Einführung; Umkehr - Osmose Theorie; Anwendung Der Umkehr - Osmose - Whisper 60 Benutzerhandbuch

Whisper 60 Modular Handbuch
1. Einführung

1.1 Umkehr - Osmose Theorie

Umkehr - Osmose ist ein Prozess, der
aus in der Natur vorkommenden
Vorgängen abgeleitet ist.
Osmose ist ein natürlicher Vorgang, bei
der eine halbdurchlässige Membran
eine reine Lösung von einer
konzentrierten Lösung
( in unserem Fall: Salzwasser )
trennt. Die konzentrierte Lösung hat
durch das Molekulargewicht der
gelösten Bestandteile ein ihr
innewohnendes Potential, den
osmotischen Druck.
Abb. 1.1
Die reine Lösung ist darum bemüht, einen Potential- bzw. Druckausgleich
herbeizuführen. Aus diesem Grund wandert sie durch die Membran, solange, bis der angestrebte Ausgleich
erreicht ist.
Es ist möglich, diesen Vorgang umzukehren, indem man einen Druck auf die Salzlösung ausübt, der höher ist,
als ihr innerer osmotischer Druck.
Dieser höhere Druck, der für unseren Zweck mindestens doppelt so hoch wie der osmotische Druck sein muss,
drückt das Wasser durch die Membran, wobei die gelösten Salze in einer noch höher konzentrierten Lösung
zurückbleiben. Abb. 1.1 zeigt den Vorgang der Osmose und der Umkehr- Osmose.
Bei Seewasser beträgt der osmotische Druck ca. 400 psi ( abhängig von Salzgehalt und Temperatur ).
Wollen wir also den Umkehr- Osmose Prozess in Gang setzen, müssen wir den Druck auf das Seewasser um
etwas mehr als 400 psi erhöhen, um in geringen Mengen Trinkwasser zu erhalten.
Da wir aber größere Mengen Trinkwasser produzieren wollen, müssen wir den Druck auf das Seewasser
auf 800 psi erhöhen.

1.2 Anwendung der Umkehr - Osmose

Seewasser enthält viele verschiedene gelöste Bestandteile. Der am meisten vorhandene Stoff ist Tafelsalz
(Natrium Chlorid). Darüber hinaus gibt es weitere Mineralien, die Teile von Kalk oder Sulfaten enthalten. Die
Summe dieser gelösten Bestandteile bezeichnet man als Total Dissolved Solids = TDS.
Seewasser enthält im Durchschnitt 35000 ppm (Parts per Million) TDS. Unterschiede bis zu 5000 ppm in den
verschiedenen Ozeanen sind durchaus möglich. Um Seewasser zu entsalzen müssen die im Wasser gelösten
Bestandteile reduziert werden.
Umkehrosmose ist im eigentlichen Sinn ein Vorgang, bei dem die in Seewasser gelösten Bestandteile reduziert
werden. Dieses wird herbeigeführt, indem man Seewasser durch eine Membran drückt. Sie können sich die
Membran als eine Art Molekularsieb mit winzigen Löchern feinster Durchlässigkeit vorstellen. (0.0001 Mikron)
Die meisten der gelösten Bestandteile können die Membran nicht passieren. Diese werden um die Membran
herumgespült und als "Spülfluss " außenbords geleitet.
Das Wasser, welches die Membran passiert, nennen wir" Produktwasser". Etwa 15-20% des durchfließenden
Seewassers gelangt als Produktwasser in unsere Tanks. Die restlichen ca. 80% des Seewassers werden zum
Spülen der Membran genutzt und anschließend über Bord geleitet.
Die Anlagen zur Entsalzung nennen wir Umkehr – Osmose Systeme, oder Englisch RO Systems. Bedenken Sie,
dass die Systeme nicht alle gelösten Bestandteile des Seewassers zurückhalten können. Die Systeme sind so
ausgelegt, dass 99% der gelösten Bestandteile zurückgehalten werden, d.h. 1% der 35000 ppm TDS gelangt in
unser Produktwasser. Somit erreichen wir eine Trinkwasserqualität mit weniger als 500 ppm der TDS.
2