Die Osmose basiert auf einem natürlichen physikalischen Vorgang, durch den z.B. Pflanzen mit Ihren Wurzelzellen Feuchtigkeit aus dem Boden ziehen.
Auch unsere Stoffwechselvorgänge in den Zellen basieren auf Osmose.
Osmose ist die gerichtete Diffusion von Wasser durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran.
Semipermeable Membranen haben besondere Eigenschaften.
Sie sind zwar für Wassermoleküle durchlässig, für größere Moleküle, wie z.B. Salzteilchen, allerdings undurchlässig.
Beispiel: Salzlösung
Die Osmose gleicht die Konzentration von Lösungen, die durch eine halbdurchlässige Wand getrennt sind, aus.
Das Wasser versucht auf beiden Seiten der Membran eine ausgeglichene Lösung zu erreichen.
Das geschieht so lange, bis die Konzentration auf beiden Seiten gleich ist bzw. der Wasserdruck der salzhaltigen Seite gleich dem osmotischen Druck ist.
Unsere Salzlösung wird unter Druck gesetzt und gegen die semipermeable Membran gepresst.
Angewandter Druck > osmotischer Druck!
Dadurch treten Wassermoleküle von der höher konzentrierten in die niedriger konzentrierte Lösung über * - gegengleich zur Osmose.
Beispiel: Salzlösung
Die Konzentration der beiden Seiten wird durch den angewandten Druck nicht ausgeglichen.
* aber nur Wassermoleküle und keine anderen Moleküle.
Filtration bedeutet Trennung auf mechanische und ausschließlich physikalische Weise. Im Filtrationsverfahren werden Gemische (Suspensionen) von Flüssigkeiten mit festen Stoffen (Partikel oder Moleküle) mechanisch getrennt.
In der Wasseraufbereitung wird je nach Qualität des Rohwassers sowie Anforderung an den Reinheitsgrad nach der Filtration das optimale Filtrationsverfahren oder auch eine Kombination aus mehreren Verfahren gewählt.
Eine Membranfiltration ist ein dynamisches Filterverfahren.
Die Fließrichtung der Flüssigkeit oder des Gases ist hier nicht vertikal durch den Filterbereich, sondern horizontal durch Membranen.
Durch die Wahl der Filterporengröße einer Membran bestimmt man die Feinheit der Filtration d.h. die Größe der zu entfernenden Partikel.
Bild linke Seite: Filtrations-Feinheit der folgenden Membranfilterverfahren
Sie wird hauptsächlich in der Lebensmittelindustrie eingesetzt und dient als Filtrationstechnik für Flüssigkeiten mit hohem Trübstoffgehalt (z.B. Fruchtsäfte, Wein, usw.) aber auch in der Dialyse.
Der Werkstoff der Filterfläche in der Mikrofiltration kann, je nach Anwendungsgebiet, aus Kunststoff, textilem Gewebe oder Edelstahl sein. Die Filterporengröße dieser Technik liegt bei >0,1 µm.
Die Mikrofiltration wird z. B. zum Trennen von Öl-Wasser Emulsionen. in der Biotechnologie, oder zur Abtrennung von kolloidalen Oxiden oder Hydroxiden eingesetzt.
Die Feinheit der Ultrafiltration liegt bei 0,1-0,01 µm. Zum Einsatz kommt die Ultrafiltration z. B. bei der Abtrennung von Proteinen, als kalte Sterilisation in der Pharmazie oder für die Metall-Rückgewinnung und Abwasserreinigung in der Metallurgie.
Die Nanofiltration ist ein druckgetriebenes Membranverfahren. Im Gegensatz zur Umkehrosmose werden in der Nanofiltration geringere Drücke und gröbere Filter eingesetzt. Die Partikelgröße, die in der Nanofiltration zurückgehalten wird entspricht der Größe von ein- und zweiwertigen Schwermetall Ionen. Sie findet z.B. Verwendung für die Enthärtung und zur Entfernung von Schwermetallen in der Trinkwasseraufbereitung.
Die Umkehrosmose oder Reversosmose ist ebenfalls ein druckgetriebenes Membranverfahren bei dem mit Druck der natürliche Osmose-Prozess umgekehrt wird.
Sie wird zur Wasseraufbereitung von Trink- und Prozesswasser, Aquarienwasser, zur Herstellung von Fruchtsaftkonzentrat und zur Abwasserbehandlung eingesetzt.
Die Membrantechnologie der Umkehrosmose (Reverse Osmose = RO) wird zur Trennung von Salzen bzw. Ionen aus überwiegend wässrigen Lösungen verwendet.
Keine Zugabe von Chemikalien
Geringer Energieverbrauch
Einfache Handhabung
Für die Trennung der einzelnen Komponenten eines wässrigen Mediums (z.B. Frischwasser) wird in der Umkehrosmose eine semipermeable (halbdurchlässige) Membran eingesetzt.
Diese Membran besitzt die Eigenschaft, dass die wässrige Komponente (reines Wasser = Permeat) die Membran passieren kann, während andere Komponenten wie Schwebstoffe, Salze usw. (= Konzentrat) in hohem Maße zurückgehalten und über den Abwasserausgang entsorgt werden.
Die Membran verhält sich somit zwar ähnlich einem Filter der nur das reine Wasser durchfließen lässt und größere Moleküle als das reine Wassermolekül zurückhält, jedoch hat diese Membran, im Gegensatz zum Filter (z.B. Mikrofiltration, Ultrafiltration) keine echten Poren.
Die Trennung der Komponenten erfolgt bei der Umkehrosmose und auch bei einer Nanofiltration durch eine Diffusionsmembran.
Eine Membran besteht aus mehreren semipermeablen Membranlagen.
Der Druck, der nötig ist um das Medium durch eine Diffusionsmembran zu bringen ist um einiges höher als bei einer Mikro- oder Ultrafiltration. Dadurch wird zwar die Produktivität verringert jedoch die Filtrationseffizienz stark erhöht.
Der Rückhalt von z.B. Kalzium (Härte) liegt bei 99 %. Die Filtrationseffizienz variiert jedoch mit der Qualität der eingesetzten Membran und mit der Qualität des wässrigen Mediums (Eingangswasser).
Um eine möglichst große Oberfläche mit kleinstem Volumen zu erhalten, werden die einzelnen Membranlagen eng gewickelt. Es existieren hier zahlreiche Typen und Bauweisen.
In der EASYRO® Umkehrosmose Anlage verbauen wir rohrförmige Niederdruck-Hochleistungs Membrane. Die hier eingesetzte Membrantechnologie ist am letzten Stand der Technik. Es werden ausschließlich Industriekomponenten verbaut, die mit herkömmlichen Haushaltsmembranen in keinster Weise vergleichbar sind.
Durch die permanente Diffusionsarbeit einer Membran sind Ablagerungen an den einzelnen Membranlagen unvermeidbar. Eine Vorfiltration vor der Umkehrosmose Anlage entfernt zwar gröbere Verschmutzungen durch Partikel wie Schwebstoffe und Kolloide, verhindert jedoch nicht eine regelmäßige Reinigungsspülung der Membranen.
Eine Membran absorbiert während ihrem Arbeitsprozess wasserunlösliche Salze. Bei anorganischen Salzen wie Kalziumkarbonat und Bariumsulfat kann es leicht zu einer Ausfällung (Scaling) durch Übersättigung kommen. Es besteht die Gefahr einer Membran-Verblockung. Die Diffundierbarkeit der Mebranlagen nimmt immer mehr ab und die Lebenszeit der Membranen verkürzt sich enorm.
Die Ausbeute an Permeat kann nicht mehr gewährleistet werden und der Druck in der Anlage steigt. Im schlimmsten Fall übersteigt der Druck den zulässigen Wert und beschädigt die Anlage.
Darum ist die regelmäßige Wartung der Wasseraufbereitungsanlage so wichtig. Bei einer Reinigungsspülung werden mögliche Ablagerungen auf den Membranlagen gelöst und mit dem Abwasser abgeführt. Die Mebranen werden wieder frei von Rückständen und voll einsatzfähig.
Gerne übernehmen wir für Sie die regelmäßige Wartung Ihrer EASYRO® Anlage. Mit dem Abschluss eines Wartungsvertrages erinnern wir Sie automatisch an eine fällige Wartung und vereinbaren gerne einen Termin.
