Grundlagen zur semipermeablen Membran, Osmose und Umkehrosmose

In der einfachsten Definition wird von einer semipermeablen Membran gesprochen, wenn die Membran das Lösungsmittel, aber nicht den gelösten Stoff durchlässt. Allgemeiner formuliert werden nur Moleküle unterhalb einer bestimmten Molmasse bzw. Kolloide oder Partikel unterhalb einer bestimmten Größe durchgelassen.

Die Umkehrosmose oder Reversosmose ist ein physikalisches Verfahren der Membrantechnik zur Konzentrierung von in Flüssigkeiten gelösten Stoffen, bei der mit Druck der natürliche Osmose-Prozess umgekehrt wird. Das Medium, in dem die Konzentration eines bestimmten Stoffes verringert werden soll, ist durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran von dem Medium getrennt, in dem die Konzentration erhöht werden soll. Dieses wird einem Druck ausgesetzt, der höher sein muss als der Druck, der durch das osmotische Verlangen zum Konzentrationsausgleich entsteht. Dadurch können die Moleküle des Lösungsmittels gegen ihre „natürliche“ osmotische Ausbreitungsrichtung wandern. Das Verfahren drückt sie in das Kompartiment, in dem gelöste Stoffe weniger konzentriert vorliegen.

Die Umkehrosmose mit einer semipermeable Membran kommt zur Anwendung bei der Entsalzung und Teilentsalzung für verschiedene industrielle und gewerbliche Anwendungen, bei Kesselspeisewasser- und Kühlwasseraufbereitung und bei der Trinkwasseraufbereitung. Hier geht es um die Entsalzung von Meerwasser und Brackwasser und um die Teilentsalzung von Brunnenwasser z. B. zur Entfernung von Schwermetallen, Nitrat, Sulfat, Fluorid, Bor und organischen Verunreinigungen.

Grundlagen zu Antiscalants

Das Auskristallisieren oder Ausfallen der Ionen in den Membranen muss verhindert werden. Dies kann durch Zugabe von Antiscalants erreicht werden. Antiscalants sind polymere Verbindungen auf Phosphat- oder Polymerbasis, welche die sich bildenden Kristallite umschließen und so verhindern, dass kristalline Ausfällungen auf der Membran entstehen können.

Die Dr. Nähring Water Treatment GmbH hat je nach Bedarf verschiedene FreeFlow Antiscalants im Portfolio:

  • Antiscalant gegen das Ausfallen von Calciumcarbonat
  • Antiscalant gegen das Ausfallen von Calciumsulfat
  • Antiscalant gegen das Ausfallen von Bariumsulaft
  • Antiscalant gegen das Ausfallen von Strontiumsulfat
  • Antiscalant gegen das Ausfallen von Calciumphosphat
  • Antiscalant gegen das Ausfallen von Calciumfluorid

Auch Metalle wie Eisen, Aluminium und Mangan können durch die Dosierung von Antiscalanten stabilisiert werden.

Eine Reinigung der Membran mit Hilfe des Einsatzes von Membranreinigern kann dennoch erforderlich bleiben. Die Dr. Nähring Water Treatment GmbH hat je nach Bedarf verschiedene Mem und Memobrane Reiniger im Portfolio: Feste Membranreiniger der Mem Produktlinie, flüssige Membranreiniger der Memobrane Produktlinie.

 

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