Membrantechnik

Die Membrantechnik ist eine wichtige Komponente bei der Trennung von suspendierten Stoffen und gelösten Molekülgruppen aus belasteten Abwässern. Hierbei geht es im Schwerpunkt um die Aufkonzentration von schadstoffbelasteten Industrie­abwässern, Entsalzung von Prozess- und Meerwasser sowie Erzeugung von Brauch-, Trink- und Reinstwasser. Organische und anorganische Verbindungen, Mikroorganismen, Pyrogene, Bakterien sowie Kolloide werden mit über 98% zurückgehalten.

Anwendungsbezogene Trennwirkung

Die Trennwirkung wird durch den Einsatz einer halbdurchlässigen (semipermeablen) Membran erreicht. Der Trennungswirkungsgrad hängt von der Charakteristik der verwendeten Membran und der molekularen Größe der zu trennenden Substanzen ab. Zur Anwendung kommen Membranmaterialien unterschiedlicher Art und Struktur. Sie stehen in Modulbauweise als Platten-, Wickel-, Hohlfaser- oder Tubularmodule zur Verfügung. Je nach Aufgabenstellung und Anwendungsfall setzt STULZ-PLANAQUA Modulbauarten unterschiedlicher Hersteller ein.

Technische Details

Umkehrosmose

Das aufzubereitende Rohwasser wird in einem extern anzuordnenden Speicher gesammelt. Eine Transferpumpe (1) fördert das Rohwasser über einen Grobfilter (2) zu einem Mixed-Media-Filter (3). Hier erfolgt eine Tiefenfiltration im Filterbett bis auf eine Teilchengröße < 5 µm. Als Sicherheitskomponente ist dem Mixed-Media-Filter ein Kerzenfilter (4) nachgeschaltet. Eine Hochdruckpumpe (5) bringt den Rohwasserstrom auf den prozessbedingten Arbeitsdruck (20 - 80 bar).

Die Stofftrennung erfolgt in der Modulgruppe (6) durch eine semipermeable Membran. Das entstehende Permeat wird als Reinwasser über ein Qualitätskontrollsystem (9) zur Weiterverwendung abgeführt. Bei Überschreitung des Grenzwertes erfolgt eine Rückleitung des Permeats zum Rohwassersammler. Der Konzentratstrom wird über ein Druckhalteventil (7) zur Weiterbehandlung abgeleitet. Zur chemischen Reinigung der Membranoberfläche bei Verschmutzung ist ein Spülsystem (8) angeordnet. Je nach Art der Verunreinigung wird eine entsprechende Spüllösung angesetzt.

Ultrafiltration/Mikrofiltration

Im Gegensatz zur Umkehrosmose (Lösungs-Diffusionsmembran) handelt es sich bei der Ultra- und Mikrofiltration um Porenmembranen, die aufgrund unterschiedlicher Porendurchmesser selektiv trennen. Mit der Mikrofiltration lassen sich Suspensionen, kolloidale Lösungen, Mikroorganismen und sehr hochmolekulare Substanzen abtrennen. Zur Abtrennung kleinster Partikel, gelöster makromolekularer Stoffe sowie Keime und Viren wird die Ultrafiltration eingesetzt. Neben der klassischen Cross-Flow-Technik werden zunehmend unterdruckbetriebene getauchte Modulsysteme eingesetzt, die sich durch einen deutlich geringeren Energiebedarf auszeichnen. Ein wichtiges Einsatzgebiet ist z. B. die Abtrennung von Belebtschlamm in sogenannten Membran-Biologien. STULZ-PLANAQUA setzt hierfür je nach vorliegenden Randbedingungen das gesamtwirtschaftlich optimalste Verfahrenskonzept ein.