Käänteisosmoosi - BWT Best Water Technology 

Käänteisosmoosi

Toisin kuin ionivaihto, osmoosi on puhtaasti fyysinen prosessi, joka tapahtuu täysin ilman kemikaaleja. Luonto on täynnä esimerkkejä osmoosista. Osmoosin periaate on varsin yksinkertainen, sillä vähäsuolaiset nesteet pyrkivät aina sekoittumaan runsassuolaisten nesteiden kanssa, kunnes molempien nesteiden suolapitoisuus on sama, eli vallitsee tasapaino. Kun kaksi nestettä erotetaan toisistaan puoliläpäisevällä kalvolla, vähäsuolaisempi neste tunkeutuu kalvon läpi, kunnes suolapitoisuus kummallakin puolella kalvoa on sama. Nesteiden suolakonsentraatioiden eroa kutsutaan osmoottiseksi paineeksi. 

 

Osmoosin ansiosta vesi pääsee kasveihin saavuttaen niiden uloimmatkin osat, kun taas ei-liukoiset aineet pysyvät osmoosin ansiosta kasvin ulkopuolella. Mitä korkeammalle ja pidemmälle kasvin johtimia kuljetaan sitä enemmän suoloja mahla sisältää, ja näin ollen vesi pyrkii tunkeutumaan kasvin juurista sisään ja ylös kaikkiin kasvisoluihin aina kauimmaisiin terälehtiin saakka. Tätä kutsutaan luonnolliseksi osmoosiksi.

 

Käänteisosmoosi (RO - Reversed Osmosis) on suodatintekniikka, jossa nesteelle asetetaan paine korkealla suolakonsentraatiolla ja se pakotetaan erittäin hienon kalvon läpi (0,001 - 0,0001 µm), jotta vedestä saadaan pois niin ioneita kuin liuenneita aineita. Kaikkia ioneita ei pystytä kalvon avulla suodattamaan sataprosenttisesti. Tietty osa (1 - 2 %) läpäisee kalvon, johtuen sekä molekyylien koosta että kalvon ominaisuuksista. Pienen jäännöskonsentraatin saavuttamiseksi voi olla tarpeen käyttää useita RO-laitoksia peräkkäin tai yhdistelmää ionivaihdon kanssa. 

 

Teolliseen käyttöön tarkoitetut kalvot on tavallisesti valmistettu polyamidista tai polysulfonista, jotka toimivat pH-välillä 2 - 12. Suodatettua nestettä kutsutaan permeaatiksi ja jäljelle jäänyttä tiivistynyttä nestettä kutsutaan konsentraatiksi. 

 

Käänteisosmoosin toimintaperiaate on johtaa suoloja sisältävä raakavesi suodattavalle kalvolle. Kalvon pinnalla olevien mikroskooppisten huokosten läpi pääsee tunkeutumaan vain H2O – puhdas vesimolekyyli – koska vesi on yksi pienimmistä nestemäisessä muodossa esiintyvistä molekyyleistä. Osmoosikalvon mikroskooppiset huokoset on sovitettu vesimolekyyleille ja tämän takia esim. raskasmetalleista, kemikaaleista, viruksista tai bakteereista johtuvaa saastumista ei tapahdu (kaikki nämä aineet ovat kooltaan suurempia kuin vesimolekyyli). Kaikki epäpuhtaudet torjutaan, mutta kaasumaiset happi ja hiilidioksidi (O2 ja CO2) ovat pienempiä kuin vesimolekyyli ja pääsevät osmoosikalvon läpi, jolloin veden luonnollinen happipitoisuus säilyy ennallaan. 

 

Ennen kuin raakavesi johdetaan käänteisosmoosikäsittelyyn voi olla tarpeen suorittaa vedelle suurempien hiukkasten mekaaninen suodatus, jotta vältetään käänteisosmoosikalvon tukkeutuminen. Raakavesi voidaan myös joutua pehmentämään, jotteivät kalkkisaostumat tuki kalvoa. Tämä pidentää kalvojen elinikää.