Wie Gegenosmose-Anlagen in der Abwasserbehandlung arbeiten
Bei der Gegenosmose wird das aufzubereitende Wasser mit Druck über eine Membran geführt, die Wasser bevorzugt passieren lässt und viele gelöste Stoffe weitgehend zurückhält. Im Unterschied zu groberen Membranverfahren zielt die Trennung nicht nur auf suspendierte Partikel, sondern auf einen grossen Teil der gelösten Inhaltsstoffe. Das Ergebnis sind zwei Ströme: Permeat als aufbereitetes Wasser und Konzentrat als Reststrom mit erhöhter Stofffracht. Die konkrete Trennleistung hängt unter anderem von Wasserzusammensetzung, Membrantyp, Betriebsdruck und Anlagenführung ab.
Typische Einsatzfälle bei belasteten Abwasserströmen
Gegenosmose-Anlagen kommen dort zum Einsatz, wo hohe Anforderungen an die Reduktion gelöster Stoffe bestehen oder Wasser intern wiederverwendet werden soll. Typische Anwendungen sind Abwässer mit erhöhter Salzfracht, gelösten anorganischen Bestandteilen oder schwer abbaubaren Stoffanteilen. Auch bei der Nachbehandlung bereits vorbehandelter Ströme kann Gegenosmose eingesetzt werden, wenn eine weitergehende Aufkonzentrierung oder Permeatqualität verlangt ist. Wegen der Membranempfindlichkeit wird das Verfahren häufig nicht als erster Behandlungsschritt, sondern nach einer angepassten Vorbehandlung betrieben.
Anlagenaufbau, Vorbehandlung und Betriebsvarianten
Industrielle Gegenosmose-Anlagen bestehen in der Regel aus Vorbehandlung, Hochdruckerzeugung, Membranmodulen, Mess- und Regeltechnik sowie einer Einheit für Reinigung und Spülung. Die Vorbehandlung dient dazu, Feststoffe, Kolloide oder Stoffe mit Neigung zu Belagbildung zu reduzieren, damit Membranen nicht zu schnell verschmutzen. Je nach Aufgabe werden einstufige oder mehrstufige Systeme, unterschiedliche Membrankonfigurationen und verschiedene Betriebsstrategien eingesetzt. Für die Auslegung sind insbesondere Rückhalterate, Ausbeute, Reinigbarkeit und der Umgang mit dem anfallenden Konzentrat relevant.
Abgrenzung zu Ultrafiltration, Aktivkohle und Eindampfung
Innerhalb der physikalischen Abwasserbehandlung unterscheidet sich die Gegenosmose klar von Mikrofiltrations- und Ultrafiltrations-Anlagen: Diese entfernen vor allem Partikel, Trübstoffe, Bakterien oder grössere Makromoleküle, nicht aber in gleichem Mass gelöste Salze und Ionen. Gegenüber Aktivkohleanlagen steht bei der Gegenosmose nicht die Adsorption einzelner Stoffgruppen im Vordergrund, sondern die membranbasierte Trennung eines breiten Spektrums gelöster Inhaltsstoffe. Im Vergleich zu Eindampfanlagen erfolgt die Stofftrennung ohne Phasenwechsel des gesamten Wassers, jedoch mit einem konzentrierten Reststrom, der separat behandelt oder entsorgt werden muss.
