Eigenschappen

Durch Anlegen eines Druckdifferenz über eine halbdurchlässige (semipermeablen) Membran erzielt man die Wirkung eines Filters: das Lösungsmittel wird zu der Seite hin fließen, an der die Summe des externen Drucks und des osmotischen Drucks (= veralteter Begriff für osmotischer Wert) am geringsten ist. Sobald der externe Druck auf der Seite der konzentrierten Lösung groß genug ist, wird das saubere Lösungsmittel (ohne die gelösten Stoffe mitzunehmen) auf die andere Seite gepresst. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass Wasser mit hohem Druck durch ein Sieb mit mikroskopisch kleinen Löchern gedrückt wird.

Die Reinigungswirkung wird nicht nur durch die Größe der zu entfernenden Stoffe bestimmt, sondern auch durch die Polarität und Ladung der Stoffe, das Lösungsmittel sowie die Membran.




Schema zur Aufbereitung von Trinkwasser aus Meerwasser mittels Umkehrosmoseanlage

Prinzip der Umkehrosmoseanlage: 1 = zulaufendes Wasser, 2 = ablaufendes aufbereitetes Wasser, 3 = Abwasser unter Druck, 4 = zulaufendes Wasser unter Druck, 5 = ablaufendes Abwasser, A = Hochdruckpumpe, B = Umwälzpumpe, C = Membran, D = Drucktauscher

Die Verwendung der Umkehrosmose als Reinigungsverfahren nennt man auch Ultra- oder Membranfiltration. Dieses Verfahren kommt unter anderem zum Einsatz bei:

• bestimmten Arten der Nierendialyse
• Wasserreinigung für hochreines Wasser
• groß angelegte Trinkwasserproduktion
• Verbrauchsstelle-Trinkwassersysteme
• mobile Trinkwasserkläranlagen, Umkehrosmose-Reinigungsgeräte
• industrielle Anwendungen wie Reinigung das Kesselwassers von Dampfkesseln in Stromkraftwerken
• Abwasserreinigung zur Wiederverwendung von Abwässern
• Vorbereitung von Leitungswasser für Aquarien für anspruchsvolle Fische

Vor der Umkehrosmose erfolgen gelegentlich einleitende Schritte wie die klassische Filtrierung zum Herausfiltern von Feststoffen, die Montage eines Filters aus Aktivkohle zum Abhalten von Chlor oder eines Ionentauschers. Umkehrosmose lässt sich in einem Schritt oder zwei oder mehreren hintereinander geschalteten Schritten durchfühen werden. Nach der Umkehrosmose steht auch noch eine Elektrodenionisierung (EDI) für einen noch höheren Reinigungsgrad an.

Eine Umkehrosmoseanlage bietet im Vergleich zum Ionentauscher den Vorteil, dass keine Chemikalien wie Salz, Wasserstoffchlorid oder Natriumhydroxid benötigt werden. Als Nachteile sind ein hoher Stromverbrauch der Pumpe, höhere Abwassermengen und höhere Wartungskosten zu nennen.