Hoe omgekeerde osmose werkt: het werkingsprincipe van fijne waterzuiveringsapparaten

Onder huishoudelijke systemen voor het bereiden van drinkwater voor consumptie is onlangs een nieuwe optie verschenen, namelijk omgekeerde osmose.Deze set filters en een speciaal membraan kosten veel, maar kunnen voor bijna elke analoog een voordeel opleveren.

Heeft het zin om meer uit te geven? Om deze vraag te beantwoorden, moet je uitzoeken hoe omgekeerde osmose werkt en vervolgens de kosten en resultaten vergelijken. Met onze hulp zal het proces om vertrouwd te raken met het geavanceerde behandelsysteem veel sneller en efficiënter verlopen.

Wij hebben voor u alle nuttige en betrouwbare informatie over de membraanwaterzuiveringsinstallatie verzameld en gesystematiseerd. Om de beleving compleet te maken, hebben we het tekstmateriaal aangevuld met diagrammen, illustraties en video’s met aanbevelingen voor toekomstige kopers.

Bediening van omgekeerde osmose installatie

Het proces van osmose is gebaseerd op de eigenschap van water om het niveau van onzuiverheden in door een membraan gescheiden oplossingen gelijk te maken. De gaatjes in dit membraan zijn zo klein dat alleen watermoleculen er doorheen kunnen.

Als de concentratie van onzuiverheden in een deel van zo'n hypothetisch vat toeneemt, zal daar water gaan stromen totdat de dichtheid van de vloeistof in beide delen van het vat gelijk is.

Omgekeerde osmose geeft precies het tegenovergestelde resultaat. In dit geval wordt het membraan niet gebruikt om de dichtheid van de vloeistof gelijk te maken, maar om aan de ene kant schoon water te verzamelen en aan de andere kant een oplossing die maximaal verzadigd is met onzuiverheden. Daarom wordt dit proces omgekeerde osmose genoemd.

Al deze chemische kenmerken zijn van weinig belang voor kopers, vooral voor degenen die niet zo goed thuis zijn in de wetenschap.Het is voor hen voldoende om te begrijpen dat het centrum van het omgekeerde osmosesysteem een ​​speciaal membraan is, waarvan de poriën zo klein zijn dat ze niets groter dan de grootte van een watermolecuul doorlaten, en dit is een belangrijke factor. een deel van de verontreinigingen in leidingwater.

Helaas is het watermolecuul niet het kleinste op aarde; chloormoleculen zijn bijvoorbeeld veel kleiner, waardoor ze ook door het membraan kunnen lekken. Bovendien is contact met grote suspensies voor dit membraan gecontra-indiceerd. De kleine poriën zullen bij een dergelijke blootstelling snel verstopt raken en dit element zal onmiddellijk moeten worden vervangen.

Dit diagram toont duidelijk de vijf fasen van waterzuivering met behulp van een omgekeerde osmosesysteem: voorzuivering door drie filters, een membraan en nazuivering

Om dit te voorkomen, omvat het omgekeerde osmosesysteem ook drie extra filters, met behulp waarvan water een voorbereidende voorbereiding ondergaat. Het membraan verdeelt gedeeltelijk gezuiverd water in twee ongelijke delen. Ongeveer een derde van het binnenkomende volume is schoon water, dat vervolgens in de opslagtank terechtkomt.

Nog eens tweederde van het watervolume is het deel waarin verontreinigingen geconcentreerd zijn. Dit concentraat wordt geloosd in het riool. Tussen de tank en de kraan bevindt zich meestal een klein bakje. Hier is een cartridge geïnstalleerd, die is ontworpen om de kwaliteit van reeds gezuiverd water te verbeteren, bijvoorbeeld om het te verzadigen met nuttige mineralen.

Schematisch kan het principe van omgekeerde osmose als volgt worden beschreven:

1. Water komt uit het watertoevoersysteem naar voorfilters.
2. De vloeistof ondergaat vervolgens een omgekeerde osmoseprocedure.
3. Gezuiverd water komt de opslagtank binnen.
4. Het concentraat met gefilterde verontreinigingen wordt naar het riool getransporteerd.
5. Schoon water uit de opslagtank stroomt rechtstreeks of via extra apparaten naar de schoonwaterkraan.

Een omgekeerd osmosesysteem is dus een reeks apparaten die de mogelijkheid bieden om drinkwater te verkrijgen met een hoge mate van zuivering. Dergelijke systemen werden tot voor kort vooral gebruikt in de industrie, horeca, zorginstellingen, etc.

Dit diagram toont de scheiding van de waterstroom die is gezuiverd door een omgekeerde osmosesysteem in twee stromen: schoon water en concentraat, dat naar het riool gaat

Maar vanwege de toenemende eisen aan de kwaliteit van kraanwater zijn omgekeerde osmosesystemen, ontworpen voor huishoudelijk gebruik, de laatste jaren steeds populairder geworden. Ze verschillen qua configuratie, prestaties, grootte van de opslagcapaciteit, enz. Filters en membraan moeten periodiek worden vervangen.

Hoe bepaal je of het membraan vervangen moet worden? Naarmate het wordt gebruikt, raken de poriën verstopt en er komt een moment waarop het water eenvoudigweg niet in de opslagtank terechtkomt. Een dergelijk membraan zal sowieso vervangen moeten worden. Maar experts raden aan om het veel eerder te vervangen.

Het omgekeerde osmosesysteem bestaat uit een opslagtank, een set van drie voorfilters, een membraan en een nafilter voor extra zuivering en verrijking van water

Om de kwaliteit te bepalen van water dat is gezuiverd met behulp van een omgekeerd osmosesysteem, wordt een elektronisch apparaat gebruikt: TDS-meter. Het wordt gebruikt om het zoutgehalte van water te bepalen.

Voor kraanwater vóór zuivering kan dit cijfer 150-250 mg/l bedragen, en na zuivering met behulp van omgekeerde osmosetechnologie wordt het zoutgehalte geacht binnen het bereik van 5-20 mg/l te liggen. Als de hoeveelheid zouten in gezuiverd water meer dan 20 mg/l bedraagt, wordt aanbevolen het membraan te vervangen.

Degenen die waterfilters willen selecteren die in verschillende stadia van zuivering worden gebruikt, zullen veel nuttige informatie vinden in het volgende artikel.

Individuele elementen van het systeem

Het duurste en basiselement van een omgekeerde osmosesysteem is het membraan. Het is een microporeus materiaal dat in één of meer lagen rond een geperforeerde kunststofkern is gedraaid. Het membraan is aan de bovenzijde bedekt met een kunststof beschermkap, die is vastgezet met O-ringen.

Water komt het membraanlichaam binnen en passeert het poreuze vulmiddel. In dit geval dringen zuivere watermoleculen door de poreuze kern en komen vervolgens in de opslagtank terecht.

Maar verontreinigingen met een bepaalde hoeveelheid water kunnen de membraanbarrière niet overwinnen. Ze verlaten het andere uiteinde van het membraanblok en worden weggegooid.

In het diagram zie je de samenstelling van het membraan voor een omgekeerde osmosesysteem: meerlaags poreus materiaal bevestigd in een plastic omhulsel rond een geperforeerde kern

Zoals eerder vermeld kan direct contact van het membraan met gewoon kraanwater schadelijk zijn. Feit is dat de poriën erg klein zijn: slechts 0,0001 micron. Het membraan kan niet worden verwijderd, gewassen en opnieuw worden geïnstalleerd, zoals bij sommige mechanische groffilters het geval is.

Een duur element moet elke twee tot drie jaar volledig vervangen worden.De periode kan variëren afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden van het membraan: druk in het watertoevoersysteem, de hoeveelheid en aard van de verontreinigingen, watertemperatuur, enz.

In sommige gevallen kan het membraan vijf jaar of zelfs langer meegaan, maar soms moet het na het eerste jaar van gebruik vervangen worden.

Een belangrijke factor in dit geval is de aanwezigheid van voorreinigingsfilters: twee mechanische en één koolstoffilter. Het eerste mechanische filter houdt alle onoplosbare verontreinigingen groter dan 0,5 micron tegen. Dit kunnen zandkorrels, roestdeeltjes en andere soortgelijke ‘mechanismen’ zijn.

Het water stroomt er dan doorheen koolstoffilter, dat moleculen van verschillende chemicaliën vasthoudt: chloorverbindingen, die steevast aanwezig zijn in leidingwater, maar ook zware metalen, pesticiden die uit de bodem zijn gepenetreerd, opgelost ijzer en andere insluitsels van organische of anorganische oorsprong.

Mechanische en koolstoffilters in een omgekeerde osmosesysteem moeten elke vier tot zes maanden worden vervangen. De benodigde cartridges zijn als kit verkrijgbaar

Hierna voltooit een ander mechanisch filter van één micron de voorbereidende zuivering van het water. Als gevolg hiervan ontvangt het membraan water dat geen verontreinigingen bevat die schade kunnen veroorzaken membraanfilter of overwinnen.

Deze filters moeten regelmatig om de paar maanden worden vervangen. Maar ze kosten een aantal ordes van grootte goedkoper dan een membraan, en tijdige vervanging kan de levensduur ervan aanzienlijk verlengen.

Een opslagtank wordt gebruikt om gezuiverd water op te vangen. De capaciteit kan variëren tussen 4-12 liter, afhankelijk van de prestaties van het systeem. Voor de productie van dergelijke tanks wordt meestal staal van hoge kwaliteit gebruikt. De buitenkant van de container is bedekt met een laag duurzaam email. Binnenin is een siliconenpakking geïnstalleerd, die de tank in twee delen verdeelt.

Aan de ene kant van de pakking wordt schoon water opgevangen, aan de andere kant lucht. De hoeveelheid lucht in de kamer kan worden gewijzigd met behulp van een nippel aan de luchtzijde van de tank.

De lucht creëert extra druk in de opslagtank, waardoor het water met de vereiste druk naar de kraan wordt verplaatst. Uiteraard beschikt de tank over een uitlaat waarop een slang kan worden aangesloten waardoor drinkwater naar de kraan stroomt.

Meestal wordt deze kraan bij de gootsteen geïnstalleerd. Zelfs als de watertoevoer via de watertoevoer om de een of andere reden wordt gestopt, zal er een bepaalde hoeveelheid in de tank achterblijven, waardoor het probleem minder acuut wordt. In deze situatie is het zinvol om, om de opslagtank volledig leeg te maken, de druk te verhogen door lucht door de nippelaansluiting te pompen.

De mate van waterzuivering met behulp van een omgekeerd osmosesysteem brengt het dichter bij gedestilleerd water. Tegelijkertijd laat het membraan zuurstofmoleculen die in water zijn opgelost door, wat de kwaliteit ervan verbetert.

Om de smaak te verbeteren kan water door een mineralisator of andere modules worden geleid. Maar het is geschikt om onmiddellijk te drinken na het ondergaan van een membraanreiniging. Het is niet nodig om het te koken om te drinken.

Als aanvullende module die de kwaliteit van het drinkwater verbetert, kunnen omgekeerde osmosesystemen worden aangevuld met een mineralisator of biokeramische cartridge. De mineralisator wordt gebruikt om water te verrijken met nuttige stoffen zoals calcium, natrium, magnesium, enz.

Al deze mineralen hebben een positief effect op het menselijke zenuwstelsel en het cardiovasculaire systeem, voorkomen het optreden van vele gevaarlijke ziekten, stimuleren een normale zuurgraad van het bloed, enz.

Een mineralisator in omgekeerde osmosesystemen wordt gebruikt om gezuiverd water te verrijken met mineralen en gezonder te maken.

De biokeramische cartridge werkt anders. De “vulling” bevat balletjes bestaande uit gebakken klei en stukjes toermalijn. Dit mineraal kan een uiterst gunstige werking hebben op water. Het helpt de structuur van water te veranderen, wat uiteindelijk een gunstig effect heeft op het endocriene systeem en het immuunsysteem versterkt.

Na verloop van tijd raakt de bron van dergelijke aanvullende modules uitgeput en moeten ze periodiek worden vervangen. Daarom is het handiger om een ​​kraan met twee kleppen te gebruiken.

Eén klep wordt rechtstreeks vanuit de opslagtank voorzien van water en de tweede klep wordt voorzien van water dat door de mineralisator is gepasseerd.Water verrijkt met nuttige stoffen wordt alleen gebruikt om te drinken en wordt bereid met water zonder mineralen.

Een van de populaire artikels onze site.

Voor- en nadelen van omgekeerde osmose

Een hoge mate van zuivering en gegarandeerde kwaliteit van drinkwater zijn de belangrijkste voordelen van omgekeerde osmosesystemen. Er wordt geschat dat het gehalte aan vreemde stoffen in water dat met deze methode wordt gezuiverd tien keer lager is dan de minimaal toegestane norm. De ontwerpkenmerken van het membraan voorkomen dat verontreinigingen per ongeluk in de gezuiverde waterstroom terechtkomen.

Dit diagram demonstreert in detail het ontwerp en het werkingsprincipe van een omgekeerde osmosemembraan, waarmee u gezuiverd water kunt verkrijgen - doordringen - en het verontreinigde deel kunt verwijderen - concentraat

Dit water kan veilig worden gebruikt om te drinken en te koken; het kan aan kinderen en huisdieren worden gegeven. Voor de gezondheid is water verkregen met behulp van omgekeerde osmosetechnologie veel gezonder dan gekookt leidingwater. Aquarianen gebruiken dit water om het volume van aquaria aan te vullen zonder te bezinken.

Ondanks het complexere ontwerp vergeleken met conventionele huishoudelijke filters, installatie van dergelijke systemen verloopt zonder problemen. Alles wat nodig is voor de installatie is meestal in de set inbegrepen. Bijna alle elementen of hun aanpassingen kunnen afzonderlijk worden gekocht.

Het systeem neemt niet te veel ruimte in beslag, meestal worden de tank en een set filters met een membraan direct onder de gootsteen bevestigd. Een compacte drinkwaterkraan op de spoelbak past doorgaans prima in het interieur.

De componenten van een omgekeerde osmosesysteem zijn klein van formaat en kunnen doorgaans eenvoudig onder een gootsteen worden geïnstalleerd.De set bevat een set smalle slangen voor het aansluiten van afzonderlijke elementen van het systeem

Het grootste nadeel van omgekeerde osmosesystemen zijn de hoge initiële kosten van de kit. Voor verder onderhoud van het systeem zijn ook de kosten voor het vervangen van filterpatronen nodig, maar deze kosten aanzienlijk minder.

Om de paar jaar zul je het membraan moeten vervangen, waarvan de prijs ongeveer $ 50 kan bedragen. Maar berekeningen tonen aan dat als gevolg daarvan de kosten van schoon water het gezin nog steeds minder zullen kosten dan het kopen van drinkwater bij externe leveranciers.

De effectiviteit van het membraan in een omgekeerde osmose-installatie neemt geleidelijk af en moet om de paar jaar vervangen worden. Deze periode varieert afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden

Een ander kenmerk van het omgekeerde osmosesysteem, dat op een gegeven moment als een nadeel kan worden beschouwd, is de lage productiviteit. Gezuiverd water sijpelt heel langzaam door het membraan; de standaard membraancapaciteit bedraagt ​​ongeveer 150-300 liter per dag.

Tegelijkertijd gaat meer dan de helft van het water dat uit de watervoorziening komt naar het riool, wat tot op zekere hoogte invloed heeft op de hoogte van de energierekeningen.

Maar als het volume van de opslagtank correct is geselecteerd, kunnen er slechts korte tijd problemen optreden bij het opstarten van het systeem onmiddellijk na installatie of na een lange periode van inactiviteit met een lege opslagtank.

We raden een artikel over dit onderwerp aan: Omgekeerde osmose: schade en voordelen van membraanzuivering van kraanwater.

Hoe kies je het juiste model?

De afmetingen van de elementen van omgekeerde osmosesystemen komen meestal overeen met een bepaalde norm, maar niet altijd. Het gebruik van een systeem met standaardparameters biedt een bredere selectie aan vervangbare elementen. De praktijk leert dat in het binnenland geproduceerde producten, die goedkoper zijn dan hun buitenlandse tegenhangers, qua kwaliteit niet veel verschillen van de laatste.

De voorfilterpatronen van het omgekeerde osmosesysteem, evenals het membraan en het nafilter, moeten periodiek worden vervangen. Het is niet moeilijk om het zelf te doen volgens de instructies van de fabrikant

Het is natuurlijk beter om rechtstreeks bij de fabrikant, bij een geverifieerde dealer of bij een betrouwbare winkel een aankoop te doen. Goede omgekeerde osmosesystemen hebben een technisch paspoort, een officiële garantie, gedetailleerde installatie- en bedieningsinstructies en kwaliteitscertificaten.

De grootte van de opslagtank hangt af van de behoeften van het gezin, maar ook van de grootte van de ruimte waarin het apparaat zal worden geïnstalleerd. Een container van maximale grootte zou geschikt zijn voor een huis met een groot gezin; tanks met een inhoud van ongeveer 8-10 liter worden als het populairst beschouwd.

Een belangrijke indicator werkt druk in het watertoevoersysteem. De optimale waarde is 2,8 bar.Als de druk te laag is, is het verstandig om een ​​omgekeerde osmose-installatie met ingebouwde pomp aan te schaffen, die voor voldoende druk voor drinkwater zorgt. Als de druk in de watertoevoer veel hoger is, moet u een drukregelaar installeren.

Als de afzonderlijke elementen van het omgekeerde osmosesysteem standaardafmetingen hebben, is het gemakkelijker om geschikte vervangende cartridges te vinden. Dit punt moet vóór de aankoop worden verduidelijkt

Het membraan van het omgekeerde osmosesysteem vereist de grootste aandacht. Dit element moet van een constant hoge kwaliteit en passende prestaties zijn. Voor een klein gezin is het optimale cijfer ongeveer 7 liter per uur.

Het heeft geen zin om te veel te betalen voor een efficiënter membraan als het niet nodig is. Ter vergelijking: een apparaat met een capaciteit van 15 liter per uur kan met gemak voldoen aan de schoonwaterbehoefte van een kleine horecagelegenheid.

Er wordt aangenomen dat een standaardset vijf hoofdzuiveringsfasen omvat: drie voorfilters, een membraan en een nafilter. De inhoud van dit laatste element kan variëren.

De mineralisator en biokeramische cartridge werden al eerder genoemd. Een populaire oplossing wordt ook beschouwd als het installeren van een patroon met kokosnootschalen, actieve kool en zilverionen.

Deze stoffen desinfecteren water, zuiveren het verder en geven het een aangename smaak. Een andere interessante optie voor waternabehandeling is een ultraviolet desinfectiemiddel. Bij sommige modellen omgekeerde osmosesystemen kunt u meerdere verschillende cartridges tegelijkertijd gebruiken.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Een algemeen overzicht van de werkingsprincipes van omgekeerde osmosesystemen vindt u hier:

Video #2.Deze video beschrijft in detail de werking van een dergelijk systeem aan de hand van het voorbeeld van het Geyser Prestige M-model:

Video #3. Met deze video kunt u de werkingskenmerken van stromingsfilters en omgekeerde osmosesystemen vergelijken:

Omgekeerde osmosesystemen zijn een betrouwbare en gemakkelijke manier om uw huis van voldoende schoon drinkwater te voorzien. Ja, de prijzen voor dergelijke apparaten blijven hoog, maar ze betalen zichzelf ruimschoots terug, aangezien schoon drinkwater het risico op veel ziekten vermindert en de kwaliteit van leven verbetert.

Wilt u praten over uw persoonlijke ervaring met het installeren en bedienen van een omgekeerde osmosesysteem? Heeft u informatie die u met ons en sitebezoekers wilt delen of heeft u vragen? Laat commentaar achter in het blok onder de tekst van het artikel.