Omgekeerde osmose

Leestyd 3 minute

Opgedateer – 3 Februarie 2024

Inleiding tot omgekeerde osmose

Wie het dit nie al ervaar nie, en vir eienaars van kersieboorde is dit 'n gruwel, die bars van ryp kersies na 'n stortbui.

Die rede hiervoor is die effek van die osmose (Grieks vir "penetrasie"): Reënwater bevat baie min opgeloste deeltjies. Dit het dus 'n hoë chemiese potensiaal.
Die suikerryke water in die kersiepulp bevat baie opgeloste stowwe. Dit het dus 'n lae chemiese potensiaal.
Om die potensiaalverskille gelyk te maak, absorbeer die pulp die reënwater, wat veroorsaak dat die volume van die kersie toeneem, en die skil uiteindelik nie meer die druk kan weerstaan nie en bars.

Die Omgekeerde osmose volg die teenoorgestelde benadering: water met baie besoedelingstowwe moet in sy konsentrasie van verskillende (skadelike) stowwe omgeskakel word na water met min (of geen) besoedelingstowwe.
Om dit te doen, word die besoedelde water teen hoë druk deur fyn membrane gedwing, wat die stowwe wat verwyder moet word, vasvang. Die gevolglike water is nou vry van kontaminante en ongewenste stowwe soos bakterieë, virusse, hormone, antibiotika, ens., afhangende van die fynheid van die membraanporieë.
Om die osmotiese druk van drinkwater van ongeveer 2 bar te oorkom, moet die toegepaste druk ten minste 50% hoër wees. Soos soutgehalte toeneem, neem die osmotiese druk ook toe; soutwater benodig 'n baie hoër druk: by versadiging is ongeveer 350 bar nodig.

Omgekeerde osmose-stelsels vir drinkwaterproduksie

Die oorspronklike idee agter omgekeerde osmose-tegnologie was om drinkwater uit reën-, rivier- of damwater te produseer. Stelsels wat hierdie proses gebruik, word in krisisgebiede, in ruimtereise en in ontwikkelende lande gebruik.

Met toenemende besoedeling van drinkwater, veral as gevolg van skadelike geneesmiddelresidue, word die belangrikheid van hierdie suiweringsprosesse ook toenemend belangrik in privaat omgewings.

Gevolglik het die eise aan filtertegnologieë toegeneem. Terwyl voorheen slegs vuildeeltjies > 10 µm verwyder moes word, moet vandag baie meer komplekse take uitgevoer word.
Filters wat stowwe soos arseen, lood, kadmium, natrium, sulfaat, kalsium, magnesium, fosfate, chloriede, fluoriede, nitrate, nitriete, radioaktiewe stowwe, bakterieë, virusse, dioksiene, organiese stowwe, chloor, plaagdoders, insekdoders en farmaseutiese residue vasvang, werk met poriegroottes so klein as 0.02 µm. Ter vergelyking meet 'n fyn menslike haar tussen 0.02 en 0.04 mm, wat dit 1 000 keer dikker maak. Bakterieë is tussen 0.1 en 700 µm in grootte, en virusse is tussen 0.015 en 0.44 µm.

Die filtrasiekapasiteit van omgekeerde osmosestelsels word gemeet in GPD (gallons per dag). 100 GPD stem ooreen met 'n daaglikse produksie van 380 liter ultrasuiwer water.

Kommersieel beskikbare stelsels produseer gewoonlik tussen 1 500 en 2 250 liter per dag (400 .. 600 GPD), of ongeveer 1.1 .. 1.5 liter / minuut en kos in 7-stadium filterstruktuur 300 .. 400 euro, insluitend 'n vervangingsfilterstel.

Higiëne-aspekte

Aangesien slegs virusse kleiner as 0.02 µm net-net deur die fynste filter kan gaan, kan 'n mens aanvaar dat daar geen bekommernisse oor higiëne is nie.

Gedurende vakansietye, wanneer geen water gebruik word nie, kan bakterieë die filters koloniseer. Hierdie bakterieë het egter geen kans om deur die 0.02 µm-filter te beweeg nie. Geoutomatiseerde spoelintervalle voorkom ook sulke kolonisasie.

99.99% kiemvrye status word verseker deur UV-ontsmettingstelsels wat na die water loop. Hier vloei die water verby 'n kwartsglassilinder wat 'n UV-lamp bevat. UV-lig maak bakterieë en virusse dood en voorkom algegroei.

Met 'n 16W UV-lamp Teen ongeveer 130 euro lei die bogenoemde vloeitempo tot 'n IRAY-dosis van ongeveer 4 000 J/m².³ haalbaar, – tien keer die waarde van wat in die praktyk as 'n standaardaanbeveling beskou word.

Chloor en chloramiene word afgebreek met voldoende UV-C-straling. Om die vereiste straling te verkry, moet die water wat behandel moet word egter stadig(!) deur die UV-C-suiweraar beweeg.

Ideaal gesproke, vir daaglikse gebruik tuis, moet die stelsel met 'n laevloei-doseerstelsel (ongeveer 1 liter per minuut) bedryf word. Die water word uit die hoofleiding getrek en deur die UV-C-suiweraar via die doseerpomp in 'n higiëniese drinkwatertenk gepomp (kapasiteit ongeveer 30 liter, of aangepas vir daaglikse drinkwaterverbruik).
As gevolg van die uiters stadige vloeitempo, is die gevolglike water chloor- en kiemvry.

Afvalwater

Aangesien besoedelde afvalwater ook tydens die behandeling van suiwer osmosewater geproduseer word, neem die effektiewe waterverbruik met ongeveer 100% of meer toe.

Die 7-stadium-stelsel wat hierbo genoem word, gebruik 1 liter afvalwater tot 1 liter osmosewater.

Daarom is 'n afvalwaterlyn altyd nodig wanneer 'n omgekeerde osmose-stelsel geïnstalleer word. Hierdie afvalwater kan, indien nodig, in 'n tenk gevoer word waaruit die toiletspoel gevoer word, mits twee waterkringe in die huis geïnstalleer is.

Lopende koste

’n Omgekeerde osmose-stelsel kan sonder elektrisiteit bedryf word teen ’n lyndruk van 3 bar of hoër. As jy egter outomatiese spoel en ’n UV-ontsmettingstasie wil gebruik, benodig jy ’n 230V-aansluiting.

'n Filterverandering elke ses maande kos ongeveer 50 euro.

UV-C lampe het 'n lewensduur van 8 000 tot 10 000 uur, of ongeveer een jaar, en kos ongeveer 20 euro.

In totaal is die maandelikse vaste bedryfskoste tussen 12 en 15 euro.

Ekonomie

Enigiemand wat aandag wil gee aan ekonomiese oorwegings, benewens die higiëniese aspek, sal nie die water wat vir spoel gebruik word, ongebruik in die drein wil laat verdwyn nie.

Daar moet egter in ag geneem word dat hierdie spoelwater die uitgespoelde "besoedelingstowwe" in hoër konsentrasies as normale water bevat, ongeag die bron daarvan, en daarom nie vir higiëne-kritieke take gebruik moet word nie!

Daar is egter niks verkeerd daarmee om byvoorbeeld 'n aparte watertoevoer vir die spoel van die toilet te hê nie.