Arbeitsweise einer Osmoseanlage
Die Umkehrosmosetechnik ist mit einer extrem feinen Filtration vergleichbar und wird daher auch als Hyperfiltration bezeichnet. Bei diesem Verfahren wird die Umkehrung eines Prozesses genutzt, der in der Natur elementare Bedeutung hat: Osmose bezeichnet den Prozess des Konzentrationsausgleichs zweier Flüssigkeiten durch eine halbdurchlässige Membran. Dieser Vorgang tritt immer auf, wenn zwei wässrige Lösungen mit unterschiedlicher Ionen-Konzentration durch eine semipermeable (halbdurchlässige) Wand getrennt sind.
Bei der Umkehrosmose (englisch: reverse osmose) wird Wasser gegen eine synthetische semipermeable Membran gepresst, die für Wassermoleküle durchlässig ist, für Unreinheiten des Rohwassers jedoch nicht.
Auf der Seite mit der hohen Ionen-Konzentration (Leitungswasser, Rohwasser) wird ein Druck angelegt (Wasserleitungsdruck), der das Wasser in die andere Richtung zwingt, nämlich auf die Reinwasserseite mit der niedrigeren Konzentration.
Die unerwünschten gelösten Stoffe (z.B. Härtebildner, Salze, Kalk, Nitrat, Rückstände von Pestiziden, Hormonen und Medikamenten, Mikroorganismen, um nur einige zu nennen) können aufgrund ihrer molekularen Größe nicht durch die ultrafeine Membran gelangen - auf der anderen Seite der Membran, der Reinwasserseite, befindet sich somit fast ausschließlich sauberes Wasser ohne Ionen. Da während des Betriebs ständig Leitungswasser mit den darin enthaltenen Substanzen nachfließt, müssen die von der Membran zurückgehaltenen Stoffe laufend abgeführt werden, damit ein Verstopfen der Membran verhindert wird.
Eine Umkehrosmoseanlage produziert infolgedessen neben dem Reinwasser auch Abwasser (Konzentrat), das die unerwünschten Substanzen in erhöhter Konzentration enthält und die weggespült werden. Hierbei wird sogleich einer der gravierenden Unterschiede der Umkehrosmosetechnik zu Techniken mit Akkumulationsfiltern deutlich. Der Wirkungsgrad (Menge des filtrierten Wassers pro Menge Rohwasser aus der Leitung) kann nie Eins sein , da stets "Abwasser" entsteht. Das mit Schadstoffen angereicherte Abwasser wird aber immer abgeführt, so dass es nie zur Akkumulation von zurückgehaltenen Schadstoffen an der Osmosemembran kommt, welche die Lebensdauer von den Membranen erheblich reduzieren könnte.