Umkehrosmose – hocheffizientes Membranverfahren zur Wasseraufbereitung
Die Umkehrosmose ist ein modernes Verfahren zur Wasseraufbereitung, das mithilfe halbdurchlässiger Membranen Verunreinigungen effektiv entfernt. Dabei wird Wasser unter Druck durch die Membran gepresst, wodurch Salze und Schadstoffe zurückgehalten werden.
1. Was ist Umkehrosmose?
Die Umkehrosmose ist die technologische Umkehrung des natürlichen Osmoseprozesses. Dabei trennt eine semipermeable (halbdurchlässige) Membran Flüssigkeiten mit unterschiedlichem Salzgehalt voneinander. Durch Anlegen von Druck wird Wasser von der Seite mit hohem Salzgehalt auf die Seite mit niedrigem Salzgehalt gedrückt.
2. Funktionsweise und Komponenten
Das so gewonnene, nahezu salzfreie Wasser wird Permeat genannt und in einem Behälter aufgefangen. Das zurückbleibende Konzentrat oder Retentat enthält die angereicherten Salze und wird meist verworfen oder anderweitig genutzt. Umkehrosmoseanlagen bestehen aus mehreren Membranen, einer Hochdruckpumpe sowie einer Steuerungseinheit.
3. Salzrückhalt und Leistungsfähigkeit
Die Salzrückhaltung variiert je nach Membrantyp und Hersteller zwischen 92,0 % und 99,7 %. Ein 100%iger Rückhalt ist aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht möglich, da besonders einwertige Ionen in geringen Mengen in das Permeat gelangen können.
4. Schutz und Voraufbereitung der Membranen
Um die Membranen vor Schäden zu schützen, ist eine sorgfältige Vorbehandlung des Speisewassers notwendig. Häufig führen Karbonate und Sulfate zu einem sogenannten „Verblocken“ der Membran. Enthärtungsanlagen entfernen solche Härtebestandteile, die durch ein Resthärtekontrollgerät überwacht werden. Zudem sorgen Feinfilter und bei chloriertem Wasser Aktivkohlefilter für die Entfernung von Kolloiden, biologischen Substanzen und Partikeln.
5. Betrieb und Effizienz
Das Permeat verlässt die Membran meist druckfrei und wird in einem keimdicht verschlossenen Behälter gesammelt. Da der Druck für die Weiterverwendung erhöht werden muss, kommt eine Druckerhöhungspumpe zum Einsatz. Standardanlagen erreichen eine Ausbeute von etwa 75 %, die durch spezielle Retentataufbereitung auf bis zu 92-94 % gesteigert werden kann.
6. Fazit
Umkehrosmoseanlagen sind heute eine der wichtigsten und effektivsten Membranverfahren zur Wasseraufbereitung. Durch kontinuierliche Pflege und Voraufbereitung der Membranen gewährleisten sie eine hohe Wasserqualität und sind unverzichtbar für viele industrielle und private Anwendungen.