Takabanis

Takabanis Blog

Month: June 2015

Osmoza inversa industriala

 

osmoza inversaCe este osmoza inversă?

Osmoza inversă industrială este un proces de tratare a apei, foarte eficient, prin care sunt eliminate din apă până la 99% din substanțele dizolvate. Aceste substanțe pot fi săruri minerale, substanțe organice, sau alte particule în suspensie.

Pentru a putea înțelege procesul osmozei inverse, trebuie mai întâi să știm ce este osmoza. În cazul în care avem o membrană semipermeabilă care desparte două tipuri de apă, fiecare cu concentrația proprie de substanțe dizolvate, concentrațiile celor două vor deveni egale, în timp. Acest lucru se întâmplă deoarece are loc un schimb de molecule dinspre soluția cu concentrație mai mică, spre cea cu concentrație mai mare.  Membrana semipermeabilă permite ca schimbul să aibă loc doar într-un singur sens. Deplasarea de lichid produce o diferență de presiune, care se numește presiune osmotică, termen de la care vine denumirea fenomenului de osmoză.

osmoza inversaPrin membrana semipermeabilă nu încap decât moleculele de apă datorită fineții acesteia – un por al membranei este cât a mia parte dintr-un micron, iar un micron este de aproximativ 90 de ori mai mic decât diametrul unui fir de păr. În scopul purificării apei, am vrea ca apa cu o concentrație mai mare de substanțe dizolvate să treacă prin membrana semipermeabilă, lăsând în urmă acele substanțe. Apa cu o concentrație mai mare trebuie să fie supusă unei presiuni sufiecient de mari pentru a o învinge pe cea osmotică (sunt necesari cam 50-60 de bari). Când aplicăm această presiune superioară soluției mai concentrate, inversăm fenomenul natural de osmoză – de aici vine și denumirea procesului de osmoza inversă.

În general, substanțele care sunt eliminate cu succes prin osmoza inversă sunt sărurile minerale, manganul, fierul, fluorura, plumbul și calciul.

Cum se măsoară cantitatea de substanțe dizolvate în apă?

Totalul substanțelor dizolvate în apă, prescurtat TDS, se măsoară prin părți per milion și este în strictă conexiune cu conductivitatea apei. Conductivitatea reprezintă capacitatea de a tranposrta sarcini electrice. Apa de o puritate perfectă are conductivitatea zero, iar cu cât au fost dizolvate mai multe săruri în apă, cu atât conductivitatea ei va fi mai mare. Astfel, măsurând conductivitatea apei putem estima TDS-ul ei, iar conductivitatea se măsoară în µS/cm (microsiemens/centimetru). În România, Legea 458/2002, modificată prin Legea 311/2004, prevede că pentru apa potabilă, valoarea maximă admisă a conductivității este de 2.499 μS/cm.  Ca reper, apa sărată de mare are o conductivitate de circa 54000 µS/cm.

Domeniile în care este folosită osmoza inversă industrială

Așa cum am văzut mai sus, osmoza inversă este foarte eficientă în a elimina sărurile din apă și, de aceea, una din cele mai răspândite întrebuințări ale osmozei industriale este desalinizarea apei de mare. La nivel mondial, peste 100 de țări au centrale de desalinizare. Alte domenii în care este folosită des osmoza inversă sunt industria farmaceutică și cea alimentară. Sub-ramuri ale industriei alimentare care folosesc osmoza inversa industriala sunt industria băuturilor răcoritoare și cea a băuturilor alcoolice. Prin osmoza inversa se poate creea etanol pur, fără contaminanți.

Pentru ca procesul de osmoza inversă să fie eficient, este esențială membrana semiconductoare, care poate fi de mai multe feluri. Tipul membranei depinde de industria în care va fi folosită, deoarece fiecare industrie are norme specifice privind apa, precum și un nivel specific de conductivitate a apei pe care o folosește ca materie primă. Spre exemplu, o centrală care desalinizează apa de mare pentru a o face potabilă, va avea nevoie de o membrană cu totul diferită față de o fabrică de băuturi răcoritoare, care supune la osmoza inversa apa de rețea (deja potabilă).

Puteți găsi un sistem de osmoză inversă industrială aici, precum și mai multe informații.

Filtrele automate cu carbune activ, zeolit și pyrolox

carbune activCe sunt filtrele cu carbune activ și la ce ajută ele?

Materialele organice care intră în compoziția cărbunelui activ sunt cărbunii bituminoși sau antracitul, precum și coaja de nucă de cocos. Înainte de a fi folosit în apă, cărbunele trebuie să fie „activat”, fie chimic, fie cu aburi. Procesul de activare deschide un număr imens de pori în cărbune și astfel, devine un mediu filtrant foarte eficient. Filtrele cu carbune activ pot reține sedimentul din apă cu dimensiuni de până la 20 microni, precum și culoarea, gustul, mirosul, clorul și fierul precipitat (rugina).

Un filtru cu carbune activ poate fi montat la punctul de intrare a apei în casă și în acest caz, este folositor pentru eliminarea substanțelor precum clorul, radonul și a compușilor organici volatili. Ca alternativă, un filtru poate fi montat și la un anumit punct din casă unde apa este folosită, pentru eliminarea substațelor care prezintă un risc la ingerare, cum ar fi plumbul. În această situație, este tratată doar apa care este folosită pentru băut sau gătit.

Apa potabilă este uneori dezinfectată cu clor sau cloramină, iar reacțiile acestor substanțe cu unii compuși organici pot genera produși secundari, precum trihalometanii. Aceștia măresc riscul privind anumite cancere. Filtrele cu carbune activ elimină cu succes trihalometanii din apă.

Eficiența procesului de adsorbție este determinată de caracteristicile cărbunelui  (mărimea particulelor și a porilor, aria suprafeței, densitatea), precum și de caracteristicile contaminantului (concentrație, tendința chimicalelor de a părăsi apa, solubilitatea).

Durata de viață a cărbunelui este de aproximativ 6-8 ani.

carbune activCe este zeolitul?

Zeolitul este compus din minerale microporoase și a fost descoperit prin încalzirea rapidă a materialului numit desmin. Datorită faptului de a fi foarte poros, materialul este folosit des în filtrarea apei. Zeolitul reține sedimentele, adică realizează o filtrare mecanică, finețea fiind de 5 microni. Mediul filtrant se regenerează prin spălare inversă, sedimentul acumulat fiind eliminat automat la canalizare prin furtunul sistemului. Zeolitul se uzează în timp și se recomandă schimbarea lui undeva la 6-8 ani.

Ce este pyroloxul?

Pyroloxul este un mineral natural și este folosit ca mediu granular de filtrare a apei și este eficient îndeosebi pentru eliminarea fierului, a hidrogenului sulfurat și a manganului. Pentru ca aceste trei substanțe să poată fi filtrate, trebuie să fie oxidate și precipitate în particule mai mari. Numai sub această formă pot fi ele reținute de un mediu filtrant. Pentru mai multe multe detalii despre efectele hidrogenului sulfurat, vă recomandăm articolul nostru anterior.
Când hidrogenul sulfurat, fierul și manganul dizolvate în apă intră în contact cu pyroloxul, acesta le oxidează și le reține. În cele din urmă, suprafața pyroloxului va fi acoperită de un strat solid, iar capacitatea sa de oxidare va fi redusă. De aceea, este necesară spălarea inversă, însă, spre deosebire de alte filtre,  această curățare ar trebui să aibă loc zilnic.

Filtrele automate care funcționează cu aceste materiale

Filtrele de apă automate sunt numite astfel datorită capacității lor de a se curăța automat, reducând astfel foarte mult efortul de întreținere a lor. Microprocesorul incorporat este cel care reține numărul predefinit de zile după care se realizează curățarea.

Un filtru automat poate funcționa pe baza oricăruia din mediile filtrante descrise mai sus, iar pentru acoperirea unei arii mai largi a problemelor apei, mediile filtrante pot funcționa în combinație.

Aici puteți găsi un filtru care funcționează pe bază de cărbune activ si zeolit.

Apa care contine hidrogen sulfurat

hidrogen sulfuratCum ajunge apa sa contina hidrogen sulfurat?

Hidrogenul sulfurat (H2S) sau acidul sulfhidric este un acid anorganic slab. Unele bacterii folosesc sulful ca sursa de energie si transforma chimic sulfatii prezenti in apa in hidrogen sulfurat. Aceste bacterii sunt sursa primara a hidrogenului sulfurat din apa. Ele traiesc in medii cu putin oxigen, cum ar fi puturi adanci, conducte si aparate de incalzit apa. Bacteriile au o afinitate pentru sectiunea de apa calda a sistemului de distributie a apei.

Se poate gasi hidrogen sulfurat in unele ape subterane, aparut ca rezultat al descompunerii materiei organice aflata in subteran, cum ar fi resturi de plante.  Hidrogenul sulfurat este deseori intalnit in puturile sapate in sist sau in gresie, sau in cele sapate langa depozitele de carbuni sau de petrol.

Indicatori ai prezentei hidrogenului sulfurat in apa

Cand apa contine hidrogen sulfurat, ea are un miros si un gust specific de ou clocit. Adesea, mirosul este prezent doar in apa calda iar acest lucru se datoreaza faptului ca temperatura mai ridicata degaja gazul in aer. Din cauza asta, un dus cu apa care contine higrogen sulfurat devine neplacut din cauza mirosului. In unele cazuri, mirosul se simte doar in primele momente dupa ce a fost pornita apa, fie ea si rece. 

Efectele hidrogenului sulfurat

Substanta este coroziva pentru unele metale printre care fierul, otelul, cuprul si alama, asa ca instalatiile fabricate din aceste materiale vor rugini. Hidrogenul sulfurat cocleste obiectele din argint si decoloreaza obiectele din cupru si alama. Poate fi cauza petelor galbene sau negre de pe obiectele sanitare.  Afecteaza si unele bauturi sau mancaruri: cafeaua si ceaiul facute cu apa care contine aceasta substanta vor fi mai decolorate, iar gustul si aspectul mancarurilor gatite vor fi afectate.

In concentratii mari, hidrogenul sulfurat poate strica rasina cationica din sistemele de dedurizare a apei. Se poate intampla ca apa dedurizata sa prezinte miros neplacut de ou clocit, dar ca in urma testarii, sa nu fie depistat hidrogenul sulfurat in apa. Acest lucru se explica prin faptul ca in sistemul de tratare a apei sunt prezente bacterii care folosesc sulful ca sursa de energie. Unele bacterii care au o afinitate pentru sare pot lasa o mazga neagra in interiorul sistemelor de dedurizare.

In ceea ce priveste efectele asupra sanatatii, hidrogenul sulfurat in stare pura este inflamabil si toxic; dar, din fericire, nu este ceva comun ca substanta sa fie prezenta in apa de uz casnic in concentratii atat de mari. In unele cazuri rare, la o concentratie foarte mare a substantei in apa care curge intr-o incapere inchisa, hidrogenul sulfurat degajat in aer provoaca ameteala, greata si chiar si moarte. 

Desulfurarea apeihidrogen sulfurat

Ne putem proteja de efectele neplacute ale hidrogenului sulfurat in apa prin instalarea unui sistem de desulfurare.  Vi-l recomandam pe cel de aici deoarece, spre deosebire de alte sisteme de desulfurare, nu foloseste clor. Cele care se bazeaza pe clor, elimina mirosul de hidrogen sulfurat, dar confera apei mirosul de clor, iar pe langa asta, clorul este la randul sau toxic. EWH2S se bazeaza pe o tehnologie unica de injectare de aer, care nici nu dauneaza in vreun fel mediului inconjurator.

Duritatea apei

Ce este apa dura?

Prin duritatea apei intelegem cantitatea de saruri de calciu si magneziu pe care Duritatea apeiaceasta le contine. Momentul in care apa este in forma ei cea mai pura este acela in care ea se evapora pentru a forma norii. Inca din urmatorul pas al circuitului apei in natura, formarea precipitatiilor, ea incepe sa colecteze impuritati.  Dupa ce ia forma de precipitatii, o parte din apa se va infiltra in subteran, iar in alte cazuri, va forma ape curgatoare. In ambele situatii, apa traverseaza diverse medii, care pot contine roci calcaroase. Din contactul cu aceste roci, apa colecteaza saruri de calciu si magneziu, iar cu cat va colecta o cantitate mai mare, cu atat duritatea apei va fi mai mare.

Duritatea apei se exprima in grade franceze sau in grade germane:

  • 1° francez echivaleaza cu 10 mg/litru de calcar.
  • 1° german = 1,78° franceze

 

Ce probleme creeaza apa dura?

Pentru unele persoane, apa dura poate avea efecte daunatoare asupra sanatatii, in functie de felul in care acestea asimileaza sarurile prezente in apa dura. Mai exact, unele persoane pot dezvolta pietre la rinichi sau depuneri la capetele oaselor. Este important de retinut faptul ca aceste probleme depind de fiecare organism in parte: doua persoane pot consuma apa cu o duritate de 20° germane, dar doar una dintre ele face pietre la rinichi, in timp ce cealalta persoana ramane in continuare sanatoasa. Totul depinde de felul in care organismele lor asimileaza calciul si magneziul.

Pe langa potentialele efecte asupra sanatatii, apa dura este daunatoare instalatiilor si obiectelor de uz casnic care intra in contact cu apa. Pot aparea  pete inestetice pe robineti, pe cada/cabina de dus si pe vesela. Pe langa acestea,  hainele spalate cu apa dura devin mai aspre si isi pierd culorile.

In timp, se formeaza depuneri de calcar in interiorul instalatiilor: a tevilor, a boilerelor si a centralelor termice. Centrala incalzeste apa cu ajutorul unei rezistente, iar in timp, se formeaza depuneri de calcar pe aceasta rezistenta. Calcarul izoleaza caldura si, deci, va fi necesara ca rezistenta sa atinga o temperature mai mare pentru a putea incalzi apa. In acest fel, creste consumul de energie al centralei termice.

Duritatea apei

Calcarul se depune mult mai repede la temperaturi mai ridicate, de pana la zece ori mai repede. Astfel, toate instalatiile care incalzesc apa, sau prin care trece apa calda, sunt deosebit de vulnerabile la depuneri.

Tot din cauza duritatii apei, pe masina de spalat apar in timp depuneri care o vor strica. In ceea ce priveste tevile, din cauza depunerilor de calcar, diametrele lor se vor reduce, ele putand chiar sa se infunde.

Spalatul in apa dura este ingreunat din cauza faptului ca e necesara o cantitate mai mare de sapun sau de detergent.
In ceea ce priveste spalarea personala, se creeaza un film invizibil pe piele, care o usuca si ingreuneaza in acelasi timp indepartarea de praf sau de bacterii. In cazul unor detergenti sintetici, ingredientul lor active este stopat partial de catre apa dura.

 

Ce putem face?

Pentru a scapa de grijile Duritatea apei pe care le provoaca apa dura, ne putem instala un dedurizator. Acesta contine un mediu filtrant, format din rasina cationica (schimbatoare de ioni), care retine ionii de calciu si de magneziu. Periodic, acest mediu filtrant se curata cu saramura,  sistemul fiind controlat de un calculator. La alegerea unui dedurizator, trebuie sa tinem cont de duritatea apei si de volumul de apa necesar. Este important sa testam apa pentru a determina nivelul sau de duritate. Putem sa gasim aici testere cu care ajutorul carora sa ne analizam singuri apa. 
Aici gasim multe modele de dedurizatoare, in functie de nevoia fiecaruia. 

 

Powered by WordPress & Theme by Anders Norén