Reinstwasser

Die Umkehrosmose

Die Umkehrosmose ist – vereinfacht ausgedrückt – die Umkehrung der natürlichen Osmose und wird zur Konzentration von unerwünschten Bestandteilen in Flüssigkeiten eingesetzt. Für dieses Verfahren wird eine semipermeable Membran verwendet. Diese Membran lässt ausschließlich Flüssigkeiten durch, nicht aber die in der Flüssigkeit gelösten Stoffe. Während der Osmose gelangt die Flüssigkeit mit der geringeren Konzentration an unerwünschten Bestandteilen auf die Seite der Flüssigkeit, die eine höhere Konzentration dieser Stoffe enthält. Dadurch findet ein Konzentrationsausgleich bei der Flüssigkeiten statt. Bei der Umkehrosmose wird dieser Prozess umgekehrt. Die Flüssigkeit wird durch die Membrane gedrückt, und zwar so, dass das Wasser mit hoher Konzentration auf die Seite mit der geringeren Konzentration fließt. Der Wasserfluss ist also genau umgekehrt wie bei der Osmose. Dadurch wird erreicht, dass auf der einen Seite eine Flüssigkeit mit hoher Konzentration an Fremdstoffen vorhanden ist, während auf der anderen Seite der Membrane sehr hochwertiges Reinstwasser (Permeat) entsteht.

Der Ionenaustausch

Um einen Ionenaustausch stattfinden zu lassen, wird ein so genannter Ionenaustauscher benötigt. Dieser ist mit einem speziellen Material gefüllt, das von der zu behandelnden Lösung (in der Regel handelt es sich um zu reinigendes Wasser) durchströmt wird. Die auszutauschenden Ionen in dieser Flüssigkeit werden an das Material im Ionenaustauscher gebunden, dafür wird eine ladungsgleiche Menge an die Flüssigkeit abgegeben. So werden in vielen Bereichen sogenannte Kationen-Austauscher eingesetzt. Diese dienen dazu, die im normalen Leitungswasser enthaltenen Calcium-Kationen gegen Natrium-Kationen auszutauschen, die sich im Ionenaustauscher befinden. Die Reaktionen während des Ionenaustauschs sind reversibel, sie können also wieder umgekehrt werden. Diese Tatsache macht man sich zu Nutze, indem die Ionenaustauscher regeneriert werden.

Die Ultrafiltration

Bei der Ultrafiltration handelt es sich um ein spezielles Verfahren, bei dem sehr kleine Partikel aus einer Flüssigkeit herausgefiltert und konzentriert werden. Wie bei der Osmose beziehungsweise Umkehrosmose werden semipermeable Membranen eingesetzt, die hochmolekulare Stoffe mit einer äußerst geringen Partikelgröße zurückhalten können. Die Ultrafiltration findet mithilfe eines vergleichsweise niedrigen Druckes statt, mit denen die zu reinigenden Flüssigkeiten durch die Membrane gedrückt werden. Die Art der verwendeten Membrane richtet sich dabei nach den Anforderungen an die Filterung des Wassers. Es lassen sich Partikel mit einer Größe von gerade einmal 0,05 Mikrometern zurückhalten. Die Ultrafiltration bietet gegenüber anderen Filtermethoden den Vorteil, dass die filtrierten Flüssigkeiten keimfrei sind, da die Membranen bei dieser Filtermethode eine Barriere für Bakterien oder andere Mikroorganismen darstellen. Darüber hinaus lassen sich die Filterverfahren vollautomatisch durchführen.