DuPont FilmTec 75 GPD vs 100 GPD: het juiste RO-membraan kiezen

Inleiding

Een omgekeerde osmose-deïonisatiesysteem is een combinatie van vier verschillende filtertypes die samen ultrapuur water produceren, meestal omschreven als water met nul TDS, omdat het op een TDS-meter nul opgeloste stoffen aangeeft. Het membraan in de witte cilinder doet het overgrote deel van dat werk, en dat is het onderdeel dat je zorgvuldig moet kiezen.

Twee membranen krijgen de meeste aandacht in de rifhobby: de DuPont FilmTec 75 GPD en de DuPont FilmTec 100 GPD, beide vroeger verkocht onder de naam Dow. Ze zien er vrijwel identiek uit, hebben dezelfde drukvereisten en verschillen vooral in hoe snel ze water produceren. Dat verschil heeft een uitwerking op het rejectiepercentage, op hoe vaak het DI-hars vervangen moet worden en op hoeveel gallon afvalwater er door de afvoer gaat.

Wat het RO-membraan doet in een RODI-systeem

Het membraan is een cilindrisch element dat, uitgerold, in feite een vlakke plaat thin-film composiet is. De poriën zijn klein genoeg dat vrijwel alleen kleine watermoleculen erdoorheen passeren, terwijl grotere moleculen van verontreinigingen achterblijven en met het afvalwater worden weggespoeld. De waterdruk in huis perst de watermoleculen door die poriën.

Op zichzelf verwijdert een membraan onder optimale omstandigheden ongeveer 96 tot 99 procent van de opgeloste stoffen in het water. Geeft het kraanwater in een huis 100 TDS aan, dan ligt het water dat het membraan verlaat doorgaans tussen 1 en 4 TDS. Wat er toch doorheen komt, moet nog steeds door het DI-hars stroomafwaarts worden verwijderd, en daarom is het rejectiepercentage belangrijker dan het op het eerste gezicht lijkt.

De levensduur van een membraan is meestal ongeveer drie jaar, maar dat cijfer hangt volledig af van wat ervoor zit. Zonder sediment- en koolstofvoorfilters presteert een membraan slecht en veroudert het snel, en daarom wordt het nooit als los filter verkocht of gebruikt. De voorfilters beschermen het membraan, en het membraan beschermt het DI-hars.

DuPont FilmTec 75 GPD: de maatstaf voor rejectie

De praktische vuistregel voor de meeste rifopstellingen is een enkel membraan van 75 gallon per dag, en de DuPont FilmTec 75 GPD is het referentiepunt waarop die aanbeveling is gebouwd. Onder ideale omstandigheden dekt 75 gallon per dag ruimschoots de waterbehoefte van de meeste rifhouders, en dit membraan heeft de hoogste rejectiepercentages van de familie, tot 99 procent.

Het is ontworpen voor de gebruikelijke waterdruk in huis, met ongeveer 50 PSI nodig om goed te werken. Bij die druk levert een 75 GPD-membraan bijna zijn nominale opbrengst, wat neerkomt op ongeveer drie gallon per uur. Dat is niet snel. Op een normale dag is het meer dan voldoende, en op de incidentele dag dat een grote waterverversing gepland staat, is het verstandig eromheen te plannen.

DuPont FilmTec 100 GPD: meer snelheid, iets lagere rejectie

De versie van 100 gallon per dag is hetzelfde ontwerp dat iets harder wordt belast. Hij voegt ongeveer een gallon per uur toe, ofwel zo’n 25 gallon per dag, en verwacht nog steeds rond de 50 PSI, dus de meeste huizen kunnen hem draaien zonder een boosterpomp toe te voegen.

De afweging is meetbaar. Het rejectiepercentage daalt doorgaans met ongeveer één procentpunt, en elk punt dat erdoorheen glipt, is werk voor het DI-hars. Bij redelijk schoon bronwater kan dat één extra harsverversing per jaar betekenen. Bij water met een zeer hoge TDS kan het drie of vier extra cartridgewissels per jaar betekenen, wat neerkomt op 15 tot 60 dollar per jaar. Die kosten zijn het eerlijk afwegen waard tegen de waarde van de extra snelheid in een systeem dat misschien maar één keer per week draait.

Voor veel rifhouders is de rekensom simpel: als de snelheid van de waterproductie nooit een frustratie is geweest, is het extra debiet de extra harsconsumptie niet waard. Als het regelmatig vullen van een groot reservoir deel uitmaakt van de routine, verandert die extra gallon per uur hoe het hele systeem in het gebruik aanvoelt.

Hoe waterdruk de prestaties van het membraan bepaalt

Druk is de belangrijkste factor voor de prestaties van een membraan en beïnvloedt zowel de waterkwaliteit als de productiesnelheid. Zowel de DuPont FilmTec-membranen van 75 als van 100 gallon per dag zijn ontworpen voor normaal huisgebruik en vragen ongeveer 50 PSI. De meeste huisinstallaties zitten tussen 40 en 60 PSI, wat zonder aanpassingen werkbaar is.

De snellere membranen van 150 gallon per dag zijn een ander verhaal. Die hebben doorgaans ongeveer 65 PSI nodig voor optimale prestaties, wat boven wat de meeste huizen leveren ligt, dus een boosterpomp hoort vaak bij het plan en kan 100 tot 200 dollar toevoegen aan de kosten van het draaien van het systeem.

Gemeten prestaties over een drukbereik laten zien hoe steil de curve is. Een 75 GPD-membraan bij 10 PSI verwijderde slechts ongeveer 87 procent van de opgeloste stoffen en produceerde ongeveer negen gallon per dag, bijna zes kopjes per uur. Bij 30 PSI bereikte de rejectie 96 procent en steeg de opbrengst naar ongeveer 37 gallon per dag. Bij 50 PSI was de rejectie ongeveer 98 procent en lag de productie dicht bij de nominale 69 gallon per dag. Bij 70 PSI kwam het uit op ongeveer 98,5 procent rejectie en 96 gallon per dag, en bij 90 PSI naderde de opbrengst 120 gallon per dag, bijna het dubbele van het nominale cijfer.

Het rejectiepercentage stapelt ook stroomafwaarts op. Van 1 TDS naar 2 TDS in het productwater van het membraan verdubbelt het verbruik van DI-hars, dus een membraan dat op papier slechts marginaal slechter lijkt, kan stilletjes het duurdere exemplaar worden om te bezitten.

Twee membranen in serie: de waterbesparende opstelling

Er is een andere manier om het debiet te verhogen die niets kost aan rejectie. Twee membranen kunnen in serie in één systeem worden gezet, waarbij het afvalwater van het eerste membraan naar het tweede gaat in plaats van door de afvoer. Dit wordt meestal de waterbesparende configuratie genoemd, en het halveert effectief het afvalwater terwijl het de opbrengst verdubbelt.

De cijfers uit een echte opstelling laten zien waarom het werkt. Met stadswater van 95 TDS uit de kraan produceerde een eerste membraan water van 2,16 TDS en ongeveer 72 gallon per dag, terwijl het concentraat dat eruit kwam 126 TDS mat. Die stroom van 126 TDS zou normaal worden weggegooid, maar naar een tweede membraan geleid, mat het gecombineerde productwater 2,43 TDS bij 138 gallon per dag. Het verschil tussen 2,16 en 2,43 TDS is niet betekenisvol op een typische TDS-meter.

Dat resultaat maakt de configuratie aantrekkelijk, maar het is niet voor elk systeem het juiste antwoord. Het kost extra, hetzij als onderdeel van het oorspronkelijke toestel, hetzij als upgradekit die achteraf op bijna elk systeem kan worden gemonteerd. Het is ook minder zinvol als het bronwater al zwaar belast is, want water van rond de 500 TDS betekent meer belasting voor de levensduur van het membraan en verbruikt iets meer DI-hars om het restant op te vangen.

Er is een stiller voordeel dat die bezwaren deels compenseert. Het sedimentfilter en het koolstofblok verwerken in deze opstelling niet noemenswaardig meer water, toch produceert het systeem ongeveer het dubbele aan productwater, dus de voorfilters gaan bijna twee keer zo lang mee, ongeveer 80 procent langer voor hetzelfde geproduceerde volume. Tussen minder afvalwater en minder filterwissels heeft de upgrade een reële kans zich binnen een paar filtercycli terug te verdienen.

Voorfilters en kosten op de lange termijn

Het op één na meest bepalende filter in een RODI-systeem is ook het goedkoopste. Het sedimentfilter staat voor alles en kan worden afgestemd op het bronwater en op hoe het systeem is opgebouwd, wat het een gemakkelijke plek maakt om prestaties bij te sturen zonder het membraan aan te raken. Daarachter beschermt het koolstofblok het membraan tegen chloor en andere verontreinigingen die anders de levensduur zouden verkorten.

Omdat het membraan het dure werk doet, is alles stroomopwaarts in feite een beslissing over levensduur. De voorfilterstappen in goede conditie houden is wat een membraan zijn gebruikelijke levensduur van drie jaar laat halen in plaats van vroegtijdig te falen, en het is wat de rejectiepercentages stabiel genoeg houdt zodat het DI-hars niet het werk van het membraan doet.

Koopadvies

Beide membranen hier zijn ontworpen voor de realiteit van waterdruk thuis, en dat is de belangrijkste reden waarom de opties van 75 en 100 gallon per dag de standaardaanbeveling blijven voor de meeste rifsystemen. Geen van beide vraagt een boosterpomp in een typisch huis met 40 tot 60 PSI, en beide passen binnen een onderhoudsroutine die de meeste hobbyisten al volgen.

Begin met de vraag hoe het systeem daadwerkelijk wordt gebruikt. Als waterproductie zelden een knelpunt is en de prioriteit ligt bij het schoonst mogelijke water dat de DI-fase bereikt, is het 75 GPD-membraan de voor de hand liggende keuze, met de hoogste rejectie in de familie en de laagste doorlopende harskosten. Als het systeem vaak draait, een groot reservoir vult of wordt gedeeld over meerdere bakken, koopt het 100 GPD-membraan zinvolle tijd terug voor de prijs van ongeveer één procentpunt rejectie.

Die extra snelheid is op de lange termijn niet gratis, en de kosten hangen sterk af van het bronwater. Rifhouders met schoon gemeentelijk water merken het verschil in harsgebruik nauwelijks, terwijl zij met putwater met hoge TDS duidelijk vaker cartridges zullen moeten wisselen. Die jaarlijkse kosten afzetten tegen hoeveel die extra gallon per uur werkelijk waard is, is de hele beslissing.

Waar de druk laag is, is de waterbesparende configuratie vaak een betere upgrade dan een sneller membraan. Twee 75 GPD-membranen in serie verhogen het debiet zonder rejectie op te offeren, halveren het afvalwater en verlengen de levensduur van de voorfilters. Het kost vooraf meer, maar het verbetert het systeem in meerdere richtingen tegelijk in plaats van het ene voordeel tegen het andere in te ruilen.

Conclusie

Het membraan is het filter dat bepaalt hoe goed het water is en hoeveel het onderhoud van al het andere kost. Voor de meeste rifhouders is de DuPont FilmTec 75 GPD het veiligste startpunt: hoge rejectie, een lange levensduur bij goede voorfiltratie, en een opbrengst die de normale behoeften bijhoudt. De 100 GPD-versie past beter bij iedereen die zich beperkt heeft gevoeld door de productiesnelheid en die een bescheiden toename van het DI-harsverbruik accepteert. Kiezen tussen beide op basis van je eigen waterdruk en gebruikspatroon is wat een goed systeem verandert in een systeem dat gewoon werkt.