水槽内の逆浸透

逆浸透（RO）システムは、海水水族館システムに不可欠なコンポーネントです。そうでない場合、逆浸透（RO）システムがないと機能しません。

ROシステムは淡水にとっても重要です水族館も、特に大きな水槽の場合はそうです。優れたROシステムは、適切な水化学、pHを維持し、魚の正しい浸透圧を確立するのに役立ちます（この最後の理由は、海水魚を淡水タンクに入れることができない理由です。細胞がブームになります）。

ここでは、あなたができる水質を確認しますROシステムに期待し、タンクとそのコンポーネントに対して何をするか、そして適切に稼働させて機能パラメータ内に維持する方法を詳しく説明します。

逆浸透（RO）とは何ですか？

ROシステムは、サイズ制限または帯電状態に基づいて溶質が選択的に通過できるようにする半透膜（微視的ふるいなど）に圧力をかけ、生成水から溶質を除去します。溶質とは、溶媒である水に自由に溶解するものです。

すべて自然な水源にはさまざまなものが含まれています金属イオン、非金属イオン、およびいくつかの多原子イオン。イオンは、電荷を帯びる原子または分子（類似または非類似の原子の集合体）の状態です。

これは、加算または損失のいずれかによって発生します原子または分子の電子雲への電子の結合。電子は、原子核の周りに軌道を形成する負に帯電した基本粒子です。

電子はまた、原子間で共有されます分子であり、原子軌道のハイブリッド（マージ）バージョンを形成できます。実際には、電子粒子が雲に真に追加されることはありません。そのため、「雲」と呼ばれています。

実際に起こることは、転送または損失です雲へのエネルギーと真の電子は、それらが測定（観測）されるまで実際には存在しません。これは、粒子と波動の二重性と呼ばれる定理の一部であり、たとえば、電子や光子などの基本的な粒子は、波のような特性または粒子のような振る舞いのいずれかを示すことができますが、両方を同時に示すことはできません。

ROシステムのパーツは何ですか？

ROシステムはいくつかの部分で構成されています生産水からイオンを選択的に除去することにより、より高品質の水を実現するために協力して作業します。これは、魚にとって化学的に好ましい環境を維持するためにも、浸透圧的に適切な環境を確立するためにも非常に重要です（詳細は以下を参照）。

膜

部分的にあるROシステムの膜透過性（半透性）は、システム全体の心臓部です。これは、水を通過させ、一部の溶質を選択的に通過させる一種の微分子ふるいです。膜を通過できる溶質は、膜内のポートが膜を通過するのに十分小さいか、膜を通過できる電荷を持っているため、通過します。

その他の高電荷イオン（二価イオンなど、膜が損傷していない限り、電荷が2つまたは2つ少ない）は通過が制限されます。そのため、膜には寿命があり、違反があった場合、または膜への制限された溶質結合のレベルによって水と溶質の自由な通過が大幅に減少した場合は、定期的に交換する必要があります。

に対応するように構築されている一部のROシステムより大きな水ろ過量では、複数の膜層が使用されます。 ROシステムのすべての消耗部品の中で、膜は通常最も高価な部品です。

プレフィルターシステム

RO膜は少し高価になる可能性があるため、プレフィルトレーションシステムを使用すると、製品の水から高濃度の溶質をろ過する必要がないように保護できます。プレフィルターは、硬水源に通常見られる粗粒子状物質と溶質を除去できます。

これらのプレフィルターシステムは、上流に配置されますメインのRO膜カートリッジであり、いくつかのタイプで構成されており、多くの場合、組み合わせて使用​​して、かなりきれいな膜前水を生成します。一般的なプレフィルターコンポーネントは、活性炭カラムです。

活性炭には多数の結合部位がありますその表面は、水中のさまざまな化学物質やイオン溶質を吸収します。原水に大量の粒子状物質が含まれている場合、活性炭カートリッジに水を供給する前に粒子を除去するために、砂フィルターが選択されることがよくあります。

になっている別の人気のあるプレフィルターオプション不織布ポリマーの繊維で成形中に射出される特殊なポリプロピレンシリンダーが導入されて以来、より広く使用されています。これらのポリプロピレンカラムは基本的に5ミクロンのフィルターシステムですが、ほとんどのRO膜は0.0005ミクロンの範囲で動作します（水族館のほとんどのROシステムは0001ミクロンのRO膜を使用します）。

圧力計

誤って吹き飛ばさないように注意してください高価なRO膜はある意味重要であり、これは圧力計を取り付けることで確実になります。ゲージを使用すると、システムの流量を膜の最適なパラメータに調整し、システムに過大または過小の圧力がかかっているかどうかを知ることができます。

小規模なアプリケーション向けの既製のROシステムには、圧力計が付属していないものがあります。ただし、ゲージはシステムに簡単に後付けできます。これは、私たちが強くお勧めするコンポーネントです。

フローリストリクター

フローリストリクターは、水を調整し、システム性能を最適化し、RO膜カートリッジを損傷から保護します。フローリストリクターは、R​​Oシステムで最適なパフォーマンスを実現するための正しい内圧に達するまで、流入する水の流れを制限する一種のチェックバルブです。

過圧が発生した場合、流量制限器RO膜カートリッジコンパートメント内のピーク内圧を維持し、過剰な流入水を迂回させてシステムを廃水出口にバイパスできるようにします。

フラッシュバルブ

フラッシュバルブにより、水は流れをバイパスできます大きな堆積物を膜システムから逆洗できるようにするリストリクター。これは、膜の寿命を延ばし、損傷を与える材料がその表面に閉じ込められるのを防ぐのに役立ちます。

ほとんどのROシステムにはフラッシュバルブがありませんが、これらは個別に購入して、ほぼすべての逆浸透システムに後付けすることができます。

製品水（出力）

生成水は、2つのシステム出力の最初のものですROシステムの主な目的は精製水の生産です。正常に機能しているROシステムは、通常、一般的な水道水から不要なコンポーネントの約90％を除去できます。

ROシステムが効率的であることを確認するには、製品の水が指定されたパラメーター内にあることを定期的にテストすることをお勧めします。これは、いくつかのキットまたはセンサーを使用して実行できます。

総溶解固形物（TDS）メーターまたは一般硬度（GH）キットは、製品の水の水質を分析し、システムが正常に機能しているかどうかを示します。手入れの行き届いたROシステムの溶解固形物は約10ppm以下であり、製品水の一般的な硬度は正確にゼロである必要があります。

廃水（アウトプット）

これはROの2番目の出力コンポーネントですシステムとあなたがあなたの水族館に望まなかったすべての分離された溶質を含む水が含まれています。典型的な廃水排出量には、通常の水道水よりも高レベルの硝酸塩、リン酸塩、金属（鉛、水銀、銅など）、農薬、および農薬分解生成物が含まれています。

廃水はあなたのために、観葉植物に使用することができます植物は植物の成長栄養素である硝酸塩とリン酸塩によく反応するので、庭、またはあなたの温室。ただし、廃水中の重金属の濃度が高くなっている場合は、その水を食品工場で使用したくないことに注意してください。

ROシステムがタンクに対して行うこと

簡単に言えば、優れたROシステムは可溶性を除去します水生植物や生物に有害な影響を与える可能性のある原水からの成分。場合によっては、これらの溶質を除去しないと、動物が中毒になり、タンク内の生命が失われる可能性があります。

ROシステムは効果的に過剰量を取り除くことができます塩素、フッ化物、ヒ素、ベンゼン、カルシウム、マグネシウム、鉛、水銀、銅、農薬、および他の多くの有機固体の。これらの溶質の除去は、あらゆる水族館の健康にとって理想的ですが、実際にはあらゆる海水水族館の交渉不可能な部分です。

一部の削除されたコンポーネントが水生植物（すなわち、硝酸塩およびリン酸塩）にとって有益ですが、これらの栄養成分は、多くの場合、水槽内の動物（魚、甲殻類、カタツムリなど）によって水槽の水に補充されます。

ROシステムが処理水に与えるすべての化学変化と、これらの溶質の除去が水槽にどのような影響を与えるかを調べてみましょう。

水の硬度

ROシステムは、高濃度を除去することで水の硬度を下げます通常の原水からのカルシウムとマグネシウムのレベル。これらの元素は、多くの生物学的システムや不活性物質と反応する可能性があり、カルシウムとマグネシウムをタンクの水に周期的に再溶解し続ける外皮を残します。

水の硬度を制御できないと、タンク内のpHのバランスをとるのは悪夢のようなものです。 pHを調整するたびに、既存の堆積物へのカルシウムとマグネシウムの蓄積が増加するか、それらの堆積物からのカルシウムとマグネシウムイオンの放出が増加します。

その結果、あなたは継続的になりますタンクのpHの望ましい設定値を達成しようとして尾を追いかけます。この問題を超えて、魚のいくつかの種は、他の種であるカルシウムとマグネシウムのレベルの上昇に対してより敏感です。

アマゾンの熱帯雨林の熱帯魚などエンゼルフィッシュやディスカスのように、うまく生き残れないか、硬水で繁殖しません。対照的に、グッピー、ソードテール、テッポウウオ、その他の淡水種など、多くの硬水耐性種があります。

これは簡単なサンプルであり、実行する必要があります宿題をするか、水槽に入れる予定の生物の環境要件の詳細を知る必要がある場合は、水族館の専門家に相談してください。要約すると、水の硬度を制御することで、水槽でホストできる生物の範囲が広がります。

硝酸塩

硝酸塩（NO3–）、および亜硝酸塩（NO2–）、存在する可能性のある窒素-酸素分子です独立してイオンとして、または官能基としてより大きな分子に結合します。それらは動物の生物学的システムの産物ですが、雷雨の間に雷から生成されるプラズマエネルギーによって空気中に形成されることもあります。

動物では、これらの窒素化合物はタンパク質の消費に由来するアミノ酸の代謝のステップである脱アミノ化反応の生成物。発生するアミノ基転移反応によりケト酸が生成され、クレブ回路に入り、細胞にエネルギーを供給することができます。

このプロセスの窒素副産物は廃棄物です製品と排除されます。動物とその水の挑戦に応じて、窒素化合物はアンモニア、尿、または尿酸に変換され、排尿（排尿）と排便によって放出されます。環境では、硝化細菌がこれらの廃棄物を硝酸塩と亜硝酸塩に分解します。これらは通常、植物によって栄養素として消費されます。

水道水などの原水では、その存在これらの化学物質のうち、通常は人為的であり、過剰な肥料の使用と、小川、川、湖などの淡水源への農業流出の結果です。水族館システムへの影響に関しては、制御されていない場合、淡水水族館は中程度のレベルの硝酸塩（上限40 ppm）に対してある程度耐性がありますが、塩水水族館は明らかにまったく耐性がありません（上限0.25 ppm）。

硝酸塩があなたのタンクに蓄積するので魚の尿と糞便の分解を通して、タンクの水からろ過する必要があります。ろ過された原水中の低レベルの硝酸塩から始めて、タンクの化学的性質を維持するためのある程度の自由度を提供します。 ROシステムと定期的なタンクの清掃に加えて、特定の植物または材料をタンク環境に配置すると、硝酸塩レベルの制御に役立ちます。

硝化作用を含むライブサンドとライブロックバクテリアは、タンクの硝酸塩レベルを下げます。マングローブ植物はまた、成長栄養素として硝酸塩を吸収して使用することに非常に長けているため、タンク内に生態系ループを作成します。

リン酸塩

植物である高レベルのリン酸塩栄養素は、あなたのタンクに藻類の異常発生を引き起こす可能性があります。最終的に、アオコは競争を通じてタンク水中の酸素分圧を低下させ、タンク内の生命を殺し始めます。

海水タンクの場合、リン酸塩レベルを0.2 ppm未満に維持する必要があります。そうしないと、藻類がサンゴを破壊し、魚介類を窒息させてしまいます。

ケイ酸塩

ケイ酸塩は地下水に含まれています。原水からろ過された場合、タンク内の砂質基質からも溶解します。これらは藻類の成長の産卵源となる可能性があり、多くの場合、砂利藻類（褐藻の一種）からアオコが発生します。

さらに、ケイ酸塩はサンゴをかすめる珪藻（一部の種は藻類）の増殖。 ROシステムは、水槽の全体的なケイ酸塩蓄積圧力を低減します。