Umkehrosmose

Umkehrosmose ist ein physikalisches Verfahren bei dem Wasser mit Druck durch eine RO-Membran (Reverse Osmosis Filter) gepresst wird, die fast nur Wassermoleküle und kleinere Moleküle durch lässt. Es ist das günstigste Verfahren um demineralisiertes (also fast so etwas wie „destilliertes“) Wasser herzustellen. Wenn der Leitungsdruck nicht ausreicht muss eine Druckerhöhungspumpe verwendet werden um die erforderlichen 3 Bar zu erreichen. Die Anlagen machen aus dem Eingangswasser demineralisiertes und höher verkalktes Wasser, das aus 2 Leitungen getrennt aus dem Gerät kommt. Das kalkhaltige Wasser wird verworfen. Dabei wird 90%-98% der Inhaltsstoffe des Eingangswassers (Kalk, Radionukleide, Keime, …) entfernt.

Die osmotische Membran, die nur die Trägerflüssigkeit (Solvent) durchlässt und die gelösten Stoffe (Solute) zurückhält, muss diesen hohen Drücken standhalten können. Wenn der Druckunterschied das osmotische Gefälle mehr als ausgleicht, passen die Solventmoleküle wie bei einem Filter durch die Membran, während die „Verunreinigungsmoleküle“ zurückgehalten werden. Im Gegensatz zu einem klassischen Membranfilter verfügen Osmosemembranen nicht über durchgehende Poren. Vielmehr wandern die Ionen und Moleküle durch die Membran hindurch, indem sie durch das Membranmaterial diffundieren. Das Lösungs-Diffusions-Modell beschreibt diesen Vorgang. (Wiki)
Um Beschädigungen der Membran zu verhindern, können Filter vorgeschaltet werden. Ein Feinfilter kann mechanische, ein Aktivkohlefilter chemische Beschädigungen (z. B. durch Chlor) verhindern. Auch kann es nötig sein, die Anlage von biologischer Verschmutzung zu befreien, insbesondere bei der Meerwasseraufbereitung. Hier werden mittels Bioziden (meist auf Brombasis) diskontinuierlich sich bildende Biofilme beseitigt. Chlor wird vor allem in südlichen Ländern zur Desinfektion eingesetzt. Aufgrund der Chlorempfindlichkeit der Membranen muss es wieder aufwändig entfernt werden. (Wiki)

Trinkwasseraufbereitung

Die Umkehrosmose ist zahlreichen Aufbereitungsanlagen für Trinkwasser in Haushalten als Zwischenschritt eingeschaltet. Solche Systeme arbeiten in Abhängigkeit von der Wasserqualität mit Kombinationen aus Filtern (verschiedene Porengrößen, Aktivkohlefilter, Umkehrosmosefilter), sowie eventuell ultraviolettem Licht zur Beseitigung von Mikroben, die durch die Filter nicht abgehalten wurden, und Nanopartikeln und Membranen. In einigen Systemen wird die Vorstufe des Aktivkohlefilters durch eine Zelluloseacetat-Membran ersetzt. Diese Membran wird abgebaut, sofern nicht gechlortes Wasser eingesetzt wird. Ein nachgeschalteter Aktivkohlefilter entfernt das vorher zugesetzte Chlor wieder. (Wiki)
Mobile Aufbereitungsanlagen werden für den persönlichen Gebrauch verkauft. Als Voraussetzung für die Funktion dieser Systeme wird ein Leitungsdruck von wenigstens 280 kPa vorausgesetzt. Solche Aufbereitungsanlagen kommen vor allem in ländlichen Regionen ohne sauberes Wasser zum Einsatz, die nicht an eine Wasseraufbereitungsanlage angeschlossen sind. Eine weitere Einsatzmöglichkeit ist die Trinkwasserproduktion auf hoher See oder in Ländern, in denen das Leitungswasser verunreinigt ist.[8] In der Produktion von Mineralwasser in Flaschen durchläuft das Wasser eine Umkehrosmoseanlage, um es von Verunreinigungen und Mikroorganismen zu befreien. Derartige Anlagen arbeiten mit Keimsperren, die der Osmosemembran vorgeschaltet sind. In der EU ist ein solches Vorgehen allerdings nicht erlaubt.[9] Ein Teil der Mikroorganismen passiert die Filter in Umkehrosmoseanlagen aufgrund von kleinen Rissen oder unregelmäßiger Porenweite. Solche Systeme arbeiten deshalb mit weiteren Reinigungsstufen (ultraviolettes Licht, Ozon, Sterilfiltern). (Wiki)

Kauf

Günstige Anlagen gibt es ab €50.-1), die größten Heimanlagen produzieren ca. 95 l/h und sind um ca. €400.- erhältlich.

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