Reverzní osmóza v akváriu

Systém reverzní osmózy (RO) je nepostradatelnou součástí jakéhokoli systému mořského akvária, jinak bez něj jednoduše nefunguje příliš dobře.

Systémy RO jsou také důležité pro sladkou vodutaké akvária, zvláště pokud se jedná o velké nádrže. Dobrý systém RO pomáhá udržovat správnou chemii vody, pH a vytváří správný osmotický tlak pro ryby (tento poslední důvod je důvod, proč nemůžete dát mořské ryby do sladkovodní nádrže: jejich buňky jdou boom).

Zde přezkoumáme kvalitu vody, kterou můžeteOčekávejte od systému RO s podrobnostmi o tom, co dělá pro váš tank, jeho součásti a také o tom, jak jej správně rozjet a udržovat v rámci funkčních parametrů.

Co je reverzní osmóza (RO)?

Systém RO je systém čištění vody, kterývyvíjí tlak na polopropustnou membránu (jako mikroskopické síto), která selektivně umožňuje procházet rozpuštěnými látkami na základě omezení velikosti nebo nabitého stavu, čímž je odstraňuje z vody produktu. Rozpuštěnou látkou je vše, co je volně rozpuštěno ve vodě, která je rozpouštědlem.

Přírodní zdroje vody obsahují různékovové ionty, nekovové ionty a některé polyatomové ionty. Ion je stav atomu nebo molekuly (sestava podobných nebo odlišných atomů), který předpokládá náboj.

K tomu dochází buď přidáním nebo ztrátouelektronů do elektronového mraku atomu nebo molekuly. Elektrony jsou záporně nabité základní částice, které tvoří orbitály kolem jádra atomu.

Elektrony jsou také sdíleny mezi atomy vmolekuly a mohou tvořit hybridní (sloučené) verze atomových orbitalů. Ve skutečnosti neexistuje skutečné přidání elektronové částice do mraku, a proto se označuje jako „mrak“.

Ve skutečnosti se stane převod nebo ztrátaenergie do mraku a pravé elektrony ve skutečnosti neexistují, dokud nejsou měřeny (pozorovány). Toto je část věty zvané dualita částicových vln, kde základní částice, jako jsou například elektrony nebo fotony, mohou vykazovat buď vlnové vlastnosti, nebo částicové chování, ale ne obojí současně.

Jaké jsou části systému RO?

Systémy RO se skládají z několika částí, kteréspolečně pracujte na dosažení vyšší kvality vody selektivním odstraněním iontů z vody produktu. To je velmi důležité pro udržení příznivého prostředí pro vaše ryby chemicky a také pro vytvoření správného prostředí osmoticky (více níže).

Membrána

Membrána systému RO, která je částečněpropustný (polopropustný) je srdcem celého systému. Jedná se o typ mikromolekulárního síta, které propouští vodu a selektivně propouští některé rozpuštěné látky. Ty rozpuštěné látky, které mohou projít membránou, tak činí, protože jsou buď dostatečně malé na to, aby je mohly procházet porty v membráně, nebo mají náboj, který jim umožňuje cestovat přes membránu.

Jiné ionty s vyšším nábojem (například dvojmocné ionty,které mají dva další nebo dva menší náboje) mají omezený průchod, pokud není poškozena membrána. Membrány jako takové mají pracovní životnost a musí být pravidelně vyměňovány, když dojde k porušení, nebo když úroveň omezeného vázání rozpuštěné látky k membráně podstatně snižuje volný průchod vody a rozpuštěných látek.

V některých systémech RO, které jsou postaveny tak, aby vyhovovalypři větších objemech filtrace vody se používá více vrstev membrány. Ze všech spotřebních komponent systému RO je membrána typicky nejdražší částí.

Systémy předfiltrů

Jelikož RO membrány mohou být trochu drahé,jejich ochrana před nutností odfiltrovat vysoké koncentrace rozpuštěných látek z vody z produktu může být ovlivněna použitím předfiltračního systému. Předfiltry mohou odstraňovat hrubé částice a rozpuštěné látky, které se obvykle nacházejí ve zdrojích tvrdé vody.

Tyto systémy předfiltru jsou umístěny předhlavní RO membránová patrona a skládá se z několika typů, často používaných v kombinaci k výrobě poměrně čisté vody před membránou. Běžnou součástí předfiltru je kolona s aktivním uhlím.

Aktivní uhlí má mnoho vazebných míst najeho povrch absorbovat různé chemikálie a rozpuštěné ionty ve vodě. Pokud je ve zdrojové vodě velké množství pevných částic, jsou často zvoleným zařízením pískové filtry k odstranění částic před přívodem vody do zásobníku s aktivním uhlím.

Další populární možnost předfiltrování, která se stalaod svého zavedení jsou široce používány speciální polypropylenové válce, které jsou vstřikovány během formování vlákny z netkaného polymeru. Tyto polypropylenové kolony jsou v zásadě filtračním systémem o velikosti 5 mikronů, zatímco většina RO membrán pracuje až do rozsahu 0,0005 mikronů (většina RO systémů pro akvária používá RO membránu o velikosti 1 000 mikronů).

Tlakoměr

Ujistěte se, že náhodou nevyfouknetepěkná drahá RO membrána je trochu důležitá a to lze zajistit instalací tlakoměru. Měřidlo vám umožní nastavit rychlost průtoku systému na optimální parametry pro membránu a dá vám vědět, zda systém netlačíte nebo netlačíte.

Některé běžné systémy RO pro menší aplikace nejsou vybaveny manometrem. Měřidlo však lze snadno dovybavit vaším systémem. Je to součást, kterou velmi doporučujeme.

Omezovač průtoku

Omezovače průtoku jsou skvělým pomocníkemregulace vody, optimalizace výkonu systému a ochrana kazety RO membrány před poškozením. Omezovač průtoku je druh zpětného ventilu, který omezuje průtok vody dovnitř, dokud není dosaženo správného vnitřního tlaku pro optimální výkon v systému RO.

V případě přetlaku omezovač průtokubude udržovat špičkové vnitřní tlaky v prostoru RO membránové patrony a umožní přesměrování přebytečné přiváděné vody k obtoku systému k výstupu odpadní vody.

Splachovací ventil

Proplachovací ventily umožňují obtoku vodyomezovač, který umožňuje zpětné vymytí velkých usazenin z membránového systému. To pomáhá prodloužit životnost vaší membrány a zabránit zachycení škodlivých materiálů na jejím povrchu.

Většina systémů RO nemá proplachovací ventil, ale lze je zakoupit samostatně a dovybavit téměř jakýmkoli systémem reverzní osmózy.

Voda produktu (výstup)

Produktová voda je první ze dvou výstupů systémua je hlavním cílem vašeho systému RO: výroba čištěné vody. Dobře fungující systém RO je obvykle schopen odstranit asi 90% nežádoucích komponent z běžné vody z vodovodu.

Abyste zajistili, že je váš systém RO efektivní, je vhodné pravidelně testovat, zda je voda v produktu v rámci stanovených parametrů. To lze provést pomocí několika sad nebo senzorů.

Celkový metr rozpuštěných pevných látek (TDS) nebo obecnýSada tvrdosti (GH) analyzuje kvalitu vody v produktu a řekne vám, zda systém funguje správně. Rozpuštěné pevné látky v dobře udržovaném systému RO by měly být asi 10 ppm nebo méně a obecná tvrdost vody ve vašem produktu by měla být přesně nula.

Odpadní voda (výstup)

Toto je druhá výstupní složka ROsystém a obsahuje vodu se všemi oddělenými rozpuštěnými látkami, které jste ve svém akváriu nechtěli. Typický výstup odpadních vod obsahuje vyšší hladiny dusičnanů, fosfátů, kovů (jako je olovo, rtuť a měď), pesticidů a produktů rozpadu pesticidů, než jaké najdete v běžné vodě z vodovodu.

Odpadní vodu lze použít pro pokojové rostliny, pro vašizahrada nebo skleník, protože rostliny dobře reagují na dusičnany a fosfáty, které jsou živinami pro růst rostlin. Uvědomte si však, že pokud máte ve své odpadní vodě zvýšenou koncentraci těžkých kovů, nechcete tuto vodu používat na potravinářské rostliny.

Co dělá systém RO pro tank

Stručně řečeno, dobrý RO systém odstraňuje rozpustné látkysložky ze zdrojové vody, které mohou mít škodlivé účinky na vodní rostliny a organismy. V některých případech může neodstranění těchto rozpuštěných látek vést k otravě vašich zvířat a usmrcení života ve vaší nádrži.

Systémy RO mohou účinně odstraňovat přebytečná množstvíchloru, fluoridu, arsenu, benzenu, vápníku, hořčíku, olova, rtuti, mědi, pesticidů a mnoha dalších organických látek. Odstranění těchto rozpuštěných látek je ideální pro zdraví jakéhokoli akvária, ale ve skutečnosti je neobchodovatelnou součástí jakéhokoli akvária se slanou vodou.

Je pravda, že některé odstraněné komponenty jsouprospěšné pro vodní rostliny (tj. dusičnany a fosfáty), ale tyto výživné složky jsou často doplňovány ve vodě nádrže zvířaty v nádrži (ryby, měkkýši, hlemýždi atd.).

Prozkoumejme všechny chemické změny, které systém RO zavádí na upravenou vodu, a jaké odstranění těchto rozpuštěných látek dělá pro vaše akvárium.

Tvrdost vody

Systémy RO snižují tvrdost vody odstraňováním vysokéhladiny vápníku a hořčíku z normální vody. Tyto prvky mohou reagovat s mnoha biologickými systémy a také s inertními materiály a zanechávat inkrustace, které cyklicky pokračují v opětovném rozpouštění vápníku a hořčíku zpět do vody v nádrži.

Může dojít k selhání kontroly tvrdosti vodyvyrovnávání pH ve vaší nádrži jako noční můra. Pokaždé, když upravíte pH, způsobí to buď zvýšenou akumulaci vápníku a hořčíku na stávajících usazeninách, nebo zvýší uvolňování iontů vápníku a hořčíku z těchto usazenin.

Výsledkem je, že budete neustálepronásledování ocasu ve snaze dosáhnout požadované hodnoty pH nádrže. Kromě tohoto problému jsou některé druhy ryb citlivější na zvýšené hladiny vápníku a hořčíku, což jsou jiné druhy.

Tropické ryby z amazonského deštného pralesa, napřjako skaláry a disk, nepřežijí dobře nebo se množí ve tvrdé vodě. Naproti tomu existuje mnoho druhů odolných vůči tvrdé vodě, jako jsou guppies, mečouny, archerfish a další sladkovodní druhy.

Toto je jen krátký vzorek a měli byste to udělatsvůj domácí úkol nebo se poraďte s odborníkem na akvárium, pokud potřebujete znát specifika environmentálních požadavků organismu, který hodláte vložit do nádrže. Stručně řečeno, kontrola tvrdosti vody vám poskytuje širší škálu organismů, které můžete ve své akvarijní nádrži hostit.

Dusičnany

Dusičnany (č3-) a také dusitany (NO2-), jsou molekuly dusíku a kyslíku, které mohou existovatnezávisle jako ionty nebo jsou připojeny k větším molekulám jako funkční skupiny. Jsou produkty živočišných biologických systémů, i když mohou být také vytvářeny ve vzduchu prostřednictvím plazmatických energií produkovaných blesky během bouřek.

U zvířat jsou tyto dusíkaté sloučeninyprodukty deaminačních reakcí, které jsou kroky v metabolismu aminokyselin odvozených ze spotřeby bílkovin. Probíhající transaminační reakce produkují ketokyseliny, které mohou vstoupit do Krebova cyklu a dodávat energii buňkám.

Dusíkaté vedlejší produkty tohoto procesu jsou odpadprodukty a jsou eliminovány. V závislosti na zvířeti a jeho vodních výzvách se dusíkaté sloučeniny přeměňují na amoniak, moč nebo kyselinu močovou a uvolňují se močí (močením) a defekací. V prostředí nitrifikační bakterie štěpí tyto odpadní produkty na dusičnany a dusitany, které rostliny obvykle konzumují jako živiny.

Ve zdrojové vodě, jako je voda z vodovodu, přítomnosttěchto chemikálií je obvykle antropogenní a je výsledkem nadměrného používání hnojiv a odtoku zemědělských zdrojů do sladkovodních zdrojů, jako jsou potoky, řeky a jezera. Pokud jde o jejich účinky na akvarijní systémy, pokud nejsou kontrolovány, sladkovodní akvária jsou poněkud tolerantní k mírným hladinám dusičnanů (horní hranice 40 ppm), zatímco slaná akvária nejsou vůbec tolerantní (horní hranice 0,25 ppm).

Protože se ve vaší nádrži hromadí dusičnanyrozkladem moči a výkalů ryb a musí být filtrován z vody v nádrži, počínaje nízkými hladinami dusičnanů ve filtrovaném zdroji vody vám poskytuje určitou volnost při udržování chemie nádrže. Kromě systému RO a pravidelného čištění nádrže vám může při kontrole hladin dusičnanů pomoci umístění určitých rostlin nebo materiálů do prostředí nádrže.

Živý písek a živá hornina, které obsahují nitrifikacibakterie, sníží hladinu dusičnanů v nádrži. Mangrovové rostliny jsou také velmi zdatné v přijímání a používání dusičnanů jako růstových živin, čímž vytvářejí v nádrži ekosystémovou smyčku.

Fosfáty

Vysoká hladina fosforečnanů, které jsou rostlinouživiny, může způsobit rozkvět řas ve vašich nádržích. Nakonec květ řas sníží napětí kyslíku ve vodě nádrže pomocí konkurence a začne zabíjet život v nádrži.

U nádrží se slanou vodou je třeba udržovat hladinu fosfátů pod 0,2 ppm, jinak řasy zničí vaše korály a udusí vaše ryby a korýše.

Křemičitany

Křemičitany lze nalézt ve spodní vodě a dokoncepokud jsou filtrovány ze zdrojové vody, jsou také rozpuštěny z písčitých substrátů ve vaší nádrži. Mohou to být zdroje pro růst řas a často vedou k rozkvětu řas ze štěrkových řas (druh hnědé řasy).

Kromě toho mohou křemičitany říditmnožení rozsivek (z nichž některé druhy jsou řasy), které se budou pást na korálech. Systém RO snižuje celkový akumulační tlak silikátů na akvarijní nádrž.