Verfahren der Umkehrosmose


Grundprinzip

Das zugeführte Wasser (auch Feed genannt), welches aufbereitet werden soll, durchläuft nach der Vorbehandlung zunächst eine Druckerhöhungspumpe und wird von dieser durch eine nachgeschaltete RO-Membran gepumpt. Bei der RO-Membran handelt es sich um eine teildurchlässige Membran, die nur für das Lösungsmittel Wasser durchlässig ist. Die RO-Membran ist das Herzstück einer jeden Umkehrosmose-Anlage. Je nachdem ob das ein- oder zweistufige Verfahren für die Umkehrosmose zum Einsatz kommt, befinden sich ein bzw. zwei RO-Membranen im System.

Von Zeit zu Zeit ist eine Rückspülung der Membran erforderlich, um eine Verblockung zu vermeiden - auch bei der besten Vorbehandlung. Wann dieser Zeitpunkt erreicht ist, ergibt sich aus den Druckunterschieden vor und nach der RO-Membran. Diese sollten daher vom Betreiber genau aufgezeichnet werden. Für die Rückspülung sollte immer Permeat eingesetzt werden.

(Quelle: Herbert Bendlin, Martin Eßmann, Klaus Feuerhelm: Aufbau einer Umkehrosmose-Anlage: ''Praxisbuch Reinstwasser 2. überarbeitete Auflage'', 2011, S. 68-70)


Einstufiges Verfahren

Beim einstufigen Verfahren durchläuft das aufzubereitende Wasser die Umkehrosmose-Einheit nur ein einziges Mal. Durch die RO-Membran wird wird das Wasser in zwei Teilströme aufgeteilt: das gewünschte Produkt (Permeat) und das Konzentrat, welches mit den Fremdstoffen des Eingangs-Wassers angereichert ist. Ein Teil des Konzentrates wird wieder auf der Rohwasserseite eingespeist, so dass sich ein Teil des Wassers im permanenten Kreislauf befindet. Der andere Teil wird verworfen und dem Abwasser zugeführt.

(Quelle: Herbert Bendlin, Martin Eßmann, Klaus Feuerhelm: Einstufige Technologie: ''Praxisbuch Reinstwasser 2. überarbeitete Auflage'', 2011, S. 70-71)


Zweistufiges Verfahren

Beim zweistufigen Verfahren durchläuft das aufzubereitende Wasser zwei hintereinander geschaltete RO-Membranen. Vor jeder der beiden RO-Membranen befindet sich eine Druckerhöhungspumpe, die im Bereich von ca. 12 - 15 bar arbeitet.

Diese Art des zweistufigen Verfahrens wird häufiger eingesetzt, als die zweite Art, bei der es nur eine einzige Pumpe vor der ersten Membran gibt. Diese Pumpe arbeitet mit einem Druck von ca. 30 bar, da nach der ersten Membran noch genügend Druck für die zweite Membran übrig sein muss. Aufgrund des höheren Druckes muss in diesem Fall die erste Membran einen sehr viel höheren Druck aushalten. Daher ist dieses Verfahren technisch aufwändiger und kommt eher selten zur Anwendung.

(Quelle: Herbert Bendlin, Martin Eßmann, Klaus Feuerhelm: Zweistufige Technologie: ''Praxisbuch Reinstwasser 2. überarbeitete Auflage'', 2011, S. 71)


Einstufiges Verfahren mit Elektro-Deionisation (EDI)

Der Reinheitsgrad des Permeats aus einer einstufigen RO-Anlage ist für medizinische Anwendungen häufig nicht ausreichend. Statt einer zweiten RO-Stufe wird daher häufig auch eine EDI eingesetzt. Die EDI liefert eine hohe Ausbeute an Produktwasser, das problemlos vor der RO-Membran wieder eingespeist werden kann. Das Produktwasser erreicht eine sehr hohe Qualität bzw. sehr geringe Leitfähigkeit von < 0,1 µS/cm. Lediglich eine geringe Menge Elektrodenspülwasser entsteht, welches verworfen wird.

(Quelle: Herbert Bendlin, Martin Eßmann, Klaus Feuerhelm: Zweistufige Technologie: ''Praxisbuch Reinstwasser 2. überarbeitete Auflage'', 2011, S. 74)



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