Umkehrosmose

Umkehrosmose Funktion

Die Umkehrosmose ist ein innovatives, vollkommen chemiefreies Verfahren zur Wasseraufbereitung, bei dem Wasser durch eine spezielle, nur in eine Richtung durchlässige Membran gepresst wird. Dabei können ausschließlich reine Wassermoleküle (H₂O) die Membran passieren, während sämtliche gelösten Stoffe, wie Mineralien, Salze, Schwermetalle, Bakterien und andere Verunreinigungen, zuverlässig zurückgehalten werden. Damit dieser physikalische Trennprozess funktioniert, wird das Rohwasser – meist Leitungswasser – unter erhöhten Druck gesetzt. Im Ergebnis entstehen zwei getrennte Wasserströme: Das sogenannte Permeat, also das entmineralisierte, hochreine Wasser, das für verschiedene Anwendungen wie Labor, Industrie, Aquaristik oder Medizintechnik eingesetzt werden kann, sowie das Konzentrat, das die abgetrennten Rückstände enthält und in den Abfluss geleitet wird. Die Umkehrosmose bietet somit eine besonders effektive und nachhaltige Methode, um reinstes Wasser für unterschiedlichste Einsatzbereiche zu gewinnen.

Aufbau einer Umkehrosmose

1. Feinfilter

Ein Feinfilter oder Feinfilter mit Abstufungen entfernen Feststoffe wie Sand, Rost, Ablagerungen sowie Schweb- und Trübungsstoffe. Diese würden die Umkehrosmoseanlage bzw. die Komponenten wie Membrane, Ventile und Pumpe schädigen.

2. Aktivkohlefilter

Der Aktivkohlefilter reduziert neben Keimen und Viren auch das schädliche Chlor, welches die Osmosemembrane in höheren Konzentrationen angreift.

3. Druckpumpe

Die Druckpumpe erzeugt den benötigten Druck von ca. 6 bis 25 bar (bei Meerwasserentsalzungsanlagen kann der Druck auch über 80 bar liegen).

4. Umkehrosmosemembrane

Der erhöhte Druck im Eingang der Membrane trennt das Permeat und das Konzentrat. Die Membrane hat also zwei Ausgänge. Um das Verblocken an der Osmosemembrane zu verhindern, muss immer ein gewisser Anteil an Abwasser abgeführt werden.

5. Leitfähigkeitsmessgerät

Zur Überwachung der Wasserwerte und der optimalen Funktion wird das Leitwertmessgerät eingesetzt. Die Messung erfolgt als Kehrwert des elektrischen Widerstandes. 0,55 µS/cm entspricht 18,2 Megohm/cm. Meerwasser hat ca. 12000 µS/cm, Regenwasser ca. 60 µS/cm und Reinstwasser < 0,2 µS/cm.

Daten und Leistungen einer Umkehrosmose

Ausbeute

Je nach Umkehrosmose kann mit unterschiedlichen Wasserhärten VE-Wasser produziert werden. Wird unbehandeltes Stadtwasser verwendet, liegt die Ausbeute lediglich bei 40 bis 60 %. Wird das Rohwasser enthärtet, können Ausbeuten von 75 bis 92 % erreicht werden.
Um das Zulaufwasser für eine Umkehrosmoseanlage über 75 % Ausbeute vorzubereiten, kann entweder eine Enthärtungsanlage oder eine Dosierung von Antiscalant eingesetzt werden. Sprechen Sie uns hierzu bitte an! Die Ausbeute richtet sich stark nach der örtlichen Zulaufwasserqualität. Je höher Calcium, Magnesium und der Salzgehalt, also die elektrische Leitfähigkeit im Zulaufwasser ist, desto ungünstiger ist die Ausbeute.      

Rückhalterate

Die Rückhalterate ergibt sich durch den sehr geringen Schlupf an der Membrane, bzw. Druckrohr und liegt i.d.R. unter 2%. Wird nun Permeat mit einer elektrischen Leitfähigkeit von ca. 0-1µS/cm benötigt, so kann der Umkehrosmose ein Ionenaustauscher nachgeschaltet werden. Durch die Vorfiltration durch die Umkehrosmoseanlage erhöht sich die Standzeit des Ionenaustauschers um ca. das 15 bis 30-fache.

Elektrische Leitfähigkeit

Die Leitfähigkeit des Wassers gibt an, wie viele Stoffe, also Ionen im Wasser gelöst sind. Tabelle VE-Wasserqualitäten und Anwendungen
Die elektrische Leitfähigkeit ergibt sich aus der Rückhalterate bzw. aus dem Schlupf der Osmosemembrane. Zudem sind die Wasserwerte des Zulaufwassers relevant. Grob kann gesagt werden, dass eine Osmoseanlage Leitwerte zwischen 3 und 30 µS/cm erreicht. Optional sind alle anderen Werte möglich. Um die Leitfähigkeit an Umkehrosmoseanlagen zu verändern, kann ein Ionenaustauscher der Osmose nachgeschaltet werden oder um den Leitwert herabzusetzen, eine Verschneideeinrichtung installiert werden. Sprechen Sie uns hierzu an!

Wasserhärte

Die Wasserhärte wird durch die Membrane entfernt. Bei Umkehrosmoseanlagen mit Ausbeuten größer 75 % muss das Zulaufwasser durch eine vorgeschaltete Enthärtungsanlage oder durch eine Zudosierung von Antiscalant behandelt werden.

Lebensdauer einer Umkehrosmoseanlage

Das Herzstück jeder Umkehrosmose ist die Osmosemembrane. Das sehr feine Filtermedium lässt nur Wassermoleküle passieren. Eine optimale Vorfiltrierung gegen Feststoffe und schädlichen Wasserinhaltstoffen ist zwingend erforderlich. Werden die Vorfilter nicht regelmäßig und nach Bedarf erneuert, kann die Membrane durch Partikel sich zusetzen und verblockt.
Ein zu hoher Härtewert im Eingangswasser sorgt ebenfalls für Verblockung der Membrane. Die Lebensdauer wirt stark herabgesetzt, bzw. können die angegeben Werte nicht erreicht werden.
Des Weiteren sollten lange Stillstandzeiten vermieden werden. Das Wasser in der Membrane beginnt zu faulen. Die daraus entstehenden Partikel verblocken ebenfalls die Osmosemembrane. Je nach Ausführung muss die Osmosemembrane alle 48 Std. bis 7 Tage für mindestens 20 Minuten in Betrieb sein.
Ein zu häufiges ein und ausschalten, bzw. sehr kurze Taktzeiten mit nur wenigen Minuten betrieb reduzieren ebenfalls die Lebensdauer erheblich. Die Osmoseanlage und das Osmosemodul kommt nicht auf seine eigentlichen Werte. Der Kalk kann nicht restlos aus dem Modul gefahren werden.
Bei optimalen Betriebszuständen kann eine Umkehrosmose bzw. die Osmosemembrane bis zu 8 Jahre störungsfrei arbeiten. Können keine optimalen Funktionsparameter bereitgestellt werden, reduziert sich die Lebensdauer der Membrane auf unter 4 Jahre.

Membrangrößen und Varianten

Die kleinsten Osmoseanlagen beginnen bei einer Größe von 20 l/h. Ab einer Membrangröße von 1000 l/h wird die Handhabung sehr problematisch, da nahezu alle Usmoseanlagenhersteller bei dieser Membrangröße aufhören. Es geht nicht immer nur um das Herstellen, sondern auch um Wartung und Reparatur. Eine 1000 l/h Membrane nach oben aus dem Druckrohr zu ziehen, ist nur mit reichlich Höhe und einem Krahn oder Flaschenzug möglich. Diese membrane seitlich zu ziehen benötigt ebenfalls sehr viel Platz, der bei der Kundschaft leider immer rar ist.

Gewerbliche und industrielle Umkehrosmose

Wir bieten Umkehrosmoseanlagen mit einer Permeatausbeute von 50-10.000 Litern für alle Anwendungen. Umkehrosmose mit Literleistungen ab 50 l/h bis 500 l/h können ohne vorgeschaltete Enthärtungsanlage betrieben werden. Diese Anlagen z.B. eignen sich auch für den mobilen Einsatz beim Reinigen von Photovoltaikanlagen oder Fahrzeugen oder natürlich als festinstallation in Gebäuden oder am Bedarfsort. Der leicht erhöhte Konzentratanteil an der Umkehrosmose wird durch das nicht benötigte Regenerationswasser der Enthärtungsanlage wirtschaftlich kompensiert. Zudem entfallen die Anschaffungs- und Regeneriersalzkosten sowie die regelmäßige Arbeitszeit und Wartung. Anlagen mit einer Permeatausbeute von über 500 Litern sollten hingegen mit einer Enthärtungsanlage versehen werden.

Umkehrosmose für den privaten Einsatz

Der große Vorteil einer Umkehrosmose gegenüber einem Ionenaustauscher zur Vollentsalzung ist, dass die Umkehrosmoseanlage alle Wasserinhaltstoffe bis zu 99,9% entfernt. Dazu zählen als Beispiel:

• Medikamentenrückstände
• Pestizide
• Viren und Bakterien
• Nitrat
• Schwermetalle
• u.v.m.

Somit eignet sich das Osmosewasser auch als Trinkwasser. Idealerweise wird das Osmosewaaser vor dem Trinken mit Calcium und Magnesium sowie Mineralien versetzt. Eine gesundheitliche Beeinträchtigung durch den Konsum von Osmosewasser ist nicht zu beführchten, da in der Regel durch Zufuhr von Nahrung wesentliche Mineralien aufgenommen werden.

Varianten unserer Umkehrosmoseanlage

Bei unseren kompakten UO-Anlagen kann zwischen einer mobilen und einer fest installierten Umkehrosmoseanlage unterschieden werden. Ebenfalls ist die Umkehrosmoseanlage mit oder ohne Permeatspeicher als druckloser Tank oder mit einem Ausdehnungsgefäß erhältlich. Bei der Variante mit Druckspeicher, muss die Umkehrosmoseanlage einen gewissen Ausgangsdruck aufbauen, um in den Druckspeicher fördern zu können.

Bevorratung und Speicherung von Umkehrosmosewasser

Zur Speicherung von Osmosewasser gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:

• IBC in Größen von 300, 600 und 1000 Liter
• Spezielle Tanks für VE-Wasser, die durch ihre schwarze Hülle die Gefahr auf Verkeimung stark reduzieren
• Ausdehnungstanks, die einen kontinuierlichen Ausgangsdruck bereitstellen

Damit sich das Umkehrosmosewasser bei der Lagerung im Tank nicht verändert, müssen einige Vorraussetzung berücksichtigt werden. Sprechen Sie uns hierzu an!

Auswahlkriterien für eine Umkehrosmoseanlage

Die Wahl der passenden Umkehrosmoseanlage ist entscheidend für eine zuverlässige und effiziente Wasseraufbereitung. Umkehrosmoseanlagen entfernen effektiv Verunreinigungen, Schadstoffe und überschüssige Mineralien aus dem Wasser und sorgen so für hochreines Wasser in verschiedensten Anwendungen. Damit Sie die richtige Entscheidung treffen, sollten Sie folgende Auswahlkriterien berücksichtigen:

1. Ermittlung des tatsächlichen Bedarfs und der Filterleistung

Die benötigte Filterleistung ist ein zentrales Kriterium bei der Auswahl einer Umkehrosmoseanlage. Analysieren Sie Ihren aktuellen Wasserbedarf und berücksichtigen Sie dabei auch mögliche zukünftige Erweiterungen oder zusätzliche Anforderungen anderer Abteilungen. Eine zu klein dimensionierte Anlage kann schnell zu Engpässen führen und nachträgliche Anpassungen sind meist mit höheren Kosten und zusätzlichem Platzbedarf verbunden. Es empfiehlt sich daher, die nächste größere Leistungsstufe in Betracht zu ziehen, um langfristig flexibel zu bleiben.

2. Analyse der Wasserqualität und Auswahl der passenden Vorfilter

Die Qualität des eingespeisten Wassers, insbesondere die Konzentration von Calcium, Magnesium, Chlor und anderen Stoffen, beeinflusst die Lebensdauer und Effizienz der Umkehrosmoseanlage maßgeblich. Wir prüfen gerne Ihre örtlichen Wasserwerte und beraten Sie zur optimalen Vorfilterung. In Regionen mit stark schwankenden Wasserwerten oder alten Leitungen kann eine leistungsfähigere Vorfiltration erforderlich sein, um Rost, Sedimente oder sonstige Verunreinigungen zuverlässig zu entfernen.

3. Produktionsleistung, Speicherung und Druckerhöhung

Die Gesamtleistung der Umkehrosmoseanlage gibt an, wie viel Reinstwasser pro Stunde produziert wird. Um jederzeit sofort größere Mengen VE-Wasser (vollentsalztes Wasser) verfügbar zu haben, empfiehlt sich die Kombination mit einem Vorratstank und einer Druckerhöhungspumpe. So steht Ihnen bei Bedarf direkt ausreichend aufbereitetes Wasser zur Verfügung – ideal für den Einsatz in Industrie, Labor oder Reinigungstechnik. Wir bieten Ihnen Komplettsysteme inklusive passender Speicher- und Pumpentechnik an.

4. Sicherstellung des erforderlichen Wasserdrucks

Für einen störungsfreien Betrieb muss der Fließdruck Ihrer Wasserleitung den Anforderungen der Umkehrosmoseanlage entsprechen – und zwar auch bei maximaler Wasserentnahme. Zu geringe Leitungsquerschnitte, lange Zuleitungen oder ein niedriger Vordruck können den Betrieb beeinträchtigen und zu Abschaltungen der Anlage führen. Achten Sie daher auf die korrekten Druckverhältnisse und lassen Sie diese im Zweifel vorab prüfen.

5. Wartungsfreundlichkeit und Filterwechsel

Die Wartungshäufigkeit hängt von der Ausführung, Leistung, dem Alter der Anlage und der tatsächlichen Abnahmemenge ab. Besonders die Vorfilter – bestehend aus Partikelfilter und Aktivkohlefilter – sollten bei neuen Anlagen in kurzen Intervallen kontrolliert werden, um eine optimale Funktion sicherzustellen. Bei starker Verschmutzung des Zulaufwassers kann eine zusätzliche Vorfilterstation notwendig werden. In den meisten Fällen reicht jedoch die Standardausstattung aus.

Bitte rufen Sie uns an, damit wir Ihnen eine optimale Umkehrosmose anbieten können.

Bei den Umkehrosmose über 500 l/h ist eine mobile Lösung etwas aufwendiger. Jedoch wurden bereits Umkehrosmoseanlagen in Fahrzeuganhänger verbaut oder so ausgeführt, dass diese verfahren werden können. Bitte bedenken Sie, dass wir nicht alle Umkehrosmoseanlagen in unserem Online-Shop präsentieren können. Unser Sortiment umfasst weitere Modellvarianten.

Haben Sie spezielle Wünsche, dann kontaktieren Sie uns gleich für ein Beratungsgespräch!