osmoza inversă bun

7/29/2019 osmoza inversă bun

http://slidepdf.com/reader/full/osmoza-inversa-bun 1/20

1

1.Filtrarea prin membrane

In domeniul tratării apelor, filtrarea prin membrane reprezintă tehnica cu

cel mai scăzut cost de exploatare utilizată pentru înlăturarea particulelor şi a sărurilor

minerale din apă.

Filtrarea prin membrane este un procedeu fizic, utilizat pentru separarea

particulelor, prin intermediul unor membrane semipermeabile.

Membrana semipermeabilă este o membrană realizată dintr -un film

compozit care constă în 3 straturi: o plasă de suport din poliester, un interstrat

sulfonat microporos şi un strat barieră de poliamidă aromatică ultrasubţire situat la

suprafaţă. Porii membranei au un diametru ce reprezintă a zecea mia parte dintr -un

micron, adică mărimi microscopice care fac imposibilă trecerea bacteriilor,

viruşilor, elementelor radioactive şi a altor impurităţi. Comparativ cu diametrul

porilor membranei, dimensiunile celei mai mici bacterii sunt de 0,2 microni, iar

mărimea celui mai mic virus este de 0.02 microni.

1.1. Membrane şi procese de membrană

In cadrul proceselor de separare, pe lânga procesele clasice de separare

(distilarea, rectificarea, extracţia, schimbul ionic, filtrarea, centrifugarea,

sedimentarea), au apărut o serie de alte procese, cunoscute ca procese de

membrană.Procesele de membrană au cunoscut, incepand cu anii '70, o dezvoltare

spectaculoasa, utilizandu-se la nivel industrial in domenii cum ar fi: tratarea apelor

reziduale, tehnologiile medicale, industria chimică. Evoluţia rapidă şi diversă a

acestor tehnologii a fost posibilă datorită punerii la punct a tehnicilor experimentale

de preparare şi caracterizare a membranelor .

Un sistem complex format dintr-un solvent în care se găsesc dizolvate specii

chimice ionice, molecule şi macromolecule şi dispersate macromolecule,agregate moleculare şi particule, poate fi separat în componente prin procese

membranare. Datorită gamei largi de utilizări a acestora se evidenţiază cinci

importante procese membranare (microfiltrarea, ultrafiltrarea, osmoza inversă,

dializa şi electrodializa) care acoperă întregul domeniu de mărimi de particu le de

separate.

După cum se observă din tabelul 1.1, microfiltrarea, ultrafiltrarea, nanofiltrarea

şi osmoza inversa au ca forţa motrice diferenţa de presiune, acestea numindu-se procese de baromembrană.



2

Procesele de baromembrană ocupă primul loc în gama aplicaţiilor industriale.

Aceste procese sunt de obicei încadrate în categoria tehnicilor de filtrare înaintată.

Astfel, osmoza inversa este similară unei deshidratări prin hiperfiltrare, ultrafiltrarea

seamană cu tehnicile de concentrare, purificare şi fracţionare a macromoleculelor sau

dispersiilor coloidale, iar microfiltrarea este consacrată în separarea suspensiilor.Practic fiecare proces membranar se poate constitui într-o alternativă viabilă pentru

alte procese de separare.

Tabel 1.1 Procesele membranare şi caracteristicile lor



3

1.2. Clasificarea membranelor

Membranele se clasifică după următoarele criterii:

după natura lor:

• membrane naturale

• membrane sintetice

după tipul materialului:

• membrane polimerice

• membrane anorganice (sticla, metal, ceramica)

• membrane hibride organic-anorganice

• membrane lichide

după structură:

• simetrice • asimetrice

• compozite

1.3. Structura membranelor

Membranele polimerice sau anorganice, sintetice sau naturale au ca principală

caracteristică structura. Termenul "structură" se referă în cazul acesta la textura

(morfologia) membranelor, care din acest punct de vedere poate fi: simetrică,asimetrică sau compozită.

Fig. 1.1 Structura membranelor actuale:a) membrane simetrice; b) membrane asimetrice; c) membrane compozite.



4

Membranele omogene se obţin din materiale care nu permit formarea de

structuri asimetrice sau compozite şi sunt destinate unor aplicaţii care

utilizează morfologii membranare anizotrope sau care nu necesită valori mari ale

fluxurilor de produs.

Structura membranară influenţează criteriile de selectare a materialelor membranare, constituind factorul esenţial în mecanismele de separare şi transport.

Membranele poroase , materiale care conţin goluri de dimensiuni mult mai mari

decât dimensiunile moleculare, conform clasificărilor internaţionale, pot fi

membrane macroporoase, mezoporoase şi microporoase, după cum mărimea porilor

este mai mare de 50 nm, cuprinsă între 50 si 2 nm şi respectiv mai mică de 2 nm.

Procesul de transport al speciilor chimice prin acest tip de membrane, având ca forţă

motrice gradientul de presiune, concentraţie sau potential electric, are loc prinsistemul de pori printr-un mecanism de curgere capilară.

Membranele neporoase nu posedă pori detectabili microscopic, acestea fiind

asimilate, din punct de vedere structural, cu un solvent imobil pentru moleculele

supuse transportului. Procesul de transport prin membranele de acest tip se

efectuează printr -un mecanism de solubilizare-difuzie, speciile chimice se dizolvă şi

difuzează în interiorul membranei sub acţiunea gradientului de concentraţie şi/sau de

presiune. Un factor important în procesul de transport prin membranele neporoase îl

constituie interacţia dintre faza fluidă şi membrană. Ca urmare a procesului de

interacţie, membrana se poate gonfla în fluid sau poate fi complet dizolvată.

Reprezentatrea schematică a structurilor membranare este prezentată in figura 2.4.

Fig. 1.2 Structuri membranare

Exemplificari:

) Membranele de microfiltrare se prepară din soluţii polimerice de concentraţii



5

10% si 12% prin dizolvarea poliacrilonitrilului in 1-metil-2-pirolidonă. Soluţiile sunt

depuse pe un suport textil şi precipitate prin imersare intr-o baie de apă.

Membranele se păstrează intr -o soluţie de condiţionare de 7-10% glicerină şi sunt

caracterizate prin metode fizico-chimice. Aceste membrane au o structură asimetrică.

) Membranele de ultrafiltrare se prepara din soluţii polimerice deconcentraţie 15% poliacrilonitril in N-metilpirolidonă şi au de asemenea o structură

asimetrică.

) Membranele de osmoză inversă se prepară prin tehnica inversiei de fază, din

soluţii polimerice de concentraţii 25, 27 şi 30% acetat de celuloză in acetonă, in

prezenţa formamidei ca aditiv. Soluţiile polimerice se depun pe un suport neţesut.

1.4. Procesele de membrană şi forţa motrice necesară Asa cum a fost definită anterior, o membrană poate fi considerata simplu, ca o

barieră între două faze. Prin aplicarea unei forţe motrice de-a lungul acesteia are loc

un transport de materie (flux) din faza numită donor spre faza numită acceptor.

Separarea unor specii chimice faţă de altele are loc atunci când fluxurile

acestora prin membrană sunt diferite. O reprezentare simplă a acestui proces

este reprezentat în figura 1.3.

Forţa motrice într -un astfel de proces de separare poate fi diferenţa(gradientul) de concentraţie, diferenţa de potenţial electric sau diferenţa de presiune.

Atunci când forţa motrice este diferenţa de concentraţie (ΔCi)/ diferenţa de

presiune pe o distanţă Δx, transportul compusului i poate fi estimat prin legea

lui Fick/ Hagen- Poiseuille, care măsoară fluxul de masă (Ji)/(Jv) al compusului i în

unitatea de timp, funcţie de diferenţa de concentraţie / diferenţa de presiune şi

coeficientul de difuziune Di / rezistenţa hidrodinamică Lp specific compusului i în

mediul în care este transportat. În tabelul 1.2 suntprezentate procese de membrană,

for ţele motrice specifice şi procedeul tehnologic la care pot fi aplicate.

Fig. 1.3. Reprezentarea unui proces de separare bazat pe o membrană



6

Tabelul 11.2. Procesele de membrană şi forţa motrice necesară

Procesele de membrane îşi gasesc aplicatii în numeroase sectoare de

activitate, cum ar fi: industria chimică şi petrochimică; industria farmaceutică;

industria agro-alimentară; tratarea efluenţilor ; apa potabilă; sănătate (dializa

renală); microelectronica ; energie; purificarea, separarea gazelor; ingineria

biologică; biotehnologie etc.

Avantajele procedelor membranare sunt multiple:

) consum energetic mai redus;

) tratare la temperatură ambiantă (fără degradare termică)

) condiţii de operare simple;

) posibilitatea operării continue;

) posibilitatea de cuplare cu alte procedee clasice de separare;

) caracteristici diverse ale membranelor, adaptate scopului urmărit;

) cost de investiţii şi de operare redus.

În tabelul 1.3. sunt prezentate caracteristicile procedeelor de separare cu

membrane poroase.



7

Tabelul 1.3. Caracteristicile procedeelor de separare cu membrane poroase



8

2. Osmoza. Aspecte teoretice si practice

2.1. Osmoza – fenomen termodinamic

2.1.1. Ce este osmoza?

Osmoza este un fenomen natural, bazat pe legea echilibrului chimic, care

presupune trecerea spontană a apei dintr -o soluţie diluata într -una mai concentrată,

printr-o membrană semipermeabilă. În mod natural apa pură difuzează prin

membrana semi-permeabilă din celula cu concentraţie mai mică în celula cu

concentraţie mai mare, având tendinţa de egalizare a concentraţiilor în ambele

celule şi deci, de stabilire a echilibrului.

Fig. 2.1. Principiul teoretic al osmozei:

1 – soluţie diluată (permeat), 2 – soluţie concentrată (concentrat), 3 – membrană

semipermeabilă.

2.1.2. Ce este presiunea osmotică?

Forţa exercitată de soluţie asupra membranei reprezintă presiunea sa

osmotică. Presiunea osmotică depinde de concentraţia soluţiei şi de temperatura sa,

variind direct proporţional cu acestea. Legile presiunii osmotice pentru soluţii diluate

şi neelectrolitice se pot enunta astfel:

a. La temperatură constantă, presiunea osmotică Π a unei soluţii în

apă creşte proporţional cu concentraţia soluţiei.

Concentraţia, fiind invers proporţională cu volumul, această lege se poate scrie sub

forma legii Boyle-Mariotte:



9

b. pentru o concentraţie constantă şi masă molară dată, presiunea

osmotică variază cu temperatura conform legii lui Gay-Lussac:

c. pentru temperatură constantă şi concentraţie constantă, presiuneaosmotică este invers proporţională cu masa molară a soluţiei.

Cele trei legi sunt conţinute în legea Van’t Hoff: presiunea osmotică a unei

soluţii este egală cu presiunea pe care ar exercita-o substanţa dizolvată dacă ar fi în

stare gazoasă şi ar ocupa un volume egal cu al soluţiei.

Relaţiile sunt identice cu ecuaţia de stare a gazelor ideale: v este volumul

soluţiei, n este numărul molilor de substanţă dizolvată, μ masa molară şi m – masa

solvitului. Ele pun în evidenţă faptul că presiunea osmotică a unei soluţii nu

depinde de natura particulelor ci numai de concentraţie, temperatură şi masa

molară a soluţiei. În plus, ea permite determinarea masei molare pe baza

măsurării presiunii osmotice.

Presiunea osmotică, π, este definită prin legea lui van't Hoff cu formula (2.5),care este identică cu formula presiunii unui gaz ideal:

π = cRT (2.5)

unde: c ( c = m/ μ, m – masa solvitului, μ - masa molară) este concentraţia molara a

soluţiei, R = 8310 J/kmolK, este constanta universală a gazului ideal, şi T este

temperatura pe scară absolută (grade Kelvin).

De exemplu, apa care conţine 33g/l clorură de sodiu (NaCl), tipic pentru apa

de mare, are o concentraţie ionică c=1,128mol/l. Înlocuind această valoare înformula X.1 pentru temperatura ambientală de T = 300 K, presiunea osmotică va fi:

π = 1.128 ⋅ 0.083 ⋅ 300 = 28.08bar = 28.08kg / cm 2

Presiunea osmotică nu depinde de tipul soluţiei sau de mărimea moleculelor,

numai de concentraţia ei molară.

Se consideră vasul din figura 2.2 în care cele 2 braţe sunt separate de o

membrana. Dacă este plin numai cu apă, nivelul va fi acelaşi în cele 2 braţe. Când

se adaugă soluţie concentrată în unul din braţe, apa începe sa circule prin

membr ană şi nivelul se dezechilibrează. Sistemul va ajunge în echilibru când



10

presiunea osmotică va fi echilibrată de presiunea hidrostatică generată de diferenţa

de înălţime, h, între cele două braţe.

Fig. 2.2 – Determinarea experimentală a presiunii osmotice

cRT = ρgh

unde ρ este densitatea apei, g acceleraţia gravitaţională şi h diferenţa de nivel între

cele două braţe.

2.1.2.1. Presiunea osmotica a soluţiilor electrolitice

Datorită disocierilor din soluţiile electrolitice, presiunea osmotică este mai mare

decât cea dată de relaţia de mai sus fiind definită de relaţia :

π = cRT (1 − α + p ⋅α )

unde: α reprezintă gradul de disociere al moleculelor, iar p – numărul de ioni în

care se disociază o moleculă.

2.1.2.2. Presiunea osmotică a soluţiilor macromoleculare:

Pentru soluţiile macromoleculare presiunea osmotică este dată de relaţia:

π = cRT + B ⋅ C 2

unde: B – este o constantă care depinde de intensitatea forţelor de

interacţiune dintre moleculele solvitului şi solventului.

Aşa cum reversibilitatea este ideea fundamentală a termodinamicii, osmoza

inversă este procesul prin care fluxul osmotic este inversat. Pe principiul

fenomenului invers celui prezentat anterior, adică prin ozmoza inversă, apa pură

(fig.12.3) va trece prin membrana semi-permeabilă din soluţia concentrată în cea

diluată, în final obţinându-se apa pură. Acest lucru se va realiza prin aplicarea unei

forţe asupra coloanei cu soluţie concentrată care va învinge presiune osmotică şi va

determina trecerea apei î n celula cu soluţie diluată. Procesul de osmoză inversă



11

permite îndepărtarea sărurilor dizolvate în apă şi a eventualelor impurităţi în procent

de 90÷99%.

Fig. 2.3. Principiul teoretic al osmozei:

1 – soluţie diluată (permeat), 2 – soluţie concentrată (concentrat), 3 – membrană

semipermeabilă.

2.1.4. Ce sunt membranele semipermeabile?

“Semi-permeabilitatea ” membranei se traduce prin faptul ca aceasta permitetrecerea unor anumite substanţe şi nu permite trecerea altora. Primul material folosit

la confecţionarea membranelor semi-permeabile a fost acetatul de celuloză, obţinut

în condiţii speciale (celofan cu calităţi speciale). Ulterior s-au obţinut şi membrane

semipermeabile din materiale polimerizate stabile (poliamide, esteri micşti de acetat

– butirat de celuloză, amestecuri de acetat şi nitrat de celuloză, ş.a.). În prezent

se obţin membrane ce permit o eliminare a substanţelor dizolvate, mai ales a

speciilor ionice, în proporţie de 95-99%.Membranele folosite în separarea prin osmoză sunt foarte subţiri (0,2 µm) şi

au o fragilitate ridicată. Membranele utilizate în osmoza inversă sunt supuse la

diferenţe mari de presiune de 20 – 100 bar, ceea ce determină dificultăţi deosebite la

realizarea instalaţiilor practice care trebuie să aibă o bună etanşeitate, o structură

compactă, durabilitate mare şi să evite colmatarea şi polarizarea de concentraţie.

Membrana semipermeabilă este constituită din diferite straturi de fibre

speciale, de diferite tipuri şi configuraţii (spirală, fibre cave, etc.). Cu termenulpermeat / ozmozat se numeşte apa produsă, în vreme ce prin termenul



12

concentrat/refuzat se întelege fluxul de apă evacuată ce conţine sărurile eliminate şi

care nu mai sunt prezente în permeat.

2.2. Osmoza – procedeu tehnologic

Cercetările aplicative asupra fenomenului termodinamic studiat anterior

(osmoza) au început acum 40 de ani, în laboratoarele NASA. Cercetătorii americani

au creat aparate de filtrare dotate cu o membrană foarte asemănătoare cu

membrana celulară. Această membrană este semipermeabilă şi blochează

impurităţile, lăsând să treacă doar apa pură. La început, aparatele au fost folosite

pentru zborurile în spaţiu, în submarine şi în industria farmaceutică.

Osmoza inversă este o metodă performantă de purificare a apei care a

revoluţionat noţiunea de filtru de apă. In ultimii ani comercializarea purificatoarelor de apă cu osmoza inversă a luat amploare, nenumărate familii şi instituţii optând

pentru instalarea acestora în propriile reşedinţe pentru o apă sigură.

Osmoz a inversă este cel mai adecvat procedeu de producere a apei pure ,

concurând cu distilarea pentru obţinerea aceluiaşi grad foarte înalt de puritate.

Avantajul net al osmozei inverse este cantitatea aproape neglijabilă de

energie consumată, în comparaţie cu distilarea. Dacă în urmă cu mai mulţi ani,

osmoza inversă era considerată un procedeu de purificare scump de înaltătehnicitate, în zilele noastre, graţie dezvoltării continue a tehnicilor mecanico-

chimice, se poate spune că a devenit un procedeu de eliminare a impurităţilor la

îndemâna tuturor.

După cum am aratat anterior, osmoza este un fenomen fizic ce rezultă din

tendinţa de egalizare a concentraţiilor a două soluţii de concentraţii diferite

separate de o membrană semipermeabilă (perete separator semipermeabil).

Egalizarea concentraţiilor se face prin trecerea moleculelor de apă din

soluţia de concentraţie mai mică în soluţia de concentraţie mai mare prin membrana

semipermeabilă (permeabilă numai la apă, impermeabilă la săruri). Acest proces

de osmoză normală încetează când presiunea hidrostatică, care se exercită

asupra soluţiei mai concentrate, atinge o valoare de echilibru, numită presiune

osmotică. Valoarea acestei presiuni depinde în mod proporţional de concentraţia

substanţei dizolvate şi de temperatură.



13

Sursa: https://reader009.{domain}/reader009/html5/0411/5acd806624486/5acd806c4cb90.jpg

Fig. 12.4. Osmoza – procedeu tehnologic

2.2.1. Osmoza inversă

Osmoza inversă a fost iniţial utilizată în aplicaţii constând în desalinizarea

apei de mare şi a apei salcii (sărate, în general). Cererile sporite din industrie privind

recircularea apei, reducerea consumurilor de energie, controlul poluării mediului

şi recuperarea unor produşi importanţi din apele uzate au condus la dezvoltarea

acestui tip de aplicaţii foarte atractive din punct de vedere economic.

Aşa cum s-a arătat anterior, dacă asupra membranei semipermeabile

(numită membrană osmotică) se aplică o presiune ce depăşeşte o anumită valoare

(prag de presiune osmotică), trecerea moleculelor de apă se face în sens invers de

cum se produce natural la osmoză. Astfel, se obţine o soluţie din ce în ce mai

http://www.filtre-purificatoare.ro/files/osmoza-inversa.jpg

http://www.filtre-purificatoare.ro/files/osmoza-inversa.jpg



14

slab concentrată, ajungându-se la obţinerea de molecule de apă fără nici o altă

impuritate fizico-chimică în preajmă. Se obţine deci, apă pură.

Fig. 2.5. Osmoza inversă

Ca urmare, prin osmoză inversă se blochează trecerea tuturor

impurităţilor cu dimensiuni mai mari decât microorificiile membranei osmotice,

deci obţinem performanţe superioare oricărui alt procedeu de filtrare clasică.

Astfel pe partea cu apă filtrată se acumulează numai moleculele de

apă, impuritaţile din apa de intrare fiind reţinute de membrana semipermeabilă.

Membrana osmotică se consideră semipermeabilă deoarece microorificiile pe care

le are sunt cu un diametru foarte mic (aprox. 0,0001 microni).De exemplu, poriimembranei semipermeabile au o dimensiune de aproximativ 0,0001 microni, viruşii

au dimensiuni cuprinse între 0,02 şi 0,4 microni iar bacteriile au dimensiuni cuprinse

între 1 si 4 microni.

Pentru a împiedica blocarea membranei cu impurităţile din apa de intrare,

impurităţile reţinute de membrană trebuie spălate continuu de pe membrană

(clătirea membranei). O instalaţie cu osmoză inversă produce deci în afară de apă

pură (permeat) si apă reziduală (concentrat) care conţine impuritaţile din apa de

intrare si este deversată în canalizare.

2.2.2. Echipamentele cu proces de osmoză inversă

Echipamentele cu proces de osmoză inversă reprezintă actualmente cea mai

bună şi cea mai eficientă metodă pentru producerea apei potabile de uz casnic,

medical si industrial. Agenţia americană pentru protecţia mediului înconjurător

EPA (Environmental Protection Agency - USA) a confirmat şi recomandat osmoza



15

inversă şi distilarea ca fiind singurele două metode sigure şi efective pentru

potabilizarea apei.

Echipamentele cu proces de osmoză inversă nu necesită tratarea

chimică a apei, elimină peste 99% din impurităţile organice şi anorganice dizolvate

în apă, elimină peste 99% din impurităţile biologice (bacterii, viruşi, streptococifecali) din apă şi asigură o calitate ideală a apei filtrate, independent de calitatea

apei de intrare.

Filtrarea pe principiul osmozei inverse se realizează prin intermediul unor

module compuse dintr-un vas sub presiune în care se introduc membranele filtrante.

În figura 3.6 este prezentată schema desfăşurată a unui echipament cu proces de

osmoză, fiind descrisă atât alcătuirea cât şi funcţionarea acestuia.

Apa obţinută prin osmoză inversă este o apă pură, demineralizată şi aproapesterilă.

Datorită faptului că marea majoritate a mineralelor necesare organismului uman

provin din hrană solidă asimilată zilnic, apa poate fi privită doar ca un material

dizolvant şi un mediu pentru eliminarea toxinelor din organismul uman.

Fig. 2.6. Schema desfăşurată a unui echipament cu proces de osmoză inversă



16

Fig. 2.7. Echipament cu proces de osmoză inversă: vedere generală

Cu echipamentele cu proces de osmoză inversă se pot filtra: elemente

chimice nedorite (Fier, Sodiu, Potasiu, Mercur, Zinc, Calciu, Magneziu, Siliciu, Clor,

etc.), compuşi chimici organici şi anorganici (hidrocarburi, ierbicide, pesticide,

cloruri, sulfaţi, nitriţi, azotaţi, etc.) şi impurităţi biologice de tipul virusurilor,

bacteriilor şi chisturilor

Sursa: http://espwaterproducts.com/about-reverse-osmosis.htm#work

Fig. 2.8. Elemente filtrate cu echipamente cu proces de osmoză inversă

http://espwaterproducts.com/about-reverse-osmosis.htm#work

http://espwaterproducts.com/about-reverse-osmosis.htm#work



17

2.2.3. Configuraţia membranelor

Configuraţia membranelor FILMTEC (fig. 2.9.) este următoarea:

) un strat constituit dintr-o reţea de poliester cu rol de suport – 120 μm

grosime;

) un strat intermediar microporos polisulfonic – 40 μm grosime;

) un strat barieră ultrafin situat la faţa superioară, format din poliamide şi

conţinând grupe carboxilice – 0,2 μm grosime.

Fig.2.9. Membrane spiralate pentru osmoza inversa

2.2.4. Schema de principiu a unei instalaţii de potabilizare a apei de

mare pe baza osmozei inverse

Schema de funcţionare, de la caz la caz, poate fi constituită dintr -un singur

modul sau poate fi un “array”. Un “single-array” implică aşezarea în paralel a

două sau mai multe module. Un “multi-array” este un sistem în care se utilizează

mai multe stadii în serie, cu scopul obţinerii unor rezultate superioare din punct de

vedere al purităţii permeatului.

În practică, se utilizează o pompă de înaltă presiune pentru contracararea

presiunii osmotice. Fluxul de alimentare este introdus în modulul de filtrare cu

ajutorul acestei pompe pe la un capăt al modulului, iar pe la celălalt capăt se obţin

permeatul (care părăseşte modulul prin centru) şi concentratul.



18

Fig. 2.10. Diagrama tipică a instalaţiei de osmoză

Firma DOW CHEMICAL produce membranele FILMTEC prin metode de

mare precizie, în cadrul unor instalaţii complet automatizate. Rezultatele

obţinute utilizând instalaţii de tratare a apei compuse din module cu membrane

FILMTEC sunt spectaculoase din punct de vedere al randamentului, aleconomiei de energie şi al uşurinţei cu care membranele pot fi curăţate şi

reutilizate pe termen lung.

Principalii factori care influenţează performanţele sistemelor pe bază de

osmoză inversă sunt:

• presiunea

• temperatura

• recovery • concentraţia în săruri a fluxului de alimentare.

Performanţele membranelor sunt afectate şi de anumite impurităţi care se pot

găsi în fluxul de alimentare, cum sunt: hidraţi ai oxizilor metalici, precipitate de

calciu, materii organice şi biologice etc. Pretratarea apei de alimentare a sistemelor

cu membrane reduce considerabil contaminarea acestora şi le îmbunătăţeşte

performanţele.

Curăţarea membranelor, în cazul contaminării acestora, este relativ simplă dincauza stabilităţii mari de pH şi a rezistenţei termice a membranelor. Pentru o

exploatare corectă şi de maximă eficienţă elementele cu membrane trebuie curăţate

de fiecare dată când:

• debitul de permeat scade cu 10%;

• conţinutul stabilit de săruri în apa produsă creşte cu 10%;

• diferenţa de presiune (presiunea de alimentare – presiunea concentratului)

P creşte cu 15%faţă de condiţiile de referinţă (stabilite în primele 24 -48 de ore de

funcţionare).



19

3. Firme specializate în producerea şi c omecializarea

echipamentelor pe bază de osmoză inversă

În toată lumea, sistemele domestice de purificare a apei de băut, care includ

osmoza inversă, sunt folosite de obicei pentru îmbunătăţirea calităţii apei de băut

şi pentru gătit. Astfel de sisteme includ mai multe etape:

- un filtru de sedimente pentru a opri particlulele, inclusiv rugina şi carbonatul

de calciu;

- opţional, un al doilea filtru de sedimente cu pori mai mici;

- un filtru de cărbune activ pentru stoparea substanţelor chimice organice şi a

clorului care atacă şi degradează membranele TFC pentru osmoza inversă;

- un filtru de osmoză inversă (OI) care este o membrană compozită de film

subţire (thin film composite membrane, TFM sau TFC);

- opţional, un al doilea filtru de cărbune pentru a opri acele substanţe chimice

neîndepărtate de membrana OI;

- opţional, o lampă cu ultraviolete pentru dezinfectarea oricăror microbi care pot

scăpa înprocesul de filtrare prin membrana OI.

În unele sisteme, pre-filtrul de cărbune este omis, folosindu-se membrana

triacetat de celuloză (cellulose triacetate, CTA). Membrana CTA putrezeşte dacă nu

este protejată de apă clorinată, în timp ce membrana TFC se distruge sub influenţaclorului. În sistemele CTA este necesar un post-filtru pentru a îndepărta clorul din

apă la final.

Procesoarele de apă portabile prin osmoza inversă (OI) sunt vândute

pentru purificarea apei în diferite locaţii. Pentru eficienţă, apa care alimentează

aceste unităţi trebuie să aibă o anumită presiune minimă (40 psi sau mai mult).

Procesoarele de apă portabile OI pot fi folosite de persoane care trăiesc în

mediul rural fără acces la apă tratată, departe de aducţiunea de apă de la oraşe. Lasate, oamenii filtrează ei înşişi apa din râuri şi oceane, cu un astfel de dispozitiv (apa

sărată necesită membrane speciale). Unii călători pe vasele de cursă lungă, la

pescuit, în zone pustii, sau în ţări unde apa este poluată sau neconformă cu

standardele, se pot folosi filtre de apă prin OI cuplate cu una sau mai mult e

sterilizatoare cu ultraviolete. Sistemele OI sunt de asemenea folosite mult de

entuziaştii în acvatica marină. În producţia de apă minerală îmbuteliată, apa trece

printr-un filtru de apă OI pentru a îndepărta poluanţii şi microorganismele. În

Europa, totuşi, o astfel de procesare a apei minerale naturale (aşa cum este ea



definită de directivele europene) nu este permisă. (În practică, o fracţiune din

bacteriile din apă pot şi trec prin membranele OI datorită unor imperfecţiuni minore,

sau ocolind membrana prin scăpările de neetanşeitate. Astfel, un sistem OI complet

poate include suplimentar o etapă de tratare cu lumină ultravioletă sau cu ozon

pentru a preveni contaminarea microbiologică.) În tratarea industrială a apei există o listă de tipuri de contaminanţi,

mărimea fiecăruia, şi care prin ce tip de membrană pot trece. Dimensiunea porilor

membranei poate varia între 1 şi 50.000 angstromi, în funcţie de tipul de filtru.

"Filtrarea particulelor" îndepărtează particule de dimensiunea 10.000 angstromi sau

mai mari. "Microfiltrarea" îndepărtează particule cu dimensiunea 500

angstromi sau mai mari. "Ultrafiltrarea" îndepărtează particule cu

dimensiunea 30 angstromi sau mai mari. "Nanofiltrarea" îndepărteazăparticule cu dimensiunea 10 angstromi sau mai mari. Osmoza inversă aparţine celei

mai fine categorii de filtrare cu membrane, "Hiperfiltrarea", care îndepărtează

particule cu dimensiunea 1 angstrom sau mai mari.

Filtrarea apei prin osmoza inversă reprezintă o metodă revolutionara la care

tot mai multe persoane apelează pentru a obtine o apă pură.

Practic, aceasta este metoda cea mai sigură prin care putem purifica apa de

bacterii si de alte elemente nedorite. În urma filtrarii apei prin sistemul de osmoză

inversă se va obtine apă pură din punct de vedere microbiologic.

osmoza inversă bun

Documents