Wat beschadigt een RO-membraan: chloor, kalk, sediment en lage druk

Een RO-membraan slijt zelden zomaar vanzelf. In vrijwel alle gevallen waarin de waterproductie afneemt of de TDS-waarde op het display begint te stijgen, heeft een van vier dingen het membraan bereikt: vrij chloor dat eerder in het systeem niet is verwijderd, hardheidsmineralen die kalkafzetting op het oppervlak hebben veroorzaakt, sediment of een bacteriële laag die het membraan heeft vervuild, of voedingsomstandigheden, druk, temperatuur of droog draaien buiten de grenzen waarvoor het systeem is ontworpen. Het is belangrijker om het symptoom goed te interpreteren en eerst na te gaan of het voorfilter van fase 1 de oorzaak is, dan om naar een oorzaak te gissen.

• Vrij chloor oxideert de dunne polyamidelaag van het membraan rechtstreeks. Zodra die schade is ontstaan, is ze onomkeerbaar.
• Kalkaanslag en sediment hopen zich geleidelijker op en concentreren zich meestal aan de concentraatzijde van het membraan, in plaats van meteen over het hele oppervlak.
• Een knipperende PPC-indicator van fase 1 maakt het voorfilter verdacht voordat het membraan zelf de schuld krijgt.
• De cartridge van fase 1 op tijd vervangen en het systeem op behandeld leidingwater laten werken zijn de twee gewoonten die het membraan week na week beschermen.

Waarom een stijgende TDS-waarde of lagere doorstroming niet automatisch betekent dat het membraan kapot is

Een TDS-waarde die in een paar weken met enkele punten stijgt, vertelt iets anders dan een waarde die van de ene op de andere dag omhoogschiet. Hetzelfde geldt voor de waterproductie: water dat geleidelijk steeds langzamer stroomt, wijst op iets anders dan water dat bijna helemaal stopt. Controleer, voordat je ervan uitgaat dat het membraan zelf defect is, de PPC-indicator van fase 1 op het display. Deze knippert rood zodra de cartridge nog minder dan vijf procent van zijn levensduur over heeft en brandt continu rood wanneer vervanging nodig is. Dat ene signaal maakt duidelijk of het voorfilter de oorzaak is, voordat je verder zoekt.

Hoe een versleten membraan eruitziet

Een membraan dat zijn vermogen om opgeloste stoffen tegen te houden daadwerkelijk heeft verloren, produceert water met een TDS-waarde die blijft stijgen, zelfs direct na vervanging van de cartridge van fase 1. De oorzaak zit dan namelijk na die cartridge. Ook kan de waterproductie afnemen doordat het effectieve oppervlak van het membraan door vervuiling of kalkafzetting kleiner wordt. Let op een TDS-waarde die niet daalt nadat de sediment- en koolstoffase is vernieuwd.

Hoe een verstopt voorfilter eruitziet

Een opgebruikte PPC-cartridge merk je vooral aan de lagere doorstroming bij de kraan. De sedimentlaag beperkt namelijk de hoeveelheid water die het membraan überhaupt bereikt. De TDS-waarde ligt meestal dichter bij normaal, omdat het membraan zelf niet is aangetast. Als een nieuwe cartridge van fase 1 zowel de doorstroming als de TDS-waarde herstelt, was het membraan nooit het probleem. Blijven de symptomen aanhouden, dan is het membraan van fase 2 zelf het volgende onderdeel dat je kunt controleren.

Chloor beschadigt het membraan het snelst

Dunne-filmcomposietmembranen, het type dat in de RO600 wordt gebruikt, bevatten een polyamidelaag die bij contact wordt aangetast door vrij chloor. Gedocumenteerde tests van deze membraanchemie beschrijven het schadepatroon als een aanvankelijke afname van de doorstroming, gevolgd door een toenemende zoutdoorlaatbaarheid: het membraan produceert eerst minder water en laat daarna meer opgeloste stoffen door, in plaats van in één keer uit te vallen (bron: WaterWorld, over het beschermen van RO-membranen tegen chloorschade). Volgens diezelfde bron is de schade onomkeerbaar zodra ze ontstaat. Daarom combineert de eerste fase van de RO600 een koolstofblok met een sedimentlaag: chloor verwijderen voordat het voedingswater het membraan bereikt, is het doel van de koolstoffase aan het begin van het systeem. Dit wordt uitgebreider besproken in waarom een RO-systeem nog steeds een koolstoffase nodig heeft. Een voorfiltercartridge die langer meegaat dan het aanbevolen vervangingsinterval, stopt ongemerkt met die taak, lang voordat de indicator begint te knipperen.

Kalkaanslag bouwt zich geleidelijk op, in een ander tempo

Kalkaanslag ontstaat wanneer calcium of magnesium, en minder vaak barium of strontium, samen met bicarbonaat of sulfaat in het voedingswater aanwezig zijn (bron: Water Research Center, over vervuiling bij omgekeerde osmose). In tegenstelling tot chloorschade concentreert kalk zich aan de concentraatzijde van het membraan. Mineralen die aan de concentraatzijde achterblijven, worden steeds geconcentreerder naarmate het resterende water naar de afvoer wordt geleid. De verhouding van 2:1 tussen zuiver water en afvoerwater van de RO600 bepaalt hoeveel concentratie er optreedt voordat die afvoerstroom de mineralen afvoert. Kalkaanslag leidt doorgaans over een periode van maanden tot een geleidelijke afname van de waterproductie, in plaats van de scherpere daling van de afwijzing van opgeloste stoffen die chloor veroorzaakt. Dit hangt samen met de chemische samenstelling van het voedingswater zelf, niet met de manier waarop het systeem is gebruikt.

Sediment en biologische vervuiling verstoppen het membraanoppervlak

Roestschilfers uit leidingen, slib en andere deeltjes die een opgebruikt of ontbrekend voorfilter passeren, zetten zich af op het membraanoppervlak en beperken de doorstroming fysiek. Hetzelfde gebeurt met een bacteriële biofilm wanneer water lang genoeg onbehandeld blijft staan om die te laten ontstaan (bron: Water Research Center, over vervuiling bij omgekeerde osmose). Spiraalgewonden membranen, de constructie die in huishoudelijke RO-systemen wordt gebruikt, kunnen niet worden teruggespoeld of met lucht worden gereinigd zoals sommige andere filtermedia. Materiaal dat het oppervlak vervuilt, blijft er dus doorgaans zitten (bron: Wikipedia, over voorbehandeling bij omgekeerde osmose). Dat is de belangrijkste reden waarom de sedimentlaag en het koolstofblok van de cartridge van fase 1 belangrijk zijn, zelfs als het water goed smaakt: ze vangen deeltjes en organismen op voordat die een onderdeel van het systeem bereiken die niet op dezelfde manier kunnen worden gereinigd.

Voedingsdruk en wateromstandigheden buiten het opgegeven bereik

De RO600 is ontworpen voor een voedingsdruk van 1,4 tot 5,5 bar en koud, behandeld leidingwater van 4 tot 38 °C. Werken ver buiten dat bereik is een probleem met de kwaliteit van het voedingswater, geen belasting die het membraan onbeperkt kan opvangen. Een lage voedingsdruk leidt vooral tot minder waterproductie en een minder efficiënte verhouding tussen permeaat en concentraat, niet tot hetzelfde soort oppervlakteschade als door chloor of kalk. Een boosterpomp die draait zonder watertoevoer is in de eerste plaats een probleem met de pomp. De instructies in de handleiding voor het aansluiten van de toevoerleiding en het controleren van de watertoevoer voorkomen die situatie; dit artikel gaat daar niet verder op in.

Wat het membraan in de praktijk beschermt

Van alles wat hier is besproken, is het op tijd vervangen van de cartridge van fase 1 de gewoonte waar je zelf volledige controle over hebt. Vervang deze ongeveer elke zes maanden of na ongeveer 1.700 tot 1.900 liter, voordat het koolstofblok geen chloor meer verwijdert en de sedimentlaag geen deeltjes meer opvangt.

Het systeem op behandeld leidingwater laten werken in plaats van op onbehandeld bron- of oppervlaktewater is minstens zo belangrijk, omdat de chemische samenstelling van dat voedingswater de basis vormt voor het ontwerp van het membraan en het voorfilter. Lees of je een RO-membraan kunt reinigen voor meer informatie over de vraag of reinigen of vervangen verstandiger is wanneer deze symptomen optreden. Als je liever een vervangingsschema volgt dan op symptomen reageert zodra ze zich voordoen, legt hoe vaak je het membraan en de andere filters moet vervangen dat per fase uit. En als het probleem niets met het membraan te maken blijkt te hebben, bijvoorbeeld een lekkage, een vreemde smaak of een probleem met de doorstroming elders in het systeem, behandelt de uitgebreidere gids voor het oplossen van problemen met omgekeerde-osmosesystemen die onderwerpen. Wie eerst de basis van omgekeerde osmose wil begrijpen voordat die membraanschade gaat opsporen, kan beginnen met de complete uitleg over omgekeerde osmose. En wie vooral wil weten wat de TDS-waarde zelf betekent, in plaats van waarom die is veranderd, kan beter terecht bij de aparte gids over TDS-waarden.