Como funciona a osmose reversa: princípio de funcionamento dos dispositivos de purificação fina de água
Entre os sistemas domésticos de preparação de água potável, surgiu recentemente uma nova opção chamada osmose reversa. Esse conjunto de filtros e uma membrana especial custa caro, mas pode superar praticamente qualquer similar.
Vale a pena gastar o dinheiro? Para responder a essa pergunta, você precisa entender como funciona a osmose reversa e depois relacionar os custos e os resultados. Com nossa ajuda, o processo de conhecer este sistema de purificação avançado será muito mais rápido e eficiente.
Reunimos e sistematizamos para você todas as informações úteis e confiáveis sobre o sistema de purificação de água por membrana. Para uma compreensão completa, complementamos o material textual com diagramas, ilustrações e vídeos com recomendações para futuros compradores.
Conteúdo do artigo:
Funcionamento do sistema de osmose reversa
O processo de osmose é baseado na propriedade da água de equalizar o nível de impurezas em soluções separadas por uma membrana. Os poros desta membrana são tão pequenos que apenas moléculas de água podem passar por eles.
Se a concentração de impurezas em uma das partes desse recipiente hipotético aumentar, a água começará a fluir para lá até que a densidade do líquido em ambas as partes se iguale.
A osmose reversa produz o resultado oposto. Nesse caso, a membrana é usada não para equalizar a densidade do líquido, mas para coletar água pura de um lado e, do outro, uma solução altamente saturada de impurezas. É por isso que esse processo é chamado de osmose reversa.
Todas essas características químicas interessam pouco aos compradores, especialmente àqueles que não têm muito conhecimento científico. Para eles, basta entender que o centro do sistema de osmose reversa é uma membrana especial, cujos poros são tão pequenos que não permitem a passagem de nada que ultrapasse o tamanho das moléculas de água, e isso representa uma parte significativa das impurezas contidas na água da torneira.
Infelizmente, a molécula de água – não é a menor da Terra; por exemplo, as moléculas de cloro são significativamente menores, portanto, também podem atravessar a membrana. Além disso, o contato com grandes suspensões é contraindicado para essa membrana. Seus poros pequenos entupiriam rapidamente com esse tipo de impacto, e esse elemento teria que ser substituído imediatamente.
Para evitar que isso ocorra, o sistema de osmose reversa inclui ainda três filtros adicionais, através dos quais a água passa por um pré-tratamento. A membrana separa a água parcialmente purificada em duas partes desiguais. Cerca de um terço do volume recebido é água limpa, que então segue para o tanque de armazenamento.
Os outros dois terços do volume de água – são a parte onde as impurezas estão concentradas. Esse concentrado é despejado no esgoto. Entre o tanque e a torneira geralmente há um pequeno recipiente. Ali é instalado um cartucho, projetado para melhorar a qualidade da água já purificada, por exemplo, para enriquecê-la com minerais benéficos.
Esquematicamente, o princípio de funcionamento da osmose reversa pode ser descrito assim:
- A água entra pelo sistema de abastecimento público nos filtros de pré-purificação.
- Em seguida, o líquido passa pelo processo de osmose reversa.
- A água purificada segue para o tanque de armazenamento.
- O concentrado, contendo as impurezas filtradas, é direcionado para o esgoto.
- A água limpa do tanque de armazenamento chega à torneira de água purificada diretamente ou através de dispositivos adicionais.
Assim, o sistema de osmose reversa consiste em um conjunto de dispositivos que possibilitam obter água potável com alto grau de purificação. Até recentemente, esses sistemas eram usados principalmente na indústria, em estabelecimentos de alimentação coletiva, em instituições de saúde etc.
Porém, devido às crescentes exigências quanto à qualidade da água da torneira nos últimos anos, os sistemas de osmose reversa projetados para uso doméstico estão ganhando popularidade. Eles diferem em configuração, capacidade, tamanho do tanque de armazenamento, etc. Os filtros e a membrana precisam ser substituídos periodicamente.
Como saber se a membrana precisa ser substituída? Com o uso, seus poros ficam obstruídos e chega um momento em que a água simplesmente não passa para o tanque de armazenamento. Essa membrana terá que ser substituída de qualquer forma. Mas os especialistas recomendam realizar a substituição bem antes.
Para determinar a qualidade da água purificada pelo sistema de osmose reversa, utiliza-se um dispositivo eletrônico – TDS-metr. Com ele, determina-se o nível de teor de sais na água.
Para a água da torneira antes da purificação, esse indicador pode ser de 150-250 mg/l, e após a purificação pela tecnologia de osmose reversa, o teor de sal normal é considerado entre 5-20 mg/l. Se a quantidade de sais na água purificada for superior a 20 mg/l, recomenda-se a substituição da membrana.
Aqueles que desejam escolher filtros de água utilizados em diferentes estágios de purificação encontrarão muitas informações úteis no próximo artigo.
Componentes individuais do sistema
O elemento mais caro e principal do sistema de osmose reversa é a membrana. Ela é um material microporoso enrolado em uma ou mais camadas em torno de um núcleo de plástico perfurado. A membrana é coberta por uma capa plástica protetora, fixada com anéis de vedação.
A água entra no corpo da membrana e passa pelo material poroso. As moléculas de água pura penetram pelo núcleo poroso e, em seguida, seguem para o tanque de armazenamento.
Mas os contaminantes, com uma certa quantidade de água, não conseguem ultrapassar a barreira da membrana. Eles saem pela extremidade oposta do bloco da membrana e são descartados.
Como mencionado anteriormente, o contato direto da membrana com a água da torneira comum pode ser prejudicial. O fato é que seus poros são muito pequenos – apenas 0,0001 mícrons. A membrana não pode ser retirada, lavada e reinstalada, como é feito com alguns filtros mecânicos de pré-filtração.
O elemento caro precisa ser completamente substituído a cada dois ou três anos. O prazo pode variar dependendo das condições de operação da membrana: pressão no sistema de abastecimento de água, quantidade e natureza dos contaminantes, temperatura da água, etc.
Em alguns casos, a membrana pode durar cinco anos ou até mais; às vezes, a substituição precisa ser feita já após o primeiro ano de uso.
Um fator importante nisso é a presença de filtros de pré-purificação: dois mecânicos e um de carvão. O primeiro filtro mecânico retém todas as impurezas insolúveis com tamanho superior a 0,5 mícrons. Podem ser grãos de areia, partículas de ferrugem e outras "partículas mecânicas" semelhantes.
Em seguida, a água passa pelo filtro de carvão, que retém moléculas de várias substâncias químicas: compostos de cloro, que estão invariavelmente presentes na água da torneira, bem como metais pesados, pesticidas que penetram do solo, ferro dissolvido e outras inclusões de origem orgânica ou inorgânica.
Depois disso, outro filtro mecânico de um mícron completa a pré-purificação da água. Como resultado, a água que chega à membrana não contém contaminantes que possam danificar o filtro de membrana ou atravessá-lo.
Esses filtros precisam ser substituídos regularmente a cada poucos meses. Mas eles custam várias ordens de grandeza mais baratos do que a membrana, e a substituição oportuna pode prolongar significativamente sua vida útil.
Para coletar a água purificada, utiliza-se um tanque de armazenamento. Sua capacidade pode variar entre 4 e 12 litros, dependendo do desempenho do sistema. Para a fabricação desses tanques, geralmente se usa aço de alta qualidade. Externamente, o tanque é revestido com uma camada de esmalte resistente. Internamente, é instalada uma membrana de silicone que divide o tanque em duas partes.
De um lado da membrana está a água limpa coletada, do outro – o ar. A quantidade de ar na câmara pode ser ajustada usando um bico localizado no lado do ar do tanque.
O ar cria pressão adicional dentro do tanque de armazenamento, o que ajuda a mover a água para a torneira com a pressão necessária. Naturalmente, o tanque possui uma saída para conectar uma mangueira, através da qual a água potável é levada até a torneira.
Normalmente, esta torneira é instalada na pia. Mesmo que o fornecimento de água pelo encanamento seja interrompido por algum motivo, ainda restará uma certa quantidade no tanque, o que tornará o problema menos grave. Nessa situação, para esvaziar completamente o tanque de armazenamento, faz sentido aumentar a pressão injetando ar através da conexão do bico.
O grau de purificação da água com o sistema de osmose reversa a aproxima da água destilada. Além disso, a membrana permite a passagem de moléculas de oxigênio dissolvidas na água, o que melhora sua qualidade.
Para melhorar o sabor, a água pode ser passada por um mineralizador ou outros módulos. Mas ela é adequada para beber imediatamente após a purificação por membrana. Não é necessário fervê-la para consumo.
Como módulo adicional para melhorar a qualidade da água potável, os sistemas de osmose reversa podem ser complementados com um mineralizador ou um cartucho biocerâmico. O mineralizador é usado para enriquecer a água com substâncias benéficas como cálcio, sódio, magnésio, etc.
Todos esses minerais têm um efeito positivo sobre os sistemas nervoso e cardiovascular humanos, previnem o aparecimento de muitas doenças perigosas, estimulam o nível normal de acidez do sangue, etc.
O cartucho biocerâmico funciona de maneira diferente. Seu 'recheio' contém bolinhas feitas de argila queimada e pedaços de turmalina. Este mineral pode ter um efeito extremamente benéfico para a água. Ele contribui para a mudança da estrutura da água, o que acaba refletindo positivamente no sistema endócrino e no fortalecimento da imunidade.
Com o tempo, a vida útil desses módulos adicionais se esgota, exigindo substituição periódica. Portanto, é mais conveniente usar uma torneira com duas válvulas.
Em uma válvula, a água é fornecida diretamente do tanque de armazenamento, e na segunda – a água que passou pelo mineralizador. A água enriquecida com substâncias benéficas é usada apenas para beber, enquanto o cozimento é feito com água sem minerais.
Sobre as regras para escolher um sistema de purificação de água para um abastecimento de água autônomo de uma casa particular, você pode ler em um dos artigos populares do nosso site.
Vantagens e desvantagens da osmose reversa
Alto grau de purificação e qualidade garantida da água potável – a principal vantagem dos sistemas de osmose reversa. Segundo estimativas, na água purificada por este método, o teor de substâncias estranhas é dez vezes menor do que o mínimo permitido. As características de construção da membrana eliminam a entrada acidental de contaminantes no fluxo de água purificada.
Essa água pode ser consumida com segurança para beber e cozinhar, pode ser dada a crianças e animais de estimação. Para a saúde, a água obtida pela tecnologia de osmose reversa é significativamente mais benéfica do que a água da torneira fervida. Aquaristas usam essa água para completar o volume dos aquários sem necessidade de decantação.
Apesar da construção mais complexa em comparação com os filtros domésticos comuns, a instalação desses sistemas é realizada sem grandes problemas. Tudo o que é necessário para a montagem geralmente é fornecido no kit. Quase todos os componentes ou suas modificações podem ser adquiridos separadamente.
O sistema não ocupa muito espaço; na maioria das vezes, o tanque e o conjunto de filtros com a membrana são fixados diretamente sob a pia. E a torneira compacta para água potável, instalada na pia, geralmente se integra perfeitamente à decoração.
A principal desvantagem dos sistemas de osmose reversa – é o alto custo inicial do kit. A manutenção posterior do sistema também exigirá custos com a substituição dos cartuchos dos filtros, mas eles custam significativamente menos.
A cada poucos anos, será necessário substituir a membrana, cujo preço pode ser de cerca de 50 dólares. Mas os cálculos mostram que, no final, os custos com água limpa ainda serão mais baratos para a família do que a compra de água potável de fornecedores terceirizados.
Outra característica do sistema de osmose reversa, que pode ser considerada uma desvantagem, é a baixa produtividade. A água purificada permeia a membrana muito lentamente; a produtividade padrão da membrana é de cerca de 150-300 litros por dia.
Além disso, mais da metade da água que chega da rede de abastecimento vai para o esgoto, o que, de certa forma, reflete no valor das contas de serviços públicos.
Mas se o volume do tanque de armazenamento for escolhido corretamente, os problemas podem ocorrer apenas por um curto período ao iniciar o sistema imediatamente após a instalação ou após um longo período de inatividade com o tanque de armazenamento vazio.
Recomendamos o artigo sobre o tema: Osmose reversa: malefícios e benefícios da purificação por membrana da água da torneira.
Como escolher o modelo adeqado?
As dimensões dos elementos dos sistemas de osmose reversa geralmente correspondem a um determinado padrão, mas nem sempre. Usar um sistema com parâmetros padrão oferece uma maior variedade de elementos substituíveis. A prática mostra que os produtos de fabricação nacional, que são mais baratos que os similares estrangeiros, pouco diferem destes em qualidade.
Naturalmente, é melhor fazer a compra diretamente do fabricante, de um revendedor verificado ou em uma loja confiável. Bons sistemas de osmose reversa possuem ficha técnica, garantia oficial, instruções detalhadas de instalação e operação, além de certificados de qualidade.
As dimensões do tanque de armazenamento dependem das necessidades da família, bem como do tamanho do espaço onde o aparelho será instalado. Um tanque de capacidade máxima será adequado para uma casa onde mora uma família grande; os tanques mais requisitados são aqueles com volume de cerca de 8 a 10 litros.
Um indicador importante – a pressão no sistema de abastecimento de água. O valor considerado ideal é de 2,8 bar. Se a pressão for muito baixa, faz sentido comprar um sistema de osmose reversa com bomba integrada, que garantirá uma pressão suficiente de água potável. Se a pressão na rede for significativamente mais alta, será necessário instalar um redutor de pressão.
A membrana do sistema de osmose reversa requer a atenção mais cuidadosa. Este elemento deve ser invariavelmente de alta qualidade e com capacidade adequada. Para uma família pequena, considera-se ideal um valor em torno de 7 litros por hora.
Não faz sentido pagar mais por uma membrana mais produtiva se não houver necessidade. Para comparação: um dispositivo com capacidade de 15 litros por hora atende facilmente às necessidades de água potável de um pequeno estabelecimento de alimentação.
Um conjunto padrão inclui cinco etapas principais de purificação: três filtros preliminares, uma membrana e um pós-filtro. O conteúdo deste último elemento pode variar.
Anteriormente, já foram mencionados o mineralizador e o cartucho biocerâmico. Uma solução popular também é a instalação de um cartucho contendo casca de coco, carvão ativado e íons de prata.
Essas substâncias desinfetam a água, purificam-na adicionalmente e lhe conferem um sabor agradável. Outra opção interessante de pós-tratamento da água é o desinfetante ultravioleta. Alguns modelos de sistemas de osmose reversa permitem o uso simultâneo de vários cartuchos diferentes.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Vídeo #1. Uma visão geral dos princípios de funcionamento dos sistemas de osmose reversa pode ser vista aqui:
Vídeo #2. Neste vídeo, o funcionamento de tal sistema é detalhado usando como exemplo o modelo “Geyser Prestige M”:
Vídeo #3. Este vídeo permite comparar as características de funcionamento dos filtros de fluxo contínuo e dos sistemas de osmose reversa:
Os sistemas de osmose reversa – são uma forma confiável e conveniente de fornecer à sua casa uma quantidade suficiente de água potável limpa. Sim, os preços desses dispositivos permanecem altos, mas eles se pagam com juros, pois a água potável limpa reduz o risco de várias doenças e melhora a qualidade de vida.
Deseja compartilhar sua experiência pessoal na instalação e operação de um sistema de osmose reversa? Tem informações que gostaria de compartilhar conosco e com os visitantes do site, ou tem perguntas? Por favor, deixe seus comentários no bloco localizado abaixo do texto do artigo.
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Dois anos atrás, decidi comprar um filtro de água. E resolvi entrar na internet para ver qual seria o melhor para escolher. Meu Deus, quanta informação caiu sobre a minha cabeça. O preço não era um problema para mim. Queria comprar um com osmose reversa, mas dizem que a água fica destilada. Isso me assustou. Comprei um comum “Aquafor”. Agora estou pensando novamente.
Ainda me lembro como escolhi um filtro de água. Em nenhum lugar havia informações precisas: qual era melhor, qual era pior. Alguns diziam que a osmose reversa é uma fraude para ganhar mais dinheiro. Pensei muito, comprar ou não. E depois descobri que não tinha espaço embaixo da pia, o que facilitou minha escolha. Então peguei um filtro comum e barato, que uso até hoje.
Há dois anos uso o Aquafor Osmo 50. A água é limpa e saborosa. Não há nenhuma crosta no bule.
Estou feliz como um elefante.
Poxa, vocês exageraram nos 50 dólares. Talvez seja um modelo caro de membrana? Sério, vi à venda no mesmo Aquafor por 1500. E a propósito, para alguns a água é tão ruim que trocam essa membrana até uma vez por ano.
Sim, de fato a frequência de troca da membrana depende diretamente da qualidade da água. O preço deste elemento depende do modelo. Claro que em um sistema de 200 dólares a membrana não vai custar 50. Mas em um sistema de osmose reversa de 1000+ dólares, isso pode muito bem acontecer. Portanto, nesse aspecto, nem tudo é tão simples.
Citação: “Para a saúde, a água obtida pela tecnologia de osmose reversa é significativamente mais benéfica do que a água da torneira fervida.”
Ô puxa. Vocês nem sabem o que estão escrevendo. Que utilidade da água fervida e destilada vocês podem falar. Saúde boa e água fervida são coisas NÃO compatíveis. Quando fervida, a água muda completamente sua estrutura cristalina – isso é água MORTA. Beber água fervida é destruir completamente sua imunidade. Todos que bebem apenas água fervida têm um monte de doenças crônicas, complicações de TODO o organismo e não entendem a razão de onde tudo isso vem.
Vocês assistiram a filmes da REN TV? Ou aquele mesmo filme que supostamente dos japoneses sobre os milagres da água? Já foi refutado há muito tempo que tudo isso não é cientificamente fundamentado.
No entanto, em alguns aspectos vocês têm razão. Beber água totalmente pura não é muito bom. Por exemplo, os mesmos turistas que vão a acampamentos no inverno e usam neve derretida como água, sempre devem levar eletrólitos e suplementos minerais em pó. Porque não se pode viver muito tempo com neve derretida e isso pode prejudicar seriamente a saúde.
Outro ponto é que frequentemente nos sistemas de filtração colocam vários “enriquecedores” – mineralizadores, que servem justamente para esses fins. É importante estudar tudo completamente de antemão para não se envenenar depois. Afinal, ninguém vai verificar por vocês o que estão bebendo.
Você não acha isso absurdo, que a água fervida seja “morta”? Isso significa automaticamente que consumimos comidas e bebidas preparadas com água “morta”! Isso está longe de ser verdade!
Muitas pessoas também falam sobre água destilada e água purificada por osmose reversa. Mas não é preciso enganar as pessoas: a água purificada não contém impurezas e é absolutamente segura. Sim, ela não tem minerais nem sais, mas o corpo humano pode obter tudo isso de outros alimentos.
Sistema normal, a água é ótima. Você pode deixá-la gelada na geladeira, em recipientes limpos, é claro, e não terá dor de garganta – ela é estéril.
“A principal desvantagem dos sistemas de osmose reversa é o alto custo inicial do kit”…Afirmação questionável. A saúde é mais importante!
A maior desvantagem desses sistemas é a incapacidade de restaurar o equilíbrio ideal de sais, mesmo com mineralizadores (veja anexo). E sem sais de dureza total (íons Ca2+ e Mg2+) ficaremos mal. Com o tempo, surgirá osteoporose, etc.
P.S. Como sou químico analítico, após a purificação da água em um sistema com mineralizador, fiz imediatamente uma análise de dureza total: resultado — < 0,02 mg-eq/L, ou seja, praticamente destilado. A norma fisiológica segundo a SanPin para água engarrafada é de no mínimo 1,5 mg-eq/L (veja o arquivo).