DuPont FilmTec 75 GPD vs 100 GPD: att välja rätt RO-membran

Inledning

Ett omvänd osmos-deioniseringssystem är en kombination av fyra olika filtertyper som tillsammans producerar ultrapart vatten, vanligen beskrivet som vatten med noll TDS eftersom det mäter noll lösta ämnen på en TDS-mätare. Membranet i den vita behållaren är den del som utför merparten av arbetet, och det är den enda komponenten som är värd att välja med omsorg.

Två membran står i centrum för det mesta av uppmärksamheten inom revhållning: DuPont FilmTec 75 GPD och DuPont FilmTec 100 GPD, båda tidigare sålda under namnet Dow. De ser nästan identiska ut, har samma krav på tryck och skiljer sig främst i hur snabbt de producerar vatten. Den skillnaden får följdeffekter på rejektionsgraden, på hur ofta DI-resinet behöver bytas och på hur många gallon avloppsvatten som går i avloppet.

Vad RO-membranet gör i ett RODI-system

Membranet är ett cylindriskt element som, utrullat, egentligen är ett platt ark av tunnfilmkomposit. Dess porer är tillräckligt små för att i huvudsak bara små vattenmolekyler ska passera, medan större föroreningsmolekyler lämnas kvar och spolas bort med avloppsvattnet. Det är hushållets vattentryck som pressar vattenmolekylerna genom porerna.

På egen hand tar ett membran under optimala förhållanden bort ungefär 96 till 99 procent av de lösta ämnena i vattnet. Om kranvattnet i ett hem mäter 100 TDS hamnar vattnet som lämnar membranet vanligtvis någonstans mellan 1 och 4 TDS. Allt som tar sig igenom måste ändå avlägsnas av DI-resinet nedströms, vilket är varför rejektionsprocenten betyder mer än den först verkar.

Membranets livslängd är vanligtvis omkring tre år, men den siffran beror helt på vad som kommer före det. Utan sediment- och kolförfilter presterar ett membran dåligt och åldras snabbt, vilket är varför det aldrig säljs eller används som ett fristående filter. Förfiltren finns för att skydda membranet, och membranet finns för att skydda DI-resinet.

DuPont FilmTec 75 GPD: referenspunkten för rejektion

Den praktiska tumregeln för de flesta revsetup är ett enda membran på 75 gallon per dag, och DuPont FilmTec 75 GPD är den referenspunkt som rekommendationen bygger på. Under idealiska förhållanden täcker 75 gallon per dag med marginal vattenbehovet hos de flesta revhållare, och detta membran har den högsta rejektionsgraden i familjen, upp till 99 procent.

Det är konstruerat för typiskt hushållsvattentryck, med cirka 50 PSI som krävs för att fungera korrekt. Vid det trycket producerar ett 75 GPD-membran nära sin angivna kapacitet, vilket motsvarar ungefär tre gallon i timmen. Det är inte snabbt. En normal dag är det mer än tillräckligt, och de enstaka dagar då ett stort vattenbyte planeras är det värt att planera runt.

DuPont FilmTec 100 GPD: högre hastighet, något lägre rejektion

Versionen på 100 gallon per dag är samma konstruktion som pressas lite hårdare. Den tillför ungefär en gallon i timmen, eller omkring 25 gallon per dag, och den förväntar sig fortfarande cirka 50 PSI, så de flesta hem kan köra den utan att lägga till en boosterpump.

Avvägningen är mätbar. Rejektionsgraden sjunker vanligtvis med ungefär en procentenhet, och varje punkt som slipper igenom blir arbete för DI-resinet. Med ganska rent källvatten kan det innebära ett extra resinbyte per år. Med vatten med mycket högt TDS kan det innebära tre eller fyra extra patronbyten per år, vilket sammanlagt blir någonstans mellan 15 och 60 dollar årligen. Den kostnaden är värd att vägas ärligt mot värdet av den extra hastigheten i ett system som kanske bara körs en gång i veckan.

För många revhållare är kalkylen enkel: om produktionshastigheten aldrig har varit en frustration är det extra flödet inte värt den extra resinförbrukningen. Om det ingår i rutinen att regelbundet fylla en stor behållare förändrar den extra gallonen i timmen hur hela systemet känns att leva med.

Hur vattentrycket formar membrans prestanda

Trycket är den enskilt viktigaste faktorn för membrans prestanda och påverkar både vattenkvaliteten och produktionshastigheten. Både DuPont FilmTec-membranen på 75 och 100 gallon per dag är konstruerade för typisk hemanvändning och kräver cirka 50 PSI. De flesta hushålls vattenförsörjning ligger någonstans i intervallet 40 till 60 PSI, vilket placerar dem i användbart territorium utan modifiering.

De snabbare membranen på 150 gallon per dag är en annan sak. De behöver i allmänhet cirka 65 PSI för optimal prestanda, vilket ligger över vad de flesta hem levererar, så en boosterpump är ofta en del av planen och kan lägga till 100 till 200 dollar på kostnaden för att driva systemet.

Uppmätt prestanda över ett tryckintervall visar hur brant kurvan är. Ett 75 GPD-membran som kördes vid 10 PSI avvisade bara omkring 87 procent av de lösta ämnena och producerade runt nio gallon per dag, nära sex koppar i timmen. Vid 30 PSI nådde rejektionen 96 procent och produktionen steg till omkring 37 gallon per dag. Vid 50 PSI var rejektionen runt 98 procent och produktionen nära den angivna kapaciteten på 69 gallon per dag. Vid 70 PSI nådde den ungefär 98,5 procents rejektion och 96 gallon per dag, och vid 90 PSI närmade sig produktionen 120 gallon per dag, nästan dubbelt den angivna siffran.

Rejektionsgraden får också följdeffekter nedströms. Att gå från 1 TDS till 2 TDS i membrans produktvatten fördubblar DI-resinets förbrukning, så ett membran som bara ser marginellt sämre ut på papper kan tyst bli det dyrare att äga.

Två membran i serie: konfigurationen som sparar vatten

Det finns ett annat sätt att öka flödet som inte kostar något i rejektion. Två membran kan köras i serie i ett och samma system, där avloppsvattnet från det första membranet leds in i det andra i stället för att gå i avloppet. Detta kallas vanligen den så kallade water saver-konfigurationen, och den halverar i praktiken avloppsvattnet samtidigt som den fördubblar produktionen.

Siffrorna från en verklig uppsättning visar varför det fungerar. Med kommunalt vatten på 95 TDS i kranen producerade ett första membran vatten på 2,16 TDS och omkring 72 gallon per dag, medan koncentratet som lämnade det mätte 126 TDS. Den strömmen på 126 TDS skulle normalt kastas, men ledd in i ett andra membran mätte det kombinerade produktvattnet 2,43 TDS vid 138 gallon per dag. Skillnaden mellan 2,16 och 2,43 TDS är inte betydelsefull på en typisk TDS-mätare.

Det resultatet gör konfigurationen attraktiv, men den är inte rätt svar för alla system. Den tillför kostnad, antingen som en del av den ursprungliga enheten eller som ett uppgraderingskit som kan monteras på nästan vilket system som helst i efterhand. Den är också mindre meningsfull om källvattnet redan är kraftigt belastat, eftersom vatten på runt 500 TDS sliter mer på membrans livslängd och använder lite mer DI-resin för att rena resten.

Det finns en tystare fördel som delvis väger upp dessa invändningar. Sedimentfiltret och kolfiltret hanterar inte signifikant mer vatten i denna konfiguration, ändå producerar systemet ungefär dubbelt så mycket produktvatten, så förfiltren håller nästan dubbelt så länge, omkring 80 procent längre för samma producerade volym. Mellan mindre avloppsvatten och färre filterbyten har uppgraderingen en realistisk chans att betala sig inom ett par filtercykler.

Förfilter och långsiktiga driftkostnader

Nästa mest inflytelserika filter i ett RODI-system är också det billigaste. Sedimentfiltret sitter framför allt annat och kan matchas mot källvattnet och mot hur systemet är konfigurerat, vilket gör det till en enkel plats att finjustera prestandan utan att röra membranet. Bakom det skyddar kolfiltret membranet från klor och andra föroreningar som annars skulle förkorta dess liv.

Eftersom membranet utför det dyra arbetet är allt uppströms i grunden ett beslut om livslängd. Att hålla förfilterstegen i gott skick är vad som gör att ett membran når sin typiska livslängd på tre år i stället för att fallera tidigt, och det är vad som håller rejektionsgraden tillräckligt stabil för att DI-resinet inte ska behöva göra membrans jobb.

Köpråd

Båda membranen här är konstruerade för verkligheten i hushållsvattentryck, vilket är huvudskälet till att alternativen på 75 och 100 gallon per dag förblir standardrekommendationen för de flesta revsystem. Ingen av dem kräver en boosterpump i ett typiskt hem med 40 till 60 PSI, och båda fungerar inom en underhållsrutin som de flesta hobbyister redan följer.

Börja med frågan om hur systemet faktiskt används. Om vattenproduktionen sällan är en flaskhals och prioriteringen är det renaste möjliga vattnet som når DI-steget, är 75 GPD-membranet det raka valet, med familjens högsta rejektion och den lägsta löpande resinkostnaden. Om systemet körs ofta, fyller en stor behållare eller delas mellan flera akvarier, köper 100 GPD-membranet tillbaka meningsfull tid för priset av ungefär en procentenhet i rejektion.

Den extra hastigheten är inte gratis i längden, och kostnaden beror starkt på källvattnet. Revhållare med rent kommunalt vatten kommer knappt att märka skillnaden i resinförbrukning, medan de med brunnsvatten med högt TDS bör förvänta sig påtagligt tätare patronbyten. Att matcha den årliga kostnaden mot hur mycket den extra gallonen i timmen faktiskt är värd är hela beslutet.

Där trycket är lågt är water saver-konfigurationen ofta en bättre uppgradering än ett snabbare membran. Två 75 GPD-membran i serie ökar flödet utan att offra rejektion, halverar avloppsvattnet och förlänger förfiltrens livslängd. Den kostar mer i början, men förbättrar systemet i flera riktningar samtidigt i stället för att byta en fördel mot en annan.

Slutsats

Membranet är filtret som avgör hur bra vattnet är och hur mycket allt annat kostar att underhålla. För de flesta revhållare är DuPont FilmTec 75 GPD den säkraste utgångspunkten: hög rejektion, lång livslängd vid korrekt förfiltrering och en produktion som håller jämna steg med normal användning. 100 GPD-versionen passar bättre för den som har känt sig begränsad av produktionshastigheten och är bekväm med en måttlig ökning av DI-resinets förbrukning. Att välja mellan dem utifrån sitt eget vattentryck och användningsmönster är vad som förvandlar ett bra system till ett som helt enkelt fungerar.