Metoda Filtracji Membranowej: Kompletny Przewodnik
- Szczegóły
Pomimo faktu, że świeża woda jest niezbędna do życia i przetrwania człowieka, wiemy dość niewiele na temat jakości wody i sposobów jej filtrowania. Domyślnym rozwiązaniem w przypadku obaw o jakość lub smak wody z kranu jest zakup wody butelkowanej. Obecnie ponad pół miliarda gospodarstw domowych na całym świecie codziennie wybiera wodę butelkowaną zamiast kranowej, opierając się głównie na dowodach anegdotycznych.
Dla większości z nas woda pitna pochodzi z uzdatnionych źródeł komunalnych. Są one bezpieczne do picia, ale często mają nieprzyjemny smak i zapach pochodzący z substancji chemicznych, które są używane do dezynfekcji wody i usuwania zarazków i bakterii. W zależności od miejsca zamieszkania, może się również okazać, że woda z sieci wodociągowej powoduje powstawanie osadów wapiennych, które mogą blokować rury i uszkadzać urządzenia. Problemy te mogą być rozwiązane przez filtrację wody.
Podstawowe Metody Filtracji Wody
W rzeczywistości, nie istnieje pojedynczy filtr, który jest w stanie usunąć wszystkie zanieczyszczenia z wody. Wiele technologii uzdatniania wody jest skupiona na usunięciu jednego typu zanieczyszczeń i może być nieskuteczna wobec innych zanieczyszczeń. Większość wysokiej jakości filtrów, wykorzystuje kilka połączonych ze sobą technologii uzdatniania wody w celu uzyskania najlepszych rezultatów, czyli usunięcia większości zanieczyszczeń.
Nie wszystkie filtry są skuteczne w walce ze wszystkimi rodzajami zanieczyszczeń. Podczas gdy jeden rodzaj metody filtracji może być bardzo skuteczny w walce z niektórymi rodzajami zanieczyszczeń, takimi jak pierwotniaki lub bakterie, może nie być tak skuteczny w usuwaniu chemikaliów. Innymi słowy, każda metoda filtracji ma wady i zalety w usuwaniu określonych typów zanieczyszczeń. Trzy najpopularniejsze metody to aktywny węgiel, odwrotna osmoza i ultrafiolet.
Systemy POU vs. POE
Wybór rodzaju systemu filtracji zależy od tego, jak planujemy używać naszego filtra do wody, do czego jest nam potrzebny i od innych czynników, takich jak nasz styl życia, budżet i sytuacja życiowa.
Przeczytaj także: Jak działa odwrócona osmoza?
- Systemy POU (Point-of-Use): Są instalowane w miejscu, w którym użytkownik planuje z nich korzystać. Najprostszym przykładem jest system zainstalowany pod zlewem w celu zapewnienia przefiltrowanej wody pitnej. Zaletą tego typu domowych systemów filtracji wody jest to, że zajmują mniej miejsca i są zazwyczaj mniej kosztowną inwestycją. Wadą jest to, że zanieczyszczenia są redukowane tylko na linii, na której system jest zainstalowany.
- Systemy POE (Point-of-Entry): Są instalowane w miejscu, gdzie woda miejska wchodzi do domu. Mają za zadanie filtrować całą wodę w całym domu, a nie tylko przy jednym kranie. Zaletą tych systemów jest to, że redukują lub usuwają zanieczyszczenia z każdego miejsca w domu, w tym z prysznica i każdego zlewu. To może zrobić wielką różnicę, nie tylko w celu zmniejszenia narażenia na konkretne chemikalia, ale także w celu zwiększenia trwałości i skuteczności domowych urządzeń. Wadą systemów POE jest to, że są zwykle droższe niż systemy POU.
Filtracja Membranowa w Akwarystyce
Akwaryści, jak mało kto, muszą się mierzyć z problematyką uzdatniania wody. Mam tutaj na myśli świadomych i odpowiedzialnych akwarystów, którzy chcą dla swoich podopiecznych stworzyć warunki środowiskowe możliwie zbliżone do naturalnych (tzw. biotopów). Akwaria słodkowodne przeciętnie sprawiają mniej problemów niż zbiorniki morskie, jednak odpowiedzialny akwarysta chcąc ustabilizować zbiornik utrzymując w nim właściwe parametry wody, staje niekiedy przed poważnym wyzwaniem.
Metod uzdatniania wody (usuwania z niej niepożądanych zawiązków) jest kilka. Wodę przed wlaniem jej do zbiornika można uzdatniać korzystając z wielu aktywnych złóż. Dobrym przykładem jest zmiękczanie wody poprzez powolne przesączanie jej przez pojemnik na złoża, zasypany tzw. kwaśnym jonitem. Dobrze, jeżeli do tych podmian nie używa wody lanej bezpośrednio z kranu a odstawia ją na kilkanaście godzin, aby uwolnił się z niej chlor oraz wytrąciło się np, żelazo.
Zupełnie inną generacją urządzeń stworzonych dla akwarystów, są filtry odwróconej osmozy. Filtry takie usuwają z wody zdecydowaną większość znajdujących się w niej związków, dzięki czemu woda staje się bardzo dobrym materiałem wyjściowym do samodzielnego ustalenia jej składu (poprzez dozowane makro i mikroelementów). Urządzenia osmotyczne używane są głównie przez osoby mające akwaria z biotopem w którym występuje woda miękka (np. południowa ameryka - SA) oraz przez osoby parające się akwarystyką słonowodną (morską).
Odwrócona Osmoza (RO)
System RO (odwróconej osmozy) jest bardzo dobrym rozwiązaniem dla tych osób, które w swoich mieszkaniach czy też domach, mają wodę z wieloma zanieczyszczeniami (np. azotany z wód gruntowych). Eliminuje twardość wody co predysponuje go do używania go w akwarystyce słonowodnej i słodkowodnej dla odpowiednich biotopów. Dopuszcza się jednocześnie mieszanie wody osmotycznej z wodą kranową, aby uzyskać wypakowe parametry wody (odpowiednia twardość, pH itp). Akwarystyczne filtry odwróconej osmozy charakteryzują się brakiem zbiornika magazynującego wodę (a tym samym ograniczeniem jej maksymalnej ilości). Są to urządzenia z reguły niezawodne i bardzo tanie w eksploatacji. W handlu oferowane są w wersjach z wydajnymi prefiltrami oraz zbudowane w oparciu o wkłady liniowe.
Filtry RO zatrzymują wszystkie cząsteczki powyżej pewnych rozmiarów. Jeżeli do filtra wprowadzi się wodę brudną to membrana zostanie szybko zapchana i uszkodzona. Przy filtracji mechanicznej dąży się do maksymalnej szybkości przepływu wody przez złoże.
Przeczytaj także: Zasada Działania Metody Karbidowej
Mity na Temat Odwróconej Osmozy
- Mit: Woda RO to "woda martwa". Fakt: Przeprowadzono wiele badań naukowych nad wodą osmotyczną i żadne z nich nigdy nie wykazało negatywnego wpływu tej wody na zdrowie.
- Mit: System RO to skomplikowana technologia. Fakt: Filtr osmotyczny ma stosunkowo prostą budowę. Jest to w zasadzie bardzo gęsty filtr mechaniczny.
- Mit: Filtr RO usuwa z wody minerały. Fakt: Większość minerałów ważnych dla zdrowia dostarczamy do organizmu z żywnością, a nie z wodą. Poza tym w wodzie zawarte są jedynie minerały nieorganiczne, których nasze ciało nie potrafi właściwie przyswoić.
- Mit: Woda osmotyczna ma kwaśny odczyn. Fakt: Woda osmotyczna ma odczyn lekko kwaśny lub obojętny. Samo pH danego płynu nie jest aż tak ważne, jak alkalizujący lub zakwaszający wpływ na organizm.
- Mit: System RO zużywa dużo wody. Fakt: System RO zużywa nieco więcej wody niż inne filtry, dzięki czemu ma 99,8% skuteczności i kilkuletni czas pracy.
Membranowe Generatory Azotu
Membranowy generator azotu pozwala firmom na wytwarzanie własnego azotu (N₂). Zazwyczaj zastosowania te wymagają poziomu czystości od 95% do 99.5%. Jednak ponieważ nasza atmosfera zawiera „tylko” 78% azotu, należało znaleźć sposób na zwiększenie tego stężenia. Istnieją dwa główne sposoby za pomocą, których firmy mogą to osiągnąć i produkować własne N₂: Technologia membranowa i technologia adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA).
Każdy generator azotu wymaga sprężarki, aby dostarczyć powietrze, z którego zostanie oddzielone N₂. Membranowy generator azotu separuje azot za pomocą membrany, która składa się z tysięcy wydrążonych włókien polimerowych. Włókna te mają unikatową strukturę, która pozwala na przepuszczanie przez ściany jedynie tlenu i wody znajdujących się w powietrzu. Proces ten nazywa się „przenikanieniem”. Po opuszczeniu włókien O₂ jest odprowadzany z obudowy membranowej i usuwany na zewnątrz lub w bezpiecznym miejscu. Pozostawia to N₂ wewnątrz włókien i przpływa on do wylotu.
Zalety Membranowych Generatorów Azotu
- Oszczędność energii: Generatory membranowe umożliwiają użytkownikom ustawienie dokładnej czystości, której wymagają zastosowania, od 95% do 99.5%.
- Zrównoważone rozwiązanie: Samodzielne wytwarzanie azotu, eliminuje emisje CO2, który jest wytarzany podczas transportu azotu cieżarówkami.
- Stała jakość: Generatory membranowe zapewniają ciągłe dostarczanie azotu o stabilnej czystości, zabezpieczając proces i jakość produkcji.
- Niskie koszty konserwacji i długa żywotność: Proces separacji o stałym przepływie ogranicza do minimum potrzeby konserwacyjne, ponieważ nie zawiera ruchomych części.
- Kompaktowa konstrukcja: Membranowe generatory N₂ mają niewielkie wymiary i są bardzo ciche. Można je instalować bezpośrednio na hali produkcyjnej.
- Łatwość obsługi: Uruchomienie generatora jest szybkie i proste.
Podsumowanie
Filtracja membranowa, w tym odwrócona osmoza, jest wszechstronną metodą uzdatniania wody, znajdującą zastosowanie w różnych dziedzinach, od akwarystyki po przemysł. Wybór odpowiedniej metody zależy od specyficznych potrzeb i warunków, ale świadome podejście do tematu pozwala na optymalne wykorzystanie dostępnych technologii.
Przeczytaj także: Zasada działania oczyszczalni Brixa
tags: #metoda #filtracja #membranowa #wikipedia
