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3.4 Umkehrosmose
3.4.1 Aufgabenstellung
Das Ziel des Versuches besteht darin, das Verfahren der Umkehrosmose in seiner
prinzipiellen Arbeitsweise kennenzulernen, die Wirksamkeit einer Modellanlage in
Abhängigkeit von der Konzentration und der Art der Inhaltsstoffe zu untersuchen
und daraus Kriterien für einen möglichst günstigen Arbeitsbereich abzuleiten.
3.4.2 Theoretische Grundlagen
Neben der Mikrofiltration und der Ultrafiltration gehört die Umkehrosmose (Re-
versosmose) zu den in der Wasseraufbereitungs-, Wasserbehandlungs- und Recy-
clingtechnik eingesetzten Membranverfahren. In der gleichen Reihenfolge steigt die
Abtrennmöglichkeit feindisperser, aber noch makroskopischer Partikel über Kolloi-
de und Makromoleküle bis zu Molekülen und Ionen. Abbildung
3.2
zeigt, welche
Verfahren für die Abtrennung welcher Substanzen in Abhängigkeit von der Teil-
chengröße möglich sind.
Gemeinsames Merkmal dieser Verfahren ist ein Druckgefälle, das als treibende
Kraft für die Abtrennung der entsprechenden Substanzen wirkt. Die notwendigen
Drücke sind entsprechend der sehr unterschiedlichen Partikelgrößen von 10
2
bis
10
8
cm und der wirkenden Trennmechanismen sehr unterschiedlich. Bei der Mi-
kro- und Ultrafiltration sind sie gering und sind bedingt durch die Druckverluste, die
beim Durchströmen der unterschiedlichen Membranprodukte auftreten. Sie liegen
in der Größenordnung von 0,5 bis 5 bar. Bei der Umkehrosmose muss zusätzlich
Raster-Elektronenmikroskop
optisches Mikroskop
menschliches Auge
Mikrometer
Filtrations-
verfahren
0,001
0,01
0,1
1,0
10
100
1000
Umkehrosmose
Nanoiltration
Ultrailtration
konventionelle Filtration
Mikroiltration
Lösemittel
Farbpigmente
Salze
Bakterien
Zucker
Beispiele
Mehlstaub/Mehl/Stärkekörner
Kolloide/Emulsion
Rote Blutkörperchen
Tabak rauch
Sand
100
1000
20000
500000
Molmasse
200
10000
100000
Abb. 3.2
Einsatz der Filtrationstrennverfahren in Abhängigkeit von der Partikelgröße
