2. Umkehrosmose
Eine weitere Möglichkeit störende Ionen aus dem Wasser zu entfernen, ist durch die Anwendung der Umkehrosmose (auch Reverse-Osmose , RO, genannt) gegeben.
Im Gegensatz zum Ionenaustauscher handelt es sich hier um einen Membrantrennprozess.
Begriffe:
Osmose:
Bei der Osmose tritt aus einer Flüssigkeit mit niederer Konzentration das Lösemittel durch eine nur für das Lösemittel, nicht aber für den gelösten Stoff durchlässige Trennwand ( semipermeable Membran) in die Flüssigkeit mit höhere Konzentration über. Die Flüssigkeitsmenge nimmt auf dieser Seite zu; es entsteht hier der sogenannte osmotische Druck.
Wird nun auf die konzentrierte Lösung ein höherer als der osmotische Druck ausgeübt, so verläuft der Vorgang in umgekehrter Richtung ab (daher die Bezeichnung Umkehrosmose).
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Permeat:
Der Begriff Permeat wurde in Anlehnung an den bei Ionenaustauschern gebräuchlichen Begriff Deionat
bei RO- Anlagen eingeführt. Als Permeat bezeichnet man den Anteil an gereinigtem Wasser, der durch die Membran dringt.
Konzentrat:
Wie oben beschreiben ist zu erkennen, dass sich auf der einen Seite der Membran das entsalztes Wasser (Permeat) sammelt und sich auf der anderen Seite der Membran eine hochkonzentrierte Lösung bildet. Diese wird als Konzentrat bezeichnet und muß kontinuierlich abgeführt werden.
Die Vorteile von RO- Anlagen liegen in / im
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der hohe Entsalzungsrate von 97%
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geringen Wartungsaufwand
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geringen Verschleiß
-
der vollautomatischen Arbeitsweise
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relativ geringen Platzbedarf
Die Effektivität und die Gesamtbetriebszeit sind wesentlich von der Rohwasserqualität abhängig.
Aus der Beschreibung des Prinzips lässt sich ableiten, dass Umkehrosmoseanlagen einige Besonderheiten aufweisen. Wenn eine RO- Anlage zur Wasseraufbereitung vorgesehen ist, sollten in der Planungsphase folgende Punkte berücksichtigt werden.
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Damit der eingangs beschriebene Trennungsvorgang wirksam wird, muss die UO- Anlage mit einem hohen Druck ( ca. 10-20 bar) betrieben werden. Die elektrische Leistungsaufnahme einer UO- Anlage ist bedingt durch die erforderlichen Hochdruckpumpen höher als bei einer Ionenaustauscheranlage. Besonders deutlich wird dieser Unterschied bei Anlagen mit hoher Permeatleistung.
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Das aufbereitete Wasser (Permeat) tritt drucklos aus der RO- Anlage aus. Es ist daher erforderlich einen Permeatsammelbehälter mit Füllstandsregelung und eine Druckerhöhungsanlage einzuplanen.
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Die Membranen sind empfindlich gegen Schmutzpartikel, freies Chlor, starke Säuren u.a. Es sollten daher zum Schutz Filter, wie Aktivkohle- und Partikelfilter u.a. vorgeschaltet werden. Bei sehr hoher Gesamthärte des Rohwassers ist eine Kombination Ionenaustauscher (Enthärter) und RO-Anlage zu empfehlen.
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Soll vollentsalztes Wasser erzeugt werden, muss der RO-Anlage ein Mischbettaustauscher nachgeschaltet werden. Bei Anlagen mit geringer Kapazität (Durchflussmenge) bieten sich als Mischbettaustauscher auswechselbare Patronen (Vollentsalzungspatronen), wie unter Pkt. 1 beschrieben, an.
Zur Planung und Auslegung von RO- Anlagen beraten wir sie gern.
Wir liefern Ihnen komplett vormontierte RO-Anlagen einzeln oder mit Enthärtungsanlage, Permeatbehälter, Durckerhöhungsanlage usw.
Die Tabelle auf der folgenden Seite enthält ausgewählte lieferbare Anlagen mit wichtigen techn. Angaben.
Tabelle 1: Ausgewählte Umkehromoseanlagen
Wandanlagen (Anlagen zur Wandmontage)
Typ |
Permeatleistung l/h bei 15 °C |
Betriebs-druck in bar |
Anschluß- wert in kW |
Speisewasser-anschluß DN |
pH-Wert |
Höhe in mm |
Breite in mm |
Tiefe in mm |
Gewicht in kg |
KUC-RO-50-W |
50 |
14 |
0,3 |
20 |
3 - 11 |
1310 |
640 |
300 |
46 |
KUC-RO 100-W |
100 |
12 |
0,55 |
20 |
3 - 11 |
1310 |
640 |
300 |
46 |
KUC-RO-400-W |
400 |
10 |
0,55 |
20 |
3 - 11 |
1310 |
660 |
300 |
71 |
Rahmenstandanlagen
Typ |
Permeatleistung l/h bei 15 °C |
Betriebs-druck in bar |
Anschluß- wert in kW |
Speisewasser-anschluß DN |
pH-Wert |
Höhe in mm |
Breite in mm |
Tiefe in mm |
Gewicht in kg |
KUC-RO-100-R |
100 |
12 |
0,55 |
20 |
3 - 11 |
1650 |
550 |
690 |
55 |
KUC-RO 200-R |
200 |
11 |
0,55 |
20 |
3 - 11 |
1650 |
550 |
690 |
60 |
KUC-RO-2000-R |
2000 |
20 |
4,0 |
25 |
1650 |
2500 |
750 |
280 |
|
KUC-RO-6000-R |
6000 |
17 |
6,0 |
20 |
3 - 11 |
1650 |
2500 |
750 |
700 |
Die Anlagen sind auf einen Feststoffgehalt von 1000 mg/l, einer Wassertemperatur von 15°C und einem Kolloidindex von max. 3 ausgelegt. Unter diesen Bedingungen wird die projektierte Permeatleistung auch nach 3 Betriebsjahren erbracht, d.h. bei neuen Anlagen wird der angegebene Betriebsdruck um ca. 15% unterschritten.
Anlagen mit höheren Permeatleistungen sowie zusätzlicher Ausrüstung auf Anfrage