Obrnuta osmoza u akvariju

Sustav reverzne osmoze (RO) nezamjenjiva je komponenta bilo kojeg morskog akvarijskog sustava, jer u protivnom jednostavno ne funkcioniraju dobro bez njega.

RO sustavi su također važni za slatkovodne vodeakvarije također, pogotovo ako se radi o velikim spremnicima. Dobar RO sustav pomaže u održavanju odgovarajuće kemije vode, pH i uspostavlja ispravni osmotski tlak za ribu (ovaj posljednji razlog je zašto ne možete staviti morsku ribu u slatkovodni spremnik: stanice im procvjetaju).

Ovdje ćemo pregledati kakvoću vode koju možeteočekujte od RO sustava, koji detaljno opisuje što netko radi za vaš spremnik, njegove dijelove, kao i kako pravilno pokrenuti jedan i održavati ga unutar funkcionalnih parametara.

Što je reverzna osmoza (RO)?

RO sustav je sustav za pročišćavanje vode kojiprimjenjuje pritisak na polupropusnu membranu (poput mikroskopskog sita) koja selektivno dopušta propuštanje otopljenih tvari na temelju ograničenja veličine ili nabijenog stanja, uklanjajući ih tako iz vode proizvoda. Otopljena tvar je sve što se slobodno otopi u vodi, što je otapalo.

Potpuno prirodni izvori vode sadrže raznemetalni ioni, nemetalni ioni i neki polikatni ioni. Ion je stanje atoma ili molekule (sklop sličnih ili različitih atoma) koji pretpostavlja naboj.

To se događa ili zbrajanjem ili gubitkomelektrona u elektronski oblak atoma ili molekule. Elektroni su negativno nabijene osnovne čestice koje tvore orbitale oko jezgre atoma.

Elektroni se također dijele između atoma umolekule i mogu tvoriti hibridne (spojene) verzije atomskih orbitala. U stvarnosti ne postoji istinski dodatak elektronske čestice oblaku, zbog čega se naziva "oblakom".

Ono što se zapravo događa je prijenos ili gubitakenergija oblaka i istinski elektroni zapravo ne postoje dok se ne mjere (promatraju). Ovo je dio teorema koji se naziva dualnost čestica-val, gdje temeljne čestice, poput elektrona ili fotona, na primjer, mogu pokazivati ​​bilo svojstva poput valova ili ponašanje nalik na čestice, ali ne oboje istovremeno.

Koji su dijelovi RO sustava?

RO sustavi sastoje se od nekoliko dijelova kojizajednički raditi na postizanju više kvalitete vode selektivnim uklanjanjem iona iz vode proizvoda. To je vrlo važno kako za kemijsko održavanje povoljnog okoliša za vaše ribe, tako i za osmotsko uspostavljanje odgovarajućeg okoliša (više o tome u nastavku).

Membrana

Membrana RO sustava, koja je djelomičnopropusno (polupropusno) je srce cijelog sustava. To je vrsta mikromolekularnog sita koje propušta vodu i selektivno propušta neke otopljene tvari. Te otopljene tvari koje mogu proći kroz membranu to čine jer su ili dovoljno male da ih otvori unutar membrane mogu preći ili imaju naboj koji im omogućuje putovanje kroz membranu.

Ostali više nabijeni ioni (poput dvovalentnih iona,koji imaju dva dodatna ili dva manja naboja) zabranjen je prolaz osim ako je membrana oštećena. Kao takve, membrane imaju radni vijek trajanja i moraju se povremeno zamjenjivati ​​u slučaju probijanja ili kada razina ograničenog vezanja otopljene tvari na membranu značajno smanjuje slobodan prolaz vode i otopljenih tvari.

U nekim RO sustavima koji su izgrađeni za smještajveći volumen filtracije vode, koriste se višestruki membranski slojevi. Među svim potrošnim komponentama RO sustava, membrana je obično najskuplji dio.

Sustavi predfiltera

Budući da RO membrane mogu biti malo skupe,zaštita od potrebe filtriranja visokih koncentracija otopljenih tvari iz vode proizvoda može utjecati upotrebom sustava za predfiltraciju. Predfilteri mogu ukloniti sirove čestice i otopljene tvari koje se obično nalaze u izvorima tvrde vode.

Ovi predfilterski sustavi postavljeni su uzvodno odglavni RO membranski uložak i sastoje se od nekoliko vrsta, koji se često koriste u kombinaciji za proizvodnju prilično čiste vode pred membranu. Uobičajena komponenta predfiltera je stupac aktivnog ugljena.

Aktivni ugljen ima brojna mjesta vezanja nanjegova površina za upijanje raznih kemikalija i otopljenih iona u vodi. Ako se u izvornoj vodi nalazi velika količina čestica, pijesak su filtri često odabrani uređaj za uklanjanje čestica prije dodavanja vode u uložak s aktivnim ugljenom.

Još jedna popularna opcija predfiltera koja je postalaOd uvođenja u upotrebu imaju se posebni polipropilenski cilindri koji se ubrizgavaju tijekom oblikovanja vlaknima netkanog polimera. Ti su polipropilenski stupovi u osnovi 5-mikronski sustav filtra, dok većina RO membrana djeluje do raspona od 0,0005 mikrona (većina RO sustava za akvarije koristi RO-membranu od 0001 mikrona).

Manometar

Pazeći da slučajno ne ispuhnete svojlijepa skupa RO membrana je nekako važna i to se može osigurati ugradnjom manometra. Mjerač će vam omogućiti da prilagodite brzinu protoka sustava optimalnim parametrima za membranu i obavijestite vas da li pretjerate ili ne pritiskate sustav.

Neki gotovi RO sustavi za manje primjene nemaju mjerač tlaka. Međutim, mjerač se lako može nadograditi na vaš sustav. To je komponenta koju toplo preporučujemo.

Ograničivač protoka

Ograničitelji protoka izvrstan su asistent ureguliranje vode, optimizacija performansi sustava i zaštita RO membranskog uloška od oštećenja. Ograničivač protoka je vrsta nepovratnog ventila koji će ograničiti protok vode u ulaznom prostoru dok se ne postigne točan unutarnji tlak za optimalne performanse u RO sustavu.

U slučaju nadpritiska, ograničivači protokaodržat će vršne unutarnje pritiske u odjeljku s RO membranskim uloškom i omogućiti preusmjeravanje suvišne vode koja zaobilazi sustav do izlaza otpadne vode.

Ispiranje ventila

Ventili za ispiranje omogućuju da voda zaobiđe protokograničivač kako bi se omogućilo ponovno ispiranje velikih naslaga iz membranskog sustava. To pomaže produžiti životni vijek vaše membrane i sprječava zaglavljivanje štetnih materijala na njezinoj površini.

Većina RO sustava nemaju ventil za ispiranje, ali oni se mogu kupiti zasebno i nadograditi na gotovo bilo koji sustav reverzne osmoze.

Voda proizvoda (izlaz)

Voda proizvoda je prvi od dva izlaza sustavai glavni je cilj vašeg RO sustava: proizvodnja pročišćene vode. Dobro funkcionirajući RO sustav obično može ukloniti oko 90% neželjenih komponenata iz uobičajene vode iz slavine.

Kako biste osigurali da vaš RO sustav bude učinkovit, dobra je ideja redovito testirati da li je voda proizvoda unutar određenih parametara. To se može učiniti s nekoliko kompleta ili senzora.

Mjerač ukupne otopljene krutine (TDS) ili općenitoKomplet tvrdoće (GH) analizirat će kvalitetu vode proizvoda i reći vam radi li sustav ispravno. Otopljene krutine u dobro održavanom RO sustavu trebale bi biti oko 10 ppm ili manje, a opća tvrdoća vode vašeg proizvoda trebala bi biti točno nula.

Otpadne vode (izlaz)

Ovo je druga izlazna komponenta RO-asustav i sadrži vodu sa svim odvojenim otopljenim tvarima koje niste željeli u svom akvariju. Uobičajena količina otpadnih voda sadrži višu razinu nitrata, fosfata, metala (poput olova, žive i bakra), pesticida i proizvoda razgradnje pesticida nego što ih imate u uobičajenoj vodi iz slavine.

Otpadne vode mogu se koristiti za sobne biljke, za vaševrtu ili vašem stakleniku jer biljke dobro reagiraju na nitrate i fosfate koji su hranjive tvari za rast biljaka. Međutim, imajte na umu da ako imate povećanu koncentraciju teških metala u otpadnim vodama, ne želite je koristiti na biljkama za hranu.

Što RO sustav radi za spremnik

Da budem kratak, dobar RO sustav uklanja topljivostkomponente iz izvorne vode koje mogu imati štetan učinak na vodene biljke i organizme. U nekim slučajevima, neuspjeh uklanjanja tih otopljenih tvari može dovesti do trovanja vaših životinja i ubijanja života u vašem spremniku.

RO sustavi mogu učinkovito ukloniti višak količinaklora, fluorida, arsena, benzena, kalcija, magnezija, olova, žive, bakra, pesticida i mnogih drugih organskih krutina. Uklanjanje tih otopljenih tvari idealno je za zdravlje bilo kojeg akvarija, ali zapravo je dio bilo kojeg morskog akvarija o kojem se ne može pregovarati.

Istina je da neke uklonjene komponente jesukorisno za vodene biljke (tj. nitrate i fosfate), ali ove hranjive komponente životinje u spremniku često nadoknađuju u vodi spremnika (ribe, školjke, puževi itd.).

Ispitajmo sve kemijske promjene koje RO sustav nameće pročišćenoj vodi i što uklanjanje tih otopljenih tvari čini za vaš akvarij.

Tvrdoća vode

RO sustavi smanjuju tvrdoću vode uklanjanjem visokerazine kalcija i magnezija iz normalne izvorne vode. Ti elementi mogu reagirati s mnogim biološkim sustavima, ali i inertnim materijalima, ostavljajući nakupine koje ciklički nastavljaju ponovno otapati kalcij i magnezij natrag u vodu spremnika.

Neuspjeh u kontroli tvrdoće vode može nastatiuravnotežavanje pH u vašem spremniku vrsta je noćne more. Svaki put kada prilagodite pH, to će uzrokovati povećano nakupljanje kalcija i magnezija na postojećim naslagama ili će povećati oslobađanje iona kalcija i magnezija iz tih naslaga.

Rezultat je da ćete biti neprestanojureći za repom pokušavajući postići željenu zadanu vrijednost za pH spremnika. Osim ovog problema, neke su vrste riba osjetljivije na povišene razine kalcija i magnezija koje su druge vrste.

Tropske ribe iz amazonske kišne šume, takvekao anđeli i Diskusi, ne opstaju dobro niti se razmnožavaju u tvrdoj vodi. Suprotno tome, postoje mnoge vrste koje podnose tvrdu vodu, poput gupija, mačevala, riba streličarina i drugih slatkovodnih vrsta.

Ovo je samo kratki uzorak i trebali biste to učinitisvoju domaću zadaću ili se posavjetujte sa stručnjakom za akvarij ako trebate znati specifičnosti ekoloških zahtjeva organizma koji namjeravate staviti u svoj spremnik. Ukratko, kontrola tvrdoće vode pruža vam širi spektar organizama koje možete smjestiti u svoj akvarijski spremnik.

Nitrati

Nitrati (BR3-), a također i nitriti (NO2-), su molekule dušika i kisika koje mogu postojatineovisno kao ioni ili su vezani za veće molekule kao funkcionalne skupine. Oni su proizvodi životinjskih bioloških sustava, iako se također mogu stvoriti u zraku putem energije plazme proizvedene iz munja tijekom grmljavine.

U životinja su ti dušični spojeviproizvodi reakcija deaminacije koji su koraci u metabolizmu aminokiselina dobivenih konzumacijom bjelančevina. Reakcije trans-aminacije koje se odvijaju proizvode keto kiseline, koje mogu ući u Krebov ciklus i pružiti energiju stanicama.

Dušični nusproizvodi ovog postupka su otpadproizvodi i eliminiraju se. Ovisno o životinji i njezinim izazovima s vodom, dušični se spojevi pretvaraju u amonijak, mokraću ili mokraćnu kiselinu i oslobađaju se mikcijom (mokrenjem) i defekacijom. U okolišu nitrificirajuće bakterije razgrađuju te otpadne proizvode do nitrata i nitrita, koje biljke obično troše kao hranjive sastojke.

U izvornoj vodi, poput vode iz slavine, prisutnostovih kemikalija obično je antropogena i rezultat je prekomjerne upotrebe gnojiva i poljoprivrednog otjecanja u izvore slatke vode poput potoka, rijeka i jezera. S obzirom na njihov učinak na akvarijske sustave, slatkovodni akvariji donekle su tolerantni na umjerene razine nitrata (gornja granica od 40 ppm), dok morski akvariji definitivno uopće nisu tolerantni (gornja granica od 0,25 ppm).

Budući da će se nitrati nakupiti u vašem spremnikukroz razgradnju ribljeg urina i izmeta i moraju se filtrirati iz vode u spremniku, počevši od niske razine nitrata u vašoj filtriranoj izvornoj vodi, pruža vam određenu slobodu za održavanje kemije u spremniku. Pored RO sustava i redovitog čišćenja spremnika, postavljanje određenih biljaka ili materijala u okruženje spremnika može vam pomoći u kontroli razine nitrata.

Živi pijesak i živa stijena koji sadrže nitrificirajuće tvaribakterija, smanjit će razinu nitrata u spremniku. Biljke mangrova također su vrlo vješte u uzimanju i korištenju nitrata kao hranjivih sastojaka za rast, stvarajući tako petlju ekosustava u spremniku.

Fosfati

Visoka razina fosfata, koji su biljkahranjiva, može uzrokovati cvjetanje algi u spremnicima. Konačno, cvjetanje algi smanjit će napetost kisika u vodi spremnika konkurencijom i početi ubijati život u spremniku.

Za spremnike s morskom vodom razinu fosfata treba održavati ispod 0,2 ppm jer će alge uništiti vaše koralje i ugušiti ribu i školjke.

Silikati

Silikati se mogu naći u podzemnim vodama i čakako se filtrira iz izvorne vode, također se otopi iz pješčanih podloga u vašem spremniku. To mogu biti izvori mrijesta za rast algi i često rezultiraju cvjetanjem algi iz šljunkovitih algi (vrsta smeđe alge).

Osim toga, silikati mogu pokretatiširenje dijatomeja (od kojih su neke alge), koje će pasti na koraljima. RO sustav smanjuje ukupni pritisak nakupljanja silikata na spremniku akvarija.