Fakta om osmosmembran för avsaltning havsvatten

Avsaltningsanläggningar för havsvatten med osmosmembran har funnits sedan amerikanernas Apollo-rymdprogram, en teknik som har etablerats 50 talet och är en beprövad metod.

Alla watermaker tillverkare arbetar med så kallade ”industriella komponenter”
Ingen utvecklar eller bygger egna osmosmembran.
Underhålls- och rengöringsprocedurerna är nästan desamma för alla watermaker, oberoende på system.

PH-värde: Ingen watermaker ändrar PH-värdet för det medföljande (havs) vattnet.
Men eftersom havsvatten med ett värde runt 8 är mer alkaliskt än 'normalt' dricksvatten med ett värde runt och under 7, bör inga korrosionskänsliga material användas i hela kretsen.

Backspolning av membranet
Betyder egentligen att membran rengörs samma väg som havsvattnet genom att spola rent dricksvatten genom system med en del av vattnet som man har producerat.

Hur fungerar omvänd osmosteknologi för dricksvattenfiltrering?
I omvänd osmos pressas råvatten mot ett syntetiskt, semipermeabelt (semipermeabelt) membran som är permeabelt (genomtränglig) för vattenmolekyler, men inte för orenheter i råvattnet. Endast rent vatten samlas därför på andra sidan av membranet. Föroreningarna sköljs bort och ut i havet.

Osmosmembranet släpper bara igenom vattenmolekyler.
Omvänd osmos tar bort alla föroreningar som uran, nitrat, nitrit, fungicider, herbicider, läkemedelsrester, hormoner, asbest, bakterier, virus, mikroplaster etc. från vattnet.

Vem uppfann eller utvecklade omvänd osmos?
Möjligheten för omvänd osmos erkändes först av forskarna och forskarna Sourirajan vid University of California på 1950-talet. Omvänd osmos användes först för avsaltning av havsvatten och var så lovande att den amerikanska regeringen startade ett omfattande forskningsprogram där många stora företag deltog. Under åtta års forskning och med en investering på över 33 miljoner dollar skapades dagens modernaste och mest utvecklade vattenreningsteknik. Denna filterteknik är särskilt användbar vid rymdresor eftersom allt vatten kan behandlas om och om igen.

Vilka ämnen avlägsnar omvänd osmos?
Omvänd osmos är bra sätt att få helt rent dricksvatten. Omvänd osmos tar bort alla föroreningar som tungmetaller, uran, nitrat, nitrit, fosfater, sulfater, fluorider, fungicider, herbicider, bekämpningsmedel, läkemedelsrester, hormoner, asbest, bakterier, virus, mikroplaster, kloroform, klor, glyfosat, nanopartiklar, metaller, mineraler och mycket mer ur vattnet. I princip extraheras allt från vattnet, vars molekylstorlek är större än vattenmolekylers och det är praktiskt taget nästan allt. Den verkliga prestandan eller kvarhållningen av ett membran är alltid runt 93-98%. Så det kommer alltid att finnas ett kvarvarande innehåll av partiklar. Detta är avsiktligt eftersom helt avmineraliserat vattnet är extremt aggressivt.

En eftermineralisering
Är inte nödvändig: ta nödvändiga mineraler från maten, inte dricksvatten.

Är det inte mineralerna som ger vatten en god smak?
Många tror att mineralinnehållet är ansvarigt för vattnets goda smak. Exakt tvärtom är fallet. Vatten behåller sin goda smak och dess törstsläckande egenskaper genom mängden syre som löses upp i det och genom minskning av mineraler. Flerstegsrengöringsprocessen för omvänd osmossystem uppfyller dessa egenskaper och minskar mängden mineralsalter med upp till 100%. Eftersom inte bara vattenmolekylen utan även syre kan tränga igenom det omvända osmosmembranet berikas det renade vattnet dessutom med syre.

Är osmotiskt renat vatten skadligt för människor?
Rent vatten är smältbart för människor och djur. Vattnet som vi dricker tjänar kroppen som ett transportmedel till cellerna under absorptionen av näringsämnen och det ska tömma ut de toxiner som vi tar in varje dag och de avfallsprodukter som vår kropp producerar. Om vattnet redan är laddat med ämnen kan det inte absorbera några eller några få andra ämnen för att fullgöra utbytet i vår kropp. De mineraler som vår kropp behöver är i organiskt bunden form genom mat. Endast mineralfritt vatten kan befria vår kropp från överskott och deponerade mineraler och har därmed en renande effekt på kroppen.

Hur smakar omvänd osmosvatten?
Omvänd osmosvatten smakar rent som källvatten och är mycket smältbart. Den grundliga, skonsamma och helt kemikaliefria filterprocessen med omvänd osmos ger vattnet en ojämförlig renhet och därför en omisskännlig mjuk och sammetslen karaktär. Den som någonsin har haft omvänd osmosvatten vill inte längre göra det utan det.

Är omvänd osmosvatten lämpligt för att göra barnmat?
Omvänd osmosvatten är nästan fritt från föroreningar, nitrat, natrium och mineraler och är därför idealiskt för beredning av barnmat. Ett spädbarn har en mycket känslig organism som inte bör belastas med överskott av mineraler, särskilt natrium eller kritiska tillhörande ämnen.

Dagligt behov av sötvatten
Om en watermaker finns ombord är vattenbehovet ofta 30 liter/dygn per person enligt kundundersökning

Hur vattentemperaturen och salthalten påverkar vattenproduktionen.
Osmos membranens vattenproduktion är beräknade från 25 gradigt havsvatten (se specifikationerna från tillverkarens olika membran typer)
När vattnet blir kallare blir det tjockare och flödeshastigheten från ett Osmos-membran minskar. När vattnet blir varmare blir det tunnare och flödeshastigheten från membranet ökar. Alla flödeshastigheter som anges på omvänd osmossystem och membran antar en vattentemperatur på 25 grader. När vattentemperaturen ändras kommer flödeshastigheten att förändras. För varje grad sänker du temperaturen och förlorar cirka 3% av produktflödet.

Temperaturkorrektionsfaktor (TCF): Temperatur har en omvänd effekt på produktflödet genom membranet; en hög temperatur ökar produktflödet, en låg temperatur minskar produktflödet. För att hitta membrangenomträngnings flödet vid temperaturer, multiplicera RO-membranets nominella membrangenomträngnings flödet med TCF som visas i diagrammet ovan. Resultatet är membrangenomträngnings flödet vid den temperaturen.

Hur ofta ska filter och membran bytas ut?
Det beror helt och hållet på hur mycket sediment, alger etc. som samlats i förfiltren.
Gör en okulär kontroll vad som är synligt med blotta ögat och även kontroll av ev. lukt.
Byt ut förfilter om nödvändigt. Det kan exempelvis vara 3-4 vecka eller en gång per säsong.

Osmos membranet byts normalt varannan till vart femte år.

Hur kan du kontrollera renheten hos osmosvattnet?
En digital TDS-mätanordning kan användas för att kontrollera renheten hos osmosvattnet. Med denna mätanordning kan du mäta upplösta partiklar per milliliter med bara ett knapptryck. Med en TDS-mätanordning kan du alltid kontrollera renheten i ditt osmosvatten för att kunna byta membran i god tid. Vanligtvis har vi ppm-värden (delar per miljon) i kranvatten runt 150 till 700 ppm

Några saker att tänka på:
Inget system får användas med förorenat, oljigt eller kraftigt förorenat vatten - dvs. inte i hamnar eller flodmynningar. Annars skulle membranen snabbt förstöras.
Rensköljning med det producerade dricksvatten efter varje gång man tillverkat dricksvatten
Membranet sköljs ut från de organismer som lever i havsvattnet för att slippa tillväxt.

Kortare uppehåll
Om systemet inte används på flera dagar, t.ex. om du stannar i hamn under en längre period, bör det sköljas med färskvatten minst en gång i veckan.
Det upprätthåller slangar, kopplingar och RO-membranet från beläggningar och mikroorganismer.

Längre uppehåll
Vid längre uppehåll så som säsongavslut konserveras watermakern med kemiskt med biocid. (en enkel procedur) Efter kan anläggningen stängas av i ca 6 månader. Konserveringkemikalierna används för att förebygga eller motverka påväxt och mikroorganismer

Om det finns risk för frost, bör membran i tryckröret demonteras (efter nödvändig konservering) och förvaras frostsäker med doseringsslanganslutningar stängda så RO-membranet hålls fuktigt (får ej torka ut)
Kan membranet inte tas bort använd propylenglykol av livsmedelskvalitet…  går att köpa på de flesta båtbutiker
Om propylenglykol används så konservera det även watermakersystem.

Information och upprätthålla god kondition av omvänd osmosmembran

Återvinningsgraden RO-membran
Återvinningsgraden för RO-system är förhållandet mellan permeatflöde (dricksvatten) och totalt matarvattenflöde. Återvinningsgraden för RO-system varierar avsevärt och påverkas av kvaliteten och beståndsdelar i matarvattnet, typ av membran, systemkonfiguration och systemdrift.
Stora system har vanligtvis återvinningsgrader mellan 40 % och 60 %. Med andra ord, för varje 100 liter matarvatten som kommer in i systemet, produceras 40 till 60 liter renat permeatvatten. Mindre system har vanligtvis återvinningsgrader mellan 10 % och 30 %.

De viktigaste faktorerna som påverkar systemåterställningshastigheten är nedsmutsning och skalning. Andra faktorer är nedbrytning av systemmembranen och systemtryck.

Nedsmutsning
Nedsmutsning uppstår när föroreningar ansamlas på membranytan och effektivt täpper igen membranet. Det finns många föroreningar i kommunalt matarvatten som är obeslöjade för det mänskliga ögat och ofarliga för mänsklig konsumtion, men tillräckligt stora för att snabbt smutsa ner (eller plugga) ett RO-system. Nedsmutsning inträffar typiskt i den främre änden av ett RO-system och resulterar i ett högre tryckfall över RO-systemet och ett lägre permeatflöde. (dricksvattenproduktion)
Detta leder till behovet av att rengöra eller byta ut RO-membranen.
Nedsmutsning kommer att ske så småningom till viss del med tanke på den extremt fina porstorleken hos ett RO-membran oavsett hur effektivt ditt förbehandlings- och rengöringsschema är. Men genom att ha rätt förbehandling på plats minimerar du behovet av att regelbundet ta itu med påväxtrelaterade problem.

Nedsmutsning kan orsakas av följande:
Partikelformigt eller kolloidalt material (smuts, silt, lera, etc.)
Organiska (humus/folsyra, etc)
Mikroorganismer (bakterier, etc). Bakterier utgör ett av de vanligaste föroreningsproblemen eftersom RO-membran som används idag inte tål ett desinfektionsmedel som klor och därför kan mikroorganismer ofta frodas och föröka sig på membranytan. De kan producera biofilmer som täcker membranytan och resultera i kraftig nedsmutsning.

För att förhindra/förebygga nedsmutsning av ett RO-system används mekaniska filtreringsmetoder med patronfiltrering förfilter micron 20 och micron 5.

Skalning
Skalning är utfällning av lösta mineralföreningar från lösningar som har bli mättad, vilket producerar fasta ämnen som fångas i membranet. Dessa fasta ämnen kan vara svåra att göra ta bort och minska den totala effektiviteten av membranet, vilket minskar systemets återhämtning.
Eftersom vissa lösta (oorganiska) föreningar blir mer koncentrerade (kom ihåg diskussionen om koncentrationsfaktor) så kan skalning uppstå om dessa föreningar överskrider sina löslighetsgränser och faller ut på membranytan som skal. Resultaten av skalning är ett högre tryckfall över systemet, högre saltpassage (mindre saltavstötning), lågt permeatflöde och lägre permeatvattenkvalitet. Ett exempel på en vanlig skala som tenderar att bildas på ett RO-membran är kalciumkarbonat (CaCO3).

Membrannedbrytning:
Membran kan försämras från exponering för förhållanden i systemet som förstör membranmaterialet, såsom avlagringar, nedsmutsning och starka kemikalier, vilket påverkar vattenflöde och återvinningsgrad.

Matarvattentryck:
Matarvattentrycket är en annan faktor som påverkar systemåtervinningshastigheten. Vattenflödet över RO-membranet ökar i direkt relation till ökningar av matarvattentryck givet alla andra faktorer såsom osmotiskt tryck och vattentemperatur hålls konstant. Ökat matarvattentryck ökar också bortstötningen av lösta fasta ämnen.
Desto större vattentrycket inom systemets maximalt designade tryckområde, desto bättre är kvantitet och kvalitet på det producerade vattnet.
Men ett matarvattentryck som överstiger designad maxvärde kan göra att membranen bryts ned i förtid.

Kemisk attack
Moderna tunnfilmskompositmembran är inte toleranta mot klor eller kloraminer. Oxidationsmedel som klor kommer att "bränna" hål i membranets porer och kan orsaka irreparabel skada. Resultatet av kemiska angrepp på ett RO-membran är ett högre permeatflöde och en högre saltpassage (permeatvatten av sämre kvalitet). Det är därför mikroorganismtillväxt på RO-membran tenderar att smutsa ner RO-membran så lätt eftersom det inte finns någon biocid som förhindrar dess tillväxt.

Mekanisk skada
Om "hårda starter" inträffar kan mekanisk skada på membranen uppstå. Likaså, om det är för mycket mottryck på RO-systemet kan mekanisk skada på RO-membranen också uppstå.
Kom ihåg att öka arbetstrycket för RO-system lugnt och starta aldrig med nålventilen i stängt läge.

Förbehandlingslösningar
Nedan finns några förbehandlingslösningar för RO-system som kan hjälpa till att minimera nedsmutsning, avlagringar och kemiska angrepp.

Antiskalningsmedel och beläggningshämmare
Antiskaleringsmedel och beläggningshämmare, som namnet antyder, är kemikalier som kan tillsättas till matarvattnet innan en RO-enhet för att hjälpa till att minska beläggningspotentialen hos matarvattnet. Antiskalningsmedel och beläggningshämmare ökar löslighetsgränserna för besvärliga oorganiska föreningar. Genom att öka löslighetsgränserna kan du koncentrera salterna längre än vad som annars skulle vara möjligt och därför uppnå en högre återvinningsgrad och köra med en högre koncentrationsfaktor. Antiskaleringsmedel och beläggningshämmare verkar genom att störa beläggningsbildning och kristalltillväxt. Valet av antiskalningsmedel eller avsättningshämmare att använda och rätt dosering beror på matarvattnets kemi och RO-systemets design.

RO membranrengöring
RO-membran kommer oundvikligen att kräva periodisk rengöring, allt från 1 till 4 gånger per år beroende på matarvattnets kvalitet. Som en allmän regel, om det normaliserade tryckfallet eller den normaliserade saltpassagen har ökat med 15 %, är det dags att rengöra RO-membranen. Om det normaliserade permeatflödet har minskat med 15 % är det också dags att rengöra RO-membranen. RO-membranrengöring innebär rengöringsmedel med lågt och högt pH för att avlägsna föroreningar från membranet.
Skalning åtgärdas med rengöringsmedel med lågt pH och organiska, kolloidala och biopåväxta ämnen behandlas med ett rengöringsmedel med högt pH.

Vi säljer membran-rengöringsmedel se i vår webbutik

Vår rekommendation:
Oavsett om du väljer ett konventionellt kolvpumpsystem eller ett energiåtervinnande system med lågt energibehov - välj den enklaste modellen. Halvautomatiska eller helautomatiska maskiner är processorstyrda och har ytterligare magnetventiler och ett antal högtrycks- och kabelanslutningar - det kostar pengar och är inom gränser utsatta för fel.

Håll det enkelt!