Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei
CUPRINS Capitolul II Instalatii de osmoza inversa utilizate la tratarea apei.................. apei.................. 2.1 Instalaţii de osmoză inversă utilizate în gospodării 2.2 Instalaţii de osmoză inversă utilizate în industrie 2.3
CAPITOLUL II
Instalaţii de osmoză inversă utilizate la tratarea apei 1
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei
2.1 Instalaţii de osmoză inversă utilizate în gospodării Ce este un sistem de osmoza inversa? Cea mai buna si cea mai eficienta metoda de a transforma apa impura în apa potabila curata, sanatoasa si gustoasa.
Conform ‚” ‚”Wikipedia”, primele membrane de osmoză inversă au fost dezvoltate in 1959 de catre Loeb si Sourirajan la „University of California, Los Angeles”, iar în 1960 au fost patentate. Generația actuală de osmoză inversă (R O = reverse osmosis) este bazată pe un material compozit si anume poliamidă . Prin anii 1970 au aparut ș i p rimele sisteme casnice de osmoză inversă. Scopul lor era, evident de a oferi o apa potabila, o apa purificata .
Membrane TFC Cele mai folosite membrane pentru zona rezidentiala sunt asa numitele membrane TFC (Thin-film composite membrare). Practic o membrana TFC este compusa din straturi multiple de poliamida. Cele mai uzuale membrane pentru zona rezidentiala sunt cele de 50 gpd, 75 gpd si 100 gpd (gallons per day). Asta inseamna o o membrana de 50 gpd poate filtra si oferi 189 de litri si 7,8 litri/h (1 galon = 3,785 litri). Cantitatea de apa oferita de o membrana difera in functie de temperatura si presiunea apei.
Cum functioneaza osmoza inversa?
2
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei Osmoza este un fenomen natural care se manifesta in situatia in care doua lichide cu concentratii diferite de ioni (materii dizolvate in apa) sunt separate printr-o membrana semipermeabila. Ca urmare a actiunii fortelor de difuzie are loc un transfer de molecule de apa dinspre lichidul cu concentratie mai mica de ioni spre lichidul cu concentratie mai mare de ioni, pana cand concentratiile celor doua lichide devin egale. Membrana semipermeabila nu permite difuzia materiilor dizolvate din solutia mai concentrata spre solutia cu concentratie mai scazuta, ci numai difuzia moleculelor de apa spre solutia mai concentrata. Aceasta deplasare de lichid genereaza o diferenta de nivel care va produce o diferenta de presiune pe membrana, numita presiune presiune osmotica. Aplicand solutiei concentrate o presiune superioara presiunii sale osmotice, se genereaza procesul invers osmozei, apa din lichidul mai concentrat va trece fara saruri prin membrana in solutia mai putin concentrata, pierzandu-si salinitatea. Pentru a reduce nivelul salinitatii ( saruri : nitrati, sulfati, fosfati ) precum si pentru purificarea apei, se foloseste procedeul de osmoză inversă. Materiile organice si anorganice dizolvate în apa de intrare precum si microorganismele au dimensiuni moleculare mult mai mari decat porii ultrafini ai membranei semipermeabile si nu pot trece spre partea cu apa filtrata. Astfel pe partea cu apa filtrata se acumuleaza numai moleculele de apa, impuritatile din apa de intrare fiind retinute de membrana semipermeabila. Cum lucreaza membrana sistemului? Apa care trebuie purificata, exercita presiune pe membrana semipermeabila, in asa fel incat o parte din apa trece prin porii membranei (apa pura), pe cand restul apei (apa rejectata sau apa cu o concentrare ridicata de saruri) este redirectionata catre teava de evacuare. Dat fiindca diametrul porilor membranelor este mai mic de 0.1 microni, doar moleculele de apa si o cantitate mica de minerale (sodiu, potasiu, magneziu) pot trece prin pori. Astfel se elimina excesul de minerale de care corpul nostru nu are nevoie, precum si bacterii, metale grele, pesticide si produse chimice.
Ce anume filtreaza si elimina din apa osmoza inversa? 3
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei Mai jos gasesti un tabel cu contaminanti ce pot fi indepartati de catre membrana de osmoza inversa. Tot aici gasesti si procentul posibil de filtrare. Da, exista un procent de filtrare.
Osmoza inversă nu elimină î n totalitate un anumit contaminant si de aceea, intotdeauna trebuie calculat daca contaminantii dintr-o anumita apa pot fi indepartati si in ce procent raman r aman in apa. In acest aces t fel poti afla daca apa filtrata f iltrata prin osmoza inversa (permeatul) are rezultatul dorit de consumator (apa buna de baut sau apa pentru o alta aplicatie). Finetea de filtrare a unei membrane de osmoza inversa este de 0.0001 microni (proximativ cam de 1000 de ori mai mic decat un fir de par).
Cerinte pentru sistemele cu osmoza inversa Presiune – sisteme sisteme fara pompa 2.5 – 4.2 4.2 bar Temperatura apei la intrare 5 – 35 35 °C Densitatea maxima de intrare a sarurilor (TDS) 1000 ppm Tensiunea de alimentare: - sisteme fara pompa: NU ESTE NECESARA - sisteme cu pompa: 220-224 V
Filtre utilizate în osmoza inversă
4
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei Fara aceste filtre, membrana nu ar putea functiona decat pentru o perioada foarte scurta deoarece ar fi distrusa foarte repede. Sa vedem ce mai contine un purificator casnic si casnic si rolul fiecarui cartus filtrant.
1. Filtru Filtru sedimente polipropilena 5 microni – are rolul de a filtra elemente in suspensie (mizeria din apa) 2. Carbune granular activat – are rolul de a retine pana la 98% din substantele organice prezente in apa cum ar fi: clorul, cl orul, THM(cloroform), DBCP, Lindan, TCE (tricloretilena), PCE (tetracloretilena), tetraclorura de carbon etc. Membrana de osmoza inversa este sensibila la clor si poate fi distrusa foarte repede de acesta. Filtrul cu carbune activat are dublu rol: de a proteja membrana si de a eliminta din apa acele chimicale care fac rau corpului c orpului si care ofera un gust oribil apei. 3. Filtru sedimente polipropilenă 1 micron – are are rolul de a filtra elemente in suspensie (mizeria din apa) 4. Urmeaza membrana de osmoza inversa – rolul rolul ei este prezentat mai sus.
Randamentul osmozei inverse 5
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei Randamentul osmozei inverse este undeva intre 10 – 25%. Cu alte cuvinte din cantitatea de apa care intra in filtru, doar un procent intre 10 – 25% 25% ajunge la consum. Restul apei este rejectata (aruncata la canalizare print-un furtun special montat pentru asta). Este bine totusi sa nu risipim resurse precum apa dar daca este nevoie de osmoza inversa nu prea avem ce face. Procentul de permeat (apa care ajunge la consum) depinde in mod direct de presiunea apei si de temperatura acesteia. Cu cat presiunea este mai mare cu atat procentul de permeat va fi mai mare. Pentru o presiune mai mare mar e este nevoie de pompa de presiune. Instalarea sistemelor Sistemul poate fi instalat oriunde, la maximum 1 metru de sursa de apa si de punctul de evacuare pentru sarurile concentrate. Pentru sistemele dotate cu pompa este nevoie de o priza de 220-240 V. Locul cel mai comun pentru amplasare este sub chiuveta din bucatarie. 1. Instalarea robinetului
2. Instalarea alimentarii cu apă
6
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei
3. Instalarea evacuarii sarurilor 4. Instalarea cartuselor Cartusele trebuiesc scoase din ambalaj si asamblate in ordine pentru a asigura o functionare corecta a sistemului cu osmoza. Insurubati cartusul in carcasa cu grija asigurandu-va ca, cartusul este centrat in asa fel incat el intra corect in adaptorul carcasei Folositi cheia livrata impreuna cu sistemul, pentru a strange cat mai bine conexiunile dintre cartuse si carcase.
5. Instalarea membranei Desfaceti piulita conectorului instrumentului de masura la punctul de intrare in carcasa membranei pentru a putea sa deschideti capacul carcasei membranei.
7
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei
6. Instalarea sistemului Conexiunile hidraulice trebuie sa urmeze conturul suprafetei alese pentru instalare in asa fel incat tuburile sa nu se amestece sau sa se incurce intre ele. Lasati o lungime suficienta de tub pentru a usura mutarea sistemului in timpul lucrarilor de mentenanta din viitor. Urmati toate instructiunile de conectare hidraulice indicate in manual.
8
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei 7.Punerea in functiune a sistemului Asigurati-va ca conexiunile sunt executate corect si stranse si ca sistemul cu pompa este alimentat cu 220-240 V Deconectati tubul de ¼” care este conect at la instrumentul de masurare a presiunii al sistemului, desuruband piulita si intreptandul catre un container Instalarea sistemului fara pompa Punerea in functiune a sistemului va ca conexiunile sunt executate corect si stranse si ca sistemul cu pompa este de ¼” care este conectat la instrumentul de masurare a presiunii al sistemului, desuruband piulita si intreptandul catre un container va ca conexiunile sunt executate corect si stranse si ca sistemul cu pompa este de ¼” care este conectat la instrumentul de masurare a presiunii al Dati drumul la alimentarea cu apa dupa care dati drumul la valva Asigurati-va ca nu exista scurgeri de apa, daca exista inchideti valva si rezolvati problema Lasati apa sa curga pana este clara. clar a. In modul asta ne asiguram ca membrana nu este blocata de pudra care ar putea proveni de la filtru de carbon granular Inchideti valva de alama la alimentarea cu apa si reconectati tubul la intrumentul de masurare a presiunii insuruband piulita respectiva 2.2 Instalaţii de osmoză inversă utilizate în industie C&V Water ofera solutii personalizate pentru aplicatii cu osmoza inversa in industrie!
Statii industriale de osmoza inversa sunt rezultatul multor ani de experienta. Gama Osmeo combina compactitatea, simplitatea in utilizare si prelucrarea de inalta performanta. Statiile industriale de osmoza inversa Osmeo asigura producerea apei osmozate osmozat e necesara necesar a pentru diferite domenii ale industriei:
Aplicatii in industria agroalimentara;
Spalatorii profesionale;
Laboratoare;
Cosmetica;
Cazane de joasa presiune;
Toate aplicatiile care implica apa osmozata.
Tratarea apei prin osmoza inversa are ca avantaj major faptul ca elimina pana la 99% din substantele organice si anorganice dizolvate in apa precum si cca. 99% din contaminantii biologici (bacterii, virusuri), fara sa implice vreun impact negativ asupra mediului ambiant, procedeul fiind bazat pe un fenomen fizic si nu pe unul de de natura chimica. Statiile industriale de osmoza inversa sunt echipamente standard pentru desalinizarea apei potabile dedurizate, cu operare pe principiul fenomenului de osmoza inversa. Sunt montate pe un cadru din otel inoxidabil cu panou frontal din material plastic care include aparatele de masurat si control. In componenta lor intra un filtru special la intrare cu cartus filtrant la 5 microni si 2 manometre, pompa centrifuga multietajata de presiune mare 9
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei confectionata din otel inoxidabil, cu zgomot redus, module cu membrane in recipiente presurizate. Sunt dotate cu robinete, instrumente pentru masurare si reglare, precum si un microprocesor.
Parametri specifici statiilor de osmoza inversa: inversa : Apa de alimentare = apa care intra in iinstalatie, supusa tratarii prin osmoza inversa. Permeat = apa desalinizata care a trecut prin membrana semipermeabila si iese din instalatia de osmoza inversa la consumator.
Concentrația= apa cu continut imbogatit de saruri, care parcurge membrana numai la suprafata ei si iese din instalatia de osmoza inversa la drenaj. Randament [%] = (Debit permeat / Debit apa alimentare) x 100 ; valoare maxima admisa in functionare = 75% Grad de desalinizare [%] = defineste gradul de purificare al permeatului fata de apa de alimentare; aprox. 97%.
10
Utilizarea osmozei inverse în tratamentul apei BIBLIOGRAFIE 1. 2. 3. 4. 5.
https://ro.wikipedia.org/wiki/Osmoz%C4%83 https://despretot.info/osmoza-dex-definitie/ https://en.wikipedia.org/wiki/Reverse_osmosis https://www.google.ro/search?q=osmoza+inversa&rlz http://www.crvchemicals.ro/wp-content/uploads/2011/04/caracteristici-de-osmozainversa.pdf
6.
11
