Cualquiera que haya sido a través de una clase de ciencias de secundaria es probable que esté familiarizado con el término de ósmosis. El proceso fue descrito por primera vez por un científico francés en 1748, quien señaló que el agua difunde espontáneamente a través de una membrana de vejiga de cerdo en alcohol. Encima 200 años más tarde, una modificación de este proceso conocido como ósmosis inversa permite a las personas de todo el mundo para convertir asequible agua indeseable en el agua que está virtualmente libre de la salud o contaminantes estéticos. Sistemas de ósmosis inversa se encuentran el suministro de agua tratada de la encimera de la cocina en una residencia privada a las instalaciones utilizadas en naves espaciales tripuladas.
La ósmosis inversa es una tecnología que se encuentra prácticamente en cualquier lugar que se necesita agua pura; usos comunes incluyen:
- Agua potable
- De hacer hielo
- Lavado de autos
- Enjuague Agua
- Aplicaciones biomédicas
- Aplicaciones de Laboratorio
- Fotografía
- Producción Farmacéutica y Remoción
- Diálisis renal
- Procesos Químicos
- Productos cosméticos
- Alimentación Animal
- Criaderos
- Restaurantes
- Invernaderos
- Las aplicaciones de recubrimiento metálico
- Tratamiento de Aguas Residuales
- Caldera
- Agua de la batería
- La producción de jarabe
- Producción Semiconductor
- Hemodiálisis
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¿Cómo Invertir Obras Osmosis
Una membrana semi-permeable, como la membrana de una pared celular o una vejiga, es selectiva acerca de lo que permite pasar a través de, y lo que impide que aprueben. Estas membranas en general el agua pase muy fácilmente debido a su pequeño tamaño molecular; pero también evitar que muchos otros contaminantes pasen a atrapándolos. El agua estará presente típicamente en ambos lados de la membrana, con cada lado que tiene una concentración diferente de minerales disueltos. Dado que el agua que la solución menos concentrada busca diluir la solución más concentrada, agua pasará a través de la membrana desde el lado de menor concentración para el lado mayor concentración. Eventualmente, presión osmótica (se ve en el diagrama a continuación que la presión creada por la diferencia en los niveles de agua) será contrarrestar el proceso de difusión exactamente, y formará un equilibrio.
El proceso de ósmosis inversa de agua fuerzas con una mayor concentración de contaminantes (la fuente de agua) en un tanque que contiene agua con una concentración extremadamente baja de contaminantes (el agua procesada). La alta presión de agua en el lado de la fuente se utiliza para “marcha atrás” el proceso osmótico naturales, con la membrana semi-permeable que sigue permitiendo el paso del agua al tiempo que rechaza la mayoría de los otros contaminantes. El proceso específico por el cual esto ocurre se denomina exclusión iónica, en el que una concentración de iones en la superficie de la membrana de una barrera que permite a otras moléculas de agua pasen a través, mientras que excluyendo otras sustancias.
Membranas permeables Semi han recorrido un largo camino desde las vejigas de cerdo naturales utilizados en los experimentos anteriores de ósmosis. Antes de la década de 1960, estas membranas eran demasiado ineficiente, caro, y poco fiable para las aplicaciones prácticas fuera del laboratorio. Los modernos avances en materiales sintéticos por lo general han resuelto estos problemas, permitiendo que las membranas se vuelvan altamente eficiente en el rechazo de contaminantes, y lo suficientemente resistente para soportar los mayores las presiones necesarias para un funcionamiento eficiente.
Incluso con estos avances, la “rechazar” agua en el lado de la fuente de un sistema de Ósmosis Inversa (RO) sistema debe ser limpiado periódicamente con el fin de evitar que se vuelva tan concentrada que forma una escala en la propia membrana. Sistemas de ósmosis inversa también requieren típicamente un filtro previo de carbono para la reducción de cloro, que puede dañar una membrana de RO; y un filtro de pre sedimentos siempre es necesario para asegurar que los materiales finos suspendidos en el agua de la fuente no obstruyen permanentemente la membrana. La reducción de la dureza, ya sea a través del uso de ablandamiento de agua para las unidades residenciales o suavizantes químicos para uso industrial, También puede ser deseable en zonas de agua dura.
Baja Presión (Residencial) Sistemas
Sistemas de ósmosis inversa de baja presión se refieren en general a los sistemas con una presión de alimentación de agua de menos de 100 psig. Se trata de la típica encimera o debajo del fregadero sistemas residenciales que dependen principalmente de la presión del agua natural para hacer la función de proceso de ósmosis inversa; un sistema típico se muestra esquemáticamente a continuación.
Unidades encimera suelen tener un tanque de almacenamiento sin presión; En las unidades de fregadero típicamente tienen un depósito de almacenamiento acumulador a presión donde la presión de agua tiende a aumentar a medida que el tanque se llena. Este sistema de presión proporciona una presión suficiente para mover el agua desde el tanque de almacenamiento de fregadero bajo al grifo. Desafortunadamente, esto también crea una presión contra la membrana, lo cual puede reducir su eficiencia. Algunas unidades de superar esto mediante el uso tanques sin presión con una bomba para sacar el agua tratada donde se necesita.
Unidades de baja presión suelen ofrecer entre 2 y 15 galones por día de agua, con una eficiencia de 2-4 galones de agua de rechazo por galón de agua tratada. La pureza del agua puede ser tan alta como 95 por ciento. Estos sistemas pueden ser muy asequible, con las unidades de la encimera a partir de unos EE.UU. $150, y debajo de fregaderos partir de alrededor de EE.UU. $500. Estas unidades producen agua por un precio tan bajo como diez centavos por galón una vez los costes de mantenimiento y el agua se tienen en cuenta. Mantenimiento general requiere reemplazar cualquier pre- o filtros de correos (típicamente de una a cuatro veces por año); y el cartucho de ósmosis inversa una vez cada dos a tres años, en función del uso. Busque la WQA Sello de Oro (S-300) para encontrar los productos que han sido probados con éxito a normas de funcionamiento de la industria; y para Especialistas Certificados Agua (CWS I-VI), Representantes de ventas Certificados (CSR), e Instaladores Certificados (CI) para el asesoramiento sobre sus necesidades de agua, y la instalación de equipos.
Alta Presión (Comercial / Industrial) Sistemas
Los sistemas de alta presión operan típicamente a presiones entre 100 y 1000 psig, dependiendo de las membranas elegidos y el agua que se está tratando. Estos sistemas se utilizan generalmente en aplicaciones industriales o comerciales donde se requieren grandes volúmenes de agua tratada a un alto nivel de pureza.
Mayoría de los sistemas comerciales e industriales utilizan múltiples membranas dispuestas en paralelo para proporcionar la cantidad necesaria de agua. El agua procesada desde la primera etapa de tratamiento se puede pasar entonces a través de módulos de membrana adicionales para lograr mayores niveles de tratamiento para el agua tratada. El agua de desecho también puede ser dirigido en módulos de membrana sucesivas de una mayor eficiencia (vea el siguiente diagrama), aunque seguirá siendo necesaria sofoco cuando las concentraciones alcanzan un nivel en el que es probable que se produzca ensuciamiento.
Unidades industriales de alta presión suelen ofrecer desde 10 galones de miles de galones por día de agua con una eficiencia de 1-9 galones de agua de rechazo por galón de agua tratada. La pureza del agua puede ser tan alta como 95 por ciento. Estos sistemas tienden a ser más grandes y más complicados que los sistemas de baja presión, y esto se refleja en sus costos, que van desde EE.UU. $1000 a través de decenas de miles de dólares para un gran, unidad multi-módulo capaz de proporcionar agua potable desalinizada para una instalación de estación o de la planta embotelladora de agua.
¿Qué Osmosis Inversa Treats
La ósmosis inversa puede tratar para una amplia variedad de salud y contaminantes estéticos. Diseñado con eficacia, Equipos RO puede tratar una amplia variedad de contaminantes estéticos que causan sabor desagradable, color, y problemas de olor como el sabor salado o gaseosa causada por cloruros o sulfatos.
RO también puede ser eficaz para el tratamiento de la salud los contaminantes como el arsénico, amianto, atrazina (herbicidas / pesticidas). fluoruro, conducir, mercurio, nitrato, y el radio. Cuando se utiliza de carbono pre filtrado adecuado (comúnmente se incluye con la mayoría de los sistemas de ósmosis inversa), tratamiento adicional también se puede proporcionar para tal “volátil” contaminantes como benceno, tricloroetileno, trihalometanos, y el radón. Algunos equipos RO también es capaz de tratar los contaminantes biológicos como Cryptosporidium. La Asociación de Calidad del Agua (CCA) precauciones, sin embargo, que mientras que las membranas de ósmosis inversa normalmente eliminan virtualmente todos los microorganismos conocidos y la mayoría de los contaminantes de la salud, consideraciones de diseño pueden prevenir una unidad de ofrecer protección a prueba de tontos cuando se incorpora en un sistema de agua potable de consumo.
En la búsqueda de un producto para el tratamiento de un contaminante dado salud, se debe tener cuidado para encontrar los productos que han sido probados con éxito para tal fin en un laboratorio de pruebas de calidad.
Conclusión
La ósmosis inversa es un producto relativamente nuevo, pero muy eficaz, aplicación de un proceso científico establecido. Tanto si se utiliza para satisfacer las necesidades de una familia típica de cuatro, o las necesidades de una operación industrial que requiere miles de galones por día, que puede ser un coste eficaz para proporcionar la cantidad requerida de agua altamente tratada. Con los avances continuos en el sistema y el diseño de la membrana que la eficiencia y la fiabilidad impulso, RO se espera que juegue un papel importante en el tratamiento del agua en los próximos años.
Este artículo apareció por primera vez en el examen sobre el agua resumen técnico, (1995) Volumen 10, No. 3; una publicación del Consejo de Investigación de la Calidad del Agua; Derechos de autor 1995 por la CCA. Reservados todos los derechos.
