Reverzní osmóza, Filtrace vody, Úprava vody

Domácí systémy Reverzní Osmózy naleznete na www.reverzni-osmozy.cz

Všeobecné informace

Přemýšlíte nad nákupem reverzní osmózy?
Víte, jaký typ reverzní osmózy je pro vaše akvárium ten pravý?
Získali jste si o ní již základní informace?
Pokud ano, přinášíme vám další podrobné informace, kterými se můžete při výběru RO řídit.

Provozní tlak 0,3 - 0,67 MP
Maximální tvrdost 170 ppm
Rozmezí pH 3-11
Železo mangan max. 0,1 ppm
Rozsah teplot: 4-45 ° C
Max vodivost 1000uS
Chlor max. 0,1 ppm
 
Pro membránu reverzní osmózy je velkým problémem železo, vápník a křemík. Železo tvoří uvnitř membrány krystaly, které postupně rozšiřují póry membrány a ta začne propouštět soli a minerály. Tím pádem její účinnost klesá.
Vápník, křemík a jeho sloučeniny způsobují postupné zanášení membrány, které způsobí až její celkovou nepropustnost.
Proto je doporučeno zvolit správnou předpravu vody, její změkčení nebo odželezení.
U malých  zařízení, například právě pro použití v akvaristice, by aplikace i malého iontoměniče na změkčení vody představovala částku v řádech desítek tisíc korun. To by byla neúměrná investice, proto je finančně výhodnější častější výměna membrány.
Nyní se obeznámíme se všemi komponenty reverzní osmózy (RO) a jejich účelem.
Výrobci používají RO různého uspořádání a designu, rozdíl je ale v podstatě jen ve kvalitě použitých komponentů.
RO se obvykle skládají z několika jednotlivých filtrů umístěných v sérii. Každý filtr se nazývá „stupeň“. Jednotlivé filtry se mohou lišit podle výrobce, tok však zůstává stejný.

 
 

Filtry:

Sedimentační předfiltr (1 stupeň)

Sedimentační filtry mají své specifické označení dle propustnosti 20,10,5,1 mikron.
Příliš kalná voda např. s velkym obsahem písku rzi také upravená voda z řeky pak mikronový poměr sediment uhlíkový předfiltr ovlivní výkon jednotky. Také určuje, jak často potřebujete vyměnit jednotlivý předfiltr. Sedimentační vláknitý filtr odstraňuje mechanické nečistoty, které by mohly zanést uhlíkový předfiltr a membránu RO. Sedimentační filtr měníme Behem 1-6 měsíců v závislosti na propustnosti znečištění vstupní vody. Nejlepší způsob jak určit kdy váš sedimentační předfiltr potřebuje výměnu je použít manometr. Pokud je úbytek tlaku na filtru více jak 15-20% oproti tlaku na vstupu - filtr vyměňte.
 

Uhlíkový blok (2 stupeň)

Uhlíkový filtr má svoje specifické označení dle kapacity odstranění chloru. odstraňuje chlor, těžké kovy, trihalometany, pesticidy a mnoho jiných chemických emisí. Také chloraminy vytvořené rozpadem chloru. Uhlíkový filtr obvykle měníme po 1-6 měsících v závislosti na kapacitě filtru množství a kvalite Vaší vodovodní vody. Nejlepší způsob jak určit potřebu  výměny předfiltru je použít  zkušební soupravu na stanovení chlóru. Koncentrace chloru nad 0,1 ppm způsobí poškození TFC membrány a signalizuje nutnost výměny uhlíkového bloku. Pri větší koncentraci chloru je vhodné použít dva stupně uhlíkového bloku. Jednotky pro úpravu pitné vody mají nejčastěji ještě finální post-filtr pro vybroušení chuti.
takto přefiltrovaná voda je připravená pro membránu RO.
 

 Membrána RO (stupeň 3)

Membrány revezní osmózy jsou vyrobené v USA  nejpokročilejšími technologickými výrobními postupy. Membrána  RO redukuje celkově rozpuštěné pevné látky (TDS u nás se spíše používá měření konduktivity uS/cm ) které jsou přítomny ve vodě. Odstraňuje arzenik fluorid, dusičnany a také další složky jejichž molekulární hmotnost je větší než 150-250.

Aby mohly projít přes membránu molekuly vody a oddělit se od nečistot je třeba tlak (proto obrácená osmóza), který vytvoří vodovodní řád. Jestli je tlak menší než  0,3 Mpa doporučuje se použít pomocné čerpadlo. Membrána má životnost 2 nebo i 5 roků  záleží na kvalitě vody,  vyprodukovaném  množství a také na četnosti používání - při delším odstavení je dobré pravidelné používání oplachovacího  ventilu, zábraní se tím usazování biologickému růstu na jejím povrchu. Nejlepší způsob jak určit výměnu membrány je použít TDS metr nebo konduktometr.
Membrána produkuje koncentrovanou vodu (koncentrát), jak čistá voda projde přes membránu (permeát) odmítnutý zbytek (koncentrát) proudí podél membrány do odpadu a neustálé ji omývá. Poměr odpadu proti upravené vodě je cca 4-5 / 1.
(v některých aplikacích může být 1:1  nebo i 70% čisté a 30% odpad)
Poměr je regulován kapilárou - průtokový restriktor,  který zároveň udržuje i potřebný tlak pro membránu.
RO membrány nejsou schopné odstranit 100% nečistot (odstranění cca 96-99,5%) proto, pri požadavku nejvyšší čistoty a nebo např. k odstranění fosfátů se používá k dočištění deionizace jako další stupeň. Při výběru membrány zvažte požadavek na kvalitu a množství vody kterou požadujete upravit. Platí pravidlo (u malých 10" membrán) že při větším průtoku je také o něco menší odsolení. Proto pokud nepotřebujete velký průtok a např. použijete jednotku s deionizací je lepší volba použít membrány s nižším výkonem a DI náplň může mít i dvoj-násobek životnosti a ušetříte nemalé náklady.
Dle našich skušeností je odsolení námi dodávaných membrán cca.
 
50 GPD 97-99%
75-80 GPD 96-98%
100 GPD
94-97%
200 GPD 
90-93%

Membrána 40/40

cca 99,5
     
Toto jsou informativní údaje a mohou se velmi lišit v různých podmínkách.

 

Výkonové specifikace založené na:
* Napájecí vodovodní voda 500 ppm
* Tlak přívodní vody 0,47 MPa
* Teplota vody 25 st Celsia
* Napájecí voda pH 7

Výkonové parametry se mohou lišit + - 15%

Rozměry

A

B

C

D

E

Místo (mm)

11,74 (298)

0,87 (22)

0,68 (17)

1,75 (44,5)

10,0 (254)

 
Pracovní limity:
Nejvyšší provozní tlak 0,89 MPa Maximální hustota nečistot 5 SDI
Maximální rychlost toku 7,6 l / min  Tolerance chloru max. 0,1 ppm.
Nejvyšší provozní teplota 45 °C   Železo, Mangan maximálně 0,1 ppm.
Maximální kalnost napájecí vody 1 NTU   
 
 

 

Všeobecné informace pro použití membrán RO:

Membrány musí být skladovány vlhké zapečetěné v originálních obalech. Vyschnutí membrány způsobí nezvratné změny. Působení chlóru může membránu poškodit. Pri delším odstavení se doporučuje, aby byla membrána z důvodu zabránění biologického růstu ponořena ve vhodném ochranném roztoku.

Při prvním použití, nebo výměně membrány je nutno 1 hodinu systém proplachovat a výsledný prudukt odpustit do odpadu.

Na membránu se vztahuje záruka jeden rok.  Záruka se nevztahuje na membrány zanešené usazeninami, nebo biologickým růstem a také při nesprávném použivání a  skladování.

 
 

Deionizace (stupeň 4)

DI-iontoměničová náplň - dochází zde k redukci zbytkového znečištění   které neodstranila membrána RO ve forme iontové výměny. Takto upravená voda dosahuje vysoké čistoty (až 18 mega ohmů-měrný odpor, nebo vodivost méně jak 0,1uS/cm) použitelné např. v laboratořích nebo akvaristice. Jako iontoměničová náplň filtrace se používá, MIX BED "směs katexu anexu v ideálních podmínkách by jeho poměr směsi mel odpovídat potrebě na dočištění dle kontaminace. Nejlepší způsob jak určit výměnu ionexové náplně je použít konduktometr doporučujeme použít
dvojitý typ BA. Množství vody upravené DI filtrací je velice závislé na složení vstupní vody.
 
 
 

Oplachovací ventil

Oplachový ventil se používá (pokud jím je jednotka vybavena) k intenzivnímu oplachu membrány. Jeho pravidelným používáním tedy prodloužujeme životnost membrány!

Napíklad při delším odstavení jednotky více jak 5-7 dní, může dojít k bakteriálnímu růstu na povrchu membrány, který zanáší její  jemné póry. Jeho pravidelným používáním tedy prodloužujeme životnost a výkon membrány.

Použití oplachovacího ventilů:
1. Před spuštěním jednotky otevřeme oplachovací ventil (který překlene omezovač průtoku),  a poté otevřeme přívodní ventil do systému reverzní osmózy.(Při otevřeném oplachovacím ventilu proud vody intenzivne omývá povrch membrány a veškerá voda teče do odpadu)

2. Oplachovací ventil uzavřeme (oplach cca 5 - 10 minut), jednotka začne normálně produkovat.

(Pokud je jednotka vybavená tlakovým zásobníkem nebo vypínací automatikou (např. RO 106) je nutno nejprve provést úkony viz. bod číslo 1, a poté jednotku uvést do provozu odpuštěním zásobníku - otevřením výdejního kohoutku.

Příklad zapojení u RO-mini:

Poznámka:
Restriktor s oplachovým ventilem v ,,jednom" :
- při otevřeném ventilu intenzivně oplachuje membránu
- při zavřeném ventilu funguje jako omezovač průtoku (restriktor)

 
 

Manometr

Manometr slouží k monitorování pracovního  tlaku membrány. Pomáhá určit například zanesení sedimentačních předfiltrů. Rohodující pro určení správné funkce a výkonu RO.
 

Složení vstupní vody:

Železo je problém pro membránu reverzní osmózy – tvoří uvnitř membrány krystaly, které postupně uvolňují póry membrány a ta začne propouštět soli a minerály a její účinnost klesá.
Vápník, křemík a jeho sloučeniny - způsobuje postupné zanášení membrány až její celkovou nepropustnost. Proto je pro každou reverzní osmózu doporučeno zvolit správnou předúpravu vody např. změkčení nebo odželeznění.
U malých jednotek např. pro použití v domácnosti, hobby akvaristice (např. výroba demi vody cca 50-100 litrů týdně) by aplikace i malého iontoměniče na změkčení vody představovala částku  neúměrnou investici a proto je finančně výhodnější častější výměna membrány.
 

Předpokládaný výkon jednotky:

Pri výběru RO jednotky pečlivě zvažte kapacitu membrány. Nominální výkon membrány výrobce uvádí v US galonech denně. (1US Galon = cca 3,8 litrů). U Každé membrány jsou uvedený i litry. Jmenovitého výkonu můľe být dosaženo v ideálních podmínkách tlaku a teploty vody (výrobce udává 0,47 MPa 25 ° C). Většina Vodovodní Nebo Studniční vody je přílią studená, vezměte tlak můľe být přílią nízký výsledkem je, že pro napríklad membrána se jmenovitou kapacitou 100GPD (380ltr/den) vyprodukuje ve skutečnosti 100-200ltr za den. Podle předpokládané spotřeby vody Je třeba zvolit jednotku s membránou s vyšší kapacitou, neľ požadujete. Přebytek vody můľe být uložen v zásobníku. Množství vody, Které membrána vyprodukuje lze take stanoviť podle teploty, tlaku TDS napájecí vody. Korekční tabulky jsou take uvedený ve specifikacích, používané membrány TFC "

Očekávaná produkce = nominální výkon PKF x x x TKF OKF

(GPD-US galonů / den) (litrů / den)

PKF-tlakový korekční faktor

TKF-teplotní korekční faktor

OKF-osmotický korekční faktor

1.Výpočet PKF: Množství vody, Které projde membránou GPD je Přímo úměrné působícímu tlaku (nominální udaný výkon výrobcem PŘI udaném tlaku). Pri jiném tlaku Je třeba Použít korekční faktor. PKF Který je uvedený níže v korekční tabulce. (také je uveden v materiálech výrobce membrán).

Například:   tlak našeho vodovodu je 0,40 MPa PKF = 0,88

                           Tlakový korekční faktor (PKF)

tlak

Mpa

  0,30     

 0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

PKF

  0,63

0,75

0,88

1,00

1,12

1,25

1,37

1,48

1,58

2.Výpočet TKF: Množství vody, vyprodukované membránou je závislé na teplotě. To je proto, že pro viskozita vody se Zvyšuje se snížením teploty.  V níže uvedené tabulce jsou uvedený hodnoty TKF (také je uveden v materiálech výrobce membrán).

Příklad:  teplota vody je 7 ° C  TKF = 0,56

                   Teplotní korekční faktor (TKF)

 

° C

TKF

° C

TKF

° C

TKF

5

0,521

15

0,730

25

1,000

6

0,540

16

0,754

26

1,031

7

0,560

17

0,779

27

1,063

8

0,578

18

0,804

28

1,094

9

0,598

19

0,830

29

1,127

10

0,620

20

0,857

30

1,161

11

0,640

21

0,884

31

1,196

12

0,661

22

0,912

32

1,232

13

0,684

23

0,941

33

1,267

14

0,707

24

0,970

34

1,304

 

Osmotický korekční faktor OKF  bychom mohly zanedbat pro naše výkony není až tak Rozhodující budeme počítat,, 1 ".

Příklad:   Membrána s nominálním výkonem 100 GPD --380litrů/den vyprodukuje:  PKF = 0,88 TKF = 0,56

     Výkon jednotky  tedy bude:      380 x 0,88 x0, 56 = 187litrů/den

Máte například požadavek na množství vody  cca 220 litrů denně? Volba by mohla být jednotka se 2 ks membrán 80 GPD, která Vám vyprodukuje při našem zadání cca 300 litrů denně. Také bychom meli počítat s okamžitým výkonem jednotky, toto je třeba rovněž zohlednit při výběru RO. Jsme připraveni zajistit technickou podporu při výběru správného systému RO.

 Nízké hodnoty pH vody s Reverzní osmózy

Zvýšené pH může způsobit např. mineralizátor…U nás ve farmě s terčovci máme situaci se zvýšenou hodnotou pH, jelikož vstupní voda je velice tvrdá a pH je 7.4. Toto ale nepovažuji za problém, jelikož při prokysličení a ohřátí vody je vše vrací do původního stavu - tzv. pufrační schopnost vody.

Obvykle má voda z RO ale nižší pH...
Toto můžeme vnímat jako problém. Důvodem je to, že RO odstraní látky, které způsobují alkalitu ale ne oxid uhličitý (ten pronikne póry membrány). Tato kombinace nízké alkality a stejného množství oxidu uhličitého je výsledkem nízkého PH.
Ovšem měříme PH čisté vody a to znamená, že i malé množství nečistot nebo rozpuštěných látek znamená velký rozdíl v hodnotě.
Necháme vodu dostatečně odstát a PH stoupne. Například při doplňování odparu v akváriu - nemá vliv na celkové PH vody v akváriu.
Je možné např. pro domácí aplikaci doplnit jednotku dolomitickým vápencem např. in-line mineralizátor nebo použít jiné náplně.