Φίλτρα Νερού Τι ειναι η αντιστροφη οσμωση Συστήματα Επεξεργασίας Νερού και Αποσκληρυντές Νερού

22/11/2017
από ΜΙΧΑΗΛ ΑΘΑΝΑΣΙΑΔΗΣ
αντιστροφη οσμωση
Επεξεργασία για την Βελτίωση του μη Πόσιμου Νερού.

Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τις Εγκαταστάσεις, τις Συσκευές βελτίωσης και επεξεργασίας μη Πόσιμου Νερού

ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ & ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΗ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ

Πολλές περιοχές στην χώρα μας παρουσιάζουν προβλήματα με την ποσότητα και την ποιότητα του διαθέσιμου πόσιμου νερού.
Η σπατάλη των φυσικών υδάτινων πόρων, ο πολύ μεγάλος αριθμός παράνομων γεωτρήσεων και ο ελλιπείς κρατικός σχεδιασμός σε βάθος χρόνου δημιούργησαν την υπάρχουσα κατάσταση που αναμένεται να επιδεινωθεί από τις επερχόμενες κλιματικές αλλαγές.

Το ακόλουθο άρθρο περιγράφει τις διαθέσιμες μορφές επεξεργασίας – βελτίωσης του νερού, προκειμένου να καταστεί πόσιμο ή να χρησιμοποιηθεί για άλλες ανάγκες κοινής χρήσης.

1Α. Φίλτρα νερού αντίστροφης όσμωσης τι είναι?
Αυτές οι συσκευές μπορούν να απομακρύνουν από το νερό όλα τα άλατα και τους μικροοργανισμούς. Η απομάκρυνση αυτή επιτυγχάνεται με ειδικά φίλτρα – μεμβράνες με πολύ μικρή διάμετρο πόρων. Στο ευρύ κοινό αυτές οι συσκευές είναι γνωστές και ως μονάδες αφαλάτωσης.

Χρησιμοποιούται στις ακόλουθες περιπτώσεις των νερών με:
α) αυξημένη περιεκτικότητα σε θαλασσινό νερό
(παράκτιες, νησιωτικές περιοχές)
β) υψηλά νιτρικά ιόντα
(περιοχές με εκτεταμένη γεωργία)
γ) αυξημένη συγκέντρωση τοξικών μετάλλων
(π.χ. εξ ασθενές χρώμιο, αρσενικό, κ.α.).

Πρόκειται για την πλέον εξελιγμένη μορφή επεξεργασίας του νερού που διαθέτουμε μέχρι σήμερα και με ευρεία εφαρμογή.
Η απόδοση της αντίστροφης όσμωσης σε κάθε περίπτωση εξαρτάται από το αρχικό νερό.
Δηλαδή, αν το αρχικό νερό έχει 5 % θάλασσα, η αντίστροφη όσμωση παράγει 80 % καθαρό νερό και 20 % νερό με πολύ αυξημένο ποσοστό σε θάλασσα (απόβλητο).
Αν το αρχικό νερό έχει 50 % θάλασσα, τότε παράγεται 15 % καθαρό νερό και 85 % νερό – απόβλητο.

Το αρχικό κόστος εγκατάστασης και το κόστος λειτουργίας, δηλαδή η διάρκεια ζωής των φίλτρων, εξαρτώνται από την ποιότητα του αρχικού νερού και την αναμενόμενη κατανάλωση.

Λόγω της πολυπλοκότητας της συσκευής, απαιτείται έλεγχος ορθής λειτουργίας και συντήρηση σε τακτική βάση από γνώστη αυτών των συσκευών.

1Β.Πώς η θερμοκρασία και η αγωγιμότητα επηρεάζουν την παραγωγή νερού RO

Για κάθε βαθμό F που αυξάνετε τη θερμοκρασία του εισερχόμενου νερού, κερδίζετε περίπου +3% ρυθμό ροής προϊόντος η' και το ανάποδο σε ποιο κρύο νερό.
Αυτό συμβαίνει επειδή το νερό με υψηλότερη θερμοκρασία έχει χαμηλότερο ιξώδες και υψηλότερο ρυθμό διάχυσης, γεγονός που διευκολύνει το νερό να διαπεράσει τη μεμβράνη RO.

Επίσης όσο αυξάνεται η αγωγιμότητα του εισερχόμενου νερού προς το ΜΑΧ της ονομαστικής τιμής του κατασκευαστή ( π.χ. τεστ του κατασκευαστή στα 500μς/cm στους 25 βαθμούς κελσίου - ΜΑΧ 1000ppm ),  μειώνεται κατά 15-20% η ροή του διηθήματος.
Αντίστοιχα όσο πέφτει κάτω από το ΜΑΧ της αγωγιμότητας τείνει προς το ΜΑΧ της ονομαστικής παραγωγής βάση προδιαγραφής κατασκευαστή των μεμβρανών.

Δε εάν συμβούν συνδυαστικά και τα δύο με ανάστροφους ρυθμούς έχουμε και την πλήρη έμφραξη των μεμβρανών με πολύ μειωμένη ροή παραγόμενου έως και μηδενική.

Κάθε χρόνο, χιλιάδες δολάρια σπαταλούνται σε μη απαραίτητες αντικαταστάσεις μεμβράνης, επειδή οι χρήστες παραβλέπουν τις αρνητικές επιπτώσεις του κρύου νερού στην απόδοση του συστήματος αντίστροφης όσμωσης (RO). 
Γίνονται γενικά υποθέσεις ότι οι μεμβράνες τους έχουν ρυπανθεί, ενώ στην πραγματικότητα η θερμοκρασία του νερού τροφοδοσίας μόλις έχει πέσει και έχει προκαλέσει σημαντική μείωση της παραγωγής της μεμβράνης. 
Συχνά, αυτό συμβαίνει επειδή οι χρήστες ξεχνούν να λάβουν υπόψη τις χαμηλότερες θερμοκρασίες του νερού τροφοδοσίας κατά τη χειμερινή περίοδο. 
Οι κατασκευαστές συστημάτων RO μπορούν να βασίζονται στη λήψη τηλεφωνικών κλήσεων όπου οι πελάτες λένε:
«Για κάποιο λόγο το σύστημα παράγει 30-50% λιγότερο νερό προϊόντος από ό,τι πριν». 
Επιπλέον, ο πελάτης μπορεί να πει, «Οι συνθήκες του νερού τροφοδοσίας του συστήματος δεν έχουν αλλάξει», χωρίς να λαμβάνει υπόψη τη θερμοκρασία του νερού τροφοδοσίας.

Η ΑΛΗΘΕΙΑ ΕΙΝΑΙ: Καθώς το νερό γίνεται πιο κρύο γίνεται πιο παχύρρευστο και ο ρυθμός ροής από μια μεμβράνη TFC ΜΕΙΩΝΕΤΑΙ. Καθώς το νερό ζεσταίνεται γίνεται πιο λεπτό και ο ρυθμός ροής που βγαίνει από μια μεμβράνη ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ. 
Όλοι οι ρυθμοί ροής που αναφέρονται σε συστήματα και μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης υποθέτουν θερμοκρασία νερού 77 βαθμών F ( 25 βαθμών C ).
Καθώς η θερμοκρασία και η αγωγιμότητα του νερού αλλάζει, τόσο θα αλλάζει και ο ρυθμός ροής. 
Για κάθε βαθμό F που μειώνετε τη θερμοκρασία χάνετε περίπου το 3% της ροής του προϊόντος. Για κάθε βαθμό F που αυξάνετε τη θερμοκρασία, κερδίζετε περίπου 3% ρυθμό ροής προϊόντος - αυτό συμβαίνει επειδή το νερό με υψηλότερη θερμοκρασία έχει χαμηλότερο ιξώδες και υψηλότερο ρυθμό διάχυσης, γεγονός που διευκολύνει το νερό να διαπεράσει τη μεμβράνη RO.

Συντελεστής διόρθωσης θερμοκρασίας (TCF): Η  θερμοκρασία έχει αντίστροφη επίδραση στη ροή του προϊόντος μέσω της μεμβράνης. μια υψηλή θερμοκρασία αυξάνει τη ροή του προϊόντος, μια χαμηλή θερμοκρασία μειώνει τη ροή του προϊόντος. Για να βρείτε τον ρυθμό διείσδυσης της μεμβράνης σε οποιαδήποτε θερμοκρασία πολλαπλασιάστε την ονομαστική ροή διηθήματος της μεμβράνης RO με το TCF που φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα. Το αποτέλεσμα είναι η ροή του διηθήματος σε αυτή τη θερμοκρασία.

Παράδειγμα:  Ρυθμός διείσδυσης μεμβράνης λεπτής μεμβράνης στους 77 βαθμούς Φαρενάιτ, 65 PSI = 50 γαλόνια την ημέρα. Ποιος είναι ο ρυθμός ροής διείσδυσης στους 50 βαθμούς Φαρενάιτ;

Απάντηση:  Χρησιμοποιήστε τον συντελεστή διόρθωσης θερμοκρασίας (από τον παραπάνω πίνακα) = 0,52.

Ο ρυθμός ροής νέου διηθήματος στους 50 βαθμούς Φαρενάιτ είναι 50 x 0,52 = 26 γαλόνια την ημέρα.

Τέλος, δεν συνιστάται η εισαγωγή νερού από τον θερμοσίφωνό σας σε μια προσπάθεια να αυξήσετε τη θερμοκρασία του νερού. Οι μεμβράνες RO δεν μπορούν να χειριστούν θερμοκρασίες νερού πάνω από 100 βαθμούς F ( 38 βαθμών C ) και όλοι οι θερμοσίφωνες έχουν λάσπη και άλλα ιζήματα στις δεξαμενές τους που μπορεί να βλάψουν τη μεμβράνη και τη μονάδα RO.

How Temperature Affects RO Water Production?
Πηγή:
https://aquaticlife.com/blogs/news/how-temperature-affects-ro-water-production

https://www.google.com/search?...

2. Αποσκληρυντής

Η σκληρότητα του νερού οφείλεται στο ασβέστιο και το μαγνήσιο που περιέχει. Αυτά τα στοιχεία είναι απολύτως απαραίτητα για την υγεία του ανθρώπινου οργανισμού. Βάση νομοθεσίας δεν προβλέπεται ανώτατο όριο για αυτά τα στοιχεία. Παρόλα αυτά σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις και ιδιαίτερα σε νερά που χαρακτηρίζονται ως σκληρά, δημιουργούν προβλήματα επικαθίσεων αλάτων στις μηχανολογικές συσκευές, στις σωληνώσεις θέρμανσης του νερού όπως πλυντήριο, θερμοσίφωνας, και στα δίκτυα κεντρικών παροχών. Η βελτίωση της ποιότητας σκληρών νερών μπορεί να γίνει με Αποσκληρυντή τύπου ανταλλαγής ιόντων. Οι αποσκληρυντές αυτού του τύπου αφαιρούν από το νερό το ασβέστιο και το μαγνήσιο και το αντικαθιστούν με νάτριο.

Η χρήση του όμως έχει και μερικά Μειονεκτήματα:

α) Ο Αποσκληρυντής προσθέτοντας στο νερό νάτριο, κάνει ένα νερό με αρχικά υψηλό νάτριο αλλά να είναι εντός ορίων ποσίμου, μετά την αποσκλήρυνση να είναι εκτός ορίων ποσίμου ως προς το νάτριο με ανώτατο επιτρεπόμενο όριο: 200 mg Na/L. Ειδικά σε άτομα που για λόγους υγείας π.χ. υψηλή πίεση πρέπει να προσέχουν την λήψη νατρίου, η συγκεκριμένη μέθοδος αποσκλήρυνσης του νερού να αποβεί απαγορευτική ακόμη και στην περίπτωση που το παραγόμενο νερό είναι εντός ορίων ποσίμου αλλά με υψηλά επίπεδα νατρίου. Γενικώς, δεν συνιστάται η μέθοδος αποσκλήρυνσης ενός πολύ σκληρού νερού, αν αυτό πρόκειται να χρησιμοποιηθεί ως πόσιμο.

β) Υπάρχει περίπτωση η αντικατάσταση του ασβεστίου και του μαγνησίου με νάτριο να δημιουργήσει ακόμη σοβαρότερα προβλήματα σε καλλιέργειες και κυρίως στις ευπαθείς στο αλάτι πολυετείς.

Γενικώς, δεν συνιστάται η μέθοδος αποσκλήρυνσης ενός πολύ σκληρού νερού αν αυτό πρόκειται να χρησιμοποιηθεί ως ποτιστικό.

Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι αυτόνομοι αποσκληρυντές τύπου ανταλλαγής ιόντων συνιστώνται για πισίνες, για οικίες και αυτό μόνον στην παροχή του ζεστού νερού τους, αλλά και σίγουρα είναι ιδανικοί για βιομηχανική χρήση.

Εάν θέλουμε οπωσδήποτε το νερό μετά από έναν αποσκληρυντή να το χρησιμοποιήσουμε στην κουζίνα μας για πόσιμο, θα πρέπει να το περάσουμε από μια οικιακή αντίστροφη όσμωση για την απόλυτη εξυγίανσή του, η οποία εύκολα τοποθετείται κάτω απο τον πάγκο της κουζίνας η' όπου αλλού εξυπηρετεί τις ανάγκες μας .