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Permeat

Das Permeat als Ergebnis der Umkehrosmose

 

Die Umkehrosmose ist ein Verfahren der Wasseraufbereitung, bei dem Stoffe im Molekularbereich aus dem verunreinigten Wasser beziehungsweise Rohwasser herausgefiltert werden. Während das beim Trennprozess zurückbleibende Fluid als Konzentrat bezeichnet wird, stellt die gereinigte Flüssigkeit das Permeat dar. Die Qualität und Zusammensetzung des Permeats ist in den verschiedenen Anwendungsbereichen der Umkehrosmose von großer Bedeutung.
 
 

Wasseraufbereitung mittels Umkehrosmose

Bei der Umkehrosmose handelt es sich um ein Membranverfahren, mithilfe dessen unerwünschte Stoffe im Wasser ausgefiltert werden können. Das Verfahren basiert auf der Umkehrung des natürlichen Prozesses der Osmose, bei der Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Stoffkonzentrationen ihren Konzentrationsgrad durch die einseitige Bewegung durch eine semipermeable (halbdurchlässige) Membran ausgleichen. Wird zum Beispiel eine zweiprozentige Salzlösung durch eine semipermeable Membran von reinem, destillierten Wasser getrennt, so findet als Folge des Konzentrationsunterschieds eine Molekularbewegung statt.

Bei der Umkehrosmose wird nun ein Gegendruck auf der Seite des verunreinigten Wassers erzeugt. Dieser Gegendruck ist wesentlich höher als der natürliche osmotische Druck und sorgt dafür, dass sich auf einer Seite stark aufkonzentriertes Wasser (Konzentrat) bildet, während auf der anderen Seite gereinigtes Wasser (Permeat) entsteht. Während des Wasseraufbereitungsverfahrens wird ein bestimmtes Verhältnis zwischen Konzentrat und Permeat eingestellt, um Ausfällungen in der Membran zu vermeiden.

Bei der Wasseraufbereitung per Umkehrosmose gilt grundsätzlich:

  • Ein höherer Druck auf der Seite des Rohwassers führt zu einer besseren Demineralisierung des Permeats.
  • Durch eine Erhöhung der Abwassermenge zum Spülen der semipermeablen Membran werden eine bessere Demineralisierung des Permeats und eine Schonung der Membran erreicht.

Bei der Auslegung einer Umkehrosmoseanlage kommt es also darauf an, die maßgeblichen Parameter wie Abwassermenge und Filterwirkung richtig zu berechnen. Eine gute Umkehrosmoseanlage erzeugt nicht nur qualitativ hochwertiges Permeat der gewünschten Zusammensetzung, sondern hält auch die Kosten für Abwasser und die Belastung der Membran möglichst gering.

ATN verfügt über jahrelange Erfahrung in der Dimensionierung und technischen Auslegung von Umkehrosmoseanlagen. Wir unterstützten Sie von der Planung über die Realisierung und den Betrieb mit unserem Fachwissen.

 
 
 
 

Die Umkehrosmose als technische Grundlage der Trinkwasseraufbereitung

Die Umkehrosmose ist als wirkungsvolles Verfahren zur Aufbereitung von Rohwasser zu Trinkwasser (Permeat) sehr verbreitet. Häufig wird die Umkehrosmoseanlage dabei als Zwischenschritt in Kombination mit weiteren Aufbereitungsstufen eingesetzt, um das gewünschte Ergebnis zu erreichen. So bestehen Wasseraufbereitungsanlagen häufig aus speziellen Filtern zum Entfernen von gröberen Partikeln, Aktivkohlefiltern, Umkehrosmoseanlagen und eventuell UV-Anlagen zur Desinfektion des Wassers.

Ein Größenvergleich zeigt, warum die Umkehrosmose herkömmlichen Filtrationsverfahren meist überlegen ist und eine besonders hohe Permeat-Qualität erreicht. Während Partikel in der Größenordnung eines menschlichen Haares oder von Blutzellen mithilfe einer herkömmlichen Partikelfiltration entfernt werden können und Bakterien sowie Viren und Pestizide noch per Makro-, Mikro- oder Ultrafiltration abgereinigt werden können, ist nur die Umkehrosmose in der Lage, ausschließlich H2O-Moleküle durch die Membran passieren zu lassen.

Die Trinkwasserverordnung stellt sehr hohe Anforderungen an die Zusammensetzung des resultierenden Permeats. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Trinkwasser keinerlei gesundheitsgefährdende, schädliche oder geschmacksbeeinträchtigende Stoffe enthält. Zu den wichtigsten Grenzwerten gehören etwa Eisen (0,2 mg/l), Mangan (0,05 mg/l) oder Sulfat (250 mg/l).

Die Erzeugung qualitativ hochwertigen Permeats mit hohem Reinheitsgrad ist nicht nur in der Trinkwasseraufbereitung von Bedeutung. Auch in der Brauchwasseraufbereitung werden Umkehrosmoseanlagen eingesetzt, um als Produkt ein Permeat mit einer bestimmten Zusammensetzung zu erhalten. So wird beispielsweise das Boilerwasser in Kraftwerken einer Umkehrosmose unterzogen, um Mineralstoffe daraus zu entfernen und schädliche Verkalkungen durch verdampfendes Wasser zu verhindern.

 

Mit ATN hochwertiges Trinkwasser-Permeat erzeugen

Für einen großen Produzenten für Tafel- und Sodawasser in Südostasien hat ATN eine komplexe Wasseraufbereitungsanlage konzeptioniert, geplant und geliefert. Herausforderungen des Projektes waren unter anderem:

  • Strikte Vorgaben des Kunden für die Wasserqualität bezüglich Mineralisierung und Natürlichkeit
  • Kein Einsatz von Chemikalien wie Chlor oder Chlordioxid zur Desinfektion des Trinkwassers
  • Geringer Eigenwasserverbrauch, wobei die Anlage auch entsprechend aufbereitetes Wasser für die Produktionsstätte, die Flaschenwaschmaschine, die Heißwasserstation und einen Dampfkessel bereitstellen muss
  • Zulässige Abwassermenge und Mineralienfracht von Seiten der Behörden limitiert
  • Das aufzubereitende Rohwasser mit einer Durchschnittstemperatur von 28 °C kommt aus mehreren Brunnen, mit wechselnden Mengen
  • Keine Bromatbildung

Anlagenschema Trinkwasseraufbereitung

Die von ATN geplante Wasseraufbereitungsanlage genügt den hohen Anforderungen des Kunden, indem ein ausgeklügeltes System aus verschiedenen Aufbereitungsstufen geplant wurde. Die Anlage stellt sowohl Prozesswasser als auch Wasser für die Flaschenwaschmaschine und Kesselspeisewasser sowie Sodawasser und Tafelwasser bereit. Jede dieser Wassersorten muss individuellen Ansprüchen an Qualität und Zusammensetzung genügen. Durch die intelligente Kombination aus Mehrschichtfiltern, Enthärtungsanlagen, Umkehrosmoseanlagen, Ultrafiltrationsanlagen und UV-Anlagen ist es gelungen, qualitativ hochwertiges Wasser für unterschiedliche Einsatzzwecke zu erzeugen.

 

Wenn Sie in Ihrem Betrieb auf qualitativ hochwertiges Trink- oder Brauchwasser angewiesen sind, steht ATN Ihnen bei der Planung, Umsetzung und dem Betrieb mit seiner ganzen Erfahrung zur Seite. Durch zahlreiche Projekte in verschiedenen Branchen konnten wir uns weitreichende Expertise in der Wasseraufbereitung aneignen und verfügen insbesondere bei der Herstellung qualitativ hochwertigen Permeats mithilfe von Umkehrosmoseanlagen über Spezialwissen.

Bei unserer Arbeit stehen stets die Interessen und individuellen Anforderungen des Kunden im Mittelpunkt. In der Analysephase erfassen wir gründlich die Rahmenbedingungen in Ihrem Betrieb und definieren die individuellen Zielwerte für die Wasserqualität. Auf Basis dieser Analyse erfolgen dann eine fachgerechte Auslegung der Wasseraufbereitungsanlagen sowie eine präzise Abstimmung der Anlagen untereinander. Nach der Montage und Inbetriebnahme der Anlage stehen wir selbstverständlich auch für den Betrieb und die Instandhaltung der Wasseraufbereitungsanlage zur Verfügung.