Renseteknologier i vannrensesystemer

Vann - laboratoriets viktigste reagens

For å produsere vann egnet til laboratoriebruk og forsyning av analysemaskiner er vannrensesystemene utstyrt med flere forskjellige renseteknologier som både bryter ned og fjerner urenheter i springvann. Enkelte applikasjoner og analyseteknikker er i dag så sensitive at bruk av riktig vannkvalitet er helt grunnleggende for å oppnå korrekte resultater.

Urenheter i springvann

Råvann/springvann inneholder en rekke urenheter som gjør det uegnet både til generelt laboratoriebruk og til dagens høysensitive analyseteknikker. Hvilke urenheter springvannet inneholder varierer gjerne fra sted til sted og her er en oversikt over hovedtypene.

• Partikulært materiale
• Mikroorganismer og bakterier
• Gasser
• Uorganiske forbindelser
• Organiske forbindelser

Renseteknologier 

Aktivt karbon

Aktivt karbon har et enormt antall små porer i størrelsesområdet 500 – 1000 nm, og til sammen utgjør porene et overflateareal på ca. 1000 m2 pr. gram! Overflaten har en unik evne til å adsorbere organiske urenheter fra vannet, samt til å bryte ned fritt klor og kloraminer (skjer noe saktere) gjennom en katalysereaksjon. I vannrensesystemer blir aktivt karbon brukt i

• Forbehandlingspatroner
• Tankfiltre
• Sluttpoleringspatroner

Forfilter

Et mikrofilter er et effektivt, første forsvarsverk som sørger for å fange/adsorbere suspenderte partikler og enkelte kolloider slik at de ikke kommer inn i selve vannrensesystemet. Et 5-10 mikron forfilter vil sammen med aktivt karbon beskytte omvendt osmosemembranen fra å gå tett. En billig forsikring! For å opprettholde sin funksjon er det nødvendig med regelmessig skifte forfiltre. Hvor ofte avhenger av råvannskvaliteten på stedet.

Omvendt Osmose

Omvendt osmose (RO-Reversed Osmosis) er en teknikk hvor trykk (typisk 4-15 bar) blir benyttet for å presse vann gjennom semipermeable membraner. Membranene er ekstremt fine filtre som effektivt holder tilbake ca. 99 % av urenhetene som finnes i vann. Vannet som har passert den permeable membranen er rent og blir ført videre i vannrensesystemet, mens restvannet/konsentratet går til avløp.
Typisk vil 90 % av ioner, mesteparten av organiske urenheter, nær sagt alt av partikler, bakterier og biomolekyler bli tatt hånd om av RO-membranen. Urenheter med diameter helt ned til < 1 nm blir holdt tilbake av membranen.

Ionebyttere

Ionebytterresiner blir gjerne brukt helt på slutten av renseprosessen - poleringstrinnet. I denne prosessen vil ioner (kationer og anioner) i vannet bytte plass med H+ / OH- ioner i ionebyttermassen. Resultatet av prosessen er ionefritt vann med resistivitet på 18,2 MΩ-cm. Både kation- og anionresiner blir benyttet i vannrensesystemer. Etter en tids bruk vil alle H+ og OH- ionene være byttet ut, og det er på tide å skifte ionebytterpatronen eller å regenerere ionebytterresinen (i anlegg hvor dette er mulig).

I alle ionebytterprosesser er det fare for at ioner som er svakt bundet blir eluert i det rene vannet når resinen er tilnærmet oppbrukt/mettet. Dette kan være tilfellet selv om resistiviteten fortsatt viser 18,2 MΩ-cm. For å hindre at det rene vannet blir forurenset med uønskede ioner bruker ELGA sin patenterte PureSure® teknologi i vannrensesystemene.

PureSure® består av en dobbel rensepatron med integrert monitoreringssystem. Når vannet passerer gjennom første rensepatron kan enkelte organiske komponenter og silika bli frigitt, disse urenhetene vil imidlertid bli fjernet når vannet passerer patron nummer to. Med PureSure® er optimal renhet på vannet sikret, rensepakkens brukstid vil være lengre og du blir varslet når det er på tide å skifte patroner.

Ultrafiolett lys

UV-lys blir brukt i vannrensesystemer for å inaktivere og bryte ned mikroorganismer, samt til foto-oksidasjon av organiske urenheter. Under prosessen blir det dannet polare og ioniserte komponenter, og disse lar seg effektivt fjerne av ionebyttere. I et vannrensesystem er UV-lys og en ionebytter gjerne plassert i resirkuleringssløyfen til tanken. Vann med TOC på <5 ppb og bakterieinnhold < 1 CFU/ml er resultatet fra systemer utstyrt denne teknologien.

Filtrering

Ultrafiltrering er en eksellent teknologi for å oppnå ultrarent vann med tanke på innhold av partikler, bakterier og pyrogener. Sub-mikron filtre (1-200 nm) har porestørrelser mindre enn mål-partiklene og de fjerner bakterier (levende og døde), kolloider, ensymer, endotoksiner og partikulært materiale.
I vannrensesystemer blir sub-mikron plassert helt i slutten av renseprosessen, i selve poleringstrinnet eller ute i selve tappepunktet (Point Of Use filter). For denne type filtre er regelmessig vedlikehold helt nødvendig.