Αντίστροφη όσμωση σε μια δεξαμενή ψαριών

Ένα σύστημα αντίστροφης όσμωσης (RO) είναι απαραίτητο συστατικό οποιουδήποτε συστήματος ενυδρείου αλμυρού νερού, αλλιώς, απλά δεν λειτουργούν πολύ καλά χωρίς ένα.

Τα συστήματα RO είναι επίσης σημαντικά για το γλυκό νερόενυδρεία επίσης, ειδικά εάν είναι μεγάλες δεξαμενές. Ένα καλό σύστημα RO συμβάλλει στη διατήρηση της σωστής χημείας του νερού, του pH και της σωστής οσμωτικής πίεσης για τα ψάρια (αυτός ο τελευταίος λόγος είναι γιατί δεν μπορείτε να βάλετε ψάρια αλμυρού νερού σε μια δεξαμενή γλυκού νερού: τα κύτταρα τους γίνονται άνθη).

Εδώ θα εξετάσουμε την ποιότητα του νερού που μπορείτεπεριμένετε από ένα σύστημα RO, αναφέροντας λεπτομερώς τι κάνει κανείς για τη δεξαμενή σας, τα εξαρτήματά του και επίσης πώς να ξεκινήσει σωστά και να το διατηρήσει εντός λειτουργικών παραμέτρων.

Τι είναι η αντίστροφη όσμωση (RO);

Ένα σύστημα RO είναι ένα σύστημα καθαρισμού νερού πουασκεί πίεση σε μια ημιδιαπερατή μεμβράνη (όπως ένα μικροσκοπικό κόσκινο) που επιτρέπει επιλεκτικά να διαπεράσουν διαλυμένες ουσίες μέσω του περιορισμού του μεγέθους ή της φορτισμένης κατάστασης, απομακρύνοντάς τα έτσι από το νερό του προϊόντος. Η διαλυμένη ουσία είναι οτιδήποτε διαλύεται ελεύθερα στο νερό, που είναι ο διαλύτης.

Όλες οι φυσικές πηγές νερού περιέχουν διάφορεςμεταλλικά ιόντα, μη μεταλλικά ιόντα και μερικά πολυατομικά ιόντα. Ένα ιόν είναι η κατάσταση ενός ατόμου ή μορίου (ένα συγκρότημα ομοειδών ή ανόμοιων ατόμων) που αναλαμβάνει ένα φορτίο.

Αυτό συμβαίνει είτε μέσω της προσθήκης είτε της απώλειαςηλεκτρονίων στο νέφος ηλεκτρονίων του ατόμου ή του μορίου. Τα ηλεκτρόνια είναι τα αρνητικά φορτισμένα θεμελιώδη σωματίδια που σχηματίζουν τροχιές γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου.

Τα ηλεκτρόνια μοιράζονται επίσης μεταξύ ατόμων στομόρια και μπορούν να σχηματίσουν υβριδικές (συγχωνευμένες) εκδόσεις ατομικών τροχιακών. Στην πραγματικότητα, δεν υπάρχει πραγματική προσθήκη σωματιδίου ηλεκτρονίων στο σύννεφο, γι 'αυτό αναφέρεται ως «σύννεφο».

Αυτό που πραγματικά συμβαίνει είναι μεταφορά ή απώλειαη ενέργεια στο νέφος και τα πραγματικά ηλεκτρόνια δεν υπάρχουν στην πραγματικότητα έως ότου μετρηθούν (παρατηρηθούν). Αυτό είναι μέρος ενός θεωρήματος που ονομάζεται δυαδικό κύμα σωματιδίων, όπου τα θεμελιώδη σωματίδια, όπως τα ηλεκτρόνια ή τα φωτόνια, για παράδειγμα, μπορούν να παρουσιάσουν είτε κυματοειδείς ιδιότητες είτε σωματιδιακές συμπεριφορές, αλλά όχι και τα δύο ταυτόχρονα.

Ποια είναι τα μέρη ενός συστήματος RO;

Τα συστήματα RO αποτελούνται από διάφορα μέρη πουσυνεργαστείτε για να επιτύχετε νερό υψηλότερης ποιότητας αφαιρώντας επιλεκτικά ιόντα από το νερό του προϊόντος. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τη διατήρηση τόσο ενός ευνοϊκού περιβάλλοντος για τα ψάρια σας χημικά όσο και για τη δημιουργία ενός κατάλληλου περιβάλλοντος οσμωτικά (περισσότερα σε αυτό παρακάτω).

Μεμβράνη

Η μεμβράνη του συστήματος RO, η οποία είναι εν μέρειδιαπερατό (ημι-διαπερατό) είναι η καρδιά ολόκληρου του συστήματος. Είναι ένας τύπος μικρομοριακού κόσκινου που επιτρέπει στο νερό να περάσει και επιλεκτικά να επιτρέψει τη διέλευση διαλυμάτων. Αυτές οι διαλυτές ουσίες που μπορούν να διέλθουν από τη μεμβράνη το κάνουν επειδή είναι είτε αρκετά μικρές ώστε οι θύρες εντός της μεμβράνης να τη διασχίζουν ή να έχουν ένα φορτίο που τους επιτρέπει να ταξιδεύουν μέσω της μεμβράνης.

Άλλα υψηλότερα φορτισμένα ιόντα (όπως δισθενή ιόντα,που έχουν δύο επιπλέον ή δύο λιγότερα φορτία) περιορίζονται από τη διέλευση εκτός εάν η μεμβράνη έχει υποστεί ζημιά. Ως τέτοιες, οι μεμβράνες έχουν διάρκεια ζωής και πρέπει να αντικαθίστανται περιοδικά όταν υπάρχουν παραβιάσεις ή όταν το επίπεδο περιορισμένης πρόσδεσης διαλυμένης ουσίας στη μεμβράνη μειώνει ουσιαστικά την ελεύθερη διέλευση νερού και διαλυμάτων.

Σε ορισμένα συστήματα RO τα οποία είναι κατασκευασμένα για να εξυπηρετούνχρησιμοποιούνται μεγαλύτεροι όγκοι φιλτραρίσματος νερού, χρησιμοποιούνται πολλαπλά στρώματα μεμβράνης. Μεταξύ όλων των αναλώσιμων συστατικών ενός συστήματος RO, η μεμβράνη είναι συνήθως το πιο ακριβό μέρος.

Συστήματα Prefilter

Δεδομένου ότι οι μεμβράνες RO μπορεί να είναι λίγο ακριβές,Η προστασία τους από το να φιλτράρονται υψηλές συγκεντρώσεις διαλυτών από το νερό του προϊόντος σας μπορεί να επηρεαστεί με τη χρήση συστήματος προ-διήθησης. Τα φίλτρα μπορούν να απομακρύνουν ακατέργαστα σωματίδια και διαλυμένες ουσίες που βρίσκονται συνήθως σε πηγές σκληρού νερού.

Αυτά τα συστήματα προ-φίλτρου τοποθετούνται ανάντη τουτο κύριο φυσίγγιο μεμβράνης RO και αποτελείται από διάφορους τύπους, που χρησιμοποιούνται συχνά σε συνδυασμό για την παραγωγή μάλλον καθαρού νερού προ-μεμβράνης. Ένα κοινό συστατικό προκαταρκτικού φίλτρου είναι μια στήλη ενεργού άνθρακα.

Ο ενεργός άνθρακας έχει πολλούς δεσμευτικούς ιστότοπουςτην επιφάνειά του για να απορροφήσει μια ποικιλία χημικών και διαλυτών ιόντων στο νερό. Εάν υπάρχει μεγάλη ποσότητα σωματιδίων στο νερό προέλευσης, τα φίλτρα άμμου είναι συχνά η συσκευή επιλογής για την αφαίρεση σωματιδίων πριν από την τροφοδοσία νερού στο φυσίγγιο ενεργού άνθρακα.

Μια άλλη δημοφιλής επιλογή prefilter που έχει γίνειΧρησιμοποιείται ευρύτερα από την εισαγωγή του είναι ειδικοί κύλινδροι πολυπροπυλενίου που εγχέονται κατά τη χύτευση με ίνες ενός μη υφασμένου πολυμερούς. Αυτές οι στήλες πολυπροπυλενίου είναι βασικά ένα σύστημα φίλτρου 5 μικρών, ενώ οι περισσότερες μεμβράνες RO λειτουργούν μέχρι το εύρος 0,0005-μικρών (τα περισσότερα συστήματα RO για ενυδρεία χρησιμοποιούν μεμβράνη RO 0001-μικρών).

Μανόμετρο

Φροντίζοντας να μην εκραγείτε κατά λάθοςωραία ακριβή μεμβράνη RO είναι κάτι σημαντικό και αυτό μπορεί να διασφαλιστεί με την εγκατάσταση ενός μανόμετρου. Ο μετρητής θα σας επιτρέψει να προσαρμόσετε το ρυθμό ροής του συστήματος στις βέλτιστες παραμέτρους για τη μεμβράνη και θα σας ενημερώσει εάν υπερφορτώνετε ή υποτελείτε το σύστημα.

Ορισμένα συστήματα RO εκτός λειτουργίας για μικρότερες εφαρμογές δεν συνοδεύονται από μανόμετρο. Ωστόσο, ένας μετρητής μπορεί εύκολα να τοποθετηθεί εκ νέου στο σύστημά σας. Συνιστούμε ανεπιφύλακτα.

Περιοριστής ροής

Οι περιοριστές ροής είναι ένας εξαιρετικός βοηθός στορύθμιση του νερού, βελτιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος και προστασία της κασέτας μεμβράνης RO από ζημιές. Ένας περιοριστής ροής είναι ένα είδος βαλβίδας ελέγχου που θα περιορίσει τη ροή του νερού εισερχόμενα έως ότου επιτευχθεί η σωστή εσωτερική πίεση για βέλτιστη απόδοση στο σύστημα RO.

Σε περίπτωση υπερπίεσης, περιοριστές ροήςθα διατηρήσει τις μέγιστες εσωτερικές πιέσεις εντός του χώρου μελάνης μεμβράνης RO και θα επιτρέψει την εκτροπή περίσσειας εισερχόμενου νερού για παράκαμψη του συστήματος στην έξοδο λυμάτων.

Βαλβίδα έκπλυσης

Οι βαλβίδες εκροής επιτρέπουν στο νερό να παρακάμψει τη ροήπεριοριστής για να επιτρέπεται η εκ νέου πλύση μεγάλων αποθέσεων από το σύστημα μεμβράνης. Αυτό συμβάλλει στην αύξηση της διάρκειας ζωής της μεμβράνης σας και αποτρέπει την παγίδευση επιβλαβών υλικών στην επιφάνειά της.

Τα περισσότερα συστήματα RO δεν διαθέτουν έξοδο βαλβίδας, αλλά αυτά μπορούν να αγοραστούν χωριστά και να τοποθετηθούν εκ νέου σε σχεδόν οποιοδήποτε σύστημα αντίστροφης όσμωσης.

Προϊόν νερού (έξοδος)

Το νερό προϊόντος είναι η πρώτη από τις δύο εξόδους συστήματοςκαι είναι ο κύριος στόχος του συστήματος RO σας: παραγωγή καθαρού νερού. Ένα καλά λειτουργικό σύστημα RO είναι συνήθως ικανό να αφαιρέσει περίπου το 90% των ανεπιθύμητων συστατικών από το κοινό νερό της βρύσης.

Για να διασφαλίσετε ότι το σύστημα RO σας είναι αποτελεσματικό, καλό είναι να ελέγχετε τακτικά ότι το νερό του προϊόντος βρίσκεται εντός καθορισμένων παραμέτρων. Αυτό μπορεί να γίνει με μερικά κιτ ή αισθητήρες.

Ένας μετρητής συνολικών διαλυμένων στερεών (TDS) ή ένας γενικόςΤο κιτ σκληρότητας (GH) θα αναλύσει την ποιότητα του νερού του προϊόντος και θα σας πει εάν το σύστημα λειτουργεί σωστά. Τα διαλυμένα στερεά σε ένα καλά συντηρημένο σύστημα RO πρέπει να είναι περίπου 10 ppm ή λιγότερο και η γενική σκληρότητα του νερού του προϊόντος σας πρέπει να είναι ακριβώς μηδέν.

Λύματα (έξοδος)

Αυτό είναι το δεύτερο συστατικό εξόδου ενός ROσύστημα και περιέχει νερό με όλες τις διαχωρισμένες διαλυμένες ουσίες που δεν θέλετε στο ενυδρείο σας. Η τυπική παραγωγή λυμάτων περιέχει υψηλότερα επίπεδα νιτρικών αλάτων, φωσφορικών αλάτων, μετάλλων (όπως μόλυβδος, υδράργυρος και χαλκός), φυτοφάρμακα και προϊόντα διάσπασης φυτοφαρμάκων από αυτά που βλέπετε στο κανονικό νερό της βρύσης.

Τα λύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για φυτά σπιτιού, για εσάςκήπο, ή το θερμοκήπιο σας, επειδή τα φυτά ανταποκρίνονται καλά σε νιτρικά και φωσφορικά άλατα, τα οποία είναι θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξη των φυτών. Ωστόσο, να γνωρίζετε ότι εάν έχετε αυξημένες συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων στα λύματα σας, δεν θέλετε να χρησιμοποιήσετε αυτό το νερό σε φυτά τροφίμων.

Τι κάνει ένα σύστημα RO για τη δεξαμενή

Για να είμαι σύντομος, ένα καλό σύστημα RO αφαιρεί διαλυτόσυστατικά του πηγαίου νερού που μπορούν να έχουν επιβλαβείς επιπτώσεις σε υδρόβια φυτά και οργανισμούς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η απομάκρυνση αυτών των διαλυμένων ουσιών μπορεί να οδηγήσει σε δηλητηρίαση των ζώων σας και να σκοτώσει τη ζωή στη δεξαμενή σας.

Τα συστήματα RO μπορούν αποτελεσματικά να αφαιρέσουν τα υπερβολικά ποσάχλωρίου, φθορίου, αρσενικού, βενζολίου, ασβεστίου, μαγνησίου, μολύβδου, υδραργύρου, χαλκού, φυτοφαρμάκων και πολλών άλλων οργανικών στερεών. Η απομάκρυνση αυτών των διαλυμάτων είναι ιδανική για την υγεία οποιουδήποτε ενυδρείου, αλλά είναι στην πραγματικότητα ένα μη διαπραγματεύσιμο μέρος οποιουδήποτε ενυδρείου αλμυρού νερού.

Είναι αλήθεια ότι ορισμένα καταργημένα στοιχεία είναιευεργετική για τα υδρόβια φυτά (δηλαδή, τα νιτρικά και τα φωσφορικά άλατα), αλλά αυτά τα θρεπτικά συστατικά συχνά αναπληρώνονται στο νερό της δεξαμενής από τα ζώα στη δεξαμενή (ψάρια, οστρακοειδή, σαλιγκάρια κ.λπ.).

Ας εξετάσουμε όλες τις χημικές αλλαγές που επιβάλλει ένα σύστημα RO στο επεξεργασμένο νερό και τι κάνει η απομάκρυνση αυτών των διαλυτών στο ενυδρείο σας.

Σκληρότητα νερού

Τα συστήματα RO μειώνουν τη σκληρότητα του νερού αφαιρώντας το υψηλόεπίπεδα ασβεστίου και μαγνησίου από νερό κανονικής πηγής. Αυτά τα στοιχεία μπορούν να αντιδράσουν με πολλά βιολογικά συστήματα και επίσης αδρανή υλικά, αφήνοντας σκουριά που συνεχίζουν κυκλικά να διαλύουν ξανά το ασβέστιο και το μαγνήσιο στο νερό της δεξαμενής.

Η αποτυχία ελέγχου για τη σκληρότητα του νερού μπορεί να προκαλέσειεξισορρόπηση του pH στη δεξαμενή σας σαν εφιάλτης. Κάθε φορά που προσαρμόζετε το pH, αυτό θα προκαλέσει είτε αυξημένη συσσώρευση ασβεστίου και μαγνησίου στις υπάρχουσες εναποθέσεις είτε θα αυξάνει την απελευθέρωση ιόντων ασβεστίου και μαγνησίου από αυτές τις εναποθέσεις.

Το αποτέλεσμα είναι ότι θα είστε συνεχώςκυνηγώντας την ουρά σας προσπαθώντας να επιτύχετε το επιθυμητό σημείο ρύθμισης για το pH του δοχείου. Πέρα από αυτό το ζήτημα, ορισμένα είδη ψαριών είναι πιο ευαίσθητα σε αυξημένα επίπεδα ασβεστίου και μαγνησίου που είναι άλλα είδη.

Τροπικά ψάρια από το τροπικό δάσος του Αμαζονίου, όπωςως Angelfish και Discus, μην επιβιώνετε καλά ή αναπαράγετε σε σκληρό νερό. Αντίθετα, υπάρχουν πολλά σκληρά ανθεκτικά στο νερό είδη όπως guppies, ξιφίες, τοξότη και άλλα είδη γλυκού νερού.

Αυτό είναι μόνο ένα σύντομο δείγμα και πρέπει να το κάνετετην εργασία σας ή συμβουλευτείτε έναν ειδικό ενυδρείου εάν πρέπει να γνωρίζετε τις λεπτομέρειες σχετικά με τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις ενός οργανισμού που σκοπεύετε να βάλετε στη δεξαμενή σας. Συνοψίζοντας, ο έλεγχος της σκληρότητας του νερού σάς παρέχει ένα ευρύτερο φάσμα οργανισμών που μπορείτε να φιλοξενήσετε στη δεξαμενή του ενυδρείου σας.

Νιτρικά άλατα

Νιτρικά άλατα (ΟΧΙ3-), και επίσης νιτρώδη άλατα (ΟΧΙ2-είναι μόρια αζώτου-οξυγόνου που μπορούν να υπάρχουνανεξάρτητα ως ιόντα ή συνδέονται με μεγαλύτερα μόρια ως λειτουργικές ομάδες. Είναι προϊόντα ζωικών βιολογικών συστημάτων, αν και μπορούν επίσης να σχηματιστούν στον αέρα μέσω των ενεργειών πλάσματος που παράγονται από κεραυνούς κατά τη διάρκεια καταιγίδων.

Σε ζώα, αυτές οι αζωτούχες ενώσεις είναιπροϊόντα αντιδράσεων αποαμίωσης που αποτελούν βήματα στον μεταβολισμό των αμινοξέων που προέρχονται από την κατανάλωση πρωτεϊνών. Οι αντι-αμινικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα παράγουν κετοξέα, τα οποία μπορούν να εισέλθουν στον κύκλο του Kreb και να παρέχουν ενέργεια στα κύτταρα.

Τα άζωτο υποπροϊόντα αυτής της διαδικασίας είναι απόβληταπροϊόντα και εξαλείφονται. Ανάλογα με τις προκλήσεις του ζώου και του νερού, οι αζωτούχες ενώσεις μετατρέπονται σε αμμωνία, ούρα ή ουρικό οξύ και απελευθερώνονται μέσω ούρησης (ούρηση) και αφόδευσης. Στο περιβάλλον, τα βακτηρίδια νιτροποίησης διαλύουν αυτά τα απορρίμματα σε νιτρικά και νιτρώδη άλατα, τα οποία συνήθως καταναλώνονται από τα φυτά ως θρεπτικά συστατικά.

Στο νερό πηγής, όπως το νερό της βρύσης, η παρουσίααπό αυτές τις χημικές ουσίες είναι συνήθως ανθρωπογενές και το αποτέλεσμα της υπερβολικής χρήσης λιπασμάτων και γεωργικής απορροής σε πηγές γλυκού νερού όπως ρέματα, ποτάμια και λίμνες. Όσον αφορά τις επιπτώσεις τους στα συστήματα ενυδρείων, εάν δεν ελέγχονται, τα ενυδρεία γλυκού νερού είναι κάπως ανεκτικά σε μέτρια επίπεδα νιτρικών αλάτων (ανώτερο όριο 40 ppm), ενώ τα ενυδρεία αλμυρού νερού είναι σαφώς ανεκτικά καθόλου (ανώτερο όριο 0,25 ppm)

Δεδομένου ότι τα νιτρικά άλατα θα συσσωρευτούν στη δεξαμενή σαςμέσω της διάσπασης των ούρων και των περιττωμάτων των ψαριών και πρέπει να φιλτράρονται από το νερό της δεξαμενής, ξεκινώντας με χαμηλά επίπεδα νιτρικών αλάτων στο φιλτραρισμένο νερό πηγής που σας παρέχει κάποιο περιθώριο στη διατήρηση της χημείας της δεξαμενής σας. Εκτός από ένα σύστημα RO και τον τακτικό καθαρισμό της δεξαμενής σας, η τοποθέτηση ορισμένων εγκαταστάσεων ή υλικών στο περιβάλλον της δεξαμενής μπορεί να σας βοηθήσει στον έλεγχο των επιπέδων νιτρικών αλάτων.

Ζωντανή άμμος και ζωντανός βράχος, που περιέχουν νιτροποιητικόβακτήρια, θα μειώσει τα επίπεδα νιτρικών αλάτων. Τα μαγκρόβια φυτά είναι επίσης πολύ ικανά να προσλαμβάνουν και να χρησιμοποιούν νιτρικά άλατα ως θρεπτικά συστατικά ανάπτυξης, δημιουργώντας έτσι έναν βρόχο οικοσυστήματος στη δεξαμενή.

Φωσφορικά

Υψηλά επίπεδα φωσφορικών αλάτων, τα οποία είναι φυτάθρεπτικό συστατικό, μπορεί να προκαλέσει άνθηση φυκών στις δεξαμενές σας. Τελικά, μια άνθηση φυκών θα μειώσει την ένταση οξυγόνου στο νερό της δεξαμενής μέσω του ανταγωνισμού και θα αρχίσει να σκοτώνει τη ζωή στη δεξαμενή.

Για δεξαμενές αλμυρού νερού, τα επίπεδα φωσφορικών αλάτων πρέπει να διατηρηθούν κάτω από 0,2 ppm ή τα φύκια θα καταστρέψουν τα κοράλλια σας και θα πνιγούν τα ψάρια και τα οστρακοειδή σας.

Πυριτικά

Τα πυριτικά άλατα μπορούν να βρεθούν στα υπόγεια ύδατα και, ακόμη καιεάν φιλτραριστεί από το νερό πηγής, διαλύονται επίσης από αμμώδη υποστρώματα στη δεξαμενή σας. Αυτά μπορεί να είναι πηγές ωοτοκίας για την ανάπτυξη των φυκών και συχνά οδηγούν σε άνθηση φυκών από χαλίκια φύκια (ένα είδος καφέ άλγης).

Επιπλέον, τα πυριτικά άλατα μπορούν να οδηγήσουν τοπολλαπλασιασμός διατόμων (ορισμένα είδη των οποίων είναι φύκια), τα οποία θα βόσκουν στα κοράλλια. Ένα σύστημα RO μειώνει τις συνολικές πιέσεις συσσώρευσης πυριτικού άλατος στη δεξαμενή ενυδρείου.