Osmoza inversa

• Ce este?
• Principiu de functionare
• Eficienta in domeniul tratarii apei destinata consumului uman
• Limite si riscuri
• Leggende metropolitante (aciditate)
• Tipologii tehnice constructive
• Intretinere

In natura inconjuratoare principiul osmozei este prezent si vizibil in multe fenomene. Plantele isi trag din sol apa si mineralele prin osmoza; tot prin osmoza corpul uman purifica sangele cu ajutorul rinichilor. Osmoza contribuie mereu la reglarea unor fenomene specifice corpului uman. In acest fel explicarea fenomenului devine simpla. Sa presupunem un recipient cu apa in el. O membrana semiimpermeabila (apa poate trece prin membrana intr-un singur sens) desparte doua substante diferite in una din ele fiind dizolvata o cantitate mai mare de saruri. Concentratia diferita din cele doua substante creaza o migratie a moleculelor de apa, din ce-a cu o mai mica concentratie in cealalta solutie mai bogata in saruri, in asa fel incat cele doua substante sa ajunga la aceeasi valoare a concentratiei. Aceasta migratie moleculara creaza, prin urmare o presiune osmotica naturala asupra solutiei mai concentrate. 

Termenul de osmoza inversa  presupune exercitarea unei presiuni artificiale, printr-o forta externa, asupra solutiei mai concentrate, iar daca membrana este pozitionata in directia corecta, vom obtine o migratie a moleculelor catre substanta mai slaba in concentratie, obtinand astfel apa pura si o crestere a concentratiei de saruri in apa ramasa. Acest principiu denumit ‘osmoza inversa‘ este aplicat in tratarea apei potabile printr-un sistem dinamic, unde alimentarea cu apa este constanta, apa cu putine saruri este prelevata iar apa cu concentratie salina indepartata. Complexitatea constructiva a acestui sistem nu e una mica, incepand cu inima procesului care este membrana osmotica.

Porozitatea membranei este foarte mica ,pori fiind de 0.0001 microni. Astazi membrana este constituita din materiale sintetice, la inceputuri insa materialul de baza era un derivat al celulozei. In prezent se folosesc materiale sintetice TFC. Filtrarea prin osmoza inversa are o eficienta crescuta, de fapt indeparteaza substantial aproape toate substantele dizolvate in apa, atat cele daunatoare, cat si cele inerte sau utile pentru o alimentatie corespunzatoare. Aspectul central al unei dezbateri stiintifice nerezolvate, este acela daca apa osmotizata este indicata pentru o alimentatie corecta; referindu-ne la acest aspect specific apa osmotizata este sanatate umana. In tabelul urmator putem vedea eficacitatea tratamentului.
Procentele indica cantitatea indepartata.

Unele substante dizolvate cum ar fi de exemplu acidul carbonic sau oxigenul, nu sunt oprite de membrana. In acelasi timp alte substante sunt agresive in contact cu membrana. Membranele TFC utilizate azi sunt delicate si nu rezista in fata unor poluanti, clorul find un astfel de poluant. Apele salcii trebuiesc tratate cu membrane speciale.

In unele zone (rare) din Italia, apa din retea e contaminata cu apa de mare, prezenta clorurilor fiind letala pentru obisnuitele instalatiile prin osmoza inversa, de aceea trebuiesc utilizate membrane brakewash, special studiate pentru tratarea apelor salcii (fiind foarte utile in obtinerea de apa potabila din apa maritima). Clorul utilizat pentru dezinfectarea apei din retea produce o uzura prematura a membranei, de aceea este important instalarea de filtre de carbuni activi inaintea membranei.

Acestia trebuiesc intretinuti cu regularitate, tocmai pentru a evita schimbarea frecventa a membranei, care este o componenta mult mai scumpa. Apa osmotizata pierduta nu e mai acida decat altele, dar cu siguranta e mai agresiva datorita cresterii puterii solventilor, in acelasi timp absenta carbonatului de calciu si prin urmare a efectului tampon, poate mari prezenta unor acizi ca acidul carbonic, pe care membrana nu-i poate indeparta in totalitate. 

In sectorul domestic sunt doua modalitati de construire a instalatiei: prin cumul sau productie directa. Instalatii prin cumul exploateaza presiune din retea si in al doilea rand tipul de membrana (de la 50 la 150 de galoni GPD pe ora) producand picatura cu picatura apa osmotizata care este acumulata intr-un rezervor de apa. Schema urmatoare faciliteaza definirea unor pasi.

Filtrul 1 indeparteaza sedimentele,nisipul, filtrul 2 din carbune activ indeparteaza poluantii organici si compusii pe baza de clor (protejand membrana) 3 este membrana pentru osmoza care separa apa in permeat trimitandu-l in rezervor (j) si concentrat trimitandu-l la scurgere, 4 e spatiul filtrului cu carbuni activi. 5 e lampa Uv, aproape obligatorie cand exista un rezervor de apa neprotejata de clor. Acolo e este supapa de imbinare, care serveste la reglarea nivelului salin al apei, amestecand apa microfiltrata cu cea obtinuta prin osmoza. Instalatiile pentru productie directa se deosebesc prin absenta rezervorului de apa. Utilizarea unei membrane adecvate dimensionate si existenta unei pompe de propulsare garanteaza o productie suficienta (intre 1 si 3 litri de apa pe min) in functie de model.

Schema ilustreaza o instalatie domestica prin osmoza inversa de productie directa, primele doua filtre servesc la protejarea membranei, in acest caz pompa refoloseste o parte din apa eliminata anterior diminuand din rebutul total ( in acest caz 40 este produs si 60 eliminat) filtrul final regleaza gustul. Intretinerea instalatiilor prin osmoza , la fel ca a tuturor instalatiilor de tratare a apei potabile, e foarte imporatnta, anumite indicatii de intretinere fiind incluse in sectiunea informatii tehnice pentru intretinerea osmozei.

Pentru informatii suplimentare contactati-ne.