Osmosemembranen
Die Umkehrosmosemembran ist der wichtigste Bestandteil eines Umkehrosmose-Systems zur Wasseraufbereitung und Entsalzung. Die Funktionsweise beruht auf dem Prinzip der selektiven Permeabilität, wodurch Wasser von gelösten Stoffen und Verunreinigungen getrennt werden kann. Prinzipiell besteht die Osmosemembran aus einer dünnen, feinporigen und halbdurchlässigen Folie, welche in mehreren Lagen um einen Kern gewickelt ist. Diese Folie hat winzige Poren oder Kanäle, die nur Wassermoleküle durchlassen, während größere Moleküle wie Salze und andere Verunreinigungen zurückgehalten werden.
Bei einem Umkehrosmoseprozess wird das zu behandelnde Wasser mit hohem Druck in die Osmosemembran gedrückt. Dieser Druck muss höher als der osmotische Druck des Wassers sein, so das Wasser gegen den Konzentrationsgradienten durch die Membran gedrückt wird. Die Wassermoleküle passieren die Poren der Membranfolie und gelangen auf die andere Seite, während die gelösten Salze und Verunreinigungen zurückgehalten und als Abwasser ausgespült werden. Es werden so effektiv 96% bis 98% der im Wasser gelösten Stoffe und Verunreinigungen aus dem Wasser entfernt. Das Ergebnis ist eine Trennung von sauberem, entionisiertem Wasser auf der einen Seite der Membran (Permeat) und einer konzentrierten Lösung von Salzen und Verunreinigungen auf der anderen Seite (Konzentrat). Das entionisierte, entmineraliserte Wasser kann dann für verschiedene Zwecke wie Trinkwasser, Industrieprozesse oder Landwirtschaft verwendet werden.
Es gibt verschiedene Ausführungen und Bauformen von Osmosemembranen. Bei den kompakten Haushaltsanlagen werden meistens Membranen der Bauform 1812 mit 50GPD, 75GPD oder 100GPD sowie 150GPD verwendet. Die Abkürzung GPD bezeichnet dabei nicht eine Feinheit der Membran, sondern das maximale Tagesvolumen in Gallonen (gallons per day = Gallonen pro Tag) an gereinigtem Wasser, das mit einer Osmosemembran erzeugt werden kann. Das Tagesvolumen wird dabei wesentlich von der zur Verfügung stehenden Oberfläche der Membranen bestimmt. Eine Membran mit 100GPD hat also eine größere Oberfläche als eine Membran mit 50GPD. Je größer die Oberfläche einer Osmosemembran umso mehr Wasser kann pro Tag gefiltert werden.
