Comment fonctionne l'osmose inverse : le principe de fonctionnement des appareils de purification d'eau fine
Parmi les systèmes domestiques de préparation de l'eau potable à la consommation, une nouvelle option est récemment apparue, appelée osmose inverse.Cet ensemble de filtres et une membrane spéciale coûtent cher, mais peuvent donner des chances à presque tous les analogues.
Est-il judicieux de débourser davantage ? Pour répondre à cette question, vous devez découvrir le fonctionnement de l’osmose inverse, puis comparer les coûts et les résultats. Avec notre aide, le processus de familiarisation avec le système de traitement avancé se déroulera beaucoup plus rapidement et plus efficacement.
Nous avons collecté et systématisé pour vous toutes les informations utiles et fiables sur la station d'épuration des eaux membranaires. Pour compléter la perception, nous avons complété le texte par des schémas, des illustrations et des vidéos avec des recommandations pour les futurs acheteurs.
Le contenu de l'article :
Fonctionnement d'une installation d'osmose inverse
Le processus d'osmose est basé sur la propriété de l'eau d'égaliser le niveau d'impuretés dans les solutions séparées par une membrane. Les trous de cette membrane sont si petits que seules les molécules d’eau peuvent les traverser.
Si la concentration d'impuretés dans une partie d'un tel récipient hypothétique augmente, l'eau commencera à y couler jusqu'à ce que la densité du liquide dans les deux parties du récipient soit égalisée.
L'osmose inverse donne exactement le résultat inverse. Dans ce cas, la membrane n'est pas utilisée pour égaliser la densité du liquide, mais pour collecter de l'eau propre d'un côté et une solution saturée au maximum en impuretés de l'autre. C'est pourquoi ce processus est appelé osmose inverse.
Toutes ces caractéristiques chimiques intéressent peu les acheteurs, surtout ceux qui ne connaissent pas très bien la science.Il leur suffit de comprendre que le centre du système d'osmose inverse est une membrane spéciale dont les pores sont si petits qu'ils ne laissent passer rien de plus grand que la taille d'une molécule d'eau, et c'est un avantage important. partie des contaminants contenus dans l’eau du robinet.
Hélas, la molécule d'eau n'est pas la plus petite sur terre ; par exemple, les molécules de chlore sont beaucoup plus petites, elles peuvent donc également s'échapper à travers la membrane. De plus, le contact avec de grosses suspensions est contre-indiqué pour cette membrane. Ses petits pores se boucheront rapidement avec une telle exposition, et cet élément devra être remplacé immédiatement.
Pour éviter que cela ne se produise, le système d'osmose inverse comprend également trois filtres supplémentaires, à l'aide duquel l'eau subit une préparation préliminaire. La membrane divise l'eau partiellement purifiée en deux parties inégales. Environ un tiers du volume entrant est constitué d’eau propre, qui entre ensuite dans le réservoir de stockage.
Deux tiers supplémentaires du volume d'eau sont la partie dans laquelle les contaminants sont concentrés. Ce concentré est rejeté à l'égout. Il y a généralement un petit récipient entre le réservoir et le robinet. Une cartouche est installée ici, conçue pour améliorer la qualité de l'eau déjà purifiée, par exemple pour la saturer de minéraux utiles.
Schématiquement, le principe de l’osmose inverse peut être décrit ainsi :
- L'eau provient du système d'alimentation en eau et est acheminée vers les préfiltres.
- Le liquide passe ensuite par une procédure d’osmose inverse.
- L'eau purifiée pénètre dans le réservoir de stockage.
- Le concentré contenant les contaminants filtrés est transporté à l’égout.
- L'eau propre du réservoir de stockage s'écoule directement vers le robinet d'eau propre ou via des dispositifs supplémentaires.
Ainsi, un système d'osmose inverse est un ensemble de dispositifs permettant d'obtenir de l'eau potable avec un degré élevé de purification. Jusqu'à récemment, ces systèmes étaient principalement utilisés dans l'industrie, les établissements de restauration, les établissements de santé, etc.
Mais en raison des exigences croissantes en matière de qualité de l'eau du robinet, les systèmes d'osmose inverse conçus pour un usage domestique sont devenus de plus en plus populaires ces dernières années. Ils diffèrent par la configuration, les performances, la taille des capacités de stockage, etc. Les filtres et la membrane doivent être remplacés périodiquement.
Comment déterminer que la membrane doit être remplacée ? Au fur et à mesure de son utilisation, ses pores se bouchent et il arrive un moment où l'eau ne passe tout simplement pas dans le réservoir de stockage. Une telle membrane devra dans tous les cas être remplacée. Mais les experts recommandent de le remplacer beaucoup plus tôt.
Pour déterminer la qualité de l'eau purifiée à l'aide d'un système d'osmose inverse, un appareil électronique est utilisé - le compteur TDS. Il est utilisé pour déterminer le niveau de sel dans l’eau.
Pour l'eau du robinet avant purification, ce chiffre peut être de 150 à 250 mg/l, et après purification par la technologie d'osmose inverse, la teneur en sel est considérée comme étant comprise entre 5 et 20 mg/l. Si la quantité de sels dans l'eau purifiée est supérieure à 20 mg/l, il est recommandé de remplacer la membrane.
Ceux qui souhaitent sélectionner des filtres à eau utilisés dans différentes étapes de purification trouveront de nombreuses informations utiles dans le prochain article.
Éléments individuels du système
L’élément le plus coûteux et le plus fondamental d’un système d’osmose inverse est la membrane. Il s'agit d'un matériau microporeux torsadé en une ou plusieurs couches autour d'un noyau en plastique perforé. La membrane est recouverte sur le dessus d'un couvercle de protection en plastique fixé par des joints toriques.
L'eau pénètre dans le corps de la membrane et traverse la charge poreuse. Dans ce cas, les molécules d’eau pure pénètrent à travers le noyau poreux puis se déplacent vers le réservoir de stockage.
Mais les contaminants contenant une certaine quantité d’eau ne peuvent pas surmonter la barrière membranaire. Ils sortent par l’extrémité opposée du bloc de membrane et sont éliminés.
Comme mentionné précédemment, le contact direct de la membrane avec l’eau du robinet ordinaire peut être nocif. Le fait est que ses pores sont très petits - seulement 0,0001 microns. La membrane ne peut pas être retirée, lavée et réinstallée, comme c'est le cas avec certains filtres mécaniques grossiers.
Un élément coûteux doit être complètement remplacé tous les deux à trois ans.La durée peut varier en fonction des conditions de fonctionnement de la membrane : pression dans le système d'alimentation en eau, quantité et nature des contaminants, température de l'eau, etc.
Dans certains cas, la membrane peut durer cinq ans, voire plus, mais elle doit parfois être remplacée après la première année de fonctionnement.
Un facteur important dans ce cas est la présence de filtres de pré-nettoyage : deux mécaniques et un à charbon. Le premier filtre mécanique élimine tous les contaminants insolubles de taille supérieure à 0,5 micron. Il peut s'agir de grains de sable, de particules de rouille et d'autres « mécaniques » similaires.
L'eau traverse ensuite filtre de carbone, qui retient les molécules de divers produits chimiques : composés de chlore, invariablement présents dans l'eau du robinet, ainsi que les métaux lourds, les pesticides pénétrés du sol, le fer dissous et autres inclusions d'origine organique ou inorganique.
Ensuite, un autre filtre mécanique d'un micron complète la purification préliminaire de l'eau. De ce fait, la membrane reçoit une eau qui ne contient pas de contaminants pouvant endommager filtre à membrane ou le surmonter.
Ces filtres doivent être remplacés régulièrement tous les quelques mois. Mais ils coûtent plusieurs ordres de grandeur moins cher qu'une membrane, et un remplacement rapide peut prolonger considérablement sa durée de vie.
Un réservoir de stockage est utilisé pour collecter l’eau purifiée. Sa capacité peut varier entre 4 et 12 litres, cela dépend des performances du système. De l’acier de haute qualité est généralement utilisé pour produire de tels réservoirs. L'extérieur du récipient est recouvert d'une couche d'émail durable. Un joint en silicone est installé à l'intérieur, qui divise le réservoir en deux parties.
D'un côté du joint se trouve de l'eau propre, de l'autre il y a de l'air. La quantité d'air dans la chambre peut être modifiée à l'aide d'un mamelon situé du côté air du réservoir.
L'air crée une pression supplémentaire à l'intérieur du réservoir de stockage, ce qui aide à déplacer l'eau vers le robinet avec la pression requise. Bien entendu, le réservoir dispose d'une sortie pour connecter un tuyau à travers lequel l'eau potable se dirige vers le robinet.
Généralement, ce robinet est installé au niveau de l’évier. Même si l'approvisionnement en eau via l'approvisionnement en eau est interrompu pour une raison quelconque, une certaine quantité restera dans le réservoir, ce qui rendra le problème moins aigu. Dans cette situation, pour vider complètement le réservoir de stockage, il est judicieux d'augmenter la pression en pompant de l'air à travers le raccord mamelon.
Le degré de purification de l'eau à l'aide d'un système d'osmose inverse la rapproche de l'eau distillée. Dans le même temps, la membrane laisse passer les molécules d’oxygène dissoutes dans l’eau, ce qui améliore sa qualité.
Pour améliorer le goût, l'eau peut être passée à travers un minéralisateur ou d'autres modules. Mais il peut être bu immédiatement après avoir subi un nettoyage des membranes. Il n’est pas nécessaire de le faire bouillir pour le boire.
En tant que module supplémentaire améliorant la qualité de l'eau potable, les systèmes d'osmose inverse peuvent être complétés par un minéralisateur ou une cartouche biocéramique. Le minéralisant est utilisé pour enrichir l'eau en substances utiles telles que le calcium, le sodium, le magnésium, etc.
Tous ces minéraux ont un effet positif sur les systèmes nerveux et cardiovasculaire humain, préviennent l'apparition de nombreuses maladies dangereuses, stimulent des niveaux normaux d'acidité sanguine, etc.
La cartouche biocéramique fonctionne différemment. Son « remplissage » contient des boules constituées d'argile cuite et de morceaux de tourmaline. Ce minéral peut avoir un effet extrêmement bénéfique sur l’eau. Il aide à modifier la structure de l'eau, ce qui a finalement un effet bénéfique sur le système endocrinien et renforce le système immunitaire.
Au fil du temps, les ressources de ces modules supplémentaires s'épuisent et nécessitent un remplacement périodique. Par conséquent, il est plus pratique d’utiliser un robinet à deux vannes.
Une vanne est alimentée en eau directement du réservoir de stockage et la deuxième vanne est alimentée en eau ayant traversé le minéralisateur.L'eau enrichie en substances utiles est utilisée uniquement pour la boisson et est préparée avec de l'eau sans minéraux.
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Avantages et inconvénients de l'osmose inverse
Un haut degré de purification et une qualité garantie de l'eau potable sont les principaux avantages des systèmes à osmose inverse. On estime que la teneur en substances étrangères dans l'eau purifiée par cette méthode est dix fois inférieure à la norme minimale autorisée. Les caractéristiques de conception de la membrane empêchent l'entrée accidentelle de contaminants dans le flux d'eau purifiée.
Cette eau peut être utilisée en toute sécurité pour boire et cuisiner ; elle peut être donnée aux enfants et aux animaux domestiques. Pour la santé, l’eau obtenue grâce à la technologie d’osmose inverse est bien plus saine que l’eau bouillie du robinet. Les aquariophiles utilisent cette eau pour compléter le volume des aquariums sans se décanter.
Malgré la conception plus complexe par rapport aux filtres domestiques conventionnels, installation de tels systèmes fonctionne sans aucun problème. Tout le nécessaire à l'installation est généralement inclus dans le kit. Presque tous les éléments ou leurs modifications peuvent être achetés séparément.
Le système ne prend pas trop de place, le plus souvent le réservoir et un ensemble de filtres à membrane sont fixés directement sous l'évier. Un robinet d'eau potable compact installé sur l'évier s'intègre généralement parfaitement à l'intérieur.
Le principal inconvénient des systèmes à osmose inverse est le coût initial élevé du kit. La maintenance ultérieure du système nécessitera également le remplacement des cartouches filtrantes, mais elles coûtent beaucoup moins cher.
Toutes les quelques années, vous devrez remplacer la membrane, dont le prix peut être d'environ 50 dollars, mais les calculs montrent que le coût de l'eau potable coûtera toujours moins cher à la famille que l'achat d'eau potable auprès de fournisseurs tiers.
Une autre caractéristique du système d’osmose inverse, qui peut être considérée comme un inconvénient, est sa faible productivité. L'eau purifiée s'infiltre très lentement à travers la membrane ; la capacité standard de la membrane est d'environ 150 à 300 litres par jour.
Dans le même temps, plus de la moitié de l'eau provenant de l'approvisionnement en eau va dans le système d'égouts, ce qui affecte dans une certaine mesure le montant des factures de services publics.
Mais si le volume du réservoir de stockage est sélectionné correctement, des problèmes peuvent survenir pendant une courte période uniquement lors du démarrage du système immédiatement après l'installation ou après une longue période d'inactivité avec le réservoir de stockage vide.
Nous vous recommandons un article sur le sujet : Osmose inverse : inconvénients et avantages de la purification par membrane de l'eau du robinet.
Comment choisir le bon modèle ?
Les dimensions des éléments des systèmes d'osmose inverse correspondent généralement à une certaine norme, mais pas toujours. L'utilisation d'un système avec des paramètres standard offre un choix plus large d'éléments remplaçables. La pratique montre que les produits fabriqués dans le pays, qui sont moins chers que leurs homologues étrangers, ne diffèrent pas beaucoup en qualité de ces derniers.
Bien entendu, il est préférable d’effectuer un achat directement auprès du fabricant, auprès d’un revendeur vérifié ou dans un magasin fiable. Les bons systèmes d'osmose inverse disposent d'un passeport technique, d'une garantie officielle, d'instructions d'installation et d'utilisation détaillées, ainsi que de certificats de qualité.
La taille du réservoir de stockage dépend des besoins de la famille, ainsi que de la taille de l'espace dans lequel l'appareil sera installé. Un conteneur de taille maximale conviendra à une maison dans laquelle vit une famille nombreuse; les réservoirs d'un volume d'environ 8 à 10 litres sont considérés comme les plus populaires.
Un indicateur important fonctionne pression dans le système d'alimentation en eau. La valeur optimale est de 2,8 bars.Si la pression est trop basse, il est judicieux d'acheter un système d'osmose inverse avec une pompe intégrée, qui fournira une pression suffisante pour l'eau potable. Si la pression dans l’alimentation en eau est beaucoup plus élevée, vous devrez installer un réducteur de pression.
La membrane du système d’osmose inverse nécessite la plus grande attention. Cet élément doit être de qualité élevée et constante et avoir des performances appropriées. Pour une petite famille, le chiffre optimal est d'environ 7 litres par heure.
Cela n’a aucun sens de payer trop cher pour une membrane plus efficace si elle n’est pas nécessaire. A titre de comparaison, un appareil d'une capacité de 15 litres par heure peut facilement satisfaire les besoins en eau propre d'un petit établissement de restauration.
Un ensemble standard est considéré comme comprenant cinq étapes principales de purification : trois pré-filtres, une membrane et un post-filtre. Le contenu de ce dernier élément peut varier.
Le minéralisant et la cartouche biocéramique ont déjà été évoqués plus haut. Une solution populaire consiste également à installer une cartouche contenant des coques de noix de coco, du charbon actif et des ions d'argent.
Ces substances désinfectent l’eau, la purifient davantage et lui donnent un goût agréable. Une autre option intéressante de post-traitement de l’eau est l’utilisation d’un désinfectant ultraviolet. Certains modèles de systèmes d'osmose inverse permettent d'utiliser plusieurs cartouches différentes en même temps.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Vidéo n°1. Un aperçu général des principes de fonctionnement des systèmes d’osmose inverse peut être trouvé ici :
Vidéo n°2.Cette vidéo décrit en détail le fonctionnement d'un tel système à l'aide de l'exemple du modèle Geyser Prestige M :
Vidéo n°3. Cette vidéo permet de comparer les caractéristiques de fonctionnement des filtres à flux et des systèmes à osmose inverse :
Les systèmes d’osmose inverse sont un moyen fiable et pratique de fournir à votre maison suffisamment d’eau potable. Certes, les prix de ces appareils restent élevés, mais ils sont largement rentabilisés, car l’eau potable réduit le risque de nombreuses maladies et améliore la qualité de vie.
Souhaitez-vous parler de votre expérience personnelle dans l’installation et l’exploitation d’un système d’osmose inverse ? Avez-vous des informations que vous aimeriez partager avec nous et les visiteurs du site ? Avez-vous des questions ? Veuillez laisser des commentaires dans le bloc situé sous le texte de l'article.
Il y a deux ans, j'ai décidé d'acheter un filtre à eau. Et j’ai décidé d’aller en ligne pour voir lequel choisir. Mon Dieu, combien d’informations me sont venues à l’esprit. Le prix n'était pas un problème pour moi. Je voulais en acheter un avec osmose inverse, mais on dit qu'il produit de l'eau distillée. Cela m'a fait peur. J'ai acheté Aquaphor ordinaire. Maintenant, je réfléchis à nouveau.
Je me souviens encore de la façon dont j'ai choisi un filtre à eau. Il n'y avait aucune information exacte nulle part : ce qui est le meilleur et ce qui est le pire. Certains ont dit que l’osmose inverse est une arnaque pour gagner plus d’argent. J'ai beaucoup réfléchi à l'opportunité de l'acheter ou non. Et puis il s’est avéré que je n’avais pas assez de place sous l’évier, ce qui a facilité mon choix. J'ai donc pris un filtre ordinaire et peu coûteux, que j'utilise encore quotidiennement.
C'est la deuxième année que j'utilise Aquaphor Osmo 50. L'eau est propre et savoureuse. Il n'y a pas du tout de tartre dans la bouilloire.
Heureux comme un éléphant.
Merde, tu as dit quelque chose à propos de 50 dollars.Peut-être s'agit-il d'une sorte de modèle à membrane coûteux ? Sérieusement, j'ai vu le même aquaphor en vente à 1500. Et d'ailleurs, l'eau de certains est tellement mauvaise qu'ils changent cette membrane une fois par an.
Oui, en effet, la fréquence de remplacement des membranes dépend directement de la qualité de l'eau. Le prix de cet article dépend du modèle. Il est clair que dans un système à 200 $, la membrane ne coûtera pas 50 $, mais dans un système à osmose inverse de plus de 1 000 $, cela pourrait bien être le cas. Donc à cet égard, tout n’est pas si simple.
Citation : « Pour la santé, l’eau obtenue grâce à la technologie d’osmose inverse est beaucoup plus saine que l’eau du robinet bouillie. »
Oh ba. Vous ne comprenez même pas ce que vous écrivez. De quelle utilité de l’eau bouillie et distillée pouvons-nous même parler ? Une bonne santé et de l’eau bouillie ne sont PAS des choses compatibles. Lorsqu’elle est bouillie, l’eau change complètement sa structure cristalline : c’est de l’eau MORTE. Boire de l’eau bouillie tue complètement votre immunité. Tous ceux qui boivent uniquement de l'eau bouillie souffrent de nombreuses maladies chroniques, de complications dans tout le corps et ne comprennent pas la raison pour laquelle ils souffrent de tout cela.
Avez-vous vu suffisamment de films sur REN TV ? Ou le même film soi-disant japonais sur les merveilles de l'eau ? Il a longtemps été réfuté que tout cela n’était pas scientifiquement étayé.
Cependant, à certains égards, vous avez raison. Boire de l’eau totalement pure n’est pas bon. Par exemple, les mêmes touristes qui partent en randonnée en hiver et font fondre la neige sous forme d'eau devraient toujours emporter avec eux des électrolytes et des suppléments minéraux en poudre. Parce que vous ne pouvez pas vivre longtemps avec de la neige fondue et que vous pouvez gravement nuire à votre santé.
Un autre point est que divers «agents d'enrichissement» sont souvent installés dans les systèmes de filtration - des minéralisateurs, qui servent précisément à ces fins. Il est juste important de tout étudier complètement à l’avance pour ne pas s’empoisonner plus tard. Après tout, personne ne vous surveillera pour voir ce que vous y buvez.
Cela ne vous semble-t-il pas ridicule que l'eau bouillie soit « morte » ? Cela signifie automatiquement que nous consommons des aliments et des boissons préparés avec de l’eau « morte » ! C'est loin d'être vrai !
Beaucoup parlent également d’eau distillée et d’eau purifiée par osmose inverse. Mais il n'est pas nécessaire d'induire les gens en erreur, l'eau purifiée ne contient pas d'impuretés et est absolument sans danger. Oui, il ne contient ni minéraux ni sels, mais le corps humain peut obtenir tout cela à partir d’autres aliments.
La structure cristalline ne se trouve que dans les solides.
Système normal, l'eau est bien sûr super. Vous pouvez le faire glacer au réfrigérateur, dans des récipients propres bien sûr, et vous n’aurez pas mal à la gorge, c’est stérile.
Ce sont donc les bactéries et virus présents dans l’eau glacée qui nous donnent mal à la gorge...)
« Le principal inconvénient des systèmes à osmose inverse est le coût initial élevé du kit »... Une affirmation controversée. La santé est plus importante !
Le principal inconvénient de tels systèmes est l'incapacité de rétablir l'équilibre optimal de la teneur en sel même à l'aide de minéralisateurs (voir pièce jointe). Et sans sels de dureté générale (ions Ca2+ et Mg2+), nous serons dans une mauvaise passe. Avec le temps, l'ostéoporose apparaîtra, etc.
P.S. Comme je suis chimiste analytique, après avoir purifié l'eau dans un système avec minéralisateur, j'ai immédiatement fait une analyse de dureté totale : le résultat était <0,02 mEq/l, soit pratiquement un distillat.La norme physiologique selon SanPin pour l'eau conditionnée est d'au moins 1,5 mEq/l (voir fiche).
Nous avons déménagé au village et installé une épuration par osmose. Mais la consommation d'eau est épouvantable : en un mois, une fosse septique pleine fait 10 m3. Les deux tiers de l'eau sont évacués.
Bien sûr, je veux boire de l'eau propre et pour cuisiner aussi, mais je ne vois pas l'intérêt de m'embêter avec l'osmose. La triple purification habituelle est déjà bonne, mais avec l'osmose, puis une combinaison spatiale avec des bouteilles d'oxygène et des champs en forme de dôme comme serres, etc. Vous purifierez l'eau à un très bon niveau dans d'autres endroits (nourriture, atmosphère, produits chimiques ménagers et bien d'autres choses) vous ramasserez du poison, vous ne pourrez vous en cacher nulle part, mais en buvant l'eau propre et le triple nettoyage sont normaux sans aucun problème, changez les cartouches à temps, c'est tout.
J'ai regardé 2 vidéos et je me suis souvenu d'un conte de fées sur la façon dont un soldat cuisinait du porridge avec sa botte. Et le chlore ? Je ne sais pas si la membrane en a peur ou pas, mais la molécule de chlore est plus petite que l’eau et cette protection ne lui est pas gênante. Et deuxieme. Si seulement tout dans la nature était si simple. J'ai mangé ou trempé un caillou dans l'eau et j'ai reconstitué les minéraux. Et il n'a pas été prouvé que les minéraux de l'eau sont absorbés par l'organisme et en quelles quantités. Il vaut donc mieux que le consultant n'aborde pas ce sujet, surtout lorsqu'il a sauté les cours de chimie. Et une dernière chose. Si vous en avez les moyens. Il vaut mieux boire de l'eau purifiée qu'un mélange de fer, de manganèse et toutes sortes de choses