Reverse osmosis
Der er mange måder og teknikker til at rense dit vand. Den mest populære kommer fra 1950 og bliver kaldt “reverse osmosis” (RO).
Metoden bliver brugt til at lave saltvand om til drikkevand. Det bruger en semipermeabel membran som er en efterligning af en membran som er fundet i naturen. Teknologien kan bruges til at fjerne uønskede molekyler, partikler, pesticider og ioner fra drikkevand.
Det benytter princippet om osmose, men i modsat retning. I normal osmose bevæger vandet som fra et område med lav opløst koncentration, gennem en membran, til et område med høj opløst koncentration.
Siden de opløste molekyler, partikler og ioner ikke kan bevæge sig igennem membranen, så vil vandet bevæge sig gennem membranen for at udligne koncentrationen af opløste stoffer.
Vandtrykket som bliver skabt ved bevægelsen i vandet kaldes osmose pres og er altid i retningen af den højeste koncentration af opløst substans.
Man kan sige at vandet forsøger at opnå en jævn koncentration af opløst stof på begge sider af membranen og bevæger sig fra side A (Den med færrest partikler) til B (Med de fleste partikler) for at etablere samme tilstand på begge sider.
I omvent osmose er det bare den anden vej rundt. Anvendt tryk bruges til at overvinde osmotisk tryk - vandet skal bevæge sig fra høj til lav koncentration. På denne måde får man rent drikkevand på den ene side, samt få en koncentration af salt, kemikalier, bakterier og andre molekyler på den anden side. Sammenlignet med alle andre filtreringssystemer fjerner RO alt fra vandet, både godt og dårligt.
Omvendt osmose principper ligger i det, at ubehandlet saltvand passerer gennem en membran. På membranens overflade, gennem de mikroskopiske porer, passerer kun H2O molekyler - de rene vandmolekyler - fordi vandmolekylet er et af de mindste molekyler som findes i flydende form. De mikroskopiske porer i osmosemembranen er tilpasset vandmolekylet og frigiver derfor ikke forureninger, som f.eks. tungmetaller, kemikalier, vira, bakterier, fordi alle disse stoffer er større end et vandmolekyle.
Alle forurenede stoffer bliver afvist, udover ilt - o2 og Co2 - som er en gastype og mindre end vandmolekylet, vil slippe igennem osmosemembranen, så det naturlige ilt i vandet er bevaret.
Når man forstår osmoseprincipper, er det også let at forstå hvorfor en sådan proces stadig betragtes som det bedste til vandfiltrering, selv efter mange års brug. Men det fjerner også de gode mineraler fra vandet, som skal tilføjes efterfølgende ved brug af RO-systemer.
-
Presset i processen må være højere end det osmotiske pres, ellers vil processen stoppe fordi vandet vil gå tilbage gennem membranen. Presset skal faktisk være meget højere for at være effektivt, da de store pumper er vant til at skabe det rette tryk. Næsten alle store skibe har en maskine for at lave drikkevand af saltvand.
Normalt vand må være under pres for minimum 28 bar for at omvendt osmose virker. Imens processen er igang vil saltkoncentration i vandet stige, så der vil være pres fra saltvand. Derfor skal der være mellem 40 og 70 bar på skibe, afhængigt af størrelsen og mængden af frisk vand som kræves.
Sømænd har brugt omvendt osmose til at lave frisk vand fra søvand siden omkring 1950, da teknologien var opfundet i Californien, USA. Det smarte ved teknologien er at den benytter fysiske love. Mange bryggerier og andre industrier som bruger frisk vand benytter denne metode.
-
Omvendt osmose bruges også i lande hvor der ikke er grundvand. Store ‘plants’ kører konstant for at lave frisk vand fra saltvand. En stor del af drikkevandet i hele verden kommer fra omvendt osmose. Omkring 300 millioner mennesker brugte dagligt frisk vand fra destillation i 2015 og omkring 86.6 million kvadratmeter af vand bliver renset hver dag.
-
Energimæssigt kræver det 5 kWh / m3 af vand. En kWh koster 2.37 DKK og du spilder 3 liter vand for hver liter du producerer.
-
Det er ikke alle ioner som er 100%, men de fleste RO-systemer er på 96-98%. En procentdel (1-2%) vil løbe igennem membranen - hvilket afhænger af molekyle størrelse og selve membranen. Hvis en lav koncentraiton af ioner er ønsket, vil det være nødvendigt at bruge flere RO-plants eller kombinere ioner.
-
Membraner bliver hovedsageligt lavet af polyamider eller polysulfoner på industrielle plants, hvilket arbejder i pH-værdier fra 2-12. Filtreringsvæsken bliver kaldt “the permeate”, samt det tilbageholdte væske bliver kaldt “the concentrate”.
-
RO-membranen
Omvendt osmose membranen indeholder mange tynde lag af film som er pakket omkring et rør i midten. Filmen har meget små huller i ti-tusinde µ (0.0001µ). 1 µ er en millionen-del af en meter, eller tusindedel af en millimeter (0.001 millimeter).
Membranen er placeret i membranhuset, som har to udgangs-kanaler. Den fjerneste udsender rent osmosevand. Rent vand og filtreret vand kan ikke blandes, hvilket betyder at membranhuset har to udgange. En til rent vand og en til spildevand.
Rensnings kapacitet er indikeret i Gallons / Liter om dagen. 1 gallon = 3.78 liter.
-
Filtrerings procent
Filtreringshastigheden angiver hvor mange procent af vandet som IKKE bliver filtreret. Det er et gennemsnit af alle vandholdige stoffer målt med TDS/EC/MicroSiemens. Vandets elektriske ledningsevne bliver målt og estimeret.
I det fremviste eksempel er vores vand 343ppm og det filtrerede osmose vand er 10ppm. Det giver en filtreringshastighed på 100 - (10 / 3.43) % = 97%.
Postevandet i København er målt til 350ppm (700µS). Kogt vand er på 230ppm (460µS). Med en osmose maskine, 10-20ppm (20-40µ) er opnået. Du behøver ikke altså ikke at være professor i mikrobiologi for at forstå hvad det betyder: MEGET renere vand.
Hvorfor er Wetality’s RO-system bedst?
Omvendt osmose fjerner 90-99% af alle faste stoffer i vandet.
Omvendt osmose fjerner også uorganiske mineraler, forurenede stoffer, inklusiv vira, bakterier, pesticider, arsen, fluor, medikamenter, kviksølv, nitrat, mikrober, tungmetaller, alt radioaktivt materiale og meget mere.
Det er selvfølgelig et kraftfuldt system.
Men hvorfor ville vi gøre det endnu bedre?
Et omvendt osmoseanlæg består typisk af 2-3 filtre, efterfulgt af en osmosemembran.
I følgende rækkefølge:
- Sedimentfilter
- Carbonfilter
- RO-membrane
Membranen er den dyreste, så det er et fælles mål for de første filtre at fjerne så meget som muligt før vandet når membranen. Med denne metode holder membranen længere.
Det er også en god idé at blødgøre råvandet i et blødgøringsfilter for at forhindre en ophobning af kalk og forstoppelse af membranerne, netop for at forlænge levetiden på membranen.
Man kan sige, at RO-systemer virker så godt, at den generelle bekymring for de fleste producenter, er at få dem til at holde længere. Som det fremgår af de følgende side, vil du forstår hvorfor at vi har valgt et omvendt osmosesystem som fundamentet for Wetality’s vandrenser.
Standard osmose-system
Omvendt osmose (RO) er en separations- og vandbehandling proces, der bruger højt tryk til at tvinge vandet igennem membranen som holder de forskellige partikler på den ene side, og kun tillader det rensede vand at passere til den anden side. Mere formelt, så er det processen at presse vand molekylerne fra et område med en høj koncentration gennem en membran til et område med lav koncentration, ved at påføre et tryk som overstiger det osmotiske tryk.
Membranerne som bliver anvendt til omvendt osmose har et tæt barriere-lag i polyme-matrixen, hvor størstedelen af separeringen forekommer. I de fleste tilfælde er membranen designet til udelukkende at tillade vand at passere gennem de tætte lag, samt forhindre passeringen af andre stoffer (Som blandt andet salt-ioner). Efterhånden som membranerne bliver tilstoppede vil filtret kræve en rensecyklus for at rengøre filtret. Hvilket sker automatisk, da filtrete er selvrensende.
Vandet som bliver anvendt i skylle cyklussen er svarende til mellem 25 og 75% af mængden af det filtrerede vand som systemet producerer. Det er vigtigt at bruge RO-vandet med omtanke for at minimere mængden af vandspild, da hver produceret gallon af RO-vand vand, kræver tilførsel af 1.75 gallon drikkevand. Det betyder at et standard RO-system kan være både langsomt og ineffektivt, da det producerer for meget overskydende spildevand, hvilket hverken er praktisk eller godt for miljøet.
Bortset fra at løse dette problem gik vi skridtet videre og undersøgte detaljerede markedsundersøgelser, som fik os til at bygge en alt-i-1-vandfiltreringssystem, som også tilbyder fordele som normalt findes i alternative vandbehandlingssystemer, men ikke kombineret med RO.
Wetality Vandsystem tilbyder:
3 filtrer før RO-membranen, for at sikre at membranen får så rent vand som muligt, og sikre optimal holdbarhed, hvilket give så effektiv en rensning som muligt.
Hydrogen Boost - Tilføjer hydrogen ioner til dit vand, samt hæver mængden af antioxidanter der giver energi til hele kroppen.
PH + Boost - Alkaline vandfiltre er allerede gået mainstream med deres popularitet og menes at neutralisere syre og styrke det generelle velvære.
Mineral Boost - Tilføjer den ideele mængde af mineraler tilbage i vandet, da RO har fjernet de dårlige, såvel som de positive ting vores krop har brug for.
UV Light - Desinficerer vandet for eventuelle rester af forurenede stoffer og kolloide partikler, uden at ændre ved de gode egenskaber i det filtrerede vand.
Derudover har Wetality vandrensningssystem en kraftfuld 400-GPD-vandpumpe - 5x hurtigere end standard RO-systemer.
Rensesystemet har ikke en ekstra ekstern vandtryks-tank som optager plads og gør det sværere at installere, men kommer i stedet med indbygget tryk - og ingen ekstra tank.