التناضح العكسي في حوض للأسماك

يعد نظام التناضح العكسي (RO) مكونًا لا غنى عنه في أي نظام أحواض مائية بالمياه المالحة ، وإلا فإنها ببساطة لا تعمل بشكل جيد بدونها.

أنظمة التناضح العكسي مهمة أيضًا للمياه العذبةأحواض السمك أيضًا ، خاصةً إذا كانت خزانات كبيرة. يساعد نظام التناضح العكسي الجيد في الحفاظ على كيمياء المياه المناسبة ، ودرجة الحموضة ، ويؤسس ضغطًا تناضحيًا صحيحًا للأسماك (هذا السبب الأخير هو عدم إمكانية وضع أسماك المياه المالحة في خزان المياه العذبة: فتتحول خلاياها إلى طفرة)

هنا سنراجع جودة المياه التي يمكنكتوقع من نظام RO ، يوضح بالتفصيل ما يفعله المرء لخزانك ومكوناته ، وكذلك كيفية الحصول على واحدة بشكل صحيح وصيانتها ضمن معايير وظيفية.

ما هو التناضح العكسي (RO)؟

نظام RO هو نظام لتنقية المياهيطبق ضغطًا عبر غشاء شبه نافذ (مثل منخل مجهري) يسمح بشكل انتقائي للمذابات بالمرور عبره بناءً على قيود الحجم أو الحالة المشحونة ، وبالتالي إزالتها من ماء المنتج. المذاب هو أي شيء يذوب في الماء بحرية ، وهو المذيب.

تحتوي جميع مصادر المياه الطبيعية على أنواع مختلفةأيونات المعادن والأيونات غير المعدنية وبعض الأيونات متعددة الذرات. الأيون هو حالة ذرة أو جزيء (تجمع ذرات متشابهة أو غير متشابهة) يفترض شحنة.

يحدث هذا إما من خلال الإضافة أو الخسارةمن الإلكترونات إلى السحابة الإلكترونية للذرة أو الجزيء. الإلكترونات هي الجسيمات الأساسية سالبة الشحنة التي تشكل مدارات حول نواة الذرة.

يتم أيضًا مشاركة الإلكترونات بين الذرات فيالجزيئات ويمكن أن تشكل نسخًا هجينة (مدمجة) من المدارات الذرية. في الواقع ، لا توجد إضافة حقيقية لجسيم إلكتروني إلى السحابة ، ولهذا السبب يشار إليه على أنه "سحابة".

ما يحدث في الواقع هو نقل أو خسارةالطاقة إلى السحابة والإلكترونات الحقيقية لا توجد فعليًا حتى يتم قياسها (ملاحظتها). هذا جزء من نظرية تسمى ثنائية موجة الجسيمات ، حيث يمكن للجسيمات الأساسية ، مثل الإلكترونات أو الفوتونات ، على سبيل المثال ، أن تظهر إما خصائص تشبه الموجة أو سلوكيات تشبه الجسيمات ، ولكن ليس كلاهما في وقت واحد.

ما هي أجزاء نظام التناضح العكسي؟

تتكون أنظمة RO من عدة أجزاءالعمل بالتنسيق لتحقيق جودة أعلى للمياه عن طريق إزالة الأيونات بشكل انتقائي من مياه المنتج. هذا مهم جدًا للحفاظ على بيئة مواتية للأسماك كيميائيًا وأيضًا لإنشاء بيئة مناسبة تناضحيًا (المزيد حول ذلك أدناه).

غشاء

غشاء نظام التناضح العكسي وهو جزئيًانفاذية (شبه نفاذية) هي قلب النظام بأكمله. إنه نوع من المنخل الجزيئي الدقيق الذي يسمح بمرور الماء ويسمح بشكل انتقائي لبعض المواد المذابة بالمرور. تلك المواد المذابة التي يمكن أن تمر عبر الغشاء تفعل ذلك لأنها إما صغيرة بما يكفي للمنافذ الموجودة داخل الغشاء لاجتيازها أو لديها شحنة تسمح لها بالمرور عبر الغشاء.

أيونات أخرى عالية الشحنة (مثل الأيونات ثنائية التكافؤ ،التي لها شحنتان إضافيتان أو شحنتان أقل) ممنوعة من المرور ما لم يتضرر الغشاء. على هذا النحو ، فإن الأغشية لها عمر تشغيلي ويجب استبدالها بشكل دوري عند وجود خروقات أو عندما يقلل مستوى ارتباط المذاب المحدود بالغشاء بشكل كبير من المرور الحر للمياه والمذابات.

في بعض أنظمة التناضح العكسي التي تم تصميمها لاستيعابهاأحجام أكبر لترشيح المياه ، يتم استخدام طبقات غشاء متعددة. من بين جميع المكونات المستهلكة لنظام التناضح العكسي ، يعتبر الغشاء عادةً الجزء الأغلى تكلفة.

أنظمة التصفية المسبقة

نظرًا لأن أغشية RO يمكن أن تكون باهظة الثمن بعض الشيء ،يمكن أن تتأثر حمايتها من الاضطرار إلى تصفية تركيزات عالية من المواد المذابة من مياه منتجك باستخدام نظام الترشيح المسبق. يمكن للمرشحات المسبقة إزالة الجسيمات الخام والمذابات التي توجد عادة في مصادر الماء العسر.

يتم وضع أنظمة التصفية المسبقة هذه في مقدمة منخرطوشة غشاء RO الرئيسية وتتكون من عدة أنواع ، وغالبًا ما تُستخدم معًا لإنتاج مياه نظيفة إلى حد ما قبل الغشاء. أحد المكونات الشائعة للتصفية المسبقة هو عمود الفحم المنشط.

يحتوي الفحم المنشط على العديد من مواقع الربطيمتص سطحه مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية والأيونات المذابة في الماء. إذا كانت هناك كمية كبيرة من الجسيمات في مصدر المياه ، فغالباً ما تكون المرشحات الرملية هي الجهاز المفضل لإزالة الجسيمات قبل إدخال الماء في خرطوشة الكربون المنشط.

خيار التصفية المسبقة الشائع الآخر الذي أصبحتستخدم على نطاق واسع منذ إدخالها أسطوانات البولي بروبلين الخاصة التي يتم حقنها أثناء التشكيل بألياف بوليمر غير منسوج. أعمدة البولي بروبلين هذه هي أساسًا نظام ترشيح 5 ميكرون ، في حين أن معظم أغشية RO تعمل حتى نطاق 0.0005 ميكرون (تستخدم معظم أنظمة التناضح العكسي لأحواض السمك غشاء RO بسعة 0001 ميكرون).

مقياس الضغط

تأكد من أنك لا تفجر بطريق الخطأ الخاص بكيعتبر غشاء RO اللطيف الباهظ نوعًا ما مهمًا ويمكن ضمان ذلك عن طريق تثبيت مقياس ضغط. سيسمح لك المقياس بضبط معدل تدفق النظام وفقًا للمعلمات المثلى للغشاء ويتيح لك معرفة ما إذا كنت تضغط على النظام أم لا.

لا تأتي بعض أنظمة التناضح العكسي الجاهزة للتطبيقات الصغيرة مع مقياس ضغط. ومع ذلك ، يمكن بسهولة تعديل المقياس في نظامك. إنه مكون نوصي بشدة.

مقيد تدفق

تعتبر قيود التدفق مساعدًا رائعًا فيتنظيم المياه ، وتحسين أداء النظام ، وحماية خرطوشة غشاء RO من التلف. مقيد التدفق هو نوع من صمام الفحص الذي سيحد من تدفق المياه إلى الداخل حتى يتم الوصول إلى الضغط الداخلي الصحيح لتحقيق الأداء الأمثل في نظام RO.

في حالة الضغط الزائد ، مقيدة التدفقستحافظ على ذروة الضغوط الداخلية داخل حجرة خرطوشة غشاء التناضح العكسي وتسمح بتحويل المياه الواردة الزائدة لتجاوز النظام إلى مخرج مياه الصرف الصحي.

صمام دافق

تسمح صمامات التدفق للماء بتجاوز التدفقمقيد للسماح بإعادة غسل الرواسب الكبيرة من نظام الغشاء. يساعد هذا في زيادة العمر الافتراضي للغشاء ويمنع احتباس المواد الضارة على سطحه.

لا تحتوي معظم أنظمة التناضح العكسي على صمام تدفق ، ولكن يمكن شراؤها بشكل منفصل وتعديلها إلى أي نظام تناضح عكسي تقريبًا.

ماء المنتج (الإخراج)

الماء المنتج هو الأول من مخرجات النظاموهو الهدف الرئيسي لنظام التناضح العكسي لديك: إنتاج المياه النقية. عادةً ما يكون نظام التناضح العكسي الذي يعمل بشكل جيد قادرًا على إزالة حوالي 90٪ من المكونات غير المرغوب فيها من مياه الصنبور الشائعة.

للتأكد من أن نظام التناضح العكسي لديك فعال ، فمن الجيد أن تختبر بانتظام أن مياه المنتج تقع ضمن معايير محددة. يمكن القيام بذلك باستخدام عدة مجموعات أو أجهزة استشعار.

مجموع المواد الصلبة الذائبة (TDS) متر أو عامستعمل مجموعة الصلابة (GH) على تحليل جودة مياه المنتج وإخبارك ما إذا كان النظام يعمل بشكل صحيح. يجب أن تكون المواد الصلبة الذائبة في نظام RO الذي يتم صيانته جيدًا حوالي 10 جزء في المليون أو أقل ويجب أن تكون درجة العسر العامة لمياه المنتج صفرًا تمامًا.

مياه الصرف الصحي (المخرجات)

هذا هو مكون الإخراج الثاني للتناضح العكسييحتوي على الماء مع جميع المواد المذابة المنفصلة التي لا تريدها في حوض السمك الخاص بك. يحتوي الناتج النموذجي لمياه الصرف الصحي على مستويات أعلى من النترات والفوسفات والمعادن (مثل الرصاص والزئبق والنحاس) والمبيدات الحشرية ومنتجات تفكيك المبيدات أكثر مما تجده في مياه الصنبور العادية.

يمكن استخدام مياه الصرف الصحي للنباتات المنزلية ، من أجل الخاص بكالحديقة ، أو الدفيئة الخاصة بك لأن النباتات تستجيب جيدًا للنترات والفوسفات ، وهي مغذيات لنمو النبات. ومع ذلك ، يجب أن تدرك أنه إذا كان لديك تركيزات متزايدة من المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي الخاصة بك ، فأنت لا تريد استخدام تلك المياه في النباتات الغذائية.

ماذا يفعل نظام RO للدبابات

لنكون موجزًا ​​، فإن نظام RO الجيد يزيل الذوبانالمكونات من مصدر المياه التي يمكن أن يكون لها آثار ضارة على النباتات والكائنات المائية. في بعض الحالات ، قد يؤدي عدم إزالة هذه المواد المذابة إلى تسمم حيواناتك وقتل الحياة في حوضك.

يمكن لأنظمة التناضح العكسي إزالة المبالغ الزائدة بشكل فعالمن الكلور والفلورايد والزرنيخ والبنزين والكالسيوم والمغنيسيوم والرصاص والزئبق والنحاس ومبيدات الآفات والعديد من المواد الصلبة العضوية الأخرى. تعد إزالة هذه المواد المذابة مثالية لصحة أي حوض مائي ولكنها في الواقع جزء غير قابل للتفاوض من أي حوض مائي بالمياه المالحة.

صحيح أن بعض المكونات التي تمت إزالتها هيمفيد للنباتات المائية (مثل النترات والفوسفات) ، ولكن غالبًا ما يتم تجديد هذه المكونات الغذائية في مياه الخزان بواسطة الحيوانات الموجودة في الحوض (الأسماك والمحار والقواقع ، إلخ).

دعونا نفحص جميع التغييرات الكيميائية التي يفرضها نظام التناضح العكسي على المياه المعالجة وما تفعله إزالة هذه المواد المذابة لحوض السمك الخاص بك.

تصلب الماء

تقلل أنظمة التناضح العكسي عسر الماء عن طريق إزالة عاليةمستويات الكالسيوم والمغنيسيوم من مصدر المياه العادي. يمكن أن تتفاعل هذه العناصر مع العديد من الأنظمة البيولوجية والمواد الخاملة أيضًا ، مما يترك قشورًا تستمر دوريًا في إعادة إذابة الكالسيوم والمغنيسيوم مرة أخرى في ماء الخزان.

يمكن أن يؤدي عدم التحكم في عسر الماء إلى حدوث ذلكإن موازنة الأس الهيدروجيني في حوضك نوع من الكابوس. في كل مرة تقوم فيها بضبط درجة الحموضة ، سيؤدي ذلك إما إلى زيادة تراكم الكالسيوم والمغنيسيوم على الرواسب الموجودة أو زيادة تحرير أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم من تلك الرواسب.

والنتيجة هي أنك ستكون باستمرارتطارد ذيلك في محاولة لتحقيق نقطة التحديد المرغوبة لدرجة الحموضة في الخزان. بالإضافة إلى هذه المشكلة ، فإن بعض أنواع الأسماك أكثر حساسية لمستويات الكالسيوم والمغنيسيوم المرتفعة من الأنواع الأخرى.

الأسماك الاستوائية من غابات الأمازون المطيرة ، مثللا تنجو جيدًا أو تتكاثر في الماء العسر كسمكة ملائكية ورقية. في المقابل ، هناك العديد من الأنواع التي تتحمل الماء العسر مثل أسماك الغابي ، والسيوف ، وآرتشر وأنواع المياه العذبة الأخرى.

هذه مجرد عينة موجزة ويجب عليك القيام بهاواجبك المنزلي أو استشر أخصائي أحواض السمك إذا كنت بحاجة إلى معرفة التفاصيل الخاصة بالمتطلبات البيئية للكائن الحي الذي تنوي وضعه في حوضك. لتلخيص ذلك ، يوفر لك التحكم في عسر الماء نطاقًا أوسع من الكائنات الحية التي يمكنك استضافتها في حوض السمك الخاص بك.

النترات

النترات (NO3-) ، وكذلك النتريت (NO2-) ، هي جزيئات النيتروجين والأكسجين التي يمكن أن توجدبشكل مستقل مثل الأيونات أو مرتبطة بجزيئات أكبر كمجموعات وظيفية. إنها نتاج أنظمة بيولوجية حيوانية ، على الرغم من أنها يمكن أن تتشكل أيضًا في الهواء من خلال طاقات البلازما الناتجة عن البرق أثناء العواصف الرعدية.

في الحيوانات ، هذه المركبات النيتروجينية هيمنتجات تفاعلات نزع الأمين التي هي خطوات في عملية التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية المشتقة من استهلاك البروتينات. تنتج تفاعلات التحويل التي تحدث أحماض كيتو ، والتي يمكن أن تدخل في دورة كريب وتوفر الطاقة للخلايا.

المنتجات الثانوية النيتروجينية لهذه العملية هي نفاياتالمنتجات ويتم التخلص منها. اعتمادًا على الحيوان وتحدياته المائية ، يتم تحويل المركبات النيتروجينية إلى أمونيا أو بول أو حمض البوليك ويتم إطلاقها من خلال التبول والتغوط. في البيئة ، تقوم البكتيريا الآزوتية بتفكيك هذه النفايات إلى نترات ونتريت ، والتي عادة ما تستهلكها النباتات كمغذيات.

في مصدر المياه ، مثل ماء الصنبور ، الوجودمن هذه المواد الكيميائية عادة ما تكون بشرية المنشأ نتيجة الاستخدام الزائد للأسمدة والجريان السطحي الزراعي لمصادر المياه العذبة مثل الجداول والأنهار والبحيرات. فيما يتعلق بتأثيراتها على أنظمة أحواض السمك ، إذا لم يتم التحكم فيها ، فإن أحواض المياه العذبة تتحمل إلى حد ما المستويات المعتدلة من النترات (الحد الأعلى 40 جزء في المليون) ، في حين أن أحواض المياه المالحة غير متسامحة على الإطلاق (الحد الأعلى من 0.25 جزء في المليون).

حيث ستتراكم النترات في خزان الوقودمن خلال تكسير بول الأسماك والبراز ويجب تصفيتها من مياه الخزان ، بدءًا من المستويات المنخفضة من النترات في مصدر المياه المفلترة ، مما يوفر لك بعض الحرية في الحفاظ على كيمياء الحوض. بالإضافة إلى نظام التناضح العكسي والتنظيف المنتظم للخزان ، فإن وضع نباتات أو مواد معينة في بيئة الخزان يمكن أن يساعدك في التحكم في مستويات النترات.

الرمل الحي والصخور الحية التي تحتوي على الآزوتالبكتيريا ، سوف تقلل من مستويات نترات الخزان. كما أن نباتات المنغروف بارعة جدًا في تناول النترات واستخدامها كمغذيات للنمو ، وبالتالي إنشاء حلقة بيئية في الخزان.

الفوسفات

مستويات عالية من الفوسفات وهو نباتالمغذيات ، يمكن أن تسبب تكاثر الطحالب في خزاناتك. في النهاية ، سيقلل تكاثر الطحالب من توتر الأكسجين في مياه الخزان من خلال المنافسة ويبدأ في قتل الحياة في الخزان.

بالنسبة لخزانات المياه المالحة ، يجب الحفاظ على مستويات الفوسفات أقل من 0.2 جزء في المليون وإلا ستدمر الطحالب الشعاب المرجانية وتخنق الأسماك والمحار.

سيليكات

يمكن العثور على السيليكات في المياه الجوفية وحتىإذا تمت تصفيته من مصدر المياه ، يتم إذابته أيضًا من الركائز الرملية في الخزان. يمكن أن تكون هذه مصادر تفريخ لنمو الطحالب وغالبًا ما تؤدي إلى تكاثر الطحالب من طحالب الحصى (نوع من الطحالب البنية).

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تقود السيليكاتتكاثر الدياتومات (بعض الأنواع منها الطحالب) التي ترعى الشعاب المرجانية. يقلل نظام التناضح العكسي من ضغوط تراكم السيليكات الكلية على خزان الحوض.