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Osmoseanlagen zur ökonomischen Frischwasserherstellung

16.07.2019 - Wasser ist der wichtigste Rohstoff für das Leben auf unserem Planeten. Die Verfügbarkeit von Süßwasser war der Grund, warum fast alle alten Zivilisationen an den Ufern von Flüssen gediehen. Aufgrund der Verknappung der Süßwasserressourcen und der Zunahme der Bevölkerung und der Lebensräume außerhalb der Wasserquellen ist es heute jedoch erforderlich, zusätzliches Süßwasser durch die Behandlung von Salzwasser aus dem Meer zu gewinnen. Mehr als 13000 Entsalzungsanlagen weltweit produzieren jedes Jahr fast 45 Milliarden Liter Wasser. Die am häufigsten angewandten Methoden zur Herstellung von Süßwasser aus Meerwasser sind die mehrstufige Flash-Destillation und das Umkehrosmose-Verfahren.

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Wirtschaftliche Frischwasseraufbereitung mit Hilfe von Osmoseanlagen

Dass derzeit auf dem Vormarsch befindliche Verfahren zur Herstellung von Süßwasser aus Meerwasser oder Brackwasser ist das Umkehrosmose-Verfahren. In diesem Prozess wird unter hohem Druck stehendes Wasser durch sehr feine Membranen filtriert, durch die nur die Wassermoleküle gelangen.

Eine Auswahl an Osmoseanlagen ist verfügbar als kommerzielle Osmoseanlagen, Osmoseanlagen für Wohngebäude, tragbare Osmoseanlagen sowie Hochleistungs-Osmoseanlagen für Privathaushalte.

Eine Osmoseanlage besteht im Wesentlichen aus zwei Phasen. Die erste Phase ist eine Vorbehandlungsanlage. Hier werden durch Filtration und Koagulation die grobe Feststoffe und Schwebeteilchen entfernt. Osmoseanlagen sind mit einem Sedimentvorfilter und einem Aktivkohlefilter ausgestattet, da die Membranen durch Chlor, Bakterienbefall, Mangan, Schwefelwasserstoff und Eisen abgebaut werden. Weiterentwickelte Modelle von Osmoseanlagen sind auch mit Wasserenthärtern ausgestattet. Chlorierung und andere Chemikalien dienen zur Entfernung der im Wasser enthaltenen biologischen Organismen. Chemische Zugaben steuern den pH-Wert und die Härte des Wassers.

Die zweite Phase der Wasserbehandlung in einer Osmoseanlage ist die Membranfiltration. Das Wasser wird in dieser Phase mit hohem Druck zu den Filtern gepumpt. Jeder Filter besteht aus einer speziellen Membran, die um ein Innenrohr gewickelt ist. Der Druck zwingt die Wassermoleküle durch die Membranen zum Innenrohr. In Osmoseanlagen ist eine Frischwasserausbeute von bis zu 60 Prozent möglich. Das verbleibende Meerwasser oder Brackwasser trägt die gesammelten Salze und Feststoffe ab und wird ins Meer oder die Kanalisation zurückgeführt. Durch Erhöhen der Anzahl der Filtermodule wird die Kapazität der Anlage erhöht.

Eine dritte Stufe, die aus einem anderen Satz von Membranfiltern besteht, kann dann erforderlich sein, wenn die Qualität des Produkts weiter verbessert werden muss. Der Hauptenergiebedarf in einer Osmoseanlage entsteht dadurch, dass die Pumpen das zu behandelnde Wasser unter Druck setzen müssen, um die Membranen zu erreichen. Durch technologische Verbesserungen in den letzten zehn Jahren wurden Membranen entwickelt, die weniger Druck, längere Lebensdauer und geringere Kosten erfordern. Dies hat die Umkehrosmose zu einem wirtschaftlicheren Verfahren als andere Entsalzungsmethoden gemacht.

Osmoseanlagen haben vielfältige Einsatzbereiche

Osmosesysteme werden in Wohnungen, Büros, Krankenhäusern, Kliniken, Kinderheimen, Schönheitssalons, Fitnessstudios, Schulen, Restaurants und Geschäften eingesetzt.

Die kommerzielle Umkehrosmoseanlage entfernt alle Verunreinigungen aus dem Wasser und ist somit für verschiedene kommerzielle Aktivitäten geeignet. Die kommerziellen Osmoseanlagen werden in kommerziellen Einrichtungen wie Einkaufszentren und Krankenhäusern installiert und gelten als das kostengünstigste Wasseraufbereitungssystem. Sie reinigen das Wasser von Verunreinigungen und entfernen nicht essentielle Metalle, ätzende Salze und Chemikalien, die im Wasser vorhanden sind.

Industrielle Umkehrosmoseanlagen eignen sich am besten für kleine und große Industrien. Diese Art der Umkehrosmoseanlage lässt sich einfach nach den individuellen Anforderungen des Ausgangswassers konfigurieren. Sie produziert hochwertiges demineralisiertes Wasser für verschiedene industrielle Anwendungen. In die Anlage ist oft ein systematisches Programm zur Untersuchung der Chemie des Wassers integriert. Abhängig vom Verschmutzungsgrad des Wassers wählt die industrielle Osmoseanlage selbst die am besten geeignete Membrankonfiguration aus, um ein Verfahren bereitzustellen, dass eine niedrige Wasserabweisungsrate ergibt.

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