Was ist eine Osmoseanlage? Herstellung von gereinigtem Leitungswasser

Zuletzt aktualisiert am 11. September 2020

osmose-sauberes-leitungswasserSauberes Süßwasser ist eine der Grundvoraussetzungen für die Erhaltung der individuellen Gesundheit.

Leider sind fast 97 Prozent des Wassers auf der Welt Salzwasser. Die letzten 3 Prozent des Wassers enthalten oft Verunreinigungen wie Blei und Pestizide, oder zumindest riecht oder schmeckt es schlecht.

Glücklicherweise kann jeder mit Hilfe einer Umkehrosmoseanlage sauberes, klares und kontaminationsfreies Süßwasser erhalten.

Was ist Umkehrosmose?

Die Umkehrosmose ist eine der effektivsten und wirtschaftlichsten Technologien zur Entfernung einer Reihe von Verunreinigungen aus dem Wasser.

Die Umkehrosmose ist eine spezielle Art der Filtration, bei der eine semipermeable, dünne Membran mit Poren verwendet wird, die klein genug sind, um reines Wasser durchzulassen, während sie größere Moleküle wie gelöste Salze (Ionen) und andere Verunreinigungen wie Bakterien zurückweisen.

Die Osmose ist ein Prozess, bei dem sich Moleküle, die sich in Wasser befinden, durch eine semipermeable Membran von einer weniger konzentrierten Lösung zu einer stärker konzentrierten Lösung bewegen. Die Umkehrosmose ist das Gegenteil, bei der Druck ausgeübt wird, so dass sich eine konzentrierte Lösung wie ein Filter durch eine semipermeable Membran bewegt. Die Lösung geht dann von einer hochkonzentrierten Lösung zu einer weniger konzentrierten Lösung über.

Das bedeutet, dass die Umkehrosmose-Wasseraufbereitung in der Lage ist, Mineralien wie Salz aus Salzwasser und Brackwasser zu entnehmen und in Süßwasser zu verwandeln. Dies wird als Entsalzung bezeichnet.

Haushalte, Gewerbebetriebe und ganze Länder nutzen diese Systeme, um sicherzustellen, dass Wasser sicher und trinkbar ist.

Der große Vorteil einer Osmoseanlage

Der Hauptvorteil besteht darin, dass Sie nach der Installation einer Umkehrosmoseanlage perfekt sauberes Frischwasser aus Ihrem Wasserhahn erhalten. Es hat auch den zusätzlichen Vorteil, dass das Wasser einen sauberen und reinen Geschmack hat.

Damit eine Umkehrosmoseanlage Trinkwasser reinigen kann, muss das Wasser eine Reihe von Prozessen durchlaufen. Jeder Schritt ist so konzipiert, dass das Wasser frei von allen Verunreinigungen und gebrauchsfertig ist.

Die Umkehrosmose wird zur Herstellung von hochreinem Wasser für Trinkwassersysteme, Industriekessel, Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung, Kosmetik, pharmazeutische Produktion, Meerwasserentsalzung und viele andere Anwendungen eingesetzt.

Es ist seit mehr als einem Jahrhundert eine anerkannte Technologie, die seit den 1960er Jahren kommerzialisiert wird.

Wie funktioniert eine Umkehrosmoseanlage?

wie-funktioniert-eine-umkehrosmoseanlageDie Umkehrosmose ist eine kontinuierlich arbeitende Behandlungstechnologie, die unter Druck Quellwasser durch eine dünne Membran leitet und so Verunreinigungen aus dem Wasser abtrennt.

Der Wasserreinigungsprozess der Umkehrosmose wird durch Wasserdruck durchgeführt, der Leitungswasser durch eine semipermeable Membran drückt, um Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen. Dies ist ein Prozess, bei dem gelöste anorganische Feststoffe (z.B. Salze) aus einer Lösung (z.B. Wasser) entfernt werden.

Die Umkehrosmose arbeitet nach dem Prinzip der Osmose, der natürlichen Tendenz von Wasser mit gelösten Salzen, durch eine Membran von niedrigerer zu höherer Salzkonzentration zu fließen. Dieser Prozess findet sich in der gesamten Natur wieder. Pflanzen nutzen es, um Wasser und Nährstoffe aus dem Boden aufzunehmen. Bei Menschen und anderen Tieren nutzen die Nieren die Osmose, um Wasser aus dem Blut aufzunehmen.

In einer Umkehrosmoseanlage wird der Druck (in der Regel von einer Pumpe) verwendet, um den natürlichen osmotischen Druck zu überwinden, indem das Speisewasser mit seiner Menge an gelösten Salzen und anderen Verunreinigungen durch eine hoch entwickelte semipermeable Membran gedrückt wird, die einen hohen Anteil der Verunreinigungen entfernt. Das Produkt dieses Prozesses ist hochreines Wasser.

Die zurückgewiesenen Salze und Verunreinigungen konzentrieren sich über der Membran und werden vom System zur Entwässerung oder zu anderen Prozessen geleitet. In einer typischen kommerziellen industriellen Anwendung werden 75% des Trinkwassers gereinigt. In Anwendungen, bei denen die Wassereinsparung wichtig ist, werden 85 % des Trinkwassers gereinigt.

Ein Umkehrosmose-System verwendet eine Querfiltration, bei der die Lösung den Filter mit zwei Auslässen kreuzt: Das gefilterte Wasser geht in eine Richtung und das verunreinigte Wasser in eine andere. Um Verunreinigungen zu vermeiden, ermöglicht die Querstromfiltration, dass Wasser Verunreinigungen entfernt und genügend Turbulenzen auftritt, um die Membranoberfläche sauber zu halten.

Einige Verunreinigungen im Leitungswasser, die mit der Umkehrosmose-Filtertechnologie entfernt werden können:

  • Fluorid
  • Blei
  • Chlor
  • Chlormamin
  • Pestizide
  • Reinigungsmittel
  • Nitrate & Sulfate

Was passiert mit den Verunreinigungen, die nicht durch die Membran gelangen?

Wenn der Leitungswasserdruck im Haushalt das Wasser durch die Osmose-Membran und zusätzliche Filter, wie Sediment- oder Kohlefilter, drückt, werden die Verunreinigungen herausgefiltert und anschließend in den Ablauf gespült. Was bleibt, ist köstliches, sauber schmeckendes Trinkwasser. Beachten Sie, dass viele Umkehrosmoseanlagen einen 4- oder mehrstufigen Prozess für eine optimale Wasserqualität beinhalten.

Vielleicht interessiert es Sie zu wissen, dass die Umkehrosmosetechnologie nicht neu ist. Tatsächlich wurden die Umkehrosmose-Prozesse bereits 1977 von den Kommunen genutzt. Seitdem hat sich die Umkehrosmose immer mehr durchgesetzt, weil sie sicher, kostengünstig und wartungsfreundlich ist.

In der Regel werden Umkehrosmoseanlagen für Privathaushalte unter der Küchenspüle installiert. Bezüglich der gemeinsamen Komponenten eines vier- bis fünfstufigen Osmose-Systems ist Folgendes zu beachten:

  • Die meisten RO-Systeme sehen ähnlich aus und haben die gleichen Grundkomponenten.
  • Obwohl die meisten RO-Systeme grundsätzlich gleich aussehen und funktionieren – sie unterscheiden sich in der Qualität ihrer Komponenten.

Grundkomponenten einer Umkehrosmoseanlage

  • Kaltwasserleitungsventil: Ventil, das auf die Kaltwasserzuleitung passt. Das Ventil hat einen Schlauch, der an der Einlassseite des RO-Vorfilters befestigt wird. Dies ist die Wasserquelle für die Osmoseanlage.
  • Vorfilter: Das Wasser aus der Kaltwasserzuleitung gelangt zuerst in den Umkehrosmose-Vorfilter. Es kann mehr als einen Vorfilter geben, der in einem Umkehrosmosesystem verwendet wird, wobei der häufigste davon Sediment- und Kohlefilter sind. Diese Vorfilter werden verwendet, um die Osmose-Membranen zu schützen, indem sie Sand, Schmutz und andere Sedimente entfernen, die das System verstopfen könnten. Zusätzlich können Kohlefilter verwendet werden, um Chlor zu entfernen, das die Umkehrosmose-Membranen beschädigen kann.
  • Umkehrosmosemembran: Die Umkehrosmosemembran ist das Herzstück des Systems. Die semipermeable Umkehrosmose-Membran wurde entwickelt, um eine Vielzahl von unerwünschten und gesundheitsbezogenen Verunreinigungen zu entfernen. Nach dem Durchlaufen der Membran gelangt das Leitungswasser in einen Druckspeicher, in dem das aufbereitete Wasser gespeichert wird.
  • Nachfilter: Nachdem das Wasser den Umkehrosmose-Speichertank verlassen hat, aber bevor es zum Wasserhahn gelangt, durchläuft das gereinigte Wasser einen letzten “Nachfilter”. Der Nachfilter ist in der Regel ein Kohlefilter. Verbleibende Verunreinigungen und Gerüche werden durch einen Nachfiltrationsfilter aus dem Leitungswasser entfernt.
  • Automatisches Absperrventil (SOV): Um Wasser zu sparen, verfügt das Umkehrosmose-System über ein automatisches Absperrventil. Wenn der Speichertank voll ist, schließt sich das automatische Absperrventil, um das Eindringen von Wasser in die Membran zu verhindern, und blockiert den Fluss zum Ablauf. Sobald Wasser aus der Osmose-Armatur entnommen wird, sinkt der Druck im Tank; das Absperrventil öffnet sich dann, um das Trinkwasser durch die Membran zu leiten, während das verunreinigte Abwasser in den Abfluss geleitet wird.
  • Rückschlagventil: Im Ausgangsende des Osmose-Membrangehäuses befindet sich ein Rückschlagventil. Das Rückschlagventil verhindert den Rückfluss des aufbereiteten Wassers aus dem Speichertank. Eine Rückwärtsströmung könnte die Osmose-Membran sonst beschädigen.
  • Durchflussbegrenzer: Das durch die RO-Membran strömende Wasser wird durch einen Durchflussbegrenzer geregelt. Es gibt viele verschiedene Arten von Durchflusskontrollen, aber ihr gemeinsamer Zweck ist es, die Durchflussmenge aufrechtzuerhalten, die erforderlich ist, um Trinkwasser höchster Qualität zu erhalten (basierend auf der Literanzahl der Membran). Der Durchflussbegrenzer hilft auch, den Druck auf der Einlassseite der Membran aufrechtzuerhalten. Ohne den zusätzlichen Druck der Durchflusskontrolle würde sehr wenig Trinkwasser produziert, da das gesamte einströmende Wasser den Weg des geringsten Widerstandes nimmt und einfach die Ablaufleitung hinunterfließt. Die Durchflusskontrolle befindet sich am häufigsten im Osmose-Abflussrohr.
  • Lagertank: Der Standard Umkehrosmose-Lagertank fasst 7-15 Liter Wasser. Eine Blase im Inneren des Tanks hält das Wasser im Tank unter Druck, wenn es voll ist. Der typische Umkehrosmose-Tank unter der Küchenspüle hat einen Durchmesser von 30 cm und ist 40 cm hoch.
  • Wasserhahn: Die Umkehrosmose-Einheit verwendet einen eigenen Wasserhahn, der normalerweise auf der Küchenspüle installiert wird. Einige Bereiche haben Sanitärvorschriften, die eine Luftspaltarmatur vorschreiben, aber Modelle ohne Luftspalt sind häufiger anzutreffen.
  • Entwässerungsleitung: Diese Leitung verläuft vom Austrittsende des Membrangehäuses der Umkehrosmose bis zum Ablauf. Über die Ablaufleitung wird das Abwasser entsorgt, das die Verunreinigungen und Verunreinigungen enthält, die von der Umkehrosmosemembran herausgefiltert wurden.

Was sind die Vorteile einer Osmoseanlage?

Wenn Sie auf der Suche nach einem Wasserfiltersystem sind, das Ihnen hervorragendes Wasser liefert, ist eine Umkehrosmoseanlage eine sehr gute Wahl für Privatpersonen.

umkehr-osmose-anlage-montageHier sind einige Gründe, warum man den Kauf einer Umkehrosmoseanlage in Betracht ziehen sollte:

  • Verbessert den Geschmack. Die Umkehrosmose-Filtration verbessert Geschmack, Geruch und Aussehen des Wassers, indem sie Verunreinigungen entfernt, die Geschmacks- und Geruchsprobleme verursachen.
  • Spart Geld. Mit einer Umkehrosmoseanlage müssen Sie nie wieder teure Trinkflaschen in Kisten kaufen und sparen sich das mühsame Schleppen von Wasserflaschen in Kisten. Die Umkehrosmosefiltration bietet besseres Wasser als in abgefüllten Flaschen für nur wenige Cent pro Liter.
  • Einfache Wartung. Umkehrosmoseanlagen haben nur sehr wenige bewegliche oder austauschbare Teile, was die Reinigung und Wartung von Osmoseanlage-Systemen erleichtert.
  • Entfernt Verunreinigungen. Umkehrosmose-Systeme entfernen Schadstoffe aus dem Leitungswasser, einschließlich Nitrate, Pestizide, Sulfate, Fluoride, Bakterien, Arzneimittel, Arsen und vieles mehr. Der Kohlefilter eines Osmose-Systems entfernt auch Chlor und Chloramine.

Die Umkehrosmosefiltration ist die perfekte Lösung, wenn Sie den Geschmack, den Geruch und das Aussehen Ihres Leitungswassers verbessern möchten.

Welchen Arten von Osmoseanlagen gibt es?

Hier sind einige der häufigsten Anwendungen für die Osmose-Technologie:

Osmoseanlagen für die Küche: Wird an der Küchenspüle installiert. Ein kleines Osmose-Filtersystem kann am Wasserhahn in der Küche installiert werden, um Trinkwasser von höchster Qualität zu liefern. Dies wird als “Point of Use” (POU) Wasserfiltrationssystem bezeichnet und kann auch an Ihren Kühlschrank und Ihr Eisgerät angeschlossen werden. Der Wasserdruck ist bei einigen Kühlschränken eine Überlegung, daher sollten Sie unbedingt in der Bedienungsanleitung Ihres Osmose-Systems nachschlagen, da der Druck der Umkehrosmoseanlage etwa zwei Drittel des eingehenden Leitungsdrucks beträgt. Zugehörige Inhalte: Kann ich eine Umkehrosmoseanlage selbst installieren?

Ganzhaus-Osmose-System: Ein Umkehrosmosesystem für das ganze Haus (auch POE “Point of Entry”-System genannt) ermöglicht es Ihnen, das Wasser an allen Waschbecken, Duschen und Geräten im ganzen Haus zu filtern. Ein POE-System wird an die Hauptwasserleitung angeschlossen, die in Ihr Haus führt, und wird in der Regel in der Garage oder im Keller installiert. Dieser Typ ist aufgrund der Vorlaufkosten eines so großen Filtersystems sowie der Notwendigkeit einer langfristigeren Wartung und Instandhaltung möglicherweise nicht immer eine günstige Option für Privathaushalte.

Was macht eine effektives Umkehrosmoseanlage aus?

Das Wasser muss durch eine Reihe von Kartuschen geleitet werden, um den Reinigungsprozess der Umkehrosmose abzuschließen und sauberes Trinkwasser zu liefern.

Schritt 1

Die erste Kartusche wird verwendet, um große Sedimentpartikel zu entfernen. Dies schützt die Membran in der zweiten Kartusche vor unnötigem Verschleiß oder Verstopfung und stoppt die meisten sichtbaren Partikel und sogar einige gelöste Sedimente wie Sand, Schlamm und Ton.

Schritt 2

Die zweite Kartusche ist die Umkehrosmosemembran. Hier drückt der Druck das Wasser durch eine semipermeable Membran. Kleinere Partikel, wie beispielsweise Salz, werden in der zweiten Kartusche aufgrund der Umkehrosmosemembran eingeschlossen. Normalerweise enthält diese Kartusche auch Kohlenstoff, um sicherzustellen, dass Verunreinigungen wie Pestizide und Blei nicht über die zweite Kartusche hinausgehen.

Schritt 3

Die dritte Kartusche ist ein Kohlefilter, den das Wasser durchströmt, um Mikroverunreinigungen zu entfernen, die der zweite Filter nicht aufgefangen hat. Bis das Wasser durch diesen zusätzlichen Kohlefilter fließt, können Sie sicher sein, dass sich keine Schadstoffe in Ihrem Trinkwasser befinden.

Dieser dreistufige Prozess ist sehr gründlich und gewährleistet ein Endprodukt, das für den Einsatz in Haushalten, in der gewerblichen Lebensmittelverarbeitung, im Gastgewerbe und in anderen Bereichen geeignet ist.

Die einzelnen Membranen sind in einzelnen Gehäusen eingebracht, die bis zu sechs Membranen in einer Reihe aufnehmen können. Die Gehäuse werden dann in parallele Strömungen gruppiert, die als Stufe bezeichnet werden. Ein einzelnes Umkehrosmosesystem kann bis zu drei Stufen in Serie haben.

Der Vorteil des Einsatzes von Umkehrosmose-Stufen in Reihe ist die Reduzierung des Abwassers. In einem effizienten Umkehrosmose-Stufensystem kann das Abwasser auf 15% des Gesamtdurchflusses reduziert werden, während der Ausschuss allein aus einer einzelnen Membran bis zu 50% betragen kann.

Ein komplettes Umkehrosmose-System beinhaltet auch eine Vorbehandlung der Kartuschenfiltration, eine Druckpumpe und ein Steuerungssystem. In einem kleinen Umkehrosmose-System können die Steuerungen so einfach sein wie Ventile und Rotameter. Ein größeres System wird Durchfluss-, Temperatur- und Drucktransmitter sowie Steuerventile enthalten, die von einem HMI (Human Machine Interface) oder einer SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) bedient werden.

Größere Systeme beinhalten auch VFD (Variable Frequency Drives) für die Druckpumpe und manchmal Energierückgewinnungsvorrichtungen.

Kann man eine Osmoseanlage zu Hause nutzen?

Umkehrosmosewasser ist absolut sicher, da es ein 100-prozentiger natürlicher Weg ist, Salz- und Brackwasser in Süßwasser umzuwandeln. Der Prozess der Umkehrosmose ist die einfache Umkehrung eines natürlichen Prozesses mit Hilfe von fokussiertem Druck.

Der Kohlefilter besteht aus Holzkohle, einer natürlich vorkommenden Substanz, die mit Gasen zu Aktivkohle erhitzt und verarbeitet wird. Aktivkohle enthält unzählige Poren, die Verunreinigungen abfangen, wenn Wasser durch den Kohlefilter geleitet wird. Das Wasser durchläuft eine Reihe von Kartuschen mit einem zusätzlichen Aktivkohlefilter, um sicherzustellen, dass das Wasser absolut sicher für den Verbrauch ist, ohne den Einsatz von übermäßigen Chemikalien.

Jedes effektive Umkehrosmosesystem hat diese grundlegende mechanische Struktur gemeinsam, indem es große Sedimente, mineralische Partikel und feine Mikroverunreinigungen in dieser Reihenfolge entfernt.


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