Omvänd osmos

Lästid 3 minuter

Uppdaterad - 3 februari 2024

Introduktion till omvänd osmos

Vem har inte upplevt det, och för ägare av körsbärsodlingar är det en skräck, att de mogna körsbären spricker efter ett skyfall.

Anledningen till detta är arbetet med osmos (grekiska för "penetration"): Regnvatten innehåller mycket få lösta partiklar. Det har därför en hög kemisk potential.
Det sockerrika vattnet i körsbärets fruktkött innehåller många upplösta ämnen. Det har därför en låg kemisk potential.
För att utjämna skillnaderna i potential absorberar fruktköttet regnvattnet, vilket ökar körsbärets volym och till slut klarar inte skalet trycket längre och spricker upp.

De Omvänd osmos har den motsatta inställningen: Vatten med många föroreningar bör omvandlas i sin koncentration av olika (skadliga) ämnen till vatten med få (eller inga) föroreningar.
För att göra detta pressas det förorenade vattnet genom fina membran under högt tryck. De ämnen som ska avlägsnas blir kvar där. Beroende på membranporernas finhet är det vatten som kommer ut nu fritt från smuts och oönskade ämnen som bakterier, virus, hormoner, antibiotika etc.
För att övervinna det osmotiska trycket i dricksvatten på cirka 2 bar måste trycket vara minst 50% högre. När salthalten ökar, ökar också det osmotiska trycket; saltvatten kräver ett mycket högre tryck: cirka 350 bar måste appliceras vid mättnad.

System för omvänd osmos för produktion av dricksvatten

Att få fram dricksvatten från regn-, flod- eller dammvatten var den ursprungliga idén bakom tekniken med omvänd osmos. Anläggningar som använder denna process används i krisområden, vid rymdfärder och i utvecklingsländer.

I takt med att dricksvattnet blir alltmer förorenat, framför allt av skadliga läkemedelsrester, ökar betydelsen av dessa reningsprocesser även inom den privata sektorn.

Kraven på filtertekniken har ökat i motsvarande grad. Medan det tidigare bara var nödvändigt att avlägsna smutspartiklar på > 10 µm, måste man idag klara av mycket svårare uppgifter.
Filter som t.ex. fångar upp arsenik, bly, kadmium, natrium, sulfat, kalcium, magnesium, fosfater, klorider, fluorider, nitrater, nitrit, radioaktiva ämnen, bakterier, virus, dioxiner, organiska ämnen, klor, bekämpningsmedel, insektsmedel och läkemedelsrester arbetar med porvidder på bara 0,02 µm. Som jämförelse kan nämnas att ett fint människohår mäter mellan 0,02 ... 0,04 mm, dvs. är 1.000 gånger tjockare. Bakterier är mellan 0,1 ... 700 µm och virus mellan 0,015 ... 0,44 µm i storlek.

Filterkapaciteten hos system för omvänd osmos anges i GPD (gallons per day). 100 GPD motsvarar en daglig produktion av 380 liter ultrarent vatten.

Kommersiellt tillgängliga system producerar vanligtvis mellan 1.500 och 2.250 liter per dag (400 ... 600 GPD), eller cirka 1,1 ... 1,5 liter / minut och kostnad i 7-stegs filterdesign 300 .. 400 euro, inklusive en ersättningsfilteruppsättning.

Hygieniska aspekter

Eftersom endast virus som är mindre än 0,02 µm fortfarande kan passera genom det finaste filtret, bör det vara säkert att anta att det inte finns några problem med hygienen.

Under semesterperioder, när inget vatten tappas, kan bakterier kolonisera filtren. Dessa har dock ingen chans att passera genom 0,02 µm-filtret. Dessutom säkerställer de automatiska spolningsintervallen att sådan kolonisering förhindras.

Steriliteten 99,99% garanteras av nedströms UV-steriliseringssystem. Här flödar vattnet längs en kvartsglascylinder, inuti vilken en UV-lampa är installerad. UV-ljuset dödar bakterier och virus och förhindrar algbildning.

Med en 16W UV-lampa 130,-, Euro är en IRAY-dos på ca 4.000 J/m³ kan realiseras - i praktiken tio gånger så mycket som standardrekommendationen.

Klor och kloraminer bryts ned med en tillräcklig UV-C-dos. För att uppnå den nödvändiga dosen måste dock vattnet som ska renas passera långsamt(!) genom UV-C-renaren.

I idealfallet - vid daglig användning i hemmet - ska systemet drivas via ett doseringssystem med lågt flöde (ca 1 liter per minut). I det här fallet tas vattnet från elnätet och fylls på i en hygienisk dricksvattentank (kapacitet ca 30 liter, eller anpassad till den dagliga dricksvattenförbrukningen) via doseringspumpen genom UV-C-renaren.
Tack vare den extremt låga flödeshastigheten är det resulterande vattnet fritt från klor och bakterier.

Avloppsvatten

Eftersom behandlingen av rent osmosvatten också ger upphov till förorenat avloppsvatten ökar den effektiva vattenförbrukningen med cirka 100% eller mer.

Det 7-stegs system som nämns ovan hanterar 1 liter avloppsvatten till 1 liter osmosvatten.

I detta avseende krävs alltid ett avloppsrör när man installerar ett system för omvänd osmos. Detta avloppsvatten kan vid behov också ledas till en cistern från vilken toalettspolningen matas, förutsatt att två vattenkretsar är installerade i huset.

Löpande kostnader

En omvänd osmosanläggning kan drivas utan el från ett ledningstryck på 3 bar. Men om du inte vill avstå från automatisk sköljning och en UV-hygienstation behöver du en 230 V-anslutning.

A Filterbyte var sjätte månad kostar cirka 50 euro.

UV-C-lampor har en livslängd på 8.000 ... 10.000 timmar, d.v.s. cirka ett år, och kostar cirka 20 euro.

Detta resulterar i totalt 12 ... 15 euro per månad i fasta kostnader för driften.

Ekonomi

Den som vill ta hänsyn till både den ekonomiska och den hygieniska aspekten vill inte att det vatten som används för att diska ska försvinna ner i avloppet utan att användas.

Man bör dock komma ihåg att detta sköljvatten innehåller de utsköljda "föroreningarna" i högre koncentrationer än vanligt vatten, oavsett ursprung, och därför inte bör användas för hygienkritiska uppgifter!

Det finns dock inget som talar emot en separat vattenförsörjning för till exempel toalettspolning.