Umkehrosmose (RO) ist eine Membrantrenntechnologie, die Druckunterschiede nutzt, um eine Lösung durch eine semipermeable Polymermembran zu treiben und so eine lösungsmittelselektive Trennung zu erreichen. Es wird häufig bei der Meerwasserentsalzung, der Wiederverwendung von Abwasser, der medizinischen Dialyse, der Lebensmittelverarbeitung und der industriellen Reinwasserproduktion eingesetzt. Die Technologie entstand aus der biomimetischen Forschung an der Halsschleimhaut amerikanischer Möwen in den 1950er Jahren, wurde später durch das Wasserzirkulationssystem des Apollo-Programms validiert und wurde nach und nach auf Militärschiffe und zivile Wasseraufbereitungsgeräte ausgeweitet.
Das System besteht aus einer Vorbehandlungseinheit, einer Hochdruckpumpe, Membranmodulen und einem Reinigungsmodul. Die Kern-Umkehrosmosemembran hat eine Porengröße von 0,0001 Mikrometern und eine Entsalzungsrate von bis zu 99,5 %. Der Betrieb erfordert die Kontrolle des pH-Werts des Zuflusses auf 3–10, Restchlor<0.1 mg/L, and water temperature <45℃, and using multi-stage filtration to reduce impurity load. A spiral wound composite membrane module achieves 70% water utilization, operates at a pressure of 6-20 kg, and is equipped with an automatic regulating valve to control the recovery rate. Membrane fouling manifests as a decrease in permeate flow or a reduction in desalination rate, requiring chemical cleaning and pretreatment optimization maintenance. The separation mechanism includes dissolution-diffusion, capillary flow, and hydrogen bonding theories, which explain the adsorption and migration of water molecules within the membrane.