Rein- und Reinstwasseraufbereitung: Umkehrosmoseanlage

VE-Wasser durch Umkehrosmose

 

Nachdem das Wasser die Stufen der Vorbehandlung und Enthärtung durchlaufen hat, beginnt der eigentliche Vorgang der Umkehrosmose

Was sind Umkehrosmose-Anlagen?

Bild HA-RO modular Umkehrosmoseanlage

Umkehrosmoseanlagen sind neben Ionenaustauschern und Elektrodeionisierung eine weitere Möglichkeit zum Herstellen von VE-Wasser. Umkehrosmoseanlagen sind zudem die umweltfreundlichste Alternative, um Reinstwasser zu erzeugen. Statt Reinstwasser zu kaufen, sollten Sie also einfach Ihr Reinstwasser selbst herstellen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn Sie größere Mengen Reinstwasser benötigen.

Die oberste Priorität ist, dass unsere Umkehrosmoseanlagen stets bestes VE-Wasser liefern. Wir sind deutscher Hersteller von Umkehrosmoseanlagen und sämtliche Umkehr­osmose­anlagen aus unserem Angebot werden in unserem Hause entwickelt, montiert und Ihren individuellen Wünschen angepasst. Wir fertigen unsere Anlagen unter Einhaltung der Trinkwasserverordnung DIN 285, DIN EN 15883, CLSI und ASTM.

Was ist Umkehrosmose?

Bei der Umkehrosmose handelt es sich um die einfachste Art der Wasseraufbereitung, die sich dem einfachen Naturgesetz der Osmose bedient. Die Funktion einer Umkehrosmoseanlage (auch RO-Anlage / Reverse-Osmosis-Anlage genannt) besteht im Wesentlichen darin, belastende Stoffe wie Bakterien, Viren, Keime, Partikel sowie andere gelöste organische Substanzen aus dem Wasser zu filtern, ohne dass belastende Regenerationsabwässer anfallen.

Ausserdem wird das Wasser entsalzt, da auch Mineralien herausgefiltert werden. So besitzt eine Umkehrosmoseanlage auch Eisenfilter, Aktivkohlefilter und Sedimentfilter. Für weiches, entkalktes Wasser sorgt der Enthärter, der ebenfalls Bestandteil der Reverse-Osmosis-Anlage ist. In der Nachbehandlungs-Stufe erfolgt die UV-Sterilisation, in der das Osmose-Wasser mittels ultravioletter Strahlung desinfiziert wird. All diese Schritte kombiniert stellen eine Möglichkeit der VE-Wasseraufbereitung dar.

Was macht eine Umkehrosmose?

  • PH-Wert neutralisieren
  • Wasser enthärten (Kalk)
  • Wasser entsalzen
  • Wasser filtern
  • Das Ergebnis ist VE-Wasser bzw. Reinstwasser.

Was filtert eine Umkehrosmose?

Eine Umkehrosmoseanlage filtert Schadstoffe und andere unerwünschte Bestandteile aus dem Wasser:

  • Sedimente
  • Eisen
  • Mangan
  • Chlor
  • Schwebstoffe
  • Pestizide
  • sonstige organische Verbindungen

Wie funktioniert die Osmose?

Bei der Osmose strebt das Wasser, das durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran getrennt ist, einen Ausgleich seiner Ionenkonzentration an. Die Bewegung der Ionen durch die halbdurchlässige Membran wird Diffusion genannt. Das Wasser mit dem höheren osmotischen Druck verringert seine Ionenkonzentrentration, während das Wasser mit dem niedrigeren osmotischen Druck die Konzentration erhöht.

Im eingangsseitigen bzw. aufzubereitenden Wasser liegt eine gewisse Konzentration von unerwünschten Stoffen, wie Eisen, Salze, Bakerien, Viren oder Keime vor. Um die Konzentration dieser Stoffe im Wasser zu verringern, wird nach der Vorfilterung das Verfahren der Umkehrosmose angewandt.

Wie funktioniert die Umkehrosmose?

Die Umkehrosmose dreht den Vorgang der Osmose einfach um. Trinkwasser wird mit Leitungsdruck entgegen seines natürlichen osmotischen Ausbreitungdruckes gegen die Membran gepresst, damit lediglich die Wassermoleküle die Membran passieren können. Trinkwasser hat einen natürlichen osmotischen Druck von bis zu 2 bar. Der bei der Umkehrosmose angewandte Druck liegt zwischen 3 und 30 bar - je nach Anwendung. Meerwasser z.B. weist einen wesentlich höheren osmotischen Druck auf, als Trinkwasser. Daher sind bei der Meerwasser-Entsalzung weitaus höhere Drücke von z.T. über 60 bar nötig.

Im Video wird die Funktionsweise von Osmose bzw. Umkehrosmose noch einmal verdeutlicht. Die Umkehrosmose wird ebenfalls in unserem Glossar zur Wasseraufbereitung beschrieben.

Animation Funktions-Prinzip von Osmose und Umkehrosmose

Der osmotische Druck: Darum platzt die Wurst beim Kochen!

Angenommen, Sie kochen eine Bockwurst in ungesalzenem Wasser. Das Wasser, welches sich schon auf natürliche Art in der Wurst befindet, ist jedoch salzhaltig. Durch die unterschiedlichen Salzkonzentrationen ist das Wasser in der Wurst und das Wasser im Topf bestrebt, sich auszugleichen. Da die beiden Flüssigkeiten aber durch die dünne Wurstpelle getrennt sind, kann kein Ausgleich stattfinden. Deshalb ist der osmotische Druck in der Wurst höher, als im umgebenden Wasser. Als Folge des Erhitzens steigt der osmotische Druck innerhalb der Wurst weiter, bis die Wurst aufplatzt. Gibt man aber etwas Salz ins Kochwasser, so sind die osmotischen Druckunterschiede geringer und die Wurst platzt nicht so schnell.

Auch bei reifen Kirschen, deren Außenhaut eine semipermeable Membran darstellt, kann man die Osmose beobachten. Je reifer die Früchte sind, desto höher ist ihr Zuckergehalt. Trifft dann Regen auf die Kirsche, herrscht wieder ein Ungleichgewicht, da das Regenwasser keinen Zucker enthält. Der osmotische Druck in der Kirsche ist größer, als der osmotische Druck im Regenwasser. Zum Ausgleich des Ungleichgewichtes müsste der Zucker aus der Kirsche austreten. Das kann der Zucker aber nicht, da seine Moleküle zu groß sind und nicht durch die Membran passen. Demzufolge erfolgt der Ausgleich in die entgegengesetzte Richtung: Das Regenwasser diffundiert durch die semipermeable Membran in die Kirsche, der Druck in der Kirsche erhöht sich und die Kirsche platzt auf.

Die Außenhaut von Pflanzenwurzeln ist ebenfalls semipermeabel. Innerhalb der Wurzel ist üblicherweise der Salzgehalt und damit der osmotische Druck höher, als in der Erde, die die Wurzel umgibt. Die Salzmoleküle sind aber zu groß, um die semipermeable Wurzelhaut zu durchdringen und die Wurzelhaut ist zu stark, dass sie wie bei Kirschen aufplatzen könnte. Demnach kann der Ausgleich nur in die entgegengesetzte Richtung stattfinden: Das Wasser im Erdreich diffundiert durch die Wurzelhaut in die Wurzel hinein.

Aufgrund dieses Vorganges steigt der Wassergehalt in der Wurzel, wodurch sich ein gewisser Wurzeldruck aufbaut - Das Wasser wird "von unten geschoben". Von der Pflanzenspitze her entsteht eine Saugwirkung durch das Verdunsten des Wassers an den Blättern - Das Wasser wird "von oben gezogen". Zusammen mit weiteren Kräften, wie Adhäsion (Anziehungskräfte zwischen Teilchen verschiedener Körper), Kohäsion (Reißfestigkeit des Wasserstromes) und Kapillarkräften werden die Wassermoleküle in der Pflanze gegen die Schwerkraft nach oben transportiert.

Das Prinzip der Osmose kommt ebenfalls bei der Dialyse zur Blutreinigung zum Einsatz.

Erklärung der Diffusion bei der Osmose / Umkehrosmose

Die halbdurchlässige Membran besitzt für die Filterung keine "Poren" im herkömmlichen Sinn. Vielmehr herrscht hier das Prinzip der "Diffusion" zum Ausgleich der Konzentrations-Unterschiede vor. Osmose bedeutet, dass kleine Moleküle durch die Membran diffundieren, die für größere Moleküle undurchlässig ist. Diese Durchdringung wird überhaupt erst möglich, da die Wasser-Moleküle einer permanenten Bewegung in zufällige Richtungen unterliegen. Dies wird "thermische Bewegung" oder auch "Brownsche Molekularbewegung" genannt. Wir erinnern uns, dass die Bewegung der Moleküle ein Maß für die Temperatur des jeweiligen Stoffes ist.

Sämtliche unerwünschte Bestandteile werden also zurückgehalten, so dass reinstes Wasser entsteht. Neben der hohen Wasserqualität sind Umweltfreundlichkeit und Ressourcenschonung ausschlaggebende Komponenten.

Die elektrische Leitfähigkeit: Ein Maß für die Qualität des Reinstwassers

Je mehr unerwünschte Stoffe im Wasser sind, desto höher ist die elektrische Leitfähigkeit des Wassers bzw. desto geringer ist sein elektrischer Widerstand. Trinkwasser zum Beispiel ist ein hervorragender elektrischer Leiter. Das liegt an den zahlreichen gelösten Fremd-Stoffen (Mineralien, Salze) im Trinkwasser. Je weniger Fremdstoffe das Wasser enthält, desto geringer ist also auch seine Leitfähigkeit.

Um die Leitfähigkeit des produzierten Wassers noch weiter zu senken, ist einigen unserer Wasseraufbereitungsanlagen eine EDI (Elektrodeionisation) nachgeschaltet. Unsere Reinstwasseranlagen produzieren damit Reinstwasser, dessen elektrische Leitfähigkeit unter 1 µS/cm liegt. Das ist ausreichend für die meisten Anwendungen im Medizin- und Labor-Bereich sowie für viele Anwendungen in der Industrie. Für noch speziellere Anforderungen haben wir auch Reinstwasseranlagen im Programm, die Reinstwasser mit einem noch geringeren Leitwert von lediglich 0,055 µS/cm produzieren.

Wo wird Reinstwasser benötigt?

Reinstwasser wird in der Medizintechnik, in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie in der Biotechnologie (Life Sciences) verwendet. Auch die Halbleiter-Industrie benötigt Reinstwasser. Doch Wasser ist nicht gleich Wasser, denn verschiedene gesetzliche Anforderungen, produktionstechnische Ansprüche und kundenspezifische Gegebenheiten unterscheiden sich in den einzelnen Branchen.

Wir stimmen unsere Umkehrosmoseanlagen optimal auf Ihre Ansprüche ab, damit Sie Ihr Wasser nach Ihren individuellen Qualitätsstandards aufbereiten können.


Unser aktuelles Angebot zu Umkehrosmoseanlagen:

Beachten Sie bitte, dass die hier abgebildeten Anlagen lediglich Beispiele darstellen. Sie wollen eine individuelle Umkehrosmoseanlage ganz nach Ihren Wünschen? Dann kontaktieren Sie noch heute unseren Vertrieb. Wir freuen uns auf Ihre unverbindliche Anfrage.

HA-RO compact

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HA-RO basic

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HA-RO basic EDI

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HA-RO clipra

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HA-RO cube slim

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HA-RO cube large

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