Omvendt osmose

Sammenlignet med ionebytte er osmose en ren fysisk prosess og helt kjemikaliefri. Naturen er full av eksempler på osmose. Prinsippet er ganske enkelt, idet væsker med lavt saltinnhold alltid vil forsøke å blande seg med væsker med høyt saltinnhold inntil saltinnholdet er likt i de to væskene. Er disse væskene atskilt av en semipermeabel (halvgjennomtrengelig) membran, vil væsken med det lave saltinnholdet trenge gjennom membranen inntil saltinnholdet er likt på begge sider. Nivåforskjellen på de to væskene kalles det osmotiske trykket.

Det er osmoseprinsippet som får vann til å trenge opp gjennom planter og ut til de ytterste bladene, mens ikke-oppløste stoffer vil bli holdt tilbake av membranen. Jo høyere man når opp og ut i en plante, jo flere salter inneholder plantesaften. Derfor vil vann trenge inn gjennom røttene og presse seg opp gjennom alle cellene - helt frem til plantens ytterste spisser. Dette kalles naturlig osmose.

Omvendt osmose (RO – reverse osmosis) er en filtreringsteknikk hvor man setter trykk på væsken med den høyeste saltkonsentrasjonen og presser den gjennom en meget fin membran (0,001–0,0001 µm) som kan frafiltrere både ioner og oppløste stoffer i vann. Ikke alle ioner kan holdes 100 % tilbake. En viss andel (1–2 %) vil gå gjennom membranen, og det avhenger av både molekylstørrelsen og membranen. Ønsker man en lav restkonsentrasjon av ioner, kan det derfor være nødvendig å benytte flere RO-anlegg i serie eller kombinere med ionebytte.

Membraner til bruk i industrielle anlegg fremstilles som oftest av polyamid eller polysulfon, som kan arbeide i pH-området 2–12. Den filtrerte væsken kalles permeatet, mens den tilbakeholdte, oppkonsentrerte væsken kalles konsentratet.

Prinsippet i omvendt osmose er at det saltholdige råvannet ledes inn over en membran. Gjennom de mikroskopiske porene i overflaten på membranen er det kun H2O – rene vannmolekyler – som vil passere, fordi vannmolekylet er et av de minste molekyler i flytende form. De mikroskopiske porene i osmosemembranen er tilpasset vannmolekylet og slipper derfor ikke gjennom forurensinger som f.eks. tungmetaller, kjemikalier, virus og bakterier, fordi alle disse stoffene er større enn et vannmolekyl. Alle forurensinger blir avvist, men oksygen – O2 og CO2 – som er en gass, og mindre enn vannmolekylet, vil slippe gjennom osmosemembranen slik at det naturlige oksygenet i vannet bevares.

Før råvannet ledes inn et omvendt osmoseanlegg, kan det være nødvendig med en mekanisk frafiltrering av større partikler for å unngå tilstopping av membranene. Det vil også være hensiktsmessig å bløtgjøre råvannet i et bløtgjøringsfilter for å unngå at kalkdannelser setter seg fast og tilstopper membranene. Dette vil bidra til å forlenge membranenes levetid.