Reversā osmoze

Lasīšanas laiks 3 protokols

Atjaunināts - februāris 3, 2024

Ievads reversajā osmozē

Kurš gan to nav piedzīvojis, un ķiršu dārzu īpašniekiem tas ir šausmīgs pārdzīvojums - nogatavojušos ķiršu plīšana pēc lietusgāzēm.

Iemesls tam ir darbs Osmosis (grieķu valodā "iekļūšana"): Lietus ūdenī ir ļoti maz izšķīdušu daļiņu. Tāpēc tam ir augsts ķīmiskais potenciāls.
Ķiršu mīkstumā esošajā ūdenī, kas bagāts ar cukuru, ir daudz izšķīdušu vielu. Tāpēc tam ir zems ķīmiskais potenciāls.
Lai izlīdzinātu potenciālu atšķirības, mīkstums uzsūc lietus ūdeni, kas palielina ķiršu tilpumu, un galu galā miza vairs neiztur spiedienu un plīst.

Portāls Reversā osmoze ir pretēja pieeja: ūdens ar daudziem piemaisījumiem dažādu (kaitīgu) vielu koncentrācijā ir jāpārveido ūdenī ar maz (vai bez) piemaisījumiem.
Šim nolūkam piesārņoto ūdeni ar augstu spiedienu izspiež caur smalku membrānu. Izvadāmās vielas tur paliek iesprostotas. Atkarībā no membrānas poru smalkuma, no iegūtā ūdens tagad nav netīrumu un nevēlamu vielu, piemēram, baktēriju, vīrusu, hormonu, antibiotiku u. c..
Lai pārvarētu dzeramā ūdens osmotisko spiedienu, kas ir aptuveni 2 bāri, pieliktajam spiedienam jābūt vismaz 50% lielākam. Palielinoties sāls saturam, palielinās arī osmotiskais spiediens; sālsūdenim nepieciešams daudz augstāks spiediens: pie piesātinājuma ir jāizmanto aptuveni 350 bāru spiediens.

Reversās osmozes sistēmas dzeramā ūdens ražošanai

Dzeramā ūdens iegūšana no lietus, upes vai dīķa ūdens bija reversās osmozes tehnoloģijas sākotnējā ideja. Iekārtas, kurās izmanto šo procesu, tiek izmantotas krīzes zonās, kosmosa ceļojumos un jaunattīstības valstīs.

Tā kā dzeramais ūdens kļūst arvien piesārņotāks, jo īpaši ar kaitīgo zāļu atliekām, šo attīrīšanas procesu nozīme pieaug arī privātajā sektorā.

Attiecīgi ir palielinājušās prasības attiecībā uz filtrēšanas tehnoloģijām. Ja agrāk bija nepieciešams noņemt tikai netīrumu daļiņas, kuru izmērs > 10 µm, tad mūsdienās ir jāveic daudz sarežģītāki uzdevumi.
Filtri, kas aiztur, piemēram, arsēnu, svinu, kadmiju, nātriju, sulfātu, kalciju, magniju, fosfātus, hlorīdus, fluorīdus, nitrātus, nitrītus, radioaktīvās vielas, baktērijas, vīrusus, dioksīnus, organiskās vielas, hloru, pesticīdus, insekticīdus un zāļu atliekas, darbojas ar poru platumu tikai 0,02 µm. Salīdzinājumam - smalka cilvēka mats ir 0,02 ... 0,04 mm, t. i., tas ir 1000 reižu biezāks. Baktēriju izmērs ir 0,1 ... 700 µm, bet vīrusi - 0,015 ... 0,44 µm lielumā.

Reversās osmozes sistēmu filtru jauda ir norādīta GPD (galonos dienā). 100 GPD atbilst 380 litriem īpaši tīra ūdens dienā.

Komerciāli pieejamās sistēmas parasti saražo no 1500 līdz 2250 litriem dienā (400 ... 600 GPD) jeb aptuveni 1,1 ... 1,5 litri minūtē, un to izmaksas ir 1,5 litri minūtē. 7 pakāpju filtra konstrukcija 300 .. 400 eiro, ieskaitot rezerves filtru komplektu.

Higiēnas aspekti

Tā kā tikai vīrusi, kas ir mazāki par 0,02 µm, var izkļūt cauri vissmalkākajam filtram, var droši pieņemt, ka higiēnas apsvērumu nav.

Atvaļinājumu laikā, kad ūdens netiek ņemts, uz filtriem var nokļūt baktērijas. Tomēr tām nebūtu izredžu izkļūt cauri 0,02 µm filtram. Turklāt automātiskie skalošanas intervāli nodrošina, ka šāda kolonizācija tiek novērsta.

99,99% sterilitāti garantē pakārtotās UV sterilizācijas sistēmas. Ūdens plūst pa kvarca stikla cilindru, kura iekšpusē ir uzstādīta UV lampa. UV gaisma iznīcina baktērijas un vīrusus un novērš aļģu veidošanos.

Ar 16 W UV lampa 130,-, Euro ir IRAY deva aptuveni 4000 J/m.³ var realizēt - praksē tas ir desmit reižu vairāk nekā standarta ieteikums.

Hloru un hloramīnus noārda pietiekama UV-C deva. Tomēr, lai sasniegtu vajadzīgo devu, attīrāmajam ūdenim ir lēni(!) jāiet cauri UV-C dzidrinātājam.

Ideālā gadījumā - ikdienas darbam mājās - sistēmu vajadzētu darbināt, izmantojot dozēšanas sistēmu ar mazu plūsmas ātrumu (aptuveni 1 litrs minūtē). Šādā gadījumā ūdeni ņem no elektrotīkla un ar dozēšanas sūkņa palīdzību caur UV-C dzidrinātāju iepilda higiēniskajā dzeramā ūdens tvertnē (tilpums aptuveni 30 litri vai pielāgots ikdienas dzeramā ūdens patēriņam).
Ļoti lēnā plūsmas ātruma dēļ iegūtais ūdens nesatur hloru un mikrobus.

Notekūdeņi

Tā kā attīrot tīru osmozes ūdeni, rodas arī piesārņoti notekūdeņi, faktiskais ūdens patēriņš palielinās par aptuveni 100% vai vairāk.

Iepriekšminētā 7 pakāpju sistēma darbojas ar 1 litru notekūdeņu un 1 litru osmozes ūdens.

Tādēļ, uzstādot reversās osmozes sistēmu, vienmēr ir nepieciešama notekūdeņu caurule. Ja nepieciešams, šo notekūdeņu var novadīt arī cisternā, no kuras tiek padots tualetes skalojamā ūdens, ar nosacījumu, ka mājā ir uzstādītas divas ūdens ķēdes.

Pastāvīgās izmaksas

Reversās osmozes sistēmu var darbināt bez elektrības, ja spiediens līnijā ir 3 bāri. Tomēr, ja nevēlaties iztikt bez automātiskās skalošanas un UV higiēnas stacijas, jums būs nepieciešams 230 V pieslēgums.

A Filtra nomaiņa ik pēc sešiem mēnešiem maksā aptuveni 50 eiro.

UV-C lampas kalpošanas laiks ir 8000 ... 10 000 stundas, t. i., aptuveni vienu gadu, un maksā aptuveni 20 eiro.

Tādējādi kopā ir 12 ... 15 eiro mēnesī fiksētās ekspluatācijas izmaksas.

Ekonomika

Ikviens, kurš vēlas pievērst uzmanību gan ekonomiskajam, gan higiēnas aspektam, nevēlas, lai mazgāšanai izmantotais ūdens pazustu kanalizācijā neizmantots.

Tomēr jāatceras, ka skalošanas ūdens satur izskalotos "piesārņotājus" lielākā koncentrācijā nekā parasts ūdens neatkarīgi no tā izcelsmes, un tāpēc to nedrīkst izmantot higiēnas ziņā svarīgiem darbiem!

Tomēr nekas nav pret atsevišķu ūdens padevi, piemēram, tualetes skalošanai.