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Funktionen und Wirkungsweise der Umkehrosmose:

Der Vorgang der Osmose ist ein natürlicher Vorgang, durch den z.B. Pflanzen mit ihren Wurzelzellen dem Boden Feuchtigkeit entziehen. Auch im menschlichen Körper findet solch ein Vorgang statt, der einen Austausch von Stoffen über die Zellmembran bewirkt. Nach dem Prinzip der Braunschen Molekularbewegung, trennt man zwei unterschiedlich befrachtete Flüssigkeiten durch eine Zellmembran, indem sich Flüssigkeitsmoleküle zur weniger konzentrierten Lösung bewegen. Durch diesen Vorgang entsteht osmotischer Druck. Wenn nun auf der belasteten Seite ein Druck erzeugt wird, der wesentlich höher ist, gewinnt man reines Wasser. Dieser lediglich umgekehrte Vorgang wird dann Umkehrosmose genannt.

Bei der Umkehrosmose wird belastetes Wasser mit einer Pumpe, die den Arbeitsdruck erzeugt, durch eine Umkehrosmose-Membrane gepresst. Diese Umkehrosmose-Membrane ist synthetisch und halbdurchlässig (Semipermeable), sodass sie Wassermoleküle zwar durchlässt, aber nicht die Unreinheiten des Eigenwassers. Das reine Wasser sammelt sich auf der einen Seite der Umkehrosmose- Membrane. Die Belastungsstoffe hingegen werden entweder in den Abfluss geleitet oder durch eine automatische Rückspülung über den Abfluss entfernt. Wenn höchst reines Wasser gefordert wird, ist das der Ort, an dem die Umkehrosmose zum Einsatz kommen sollte.

Die Umkehrosmose- Membrane stellt das wichtigste Element der Anlage dar, deswegen ist gerade die Qualität der Membrane ausschlaggebend für die Reinigungseffizienz. Durch die unterschiedlichen Qualitäts-Varianten und Herstellungsverfahren, werden die Qualität des Umkehrosmose- Wassers und dessen Geschmack beeinflusst. Die Rückweisungsrate der Belastungsstoffe und die Lebensdauer ist ebenfalls von der Qualität der verwendeten Membrane abhängig.

Wenn ein äußerer Druck, der stärker ist als des osmotische Druck, erzeugt wird, dann werden die Flüssigkeiten  durch dei Membran in eine hochkonzentrierte und eine gereinigte Flüssigkeit getrennt. Das geschieht, weil das Wasser nun gezwungen wird, durch die Membran zu fließen. Demnach wird das Wasser mit hoher Salzkonzentration gezwungen auf die Seite der geringen Salzkonzentration zu fließen. Allerdings werden von der Membran die gelösten Stoffe zurückgehalten. Um zum Beispiel solch einen Effekt beim Meerwasser erreichen zu können, ist ein Druck von ca. 60 bar oder sogar mehr erforderlich.

1. Das Wasser fließt von einer Kolonne mit geringer Konzentration an gelösten Stoffen zu einer Kolonne mit hoher Konzentration gelöster Stoffe.

2. Damit der erreichte Gleichgewichtszustand erhalten bleibt ist der osmotische Druck von wichtiger Bedeutung, denn er verhindert, dass das Wasser weiter durch die Membran fließt.

3. Nun wird der Wasserfluss umgekehrt indem ein äußerer Druck erzeugt wird, der den osmotischen Druck ünersteigt. Nun fließt das Wasser von der höher konzentrierten Kolonne zur niedriger konzentrierten.