Ozmózis víztisztító berendezés
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Víztisztító berendezéseknek nevezzük azokat a készülékeket, amelyek a különböző szennyezőanyagok vízből való eltávolítására, koncentrációjuk csökkentésére szolgálnak alapvetően fizikai, kémiai vagy biológiai módszerrel.
A víztisztításnak több fő területe is van mint például öntözővíz, uszoda vagy akár ivóvíz tisztítás.
A háztartásban a gépek védelme (mechanikus szennyezőanyagok, vízlágyítás) és az ivóvíz minőségének javítása miatt szokás kiegészítő vízszűrést alkalmazni.
Története:
A 19-20. századig az úgynevezett lassú és gyors mechanikai homokszűrők voltak elterjedtek. Az 1800-as években százassával épültek Európában a homokszűrők. A szűrési folyamat felgyorsítása érdekében aluminium-szulfátot kezdtek alkalmazni a szűrő előtt amivel hatvanszorosára növelték a szűrési sebességet kisebb méret mellett.
Az első modern szűrőüzem az Egyesült Államokban épült 1902-ben, New Jersey-ben. Meg kell még említeni John R. Baylis (1885-1963) amerikai kémikust és mérnököt, aki az ivóvíz szűrési eljárások minőségének javításában elért kutatásokról ismert. A nevéhez kapcsolódik például az ivóvíz illat és íz minőségét befolyásoló tényezők megértése, és nagy átbocsátású szűrők kifejlesztése is az 1930-as 40-es években.
Szűrési módszerek
Szűrővel, adszorpcióval, ioncseréléssel, biológiai anyagcserével és egyéb módszerekkel oldható meg.
Néhány elterjedt típus:
• Homokszűrő
• Cserélhető betétes vízszűrő (aktív szén, szövet, kerámia, stb.)
• Visszaöblíthető vízszűrő
• Média-szűrők pl. vas, mangán, nehézfémek eltávolítására
• Ülepítéses
• Desztilláció
Otthoni ivóvíz utótisztítás:
A lakosság számára biztosított központi víztisztítási eljárásoktól, akár a fúrt kút, vagy a vezetékes víz megszűrésére szolgáló háztartási ivóvíztisztításig. A kategóriában helyt kapnak a specifikus vízszűrők is, amelyek egy jól behatárolható szennyező anyag megszűrésére képesek. Ilyen például a vas és mangánmentesítő, vagy az arzénmentesítő szűrőbetét.
A háztartási ivóvíztisztításban alkalmazott főbb módszerek:
1. Szűrőbetétes víztisztító
2. Ozmózis víztisztító
3. Specifikus (speciális) vízszűrő
A szűrőbetétes háztartási ivóvíztisztító berendezések minimum egy, és akár korlátlan számú vízszűrő egységből állnak. Ezeknek a víztisztító berendezéseknek az alap szűrési mechanizmusa az aktívszenes víztisztítás.
Ezt a víztisztítási fajtát egészítik ki több lépcsős vízszűrés esetén PP szűrőbetétekkel. Általános PP szűrőbetét az 5 mikronos, de 1 mikronos szűrés is előfordul a három fázisos változatoknál. Előfordul még, hogy kapilláris membránnal, vagy ultraszűrővel egészítik ki a víztisztítót, ezzel növelve annak hatásfokát, hiszen a szűrési méret 0,02 mikronra csökkenthető segítségével.
Napjainkban az ozmózis víztisztító berendezések képviselik a háztartási ivóvíztisztító berendezések csúcsát. Ezek egy membránon (ozmózis membrán) préselik át a megszűrendő vizet, így megközelítőleg 98%-os víztisztítási eredményről beszélhetünk. Ez a teljesítmény elég ahhoz, hogy a káros anyagoktól megtisztítsuk a bemeneti vizet. Az ozmózis membrán az arzént megszűrésére is képes, mert a 0,0001 mikronos szűrési keresztmezceten csak a víz molekulák jutnak át. Az ozmózis víztisztító előtt található előszűrők tulajdonképpen az ozmózis membrán védelmére szolgálnak, hiszen durva vízszűrést végeznek, ezzel kímélik az ozmózis membránt a nagyobb szennyeződésektől. Az előszűrő rendszer optimális esetben 3 lépcsőből áll. 5 mikronos PP szűrő után egy aktívszenes szűrő, majd egy 1 mikronos PP szűrő szokott következni. Ez az előszűrő rendszer kíméli meg az ozmózis membránt az üledékanyagtól, klórtól és egyéb durvább szennyeződéstől. Tulajdonképpen az előszűrés arra szolgál, hogy az ozmózis membránt védjük a káros anyagoktól, amik jelentősen lecsökkenthetik az élettartamát. Ilyen szennyezőanyag a klór, vas és mangán. Ezek jelentik a legnagyobb veszélyt az ozmózis membrán tekercseire.
Házi vízszűrés főbb kockázatai:
• Baktériumok elszaporodhatnak a szűrő utáni blokkban, könnyen túllépheti az egészségügyi határértéket. Erre megoldást jelenthet a gyakori karbantartás, valamint UV szűrő elhelyezése (csírátlanítás).
• Visszasózó berendezések esetében a pontatlan kalibrálásból adódó túl alacsony/magas sómennyiség.
• Olcsóbb, nem bevizsgált berendezések esetében a készülékházból, szűrőkből kioldódó vegyi anyagok magas koncentrációja.
Kockázatok minimalizálása:
Készüléktípustól és a vízzel érintkező anyagoktól függő – az üzembe helyezéshez tartozó átöblítési és fertőtlenítési eljárás, a 2-3 napnál hosszabb üzemszünet utáni teendők, a szűrők cseréjére, regenerálására, illetve a kis berendezés fertőtlenítésére vonatkozó előírások szerepelnek.
A kezdeti fertőtlenítés és öblítés, a hosszabb üzemszünetek utáni alapos átöblítés, a tartállyal ellátott kis berendezések esetén a tartály leürítése, tisztítása és fertőtlenítése, valamint a szűrő-patronok rendszeres cseréje a baktériumok elszaporodásának lehetőségét csökkenthetik. A berendezések rendszeres (3-6 havonta történő) fertőtlenítést, karbantartást, szűrő- vagy egyéb alkatrész (pl. UV-lámpa) - cserét igényelnek, amely jelentős költséget jelenthet.
A biztonságos üzemeltetés csak a használati útmutatóban leírtak pontos betartása mellett lehetséges. A berendezések beüzemelésekor, illetve 2-3 napos üzemszünetet követően egyes esetekben jelentős mennyiségű vízzel át kell öblíteni. A „kancsós” berendezéseket célszerű hűtőben tárolni.
A maradék fertőtlenítőszer eltávolítása miatt a kezelt víz „romlandó”-nak minősül, ezért célszerű hűtőben tartani, és 24 órán belül elfogyasztani.
Mivel Magyarországon szinte mindenhol megfelel a vezetékes ivóvíz minősége az előírásoknak, így az utólagos kezelése íz és illat minőség javítása esetében lehet indokolt.
Fordított ozmózis
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ez a szócikk szaklektorálásra, tartalmi javításokra szorul. A felmerült kifogásokat a szócikk vitalapja részletezi. Ha nincs indoklás a vitalapon, bátran távolítsd el a sablont! (2007 áprilisából)
Ez a szócikk nem tünteti fel a független forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szócikkben szereplő állítások helytállóak-e.
Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye.
A fordított ozmózis során egy hígabb oldattól féligáteresztő és mechanikailag szilárd membránnal elválasztott tömény vizes oldatra az ozmózisnyomásnál nagyobb nyomás hat. Ilyenkor a vízmolekulák a hígabb oldatba áramlanak és a töményebb oldat koncentrációjátnövelik. A folyamat éppen ellenkezője az ozmózisnak, amelynek során a koncentrációkülönbség kiegyenlítésére megindul a vízmolekulák diffúziója a hártyán keresztül a töményebb oldatba és ennek következtében túlnyomás (ozmózisnyomás) keletkezik.
Felhasználási területe
A fordított ozmózist elsősorban az ivóvízkezelés során alkalmazzák, ahol zárt technológiai rendszerben, nyomás alatt egy féligáteresztő rétegen (membránon) préselik át a már több lépcsőben előszűrt vizet. A fordított ozmózis során használt membrán vízáteresztő mérete 0,0001 mikron nagyságú, amely így kiszűri a tisztításra szánt vízben lévő szinte összes fizikai és kémiai szennyezőanyagot, valamint a biológiailag aktív szervezeteket is.
A fordított ozmózis technológiáját először a haditengerészetnél használták a sós tengervízből történő ivóvíz előállítására. A nyugati világban régóta elterjedt, mint háztartási ivóvíztisztítási technológia is, de ma már a Közel-Kelet tehetősebb országai is így nyerik ivóvizüket a tengerből, sőt, Ázsiában már megjelentek a palackozott RO (Reverse Osmosis) ivóvizek is.
A fordított ozmózis az úgynevezett hiperszűrési technológiákhoz tartozik, és egyre jobban elterjed a vegyipari folyamatokban, a kozmetikai- és gyógyszeriparban és olyan más helyeken ahol nagyon nagy tisztaságú víz biztosítása szükséges.
Működése
A félig áteresztő membrán-spirál.
A fordított ozmózis (Reverse Osmosis, RO) a természetes ozmózis folyamat megfordítása nyomás hatására. Az ozmózis jelenség egy oldószernek a természetes áramlása egy félig áteresztő membránon keresztül, egy hígabb oldat irányából a töményebb oldat irányába. A hajtóerő az ozmózisnyomás, mely függvénye az oldószer és az oldott anyag típusának, valamint a koncentrációnak. Amikor az ozmózisnyomással éppen egyenlő a felépülő hidrosztatikus nyomás, az eredmény az ozmotikus egyensúly, amikor is a membránon keresztüli nettó áramlás nulla. Amennyiben túlnyomást alkalmazunk a töményebb oldat oldalára a természetes ozmózis áramlás iránya megfordul. Az oldószer a töményebb oldat felől a hígabb oldat irányába áramlik.
Ez a folyamat a fordított ozmózis.
Fordított ozmózisos rendszerekben a szeparációhoz erős, tartós, spirálisan csavart fordított ozmózis membránokat alkalmaznak. A berendezés nagynyomású szivattyúja az előkezelt nyers vizet (tápvíz) magas nyomáson szivattyúzza a fordított ozmózis membránokra. A membránok szétválasztják a folyadék áramot egy “tisztított” termékvíz áramra (ezt nevezzük permeátumnak) és egy koncentrált áramra (ezt nevezzük koncentrátumnak), mely utóbbiban találhatók a nyers vízáramból származó ásványi sók, baktériumok, stb.
Ennek következtében ezeknek a “szennyezőknek” a koncentrációja lényegesen magasabb lesz a koncentrátumban, mint az eredetileg feladott nyersvízben. A spirálisan csavart membrán két réteg félig áteresztő membránt tartalmaz, amelyeket egy finom szövésű támasztó anyag választ el egymástól. A membránoknak három széle lezárt, így egy borítékszerű formációt hoz létre a finom szövésű támasztó anyag körül.
A membrán borítéknak a negyedik széle egy perforált csőhöz csatlakozik úgy, hogy a finom szövésű támasztóanyag a központi perforált cső köré van tekerve spirálisan. Egy durvább szövésű műanyag háló helyezkedik el a membrán boríték egyik külső oldalán. A háló elválasztja egymástól a membrán rétegeket, és az áramlás turbulenciájának kialakítására is szolgál. Ez a négy réteg spirálisan van feltekerve, és egy henger alakú nyomástartó edénybe kerül. Ezt az egységet nevezzük egy komplett membrán modulnak.
A tápoldatot a spirálisan csavart tekercs egyik végénél vezetjük be a modulba, majd a folyadék végigáramlik a durva háló által létrehozott membrán közti résen. A nyomás alatti tápvíz egy része áthalad a membránon, ez a permeátum (termékvíz), a membrán boríték belseje felé és követi a szálas alátámasztásban lévő áramlási csatornákat, amelyek azután a permeátumot a központi perforált csőbe gyűjtik össze. A koncentrátum a modulnak a feladással ellentétes végén lép ki.
Eredet:https://hu.wikipedia.org/wiki/Ford%C3%ADtott_ozm%C3%B3zis
