25.02.2009

Osmoseanlagen / Osmosefilterung,

Auch Reverse-Osmose oder Umkehrosmose genannt ist eine

Filtrierungstechnologie, und ähnelt der Ultra-Filtrierung.

Industriell wird mit Umkehrosmseanlagen z.B. Meerwasser entsalzt.

Ich beschreibe dies mal im Detail:

Eine solche Anlage besteht meist aus 2 bis 3 Filter-Elementen, die in Reihe angeschlossen sind. Die bedeutet nichts anderes, dass das Wasser zuerst in den ersten Filter geht, denn in den 2., Dritten etc.

Der erste Filter besteht meist aus einem Sediment-Feinfilter mit 5um (Mikro-Meter).

Der 2. Filter ist entweder ein Filter mit 1um oder die Osmose Membran.

Die Osmose Membrane ist das Hauptfilter Element. Sie kann schnell verschmutzen, daher st es nötig, das ein Feinfilter vorgeschaltet wird.

Dieses Filterelement hat normalerweise 3 Anschlüsse.

2 davon sind Ausgänge, eines ist der Eingang. Der Eingang ist meist oben an der äußeren Seite angebracht. Der Ausgang oben mittig.

Unten ist den ein 2. Ausgang mit einem Ventil angebracht. Dieses dient zum Spülen und Einstellen des Konzentrat / Permeat Verhältnisses.

Dazu mehr weiter unten.

Osmose-Membranen für die Aquaristik arbeiten erst ab einem Wasserdruck von 4 bar aufwärts zufriedenstellend. Darunter ist die Effektivität zu gering.

Der Einsatz im Osmose-Filterelement besteht aus einer

Semipermeablen Membrane aus einem speziellen Kunststoff.

Diese Membrane hat die Eigenschaft unter hohem Druck fast nur Wassermoleküle hindurch zu lassen. Salze, aber auch Bakterien,

und Algen sind um ein vielfaches größer als ein Wassermolekül und werden zu 95-98% nicht durchgelassen.

Dieses Ventil dient dazu den nötigen Druck in der Membrane einzustellen, bietet aber auch die Möglichkeit die Membrane zu spülen.

Das Spülen ist sehr wichtig, da eine solcher feiner Filter sehr leicht verstopfen kann.  Je nach Anlage gibt es dazu aber eine detailierte Bedienungsanleitung.

Eine Osmose-Anlage ist nicht sehr effektiv. Während aus dem Permeat-Ausgang oben nur fast vollständig entsalztes Wasser herauskommt, ähnlich dem destilliertem Wasser, muss eine bestimmte Menge Abwasser bzw. Konzentrat mit dem Regelventil eingestellt werden.

Ist der Abwasser-Ausgang völlig verschlossen, so verstopft die Membrane innerhalb kürzester Zeit und ist irreparabel beschädigt!

Gewöhnlich beträgt das Verhältnis Abwasser zu Permeat 4:1.

Das heisst, das bei 5 Liter Ausgangswasser 4 Liter Abwasser und nur 1 Liter gereinigtes Wasser heraus kommen. Diese 4 Liter Abwasser enthalten die herausgefilterten Inhaltsstoffe und Salze des gereinigten Wassers. Das Wasser ist nicht schlecht, ist aber höher belastet.

Man kann eine Osmosealage dazu verwenden, das Wechselwasser auf einen bestimmten Leitwert oder einer bestimmte KH hin einzustellen.

Ein Leitwertmessgerät sollte man schon sein Eigen nennen. Da man mit ihm den Salzgehalt des Wassers einfach messen und somit auch einstellen kann.

Auch kann man damit prima die Funktion und den Zustand der Osmosealage überprüfen.

Beispiel: beträgt der Leitwert des Ausgangswassers 1000uS/cm,

so darf das Permeat im Schnitt nicht über 100uS/cm liegen. Eher

bei 50uS/cm.  uS/cm ist die Messeinheit für empfindliche Leitwertmessgeräte und bedeutet Mikro Siemens je Centimeter.

Handelsübliche Geräte essen 0-2000uS/cm.

Durchlaufaquarien

sind Aquarien, die über einen Überlauf verfügen. Egal wie dieser technisch gelöst ist, und wo kontinuierlich eine gewisse Menge Leitungswasser zugeführt wird. Über den Überlauf wird die gleiche Menge dem Abwasser zugeführt.

mit Osmosefilterung

Oben seht Ihr eine Zeichnung eines externen Osmosefilters im Prinzipaufbau.

Ich hatte einen ähnlichen Filter einige Jahre lang neben meinem 720l Piranha-Becken betrieben. Mit einer Überlauftechnik habe ich in dem auf gleichen Niveau stehendem Filterbecken das Aquarienwasser in eine Bio-Filterkammer befördert. Diese ist mit einem Hamburger Mattenfilter bestückt gewesen.

Hinter dieser Kammer standen Universalpumpen, welche bei mir das Wasser zurück in das Aquarium und in andere Richtungen gepumpt haben.

Das Osmosebecken hatte ich, anders als in der Zeichnung, mittels Überlauftechnik (Kommunizierende Röhren) mit dem abgetrennten Filterbecken verbunden.

Ich versuche mal das Prinzip der Schaltung zu erklären:

Komponenten:

Ich hatte ein elektrisches Ventil am Wasseranschluss,mit dem ich per Schaltung Wasser zufliessen lassen konnte. (stromlos floss kein Wasser)

 

Eine Universalpumpe lag im Osmosebecken und war verbunden
mit dem Abfluss im Waschbecken. Diese wurde ebenfalls per Schaltung aktiviert.

Ich hatte diverse Schwimmerschalter in dem Aquarium als auch im

Filterbecken installiert. In dem Fall besonders im Tank des Osmosefilters.

Die Osmoseanlage selbst wurde NICHT an der Wasserleitung betrieben, sondern eine Druckerhöhungspumpe (Shurflo 8000) beförderte das Wasser aus dem Osmosebecken mit Vorfilter direkt in die Osmse-Anlage.

Das Abwasser der Anlage war mit dem Osmose-Becken verbunden,

das Permeat floss direkt in das Filterbecken und dadurch ins Aquarium.

Prinzip:

Eine elektrische Relais-Schaltung steuerte die Anlage ohne große Probleme.

Dadurch das ständig etwas Wasser nachgeflossen ist, stieg der Wasserlevel ebenfalls ständig an.

Wenn der Niveau-Schalter im Osmosebecken erreicht wurde,

steuerte ich die Pumpe im Osmosebecken an. Gleichzeitig wurde der Wasserzulauf gestoppt!

Das mit Abwasser belastete Osmosewasser wurde weniger, gleichzeitig floss saubereres Wasser aus dem Filterteil des Beckens nach.

War der Niveau-Schalter wieder in Ausgangsstellung, wurde wieder Frischwasser eingeleitet, die Pumpe ging aus. 

So einfach ist das ganze.

Dabei muss gesagt werden, das ich die Leitwerte der Becken kontrollierte

und bei einem zu hohen Wert im Osmosebecken, den Niveauschalter einfach  von Hand betätigt habe, bis der Leitwert in dem Becken einen guten Wert hatte. Das musste ich jeden Monat 1x machen. Das Aqaurium füllte sich in den darauf folgenden Stunden wieder recht schnell nach.

Bei mir hatte das Osmosebecken etwa 10% des Volumens des Aquariums.  Noch genauer und mit Formeln hat dies der Norbert Dörre auf seiner Homepage beschrieben. Er gilt als „Erfinder“ des Osmosefilters. (also der Filterung von Aquarienwasser mit einer Osmoseanlage)  Die Anlage wurde übrigens häufig gespült.

Andreas