, nadie te controlará para ver qué bebes allí.
¿No te parece ridículo que el agua hervida esté “muerta”? ¡Esto significa automáticamente que consumimos alimentos y bebidas preparados con agua “muerta”! ¡Está léjos de la verdad!
Muchos también hablan de agua destilada y agua purificada mediante ósmosis inversa. Pero no es necesario engañar a la gente, el agua purificada no contiene impurezas y es absolutamente segura. Sí, no contiene minerales ni sales, pero el cuerpo humano puede obtener todo esto de otros alimentos.
La estructura cristalina se encuentra sólo en los sólidos.
Sistema normal, el agua es, por supuesto, genial. Puedes hacerlo helado en el frigorífico, en recipientes limpios, por supuesto, y no te irritará la garganta: es esterilizado.
Entonces son las bacterias y los virus en el agua helada los que nos provocan dolor de garganta...)
“La principal desventaja de los sistemas de ósmosis inversa es el alto coste inicial del kit”... Una afirmación controvertida. ¡La salud es más importante!
El principal inconveniente de estos sistemas es la incapacidad de restablecer el equilibrio óptimo del contenido de sal incluso con la ayuda de mineralizadores (ver archivo adjunto). Y sin sales de dureza general (iones Ca2+ y Mg2+) estaremos en mal lugar. Con el tiempo aparecerá osteoporosis, etc.
PD Como soy químico analítico, después de purificar el agua en un sistema con mineralizador, inmediatamente hice un análisis de dureza total: el resultado fue <0,02 mEq/l, es decir. prácticamente un destilado.La norma fisiológica según SanPin para agua envasada es de al menos 1,5 mEq/l (ver archivo).
Nos trasladamos al pueblo e instalamos una depuradora por ósmosis. Pero el consumo de agua es espantoso: en un mes, una fosa séptica llena tiene 10 m3. Se escurren dos tercios del agua.
Por supuesto, quiero beber agua limpia y también para cocinar, pero no veo el sentido de molestarme con la ósmosis. La triple purificación habitual ya es buena, pero con ósmosis, luego un traje espacial con cilindros de oxígeno y campos abovedados como invernaderos, etc. Purificarás el agua a un nivel muy bueno en otros lugares (comida, atmósfera, productos químicos domésticos y muchas cosas) recogerás veneno, no podrás esconderte de él en ningún lado, excepto beber agua limpia y triple limpieza es normal sin ningún problema, cambia los cartuchos oportunamente, eso es todo.
Vi 2 videos y recordé un cuento de hadas sobre cómo un soldado cocinaba gachas con su bota. ¿Qué pasa con el cloro? No sé si la membrana le tiene miedo o no, pero la molécula de cloro es más pequeña que el agua y esta protección no es un obstáculo para ello. Y segundo. Si tan solo todo en la naturaleza fuera tan simple. Comí o remojé un guijarro en agua y reponía los minerales. Y no se ha demostrado que los minerales del agua sean absorbidos por el cuerpo y en qué cantidades. Por eso es mejor que el consultor no toque este tema, especialmente cuando se saltó las clases de química. Y una última cosa. Si tienes los medios. Es mejor beber agua purificada que una mezcla de hierro, manganeso y todo tipo de cosas.