Umkehrosmose für Einsteiger

Ursprünglich 2012 von Michael Maardt geschrieben, aktualisiert 2022 - Mit Gedanken an einem lieben Mensch, mit dem ich Knowware Verlag gemacht habe: Johann-Christian Hanke!

Herr und Frau Schmidt trinken 100Kg kleine Steine in ihrem Leben

Es wird geschätzt, dass eine Person, die Leitungswasser oder Mineralwasser trinkt, über einen Zeitraum von 70 Jahren 100–150 kg Steine ​​zu sich nimmt, die der Körper nicht verwenden kann. Obwohl die meisten dieser mikroskopisch kleinen Gesteinsminerale regelmäßig aus unserem Körper entfernt werden, werden einige in unserem Gewebe gespeichert und giftig. Die Hauptschuldigen sind Calciumsalze, die im Laufe der Zeit Gallensteine, Nierensteine, Knochen- und Gelenkverkalkung, Arthritis sowie Verhärtung und Blockierung unserer Arterien verursachen können. Diese kleinen Steine ​​werden von einem Sedimentfilter gesammelt, der normalerweise der erste Filter in einem Wasserfilter ist.

Wer bereitet Leitungswasser auf und warum?

Ich kenne viele Leute, die gerne sauberes Wasser haben wollen: Aquaristen (damit die Fische nicht sterben) und Leute, die sauberes Trinkwasser mit einem Minimum an Schadstoffen wünschen. Es gibt auch andere Gruppen von Leuten, die sauberes Wasser mögen.

• Brauereien

• Audi Mexico reinigt 100 millionen Liter Wasser-13615 • Im Laufe von 2 Jahren hat die Anlage 100 Millionen Liter Wasser gereinigt!

• Die NATO-Soldaten beziehen Trinkwasser aus großen Anlagen, die Meerwasser zu Trinkwasser entsalzen.

• Eine ganze Stadt in Israel, Ashkelon, hat eine Umkehrosmoseanlage mit 40.000 Membranen installiert. Sehen Sie sich das Video unten an

 

Welche Aufbereitungsmethode ist die beste?

Es gibt viele verschiedene Arten der Wasserreinigung, aber alle sind sich einig, dass die Umkehrosmose wirtschaftlich am besten reinigt, weshalb sie sowohl in der Industrie als auch in Haushalten eingesetzt wird. Das Verfahren ist seit 1950 bekannt. Es gibt Anlagen, die Tausende Liter Wasser pro Stunde produzieren.

Die Schadstoffe werden weggespült und in den Abfluss geleitet. Um das Wasser durch die Membran drücken zu können, ist bei den meisten Umkehrosmoseanlagen ein Wasserdruck von 3 erforderlich. Bei ausreichend hohem Wasserdruck entfernt die Umkehrosmose Nitrat, Nitrit, Fungizide, Herbizide, Medikamentenrückstände, Hormone, Asbest, Bakterien etc. aus dem Wasser.

Die Bewohner des Sees verwenden Umkehrosmose seit 1950, als die Technik von einem Mann in Kalifornien „entdeckt“ wurde, um Trinkwasser aus Meerwasser herzustellen. Das Clevere an der Technik ist, dass sie sich einer physikalischen Regelmäßigkeit bedient. Viele Brauereien und andere Industrien, die sauberes Wasser benötigen, verwenden es.

Umkehrosmose entfernt

Wer hat die Umkehrosmose erfunden und entwickelt?

Die Umkehrosmose wurde in den 1950er Jahren von dem Wissenschaftler und Forscher Sourirajan an der University of California entdeckt. Ursprünglich zur Meerwasserentsalzung eingesetzt, war die Umkehrosmose so vielversprechend, dass die US-Regierung ein umfangreiches Forschungsprogramm startete, an dem viele große Unternehmen beteiligt waren. In 8 Jahren Forschung und einer Investition von über 33 Millionen Dollar entstand die modernste und am weitesten entwickelte Wasseraufbereitungstechnik unserer Zeit.

Filter und Osmosemembrane

Eine Umkehrosmose-Anlage besteht typischerweise aus 2-3 Vorfiltern und danach eine OsmoseMembrane. Es sieht so aus:

1. Sedimentfilter -> 2. Kohlefilter -> eventuell. 3. noch ein Sedimentfilter -> 4. Membrane -> eventuell. Wassertank und mehrere Filtern

Die Membrane ist am teuersten, daher versucht man, so viel wie möglich zu filtern, BEVOR das Wasser zur Membrane gelangt, damit die Membrane so lange wie möglich hält. Ohne Membrane keine Umkehrosmose! Aber am wichtigsten ist ein Aktivkohlefilter, der Chlor aufnimmt. Chlor ist Gift für eine Umkehrosmosemembrane.

Filtern

Als erster Filter wird ein Sedimentfilter gesetzt und evtl auch als dritter Filter. Ein Sedimentfilter nimmt die gröbsten Partikel wie Sand, Rost und etwas Kalk auf, aber wenn Kalk wirklich entfernt werden muss, dann mit einer Umkehrosmose-Membran.

Ein Aktivkohlefilter wird normalerweise als 2. Filtergehäuse eingebaut, entfernt kleinere Moleküle wie Chlor, organisch-chemische Verbindungen, Schwermetalle etc. Ein Aktivkohle-BLOK-Filter kann etwas mehr aufnehmen als ein Kohlefilter aus Granulat (auch Granulat-Aktivkohle genannt).

Die Filter (manchmal nenne ich sie Filterkartuschen) sind in Filtergehäusen untergebracht, die mit Kunststoffschläuchen verbunden sind. Hier sehen Sie ein transparentes Filtergehäuse und eine klassische Osmoseanlage mit 3 Filtern. Sie wählen transparent, um zu sehen, wann es Zeit ist, den ersten Sedimentfilter zu wechseln.

Kleine Anlagen mit kleinen Filtrern

Um Platz zu sparen, wurden kleinere Filter hergestellt, bei denen Filter und Filtergehäuse in einem, einem sogenannten Inline-Filter, zusammengefasst sind. Diese Anlagen im Shop

Osmosemembrane

Eine Umkehrosmose-Membrane hat Poren in einer Größenordnung von einem zehntausendstel µ (0,0001µ). Die Maßeinheit ist micron, oder einfach µ. 1 µ ist ein millionstel Meter oder ein tausendstel Millimeter (0,001 Millimeter).

 

So sieht eine Membrane aus: Wie bereits erwähnt, ist die Membrane am teuersten. Daher versucht man, das Wasser so gut wie möglich zu reinigen, bevor das Wasser an die Membrane kommt. VOR die Membrane wird einen Sedimentfilter plaziert, danach ein Kohlefilter. Anschließend folgt die Membrane, aus der sowohl das reine Osmosewasser als auch das Abwasser kommen.

Die Membran wird mit Fettstoff auf Dichtungen in einen als Membrangehäuse bezeichneten Behälter gelegt und hat daher zwei Austrittskanäle: Der am weitesten entfernte führt das reine Osmosewasser ab. Membranen werden mit unterschiedliche Kapazität hergestellt, die in Gallonen pro Tag angegeben wird. 1 Gallone = 3,78 Liter.

Wie die Membrane funktioniert

Das saubere Wasser und das gefilterte Wasser dürfen sich natürlich nicht vermischen, deshalb hat das Membrangehäuse zwei Ausgänge: einen für das saubere Wasser und einen für das gefilterte Wasser, das ich Abwasser nenne. Dieses Einführungsvideo für ein 3-Stufen-System beschreibt unter anderem, Funktionsweise der Membran und Installation einer Membran.

Haltbarkeit der Membran

Bei trockener, kühler und dunkler Lagerung (Kühlschrank reicht aus): ca. 1 Jahr. Es wird empfohlen, die Membran zu kaufen, wenn Sie sie brauchen. Die Haltbarkeit der Membran nach Gebrauch beträgt ca. 3 Jahre. Bei den kleinen 3-Stufen-Anlagen kommt es auch auf den verwendeten Limiter an. 

 

 

Ist mein Wasserdruck hoch genug?

Nur relevant für Installationen OHNE . Wichtige Parameter:

1. Wasserdruck: sollte vorzugsweise 3,5 sein, damit ein Anlage OHNE Pumpe einwandfrei funktioniert. Je höher der Druck, desto höher die Leistung, saubereres Wasser und weniger Abwasser. Eine Druckerhöhungspumpe erhöht den Wasserdruck, wodurch das System optimal arbeitet.

2. Leistung: wie schnell das Osmosewasser rauskommt. Je höher der Wasserdruck (und je höher die Temperatur), desto höher die Leistung.

3. Abwasser: wie oben erwähnt: je höher der Druck: alles wird besser

4. Wassertemperatur: Je wärmer das Wasser, desto besser arbeitet die Membrane, was höhere Leistung, saubereres Osmosewasser und weniger Abwasser bedeutet. Ich habe die Temperatur eingestellt als letzten Parameter, da die überwiegende Mehrheit Wasser aus dem Kaltwasserhahn bezieht.

Der Wasserdruck ist wichtiger als die Temperatur. Wenn Sie Messungen und Grafiken sehen möchten.

Was passiert mit allen giftigen Substanzen, die von der Membrane abgesondert werden?

Die Schadstoffe werden automatisch von der Membrane abgewaschen und in den Abfluss geleitet. Dies ist das Geheimnis hinter der hohen Effizienz und Langlebigkeit der Systeme. Die Membran funktioniert nicht wie ein gewöhnlicher Filter, der nur Verunreinigungen aufnimmt, in denen Bakterien wachsen können, sondern verfügt über einen Selbstreinigungsmechanismus, der die abgeschiedenen Verunreinigungen automatisch entfernt.

Eine vereinfachte Darstellung der Funktionsweise: Das Leitungswasser, das durch die Membran geleitet wird, wird in zwei Ströme geteilt. Ein Strom durchdringt die Membran und lässt die Verunreinigungen zurück. Der zweite Strom spült diese Verunreinigungen von der Membranoberfläche und transportiert sie direkt in den Abfluss.

Dies verhindert, dass sich Verunreinigungen auf der Membran absetzen. Dadurch ist sie ständig sauber, was eine lange Lebensdauer der Membrane gewährleistet. Je nach Wasserdruck und Membranqualität beträgt das Abwasser das 2-4 fache des Osmosewassers. Dieses Verhältnis wird oft angegeben, z. 1:2, was doppelt so viel Abwasser wie sauberes Wasser bedeutet. Ich nenne in diesem Beispiel 2 den Abwasserfaktor (meine Idee).

Filterprozentsatz

Der Filtrationsprozentsatz gibt an, wie viel Prozent von allem, was NICHT Wasser ist, herausgefiltert wird. Es ist ein Mittelwert aller im Wasser gefundenen Stoffe, der mit einem TDS/EC/MikroSiemens Messgerät - Link geht zum Shop gemessen wird

Eigentlich wird die elektrische Leitfähigkeit des Wassers (Electric Conductivity) gemessen und daraus eine Schätzung gebildet. In den gezeigten Beispielphotos hat mein Leitungswasser 343 ppm und das gefilterte Umkehrosmosewasser 10 ppm. Dies ergibt einen Filtrationsprozentsatz von 100 - (10/3,43) % = 97 %.

Wie rein ist dein Wasser?

Leitungswasser in Kopenhagen habe ich an mehreren Stellen mit 350 ppm (700 µS) gemessen, und wenn es gekocht wird, fällt es auf 230 ppm (460 µS). Mit einer Osmoseanlage werden 10-20ppm (20-40µS) erreicht. Sie müssen kein Professor für Mikrobiologie sein, um zu verstehen, was das bedeutet: viel saubereres Wasser.

Kapazität

Die Leistung der Membran wird in GPD, Gallonen pro Tag oder LPD, Liter pro Tag gemessen.

1 US-Gallone = 3,78 Liter, wenn es um Membranen für die Umkehrosmose geht. Sie sehen oft diese Zahlen für die Membrankapazität:

• 036 GPD = 150 LPD

• 050 GPD = 190 LPD

• 075 GPD = 280 LPD

• 100 GPD = 380 LPD

• 125 GPD = 470 LPD

• 300 GPD = 1.100 LPD

• 400 GPD = 1.500 LPD

Ich verwende absichtlich die GPD-Werte, weil sie international verwendet werden. Der GPD-Wert befindet sich auf der Membraneselbst. Ich weiß, dass viele Europäer die Literzahlen verwenden.

Die obigen Zahlen sehen nett aus, sind aber Wunschdenken für Installationen OHNE Pumpe. Er wird bei einer bestimmten Temperatur (meistens bei 25 °C) und ziemlich hohem Wasserdruck (5-7 ) gemessen, den nur wenige Menschen haben. Eine Membran hält maximal 45°C heißem Wasser stand. Realistisch vielleicht 2/3 der oben genannten Werte, d.h. bei etwa. 3 .

Aber das Schlimmste ist eigentlich, dass viele Händler diese Zahlen völlig unkritisch angeben. Dies entspricht dem Autohändler, der Autos nur verkauft, indem er sagt: "Dieses Auto KANN 240 km/Std. fahren".

Abwasserfaktor

Eine bei der Umkehrosmose verwendete Membrane muss die Abfallstoffe, die herausgefiltert werden, loswerden. Das nennt man Abwasser. Das Verhältnis zwischen dem sauberen Osmosewasser und dem Abwasser bezeichne ich als Abwasserfaktor, wobei das saubere Wasser 1 ist. Dieser Faktor wird bei steigenden Wasserpreisen immer wichtiger.

Die meisten geben die Beziehung selbst an, z. 1:3, wenn der Abwasserfaktor 3 ist. Ich spreche normalerweise nur vom Faktor und gebe eine einzelne Zahl an, in diesem Beispiel 3. Es ist klar und einfacher. Der Abwasserfaktor ist SEHR abhängig von der Wassertemperatur, die in

Durchflussbegrenzer

Damit die Membran funktioniert, muss im Inneren des Membrangehäuses und damit auf der Membran ein gewisser Druck herrschen, und hier kommt der Begrenzer ins Spiel. Am Abwasserschlauch ist ein sogenannter Begrenzer angebracht.

Die Funktion des Begrenzers besteht darin, den Wasserdurchfluss durch die Abwasserleitung zu begrenzen und so einen Gegendruck zu erzeugen,der in die Membrane übertragen wird, wodurch sauberes Osmosewasser entsteht.

Osmoseanlage mit oder ohne Tank?

Bei einer Umkehrosmoseanlage sinkt der Wasserdurchfluss drastisch, was der Preis für sehr sauberes Wasser ist. Um dies auszugleichen, verwenden viele Umkehrosmosesysteme mit kleinen Membranen (normalerweise 200 GPD und darunter) einen Wassertank. Die Membran des Systems schafft es, Wasser in den Tank zu drücken, und wenn Sie einen Wasserhahn öffnen, sprudelt das Wasser mit einer guten Geschwindigkeit heraus, wie im Video unten gezeigt

Ein Wassertank kann an alle Systeme angeschlossen werden und ist bei einigen Systemen im Lieferumfang enthalten. Der Tank hat innen eine Gummiblase, die auf einer Seite einen gewissen Luftdruck hat. Auf der anderen Seite drückt dann das Wasser hinein und komprimiert die Luft. Öffnet man den Wasserhahn dann wieder, drückt die Luft das Wasser wieder heraus. Das Wasser kommt also nicht mit der Außenseite des Tanks in Berührung, egal ob aus Metall oder Kunststoff.

Ein Rückschlagventil auf der Wasserzulaufseite ist in die Membran eingebaut. Sobald der Tank voll ist und der Wasserhahn geschlossen ist, drückt das Wasser in einem sogenannten 4-Wege-Ventil auf einen Kolben und verschließt somit auch die Abwasserseite. Wenn kein Druck vorhanden ist, beginnt das System wieder zu arbeiten. Eigentlich werden Tank und Wasserhahn über einen Schlauch versorgt, der sich ein T-Stück teilt: Das Wasser fließt durch das T-Stück dorthin, wo der geringste oder kein Druck ist.

Wenn der 10-Liter-Tank leer ist, benötigt ein 125GPD-System OHNE Pumpe fast eine Stunde, um den Tank zu füllen. Eine Gleichung. System MIT Pumpe dauert eine halbe Stunde.

Anschluss an die Wasserversorgung

Siehe Text und Videos zu den Anschlussmöglichkeiten, sowohl für die kleinen 3-Stufen-Systeme als auch für die größeren Systeme, die unter der Küchenspüle und mit installiert werden ein separater Wasserhahn daneben der normale Wasserhahn.

Messen Sie Ihr Wasser - Kaufen Sie einen Zähler!

Es wird empfohlen, ein Messgerät zu kaufen, das die Reinheit des Wassers misst. Wenn Sie dem Link folgen, finden Sie auch das Video zu Messgeräten. Dann können Sie die Wasserqualität im Auge behalten und wann es Zeit ist, Filter und Membrane zu wechseln.

Speicherung von Wasser

Es wird empfohlen, Wasser in Glasbehältern aufzubewahren. IKEA hat viele günstige Behälter aus Glas oder Hartplastik. Je härter der Kunststoff, desto besser.

3-stufige Osmoseanlage in Betrieb

Das Video von 2011 zeigt ein 3-stufiges System im Betrieb, bei dem das Wasser in meine Küchenspüle fließt. Mein Wasserdruck in einer Wohnung lag bei ca. 3.5 . Ich messe mein Leitungswasser vorher und nachher und du siehst, wie es aussieht, wenn es läuft.

Bei einem 300ml-Limiter hält die Membran kürzer als bei einem Limiter mit höherem ml-Wert. Ich weiß nicht, um wie viel die Lebensdauer verkürzt wird, aber ein Lieferant, der einen 300-ml-Drossel verwendet, schreibt, dass die Membran alle 2 Jahre gewechselt werden sollte. Andere Anbieter schreiben, dass eine Membran normalerweise alle 3 Jahre gewechselt werden sollte.

Druckerhöhungspumpe, Membran und Drossel

Eine Osmoseanlage MIT einer Druckerhöhungspumpe bietet:

1. Saubereres Wasser (höhere Filtrationsrate)

2. Höhere Leistung, d.h. mehr Wasser pro Stunde

3. Weniger Abwasser (geringerer Abwasserfaktor)

Wenn das Umkehrosmosesystem (Membran + Restriktor) einen Abwasserfaktor von 3 hat, erfordert eine 75-Gallonen-pro-Tag-Membran einen Durchfluss von 1+3=4-mal der Kapazität oder 4*75GPD=300GPD (1.130 Liter/Tag) oder 12,5 Gallonen/Stunde oder 47 Liter/Stunde. 

 

Die 3-stufigen Anlagen werden in großen Mengen in China und Taiwan produziert. Sie sind ziemlich elegant mit Kunststoffhaltern hergestellt. Alles kann gedreht, geschoben und abgewinkelt werden. Der große Behälter enthält eine Membran, die mit dem System geliefert wird. Nachdem Vaseline auf die beiden kleinen O-Ringe geschmiert wurde, wird die Membran vor Gebrauch in den Membranbehälter eingelegt. Die anderen beiden Container haben eingebaute Filter. Im Englischen heißt es "inline filter".

Der Wasserfilter muss nicht immer angeschlossen sein

Sie können das System wegstellen und wieder anschließen, wenn Sie sauberes Wasser machen möchten. Bei uns lag ein System 6 Wochen ohne Anschluss am Wasserhahn herum und nach diesen 6 Wochen funktionierte es wieder einwandfrei.

Wenn Sie wie abgebildet den Wasserhahn in der Küche anschließen, ist es eine gute Idee, die Kanne in die Spüle zu stellen, um eine Überschwemmung auf dem Küchentisch zu vermeiden (ich habe es versucht) UND eine Uhr einzustellen, die nach ca. 10 Minuten.

3 grundlegende Schritte im Prozess für eine 3-Stufen-Anlage

1. Ein eingebauter (Einweg-)Sedimentfilter entfernt grobe Partikel wie Rost, Schmutz und Sand. Standardprodukt, das auch 10" inline genannt wird, weil der Filterbehälter und der Filter selbst im Gegensatz zu den größeren Osmoseanlagen zusammengebaut sind.

2. Ein (Einweg-)Inline-Aktivkohlefilter entfernt unter anderem Chlor, flüchtige Chemikalien und Hunderte anderer künstlicher Chemikalien. Wie oben: Standardprodukt.

3. Eine Membran, die 95–99 % der Bakterien, Viren, Hormone, Pestizide, Schwermetalle, Nitrate, Kupfer, Asbest, Herbizide usw. entfernt. Aquarianer evtl Harz-/Silikatfilter

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