Обрнута осмоза у акварију

Систем реверзне осмозе (РО) је незаменљива компонента било ког система морских акваријума, иначе без њега једноставно не функционишу добро.

РО системи су такође важни за слатководне водеакваријуми такође, нарочито ако се ради о великим резервоарима. Добар РО систем помаже у одржавању одговарајуће хемије воде, пХ и успоставља тачан осмотски притисак за рибу (овај последњи разлог је зашто не можете ставити морску рибу у слатководни резервоар: њихове ћелије цветају).

Овде ћемо прегледати квалитет воде који можетеочекујте од РО система, детаљно описујући шта неко ради за ваш резервоар, његове компоненте, као и како правилно покренути један и одржавати га у оквиру функционалних параметара.

Шта је реверзна осмоза (РО)?

РО систем је систем за пречишћавање воде којипримењује притисак на полупропусну мембрану (попут микроскопског сита) која селективно омогућава растворима да прођу кроз њега на основу ограничења величине или наелектрисаног стања, уклањајући их на тај начин из воде производа. Растворена супстанца је све што се слободно раствара у води, што је растварач.

Потпуно природни извори воде садрже разнејони метала, јони неметала и неки полатомни јони. Јон је стање атома или молекула (склоп сличних или различитих атома) који претпоставља наелектрисање.

То се дешава или додавањем или губиткомелектрона у електронски облак атома или молекула. Електрони су негативно наелектрисане основне честице које чине орбитале око језгра атома.

Електрони се такође деле између атома умолекула и могу да формирају хибридне (спојене) верзије атомских орбитала. У стварности не постоји истински додатак електронске честице облаку, због чега се назива „облаком“.

Оно што се заправо догађа је пренос или губитакенергија облака и истински електрони заправо не постоје док се не измере (посматрају). Ово је део теореме која се назива дуалност честица-талас, где основне честице, попут електрона или фотона, на пример, могу показивати својства таласа или понашање налик честицама, али не обоје истовремено.

Који су делови РО система?

РО системи се састоје од неколико делова којизаједнички радити на постизању вишег квалитета воде селективним уклањањем јона из воде производа. Ово је веома важно како за хемијско одржавање повољног окружења за ваше рибе, тако и за осмотско успостављање одговарајућег окружења (више о томе у наставку).

Мембрана

Мембрана РО система, која је делимичнопропусно (полупропусно) је срце читавог система. То је врста микромолекуларног сита које пропушта воду и селективно омогућава пропуштање неких растворених супстанци. Те растворене супстанце које могу проћи кроз мембрану то чине зато што су или довољно мале да их отвори унутар мембране могу прећи или имају набој који им омогућава да путују кроз мембрану.

Други јони са већим наелектрисањем (попут двовалентних јона,који имају два додатна или два наелектрисања) ограничен је пролаз уколико мембрана није оштећена. Као такве, мембране имају радни век и морају се периодично замењивати када дође до кршења или када ниво ограниченог везивања растворене супстанце за мембрану значајно смањује слободан пролаз воде и растворених супстанци.

У неким РО системима који су направљени за смештајвеће запремине филтрације воде користе се вишеструки мембрански слојеви. Међу свим потрошним компонентама РО система, мембрана је обично најскупљи део.

Системи предфилтера

Пошто РО мембране могу бити мало скупе,штитећи их од филтрирања високих концентрација растворених супстанци из воде вашег производа може се утицати коришћењем система за предфилтрацију. Предфилтери могу уклонити сирове честице и растворене материје које се обично налазе у изворима тврде воде.

Ови предфилтерски системи постављени су узводно одглавни РО мембрански уложак и састоји се од неколико типова, који се често користе у комбинацији за производњу прилично чисте пре-мембранске воде. Уобичајена компонента предфилтера је колона активног угља.

Активни угаљ има бројна места везивањањегова површина за упијање разних хемикалија и растворених супстанци јона у води. Ако се у изворној води налази велика количина чврстих честица, песковити филтри су често одабрани уређај за уклањање честица пре уношења воде у уложак са активним угљем.

Још једна популарна опција предфилтера која је посталаод његовог увођења у употребу су специјални полипропиленски цилиндри који се убризгавају током обликовања влакнима нетканог полимера. Ови полипропиленски стубови су у основи систем од 5 микрона филтера, док већина РО мембрана ради на опсег од 0,0005 микрона (већина РО система за акваријуме користи РО мембрану од 0001 микрона).

Манометар

Пазите да случајно не испухнете својлепа скупа РО мембрана је некако важна и то се може обезбедити уградњом манометра. Мерач ће вам омогућити да прилагодите брзину протока система оптималним параметрима за мембрану и обавестите вас да ли систем притискате превише или не.

Неки готови РО системи за мање примене не испоручују се са манометром. Међутим, мерач се може лако прилагодити вашем систему. То је компонента коју топло препоручујемо.

Ограничивач протока

Ограничитељи протока су одличан асистент урегулисање воде, оптимизација перформанси система и заштита РО мембранског кертриџа од оштећења. Ограничивач протока је врста неповратног вентила који ће ограничити улаз воде док се не постигне тачан унутрашњи притисак за оптималне перформансе у РО систему.

У случају надпритиска, ограничивачи протокаодржаваће вршне унутрашње притиске у одељку са РО мембранским кертриџом и омогућиће преусмеравање вишка долазне воде да би систем заобишао до излаза за отпадне воде.

Испирање вентила

Вентили за испирање омогућавају да вода заобилази протокограничивач како би се омогућило поновно испирање великих наслага из мембранског система. Ово помаже да се продужи животни век ваше мембране и спречава да се оштећени материјали заглаве на њеној површини.

Већина РО система немају вентил за испирање, али они се могу купити засебно и накнадно уградити у готово било који систем реверзне осмозе.

Вода производа (излаз)

Вода производа је први од два системска излазаи главни је циљ вашег РО система: производња пречишћене воде. Добро функционисани РО систем обично може уклонити око 90% нежељених компоненти из уобичајене воде из славине.

Да бисте били сигурни да је ваш РО систем ефикасан, добра је идеја редовно тестирати да ли је вода у производу унутар одређених параметара. То се може учинити са неколико комплета или сензора.

Мерач укупних растворених чврстих материја (ТДС) или генералкомплет тврдоће (ГХ) анализираће квалитет воде у производу и рећи ће вам да ли систем ради исправно. Растворене чврсте материје у добро одржаваном РО систему треба да буду око 10 ппм или мање, а општа тврдоћа воде вашег производа треба да буде тачно нула.

Отпадне воде (излаз)

Ово је друга излазна компонента РОсистем и садржи воду са свим одвојеним растворима које нисте желели у свом акваријуму. Типична количина отпадних вода садржи више нивоа нитрата, фосфата, метала (као што су олово, жива и бакар), пестицида и производа за разградњу пестицида него што их имате у уобичајеној води из славине.

Отпадне воде се могу користити за собне биљке, за вашеу башти или у вашој стакленици јер биљке добро реагују на нитрате и фосфате који су хранљиве материје за раст биљака. Међутим, имајте на уму да ако имате повећане концентрације тешких метала у отпадним водама, не желите да је користите на биљкама за храну.

Шта РО систем чини за резервоар

Укратко, добар РО систем уклања растворљивекомпоненте из изворне воде које могу имати штетан утицај на водене биљке и организме. У неким случајевима, ако не уклоните ове растворене супстанце, то може довести до тровања ваших животиња и убијања живота у вашем резервоару.

РО системи могу ефикасно уклонити вишак количинахлора, флуорида, арсена, бензена, калцијума, магнезијума, олова, живе, бакра, пестицида и многих других органских чврстих материја. Уклањање ових растворених супстанци идеално је за здравље било ког акваријума, али заправо је део било ког морског акваријума о коме се не може преговарати.

Тачно је да су неке уклоњене компонентекорисно за водене биљке (тј. нитрате и фосфате), али ове хранљиве састојке животиње у резервоару често надокнађују у води (рибе, шкољке, пужеви итд.).

Дозволите нам да испитамо све хемијске промене које РО систем намеће пречишћеној води и шта уклањање ових растворених супстанци чини за ваш акваријум.

Тврдоћа воде

РО системи смањују тврдоћу воде уклањањем високениво калцијума и магнезијума из нормалне изворне воде. Ови елементи могу реаговати са многим биолошким системима, али и инертним материјалима, остављајући накупине које циклично настављају да поново растварају калцијум и магнезијум назад у воду резервоара.

Неуспех у контроли тврдоће воде може настатиуравнотежавање пХ у вашем резервоару је нека ноћна мора. Сваки пут када подесите пХ, то ће проузроковати повећану акумулацију калцијума и магнезијума на постојећим наслагама или повећати ослобађање јона калцијума и магнезијума из тих наслага.

Резултат је да ћете бити непрестанојурећи за репом покушавајући да постигнете жељену задату вредност за пХ резервоара. Поред овог питања, неке врсте риба су осетљивије на повишене нивое калцијума и магнезијума које су друге врсте.

Тропске рибе из амазонске кишне шуме, таквекао анђели и Дискуси, не преживе добро и не размножавају се у тврдој води. Супротно томе, постоје многе врсте отпорне на тврду воду као што су гупи, мачеви, рибе стреличари и друге слатководне врсте.

Ово је само кратак узорак и требали бисте то учинитисвој домаћи задатак или се консултујте са стручњаком за акваријуме ако желите да знате специфичности еколошких захтева организма који намеравате да ставите у свој резервоар. Укратко, контрола тврдоће воде пружа вам шири спектар организама које можете угостити у свом акваријумском резервоару.

Нитрати

Нитрати (бр3-), а такође и нитрити (НО2-), су молекули азота-кисеоника који могу постојатинезависно као јони или су везани за веће молекуле као функционалне групе. Они су производи животињских биолошких система, мада се такође могу формирати у ваздуху кроз енергију плазме произведену из муња током грмљавине.

Код животиња су ова азотна једињењапроизводи реакција деаминације који су кораци у метаболизму аминокиселина изведених из конзумирања протеина. Реакције транс-аминације које се дешавају производе кето киселине, које могу ући у Кребов циклус и пружити енергију ћелијама.

Азотни нуспроизводи овог процеса су отпадпроизводи и елиминишу се. У зависности од животиње и њених изазова у води, азотна једињења се трансформишу у амонијак, урин или мокраћну киселину и ослобађају се микцијом (мокрењем) и дефекацијом. У животној средини нитрификационе бактерије разграђују ове отпадне производе на нитрате и нитрите, које биљке обично троше као хранљиве материје.

У изворној води, као што је вода из славине, присуствоових хемикалија је обично антропогена и резултат је прекомерне употребе ђубрива и пољопривредног отицања у изворе слатке воде као што су потоци, реке и језера. С обзиром на њихов ефекат на акваријумске системе, ако се не контролишу, слатководни акваријуми су донекле толерантни на умерени ниво нитрата (горња граница од 40 ппм), док морски акваријуми дефинитивно уопште нису толерантни (горња граница од 0,25 ппм).

Пошто ће се нитрати акумулирати у вашем резервоарукроз разградњу рибљег урина и измета и морају се филтрирати из воде у резервоару, почев од ниског нивоа нитрата у вашој филтрираној изворној води пружа вам одређену слободу у одржавању хемије у резервоару. Поред РО система и редовног чишћења резервоара, постављање одређених биљака или материјала у окружење резервоара може вам помоћи у контроли нивоа нитрата.

Живи песак и жива стена који садрже нитрификујуће састојкебактерија, смањиће ниво нитрата у резервоару. Биљке мангрова су такође прилично спретне у узимању и коришћењу нитрата као хранљивих састојака за раст, стварајући тако петљу екосистема у резервоару.

Фосфати

Висок ниво фосфата, који су биљкахранљивих састојака, може изазвати цветање алги у резервоарима. На крају, цветање алги смањиће напетост кисеоника у води резервоара такмичењем и почети да убија живот у резервоару.

У резервоарима са сланом водом ниво фосфата треба одржавати испод 0,2 ппм јер ће алге уништити ваше корале и угушити рибу и шкољке.

Силикати

Силикати се могу наћи у подземним водама и чакако се филтрирају из изворне воде, такође се растварају из песковитих подлога у вашем резервоару. То могу бити извори за мрест за раст алги и често резултирају цветањем алги из шљунковитих алги (врста смеђе алге).

Поред тога, силикати могу покретатиширење дијатомеја (од којих су неке алге), које ће пасти на кораљима. РО систем смањује укупни притисак накупљања силиката у акваријумском резервоару.