Mayboroda A. B., Kandidat der chemischen Wissenschaften, technischer Direktor, Fathercraft LLC

Katraeva I. V., Kandidatin der technischen Wissenschaften, außerordentliche Professorin der Abteilung für Ökologie und Umweltmanagement und der Abteilung für Wasserversorgung und Abwasserentsorgung, Staatliche Universität für Architektur und Bauingenieurwesen Nischni Nowgorod (NNGASU)

Kolpakov M.V., Kandidat der technischen Wissenschaften, Technologe, Jurbi VoteTek LLC

Der Artikel präsentiert die Ergebnisse von Untersuchungen zur Nachbehandlung biologisch gereinigter Abwässer aus Phosphationen und Schwebstoffen mittels Ultrafiltration in Kombination mit Koagulation. Für die tangentiale Ultrafiltration im „Outside-In“-Modus wurde ein Hohlfasermodul der russischen Firma Fathercraft LLC (Moskau) mit Polyvinylidenfluorid (PVDF)-Membranen verwendet. Der Einfluss von Parametern wie Transmembrandruck und Durchflussrate der zirkulierenden Lösung auf den Filtrationsprozess wurde untersucht. Untersuchungen haben gezeigt, dass die vorgeschlagene Technologie eine nahezu vollständige Reinigung des Abwassers von Schwebstoffen und eine Reduzierung der Phosphatkonzentration um 97 % ermöglicht.

Stichworte: Ultrafiltration, Abwasser-Tertiärbehandlung, Phosphatentfernung, Entfernung suspendierter Feststoffe

Der Eintrag überschüssiger Nährstoffmengen (Stickstoff und Phosphor) mit dem Abwasser in Oberflächenwasserquellen führt zu einer Störung des Zustands aquatischer Ökosysteme und zur Entwicklung des Prozesses der Eutrophierung von Gewässern. Um überschüssigen Phosphor aus Abwasser zu entfernen, das einer tiefen biologischen Behandlung unterzogen wurde, wird am häufigsten die physikalisch-chemische Methode unter Verwendung verschiedener mineralischer Gerinnungsmittel verwendet. Der phosphathaltige Niederschlag wird durch Sedimentation und Filtration abgetrennt. Die Ultrafiltration bietet einen hohen Grad an Filtratreinigung und wird aus diesem Grund zunehmend in technologischen Systemen zur zusätzlichen Abwasserbehandlung eingesetzt.

Im NNGASU-Labor wurden experimentelle Studien zur Nachbehandlung von biologisch gereinigtem häuslichem Abwasser nach einem Nachklärbecken durchgeführt, wobei Technologien eingesetzt wurden, die Reagenzienbehandlung und Ultrafiltration mit Konzentration der resultierenden Suspension umfassten. Durch den Einsatz von Ultrafiltrationsmembranen ist es möglich, Schwebstoffe nahezu vollständig zurückzuhalten und, wie frühere Tests gezeigt haben, durch die Bakterienretention die Gesamtkeimzahl im aufbereiteten Wasser um 3-4 Größenordnungen zu reduzieren, was dementsprechend zu kann den Verbrauch des Desinfektionsreagenzes deutlich reduzieren. Das Diagramm und das Erscheinungsbild der Laborinstallation sind in Abb. 1 dargestellt

Reis. 1. Aussehen und Schema der Laboranlage: 1-Konzentrationsbehälter; 2-Umwälzpumpe; 3-Manometer; 4.9 digitaler Durchflussmesser; 5-Membran-Modul; 6-Automatisierungssteuerung; 7-peristaltische Pumpe mit Rückwärtsgang; 8-Drucksensor; Filtrat mit 10 Kapazitäten.

Als Membranmodul kam das russische Unternehmen Fazercraft LLC (Moskau) zum Einsatz. Es handelte sich um ein Gerät mit einem zylindrischen Gehäuse, in dessen Innerem sich ein Bündel Hohlfasern mit einer porösen Wand befand. An den Enden der Vorrichtung wurde ein Bündel Hohlfasern mit einer Epoxidverbindung befestigt. Die technischen Eigenschaften des Membranmoduls sind in der Tabelle aufgeführt. 1.

Tabelle 1. Technische Eigenschaften des Membranmoduls

Als Gerinnungsmittel wurde dem Abwasser Aluminiumhydroxychlorid zudosiert, dessen Dosis bezogen auf Al2O3 20 mg/l betrug. Zur Einstellung des pH-Wertes wurde Kalk in einer Dosierung von 2 mg CaO pro 1 Liter gereinigtem Wasser verwendet. Die resultierende Suspension wurde mithilfe einer Wirbelzirkulationspumpe durch einen geschlossenen Kreislauf durch das Gehäuse des Membranmoduls gepumpt und das Filtrat aus den inneren Kanälen der Fasern entfernt. Mithilfe einer Peristaltikpumpe wurde in der Filtratleitung ein Vakuum erzeugt, wodurch die Filtration durchgeführt wurde. Während des Experiments wurde der Transmembranfiltrationsdruck (TMF f) im Bereich von 0,05 bis 0,25 bar geändert. Nach Zugabe des Koagulationsmittels in Behälter 1 wurde die Suspension 20-mal am Tag konzentriert, dann wurde das Konzentrat aus Behälter 1 entnommen, eine neue Portion Wasser aus dem Nachklärbecken hineingegossen und der Reinigungsvorgang wiederholt.

Es arbeitete im tangentialen Filtermodus „von außen nach innen“. Diese Organisation des Prozesses wurde gewählt, um einen stabilen Betrieb des Filters unter Bedingungen eines hohen Schwebstoffgehalts im behandelten Wasser sicherzustellen. Durch die Zirkulation der Suspension durch das Gehäuse der Vorrichtung kann ein negatives Phänomen wie das Verstopfen der Faserenden mit Schlammsedimenten vermieden werden, das bei der Filtration „von innen nach außen“ beobachtet wird. Die Filtration wurde rund um die Uhr im zyklischen Modus (Abb. 2) unter der Steuerung einer Automatisierungssteuerung durchgeführt. Die Filtrationszeit (tf) betrug 20 min, die Waschzeit (tf) mit dem Filtrat betrug 1 min, während des Experiments war der Transmembranspüldruck (TMPp) 0,05–0,1 bar höher als TMPf, die Geschwindigkeit der tangentialen Strömung des Die Suspension im Apparategehäuse (Gew.) wurde im Bereich von 0,04 bis 0,8 m/s verändert. Der angegebene Gewichtsbereich entspricht dem Wertebereich des Reynolds-Kriteriums von 68 bis 1360, daher erfolgte die Flüssigkeitsströmung im Gehäuse des Membranmoduls im laminaren Modus.

Abb.2. Zyklischer Betrieb des Membranmoduls (Flüssigkeitstemperatur: +20 °C, wt = 0,14 m/s, TMDf = 0,2 bar, tf = 20 min, TMDp = 0,3 bar, tp = 1 min)

Die Variation des Filtrationsdrucks zeigte, dass der Filtratfluss J mit zunehmendem Transmembrandruck von 0,05 auf 0,2 bar zunimmt (Abb. 3). Eine weitere Erhöhung des TMDf-Wertes führt nicht zu einer Erhöhung von J, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass mit zunehmendem Transmembrandruck das Sediment auf der Membran verdichtet wird und sein spezifischer hydraulischer Widerstand zunimmt.

Reis. 3. Abhängigkeit des spezifischen Filtratflusses vom Transmembranfiltrationsdruck (Flüssigkeitstemperatur +20 °C, Gew. = 0,47 m/s)

Eine Erhöhung der Konzentration der festen Phase in der rezirkulierenden Lösung hatte nur geringe Auswirkungen auf die Filtrationsrate. Tests haben gezeigt, dass die Aufkonzentrierung der gereinigten Suspension unter Freisetzung von 95 % der Flüssigkeit in das Filtrat zu einem Leistungsabfall des Membranmoduls um nur 10 % führt (Abbildung 4). Es ist möglich, dass die negativen Auswirkungen der Eindickung der Suspension durch einen Anstieg ihrer Temperatur ausgeglichen wurden: Normalerweise stieg ihre Temperatur pro Tag (der Zeit der Verarbeitung einer Portion Abwasser) um etwa 10 Grad (von +15 °C auf +25 °C). °C).

Reis. 4. Änderung des Filtratflusses am Tag nach Beginn der Verarbeitung der nächsten Abwasserportion (Vierter Tag der Lebensdauertests)

Die Variation der Rezirkulationsflussrate zeigte, dass bei einem festen Transmembranfiltrationsdruck (0,2 bar) die Filtratflussrate mit abnehmender tangentialer Flussrate abnimmt (Abb. 5). Dies ist auf eine Zunahme der Dicke der Sedimentschicht auf der Membran bei gleichzeitiger Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit parallel zur Filteroberfläche zurückzuführen. Die Reduzierung der Geschwindigkeit führt zu einer Reduzierung der Energiekosten für die Flüssigkeitszirkulation, gleichzeitig steigen jedoch die benötigte Membranfläche und die Kapitalkosten für die Herstellung der Anlage. Wie aus Abb. 5 führt eine Verringerung des Gewichts von 0,8 auf 0,04 m/s (20-fach) nur zu einer Verdoppelung des Filtratflusses. Dies legt nahe, dass die optimale tangentiale Strömungsgeschwindigkeit im Bereich wt liegt< 0,05 м/с.

Reis. 5. Abhängigkeit des spezifischen Filtratflusses von der tangentialen Strömungsgeschwindigkeit (Flüssigkeitstemperatur: +20 °C, TMDf = 0,2 bar)

Die Lebensdauertests wurden 10 Tage lang durchgeführt. Der Betrieb des Membranmoduls verlief stabil, wie aus der folgenden Abbildung ersichtlich ist. 6. Mit den ermittelten Parametern betrug der spezifische Filtratfluss J durchschnittlich 65 l/h∙m2.

Reis. 6. Betrieb des Membranmoduls mit folgenden eingestellten Parametern: wt = 0,6 m/s, TMDf = 0,2 bar, TMDp = 0,25 bar.

Die chemische Analyse des gereinigten Wassers wurde in einem zertifizierten Labor durchgeführt; Daten zur Phosphatkonzentration im ursprünglichen und gereinigten Wasser sind in Abb. dargestellt. 7, chemische Analyse für andere Komponenten - in der Tabelle. 2.

Reis. 7. Konzentration der Phosphate im Wasser, das der Endbehandlung zugeführt wird, und im Filtrat

Tabelle 2. Zusammensetzung des anfänglichen Abwassers und Filtrats nach der Membranbehandlung (Tests am dritten Lebenstag)

*vor Zugabe von Gerinnungsmittel

Sorgt für eine nahezu vollständige Entfernung von Schwebstoffen aus dem Wasser. Trotz der hohen Konzentration des Koagulationsmittels wurde kein Austreten von Aluminium in das Filtrat beobachtet: Das gesamte Aluminium in Form von Hydroxid und anderen unlöslichen Verbindungen wurde von der Membran zurückgehalten. Im Gegensatz zu Aluminium wurde Eisen nur um 20 % entfernt. Das Verhalten von Eisen bei der Nachbehandlung von Abwasser unterscheidet sich von seinem Verhalten bei der Ultrafiltration natürlicher Gewässer (sowohl oberirdisch als auch unterirdisch). In natürlichen Gewässern überwiegt kolloidales Eisenhydroxid, das durch eine PVDF-Membran effektiv zurückgehalten wird. Offenbar liegt Eisen im Abwasser in Form von Verbindungen mit organischen Säuren vor und seine Hydrolyse erfordert eine deutliche Erhöhung des pH-Wertes.

Schlussfolgerungen:

1. Labortests haben gezeigt, dass die Technologie, die Koagulation und Ultrafiltration mit PVDF-Membranen kombiniert, zur effektiven Nachbehandlung von Abwasser nach der biologischen Behandlung eingesetzt werden kann. Die Rückhaltung suspendierter Feststoffe durch das Membranmodul betrug > 93 % und die Rückhaltung von Phosphaten betrug 97 %. Die Aluminiumkonzentration im Filtrat überstieg nicht 0,04 mg/l.
2. Es wurde der Wert des optimalen Transmembranfiltrationsdrucks (0,2 bar) ermittelt, der dem maximalen Filtratfluss entspricht.
3. Eine Erhöhung des Rezirkulationsdurchflusses (Tangentialfluss) führt zu einem Anstieg des Filtratflusses. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen ist jedoch der Bereich mit niedrigen Werten der Tangentialflussgeschwindigkeit (weniger als 0,05 m/s) von größtem Interesse .
4. Das untersuchte Membranmodul arbeitete zehn Tage lang stabil, wobei 95 % der Flüssigkeit in das Filtrat gelangten, während die Konzentration der zu entfernenden Verunreinigungen (Schwebstoffe, Phosphate usw.) keinen wesentlichen Einfluss auf seine Leistung hatte.

Referenzliste:

1. Gandurina L.V., Butseva L.V., Shtondina B.C. Reagenzverfahren zur Entfernung von Phosphorverbindungen aus Abwasser // Wasserversorgung und Sanitärtechnik. 2001. Nr. 6.
2. Dedkov Yu.M., Konichev M.A., Kelina S.Yu. Methoden zur Nachbehandlung von Abwasser aus Phosphaten // Wasserversorgung und Sanitärtechnik. 2003, Nr. 11.
3. Zagorsky V.A., Danilovich D.A., Kozlov M.N., Moizhes O.V., Daineko F.A. Analyse der industriellen Anwendung von Technologien zur Entfernung von Phosphor aus städtischem Abwasser // Wasserversorgung und Sanitärtechnik. 2004. Nr. 5.
4. Zhenga 2012.v. 403–404.
5. Mayboroda A.B., Petrov D.V., Kichik V.A., Starikov E.N. // Membranen und Membrantechnologien. – 2013.

Ultrafiltration— ein Verfahren zur Entfernung suspendierter und kolloidaler Partikel im Größenbereich von 0,03 bis 0,1 μm auf Niederdruck-Polymer-Hohlfasermembranen.

Der Zweck einer Ultrafiltrationsanlage als Teil eines Wasseraufbereitungssystems besteht darin, Wasser vor der Entsalzungsstufe nach Qualitätsindikatoren aufzubereiten.

Natürliche Gewässer sind ein komplexes dynamisches Mehrkomponentensystem, das Salze (hauptsächlich in Form von Ionen, Molekülen und Komplexen), organische Substanzen (in molekularen Verbindungen und im kolloidalen Zustand), Gase (in Form von Molekülen und hydratisierten Verbindungen) umfasst. verteilte Verunreinigungen, Bakterien und Viren. Daher erlauben uns die äußerst komplexe molekulare Zusammensetzung des Oberflächenwassers sowie saisonale Veränderungen von Parametern wie Trübung, Farbe und Oxidationsfähigkeit nicht, den Betrieb einer Ultrafiltrationseinheit genau zu berechnen und ihren Betriebsmodus vorherzusagen. Um den effektiven Betriebsmodus einer Ultrafiltrationseinheit zu bestimmen, das Ultrafiltrationsschema korrekt zu berechnen und Entwurfsarbeiten durchzuführen, müssen Pilotversuche durchgeführt werden.

Um den Betrieb einer Ultrafiltrationsanlage zu verbessern (Erhöhung der spezifischen Filtrationsleistung), lohnt es sich, das Quellwasser auf 20-25°C vorzuwärmen.

Zusammensetzung einer Ultrafiltrationseinheit

Die Ultrafiltrationsanlage besteht aus folgenden Blöcken:

• Vorreinigung,
• Filtermodule,
• Gerinnungsmittel-Dosiersysteme,
• Spülen der Anlage.

Schematische Darstellung einer Ultrafiltrationsanlage

Vorreinigungseinheit Eine Ultrafiltrationseinheit (UF) besteht aus einer Quellwasserpumpe, meist Grundfos, und einem Vorfilter mit einer Trenngrenze von 200 µm, um eine Kontamination der Membranen mit groben Schwebstoffen zu verhindern.

Blöcke von Filtermodulen Entwickelt, um den Filtrationsprozess durchzuführen.

Gerinnungsmittel-Dosiereinheit Entwickelt, um Verunreinigungen zu vergrößern und deren Entfernung zu erleichtern. Die Gerinnungsmittel-Dosiereinheit besteht aus Dosierpumpen und einem Gerinnungsmittel-Vorbereitungsbehälter. Als Koagulationsmittel für die Ultrafiltration wird üblicherweise Aluminiumpolyoxychlorid, beispielsweise Aqua-Aurat 18, verwendet.

Um einen Stundenvorrat an Quellwasser zu speichern und die Unabhängigkeit des Betriebs der Kläranlage entsprechend den hydraulischen Parametern zu gewährleisten, a Quellwassertank.

Um die erforderlichen hydraulischen Parameter der Anlage sicherzustellen, umfasst die Ultrafiltrationsanlage: Quellwasser-Pumpstation.

Basierend auf dem beschriebenen Zweck der Elemente wird im Folgenden beschrieben Betriebsalgorithmus einer Ultrafiltrationsanlage.

Zur Reinigung wird Wasser mittels Pumpen aus den Quellwassertanks entnommen. Vor den Quellwasserpumpen wird dem gereinigten Wasser über eine Dosierpumpe ein Koagulationsmittel zugeführt, dessen Durchflussrate proportional zur Durchflussrate des Quellwassers ist. Der Koagulationsmittelverbrauch wird im Pilotversuch der Ultrafiltrationsanlage ermittelt.

Die Dosierung eines Gerinnungsmittels trägt dazu bei, organische und eisenhaltige Verbindungen effektiv zu reduzieren, ermöglicht die Vergrößerung der enthaltenen Partikel kolloidaler Substanzen und erhöht dadurch die Effizienz des Wasserreinigungsprozesses.

Nach der Behandlung mit einem Koagulationsmittel wird das Quellwasser dem Vorfilter und anschließend den Ultrafiltrationsfiltermodulen zugeführt.

Wasser nach Ultrafiltrationsmodulen geleitet wird in einen Tank mit geklärtem Wasser geben.

Die Rückspülung und chemisch unterstützte Reinigung der Filtermodule erfolgt mit Spüleinheit Ultrafiltrationsanlage, bestehend aus Waschpumpen, Grobfiltern mit einer Trenngrenze von 200 Mikrometern, um das Eindringen großer Einschlüsse aus dem Tank zu verhindern, Schwefelsäure-Dosierpumpen, Dosierpumpen und einem Biozid-Dosiertank. Die Rückspülung wird 3–5 Mal pro Stunde durchgeführt, um suspendierte Feststoffe, die sich während der Filtration angesammelt haben, mithilfe eines Rückflusses von geklärtem Wasser zu entfernen. Die chemisch verstärkte Wäsche wird ein- bis dreimal täglich durchgeführt und ermöglicht die Reinigung der Ultrafiltrationsmembranen von organischen (alkalische Wäsche) und anorganischen (saure Wäsche) Verunreinigungen.

Die gesamte Durchflussumschaltung in der Anlage wird automatisch durch das automatisierte Prozessleitsystem (APCS) durchgeführt. Die Parameter des Klärprozesses (Druck, Durchfluss, pH-Wert) werden anhand der Messwerte der installierten Instrumente gesteuert.

Grundparameter für den Einsatz von Ultrafiltrationsanlagen

Qualität des gereinigten Wassers: Schwebstoffe im Quellwasser bis zu 1.000 mg/l

Rückgang der Schlüsselindikatoren in % gegenüber den ursprünglichen:

• Schwebstoffe: bis zu 100 %
• Oxidationsfähigkeit: bis zu 70 %
• Eisen: bis zu 97 %
• Farbe: bis zu 96 %
• OMC: bis zu 99,9 %

Vergleich von Ultrafiltration und traditioneller Reinigung

Unter traditioneller Reinigung verstehen wir Klärbecken und mechanische Filter.

Ultrafiltration:

• Möglichkeit, Trinkwasser in Trinkwasserqualität zu erhalten
• Kompaktheit
• vollständige Automatisierung und Autonomie der Arbeit
• In den meisten Fällen ist eine primäre Chlorierung nicht erforderlich
• niedrige Betriebskosten

Traditionelle Reinigung:

• Die Wasserqualität entspricht nicht immer den Trinkwasserstandards
• Sperrigkeit
• Komplexität der Automatisierung (Klärer)
• Primärchlorierung erforderlich
• hohe Betriebskosten

Kurze Beschreibung der Ultrafiltrationseinheitenblöcke

a) Koagulationsblock Entwickelt, um Verunreinigungen zu vergrößern und sie in Ultrafiltrationseinheiten besser zu entfernen. Die Koagulationseinheit ist mit Koagulationsmittel-Dosierbehältern, Dosierpumpen (Redundanz), Instrumentierung, Rohrleitungen und den erforderlichen Armaturen ausgestattet. Es ist geplant, ein flüssiges Koagulans – Aluminiumpolyoxychlorid – zu verwenden (Art und Dosis des Reagenzes werden im Rahmen von Pilotversuchen festgelegt).

Auf Kundenwunsch besteht die Möglichkeit, das vorhandene Koagulationsmittel und das System zur Herstellung der Arbeitsreagenzlösung zu verwenden. Der ungefähre jährliche Verbrauch von 100 % Gerinnungsmittel kann etwa 135 Tonnen betragen.

b) Quellwasserpumpenblock Entwickelt, um die Membraneinheiten der Anlage mit Wasser zu versorgen. Es ist mit Sulzer-Pumpen mit Frequenzantrieb, Instrumentierung, Rohrleitungen und den notwendigen Armaturen ausgestattet. Jeder Membranblock ist mit einer eigenen Quellwasserpumpe ausgestattet.

c) Grobfilterblock Um Ultrafiltrationsmembranen vor groben Schwebstoffen zu schützen, ist ein selbstreinigender Schutzbarrierefilter mit einer Filtrationsfeinheit von 200 µm vorgesehen. Die Filter werden je nach Zeit oder Druckunterschied automatisch gewaschen. Die Wascheinheit ist mit Quellwasserpumpen ausgestattet, die die Membranen mit Wasser versorgen. Alle Pumpen sind mit Frequenzumrichtern ausgestattet.

d) Block von Filtermodulen. Die Ultrafiltrationsanlage ist mit Membranelementblöcken ausgestattet, darunter 1 Reserveblock pro 10 Arbeiter (die ungefähre Produktivität eines Blocks beträgt je nach Aufgabe 50-150 m 3 /h).

Während des normalen Betriebs der Anlage sind alle Einheiten in Betrieb. Der spezifische Filterstrom für Wasser aus einer Oberflächenwasserquelle beträgt üblicherweise 50–70 l/m 2 × h und wird im Rahmen von Pilotversuchen und Inbetriebnahmen geklärt.

e) Membranwascheinheit arbeitet in zwei Modi:

• Rückspülung;
• chemisch verstärktes Waschen.

Beim chemisch unterstützten Waschen werden Lösungen aus Natriumhydroxid und einem Oxidationsmittel (Natriumhypochlorit) sowie Schwefelsäure in den Rückfluss des Filtrats zur Membraneinheit eingespeist.

Die chemisch verstärkte alkalische Wäsche wird mit 30 % NaOH und 14 % NaOCl im Verhältnis 3:1 durchgeführt. Die chemisch verstärkte Säurewäsche wird mit konzentrierter Schwefelsäure durchgeführt. Die gesamte Stream-Umschaltung erfolgt automatisch.

Die ungefähre Häufigkeit der Rückspülung beträgt einmal alle 20–60 Minuten (Dauer 1 Minute); chemisches Waschen - einmal täglich. In Pilotversuchen werden die hydraulischen Betriebsarten der Anlage spezifiziert.

Die Spüleinheit ist mit Sieben und Spülpumpen (Betrieb und Standby) mit Frequenzantrieb ausgestattet.

Präsentation im PDF-Format

Um ein technisches und kommerzielles Angebot zu unterbreiten, müssen Sie das Bestellformular ausfüllen.

Wussten Sie, dass eine moderne und wirksame Lösung für Wasseraufbereitungsprobleme eine funktionale Anlage zur Ultrafiltration von Wasser ist? Die verwendete kombinierte Technologie sorgt für die Entfernung von Schwebstoffen, beseitigt Trübungen und bewirkt eine Desinfektion. Heute ist dies eine der wirtschaftlichsten und umweltfreundlichsten Methoden zur Flüssigkeitsreinigung, die keine vorherige Wasseraufbereitung oder den Einsatz von Reagenzien erfordert.

Die Essenz der Methode

Die Wasserultrafiltration ist eine der Baromembrantechnologien. Seine Qualitätsindikatoren und sein Betriebsalgorithmus liegen im Bereich zwischen einer Umkehrosmoseanlage und einer Mikrofiltration. Bei der ultrafeinen (ultrafeinen) Reinigung handelt es sich um ein Durchgangsloch in einem rohrförmigen Verbundfilter (Kapillarfilter) mit einer Größe von 0,002...0,01 Mikrometern. Partikel mit einer Größe von 10 bis 0,05 Mikrometer passieren Mikrofiltrationsfilterelemente. Macht Wasser nahezu steril und schneidet Verunreinigungen mit einer Größe von bis zu 0,0001 Mikrometern ab. Wassermoleküle und Ionen passieren die Membran ungehindert, gleichzeitig werden jedoch großmolekulare Verunreinigungen abgeschnitten. Daher sind Membrangeräte das Hauptglied des Ultrafiltrationssystems. Das Verfahren wird in automatischen Wasseraufbereitungsanlagen zur Wasservorbereitung eingesetzt:

• nautisch;
• aus Brunnen, offenen Stauseen kommend;
• Wird an Umkehrosmose-Reiniger geliefert.

Umkehrosmoseanlagen reinigen auch Wasser; die Ultrafiltration zeichnet sich durch breitere technologische Möglichkeiten aus. Strukturell sind die Einheiten in Form einer Schale (Gehäuse) ausgeführt, in der Membranen – Filter – orthogonal eingebaut sind. Das Hauptdesign kann durch ein UV-Desinfektionsmittel ergänzt werden. Das System arbeitet mit fließendem Wasser in einem bestimmten Modus und kann an der Wasserversorgung eines Hauses oder einer separaten Wohnung montiert werden. Wichtig! Mit der Wasserultrafiltrationsmethode können Sie in einem konstanten Modus eine Flüssigkeit von gleichbleibend hoher Qualität erhalten, unabhängig davon, wie das Quellwasser vor der Reinigung war.

Welche Verunreinigungen werden entfernt

Die Leistung der Anlage hängt direkt von der Art der Membranen, den Konstruktionsmerkmalen der Filtermodule und deren Betriebsart ab. Unter Druck zugeführtes Wasser wird durch mehrere Filterelemente (Membranen) gedrückt. Unterwegs befreit sie sich von:

• Rostpartikel, die von den Innenflächen alter Wasserleitungen eingedrungen sind;
• organische Verbindungen und anorganische Verunreinigungen, die in einer wässrigen Lösung vorhanden sind.

Das Ergebnis ist viren- und bakterienfreies Wasser, das keiner weiteren Reinigung bedarf und gebrauchsfertig ist.

Sehr wichtig! Ultrafiltrationsfilter für Wasser halten zwar für den menschlichen Körper schädliche Verunreinigungen zurück, ermöglichen jedoch den Durchtritt von Mineralien und Salzen, die für die menschliche Gesundheit von Vorteil sind, und bewahren so die Natrium- und Kalziumzusammensetzung des Wassers.

Merkmale der Installation von Ultrafiltrationseinheiten

Den Verbrauchern werden Ultrafiltrationsmembraneinheiten mit unterschiedlichen Kapazitäten und Designoptionen angeboten. Dank ihrer minimalen Abmessungen fügen sie sich beim Bau oder bei der Renovierung eines Raums ergonomisch in die Gestaltung ein und werden kompakt in einer fertigen Umgebung installiert, wodurch die Größe des Raumbereichs für die Wasseraufbereitung reduziert wird.

Wasserultrafiltrationssysteme haben kleine Abmessungen, keine speziellen Fächer für Reagenzien und einen kompakten elektronischen Enthärter, der keine großen Flächen benötigt.

Das Wasserultrafiltrationssystem kann so installiert werden, dass die gereinigte Flüssigkeit nicht nur der Küche, sondern allen Verteilungspunkten zugeführt wird: Dusche, Haushaltsgeräte, Heizung im Boiler usw.

Arbeitsalgorithmus

Die Wasserversorgung der Wohnung umfasst die Versorgung mit zwei Arten von Wasser: kalt und warm. Probleme beim Betrieb von Wärmenetzen zwingen sie jedoch dazu, das über die Hauptleitung zugeführte Kaltwasser mithilfe eines Warmwasserbereiters selbstständig zu erwärmen. Zur Reinigung der Flüssigkeit mit anschließender Erwärmung werden drei Stufen angenommen:

• Durchlaufen mechanischer Polypropylenreiniger. Große unlösliche Anteile von Sand, Ton etc. werden abgeschnitten.
• Reinigung durch ein Ultrafiltrationsgerät.

Wenn Sie dennoch heißes Wasser reinigen müssen, das über Rohre zugeführt wird, kommen keramische Mikrofiltrationsfilter zum Einsatz. Sie halten einer Kühlmitteleintrittstemperatur von +70 °C stand. Im Gegensatz zu Standardmembranen, deren Wirksamkeit bereits bei +40 °C nachlässt, sind Keramiken beständig gegen hohe Temperaturen. Es tötet schädliche Krankheitserreger in Filtern ab, reinigt das Wasser und beeinflusst die Mineralzusammensetzung nicht. In diesem Fall wird das Konzentrat nicht in die Kanalisation eingeleitet. Wenn der Wasserdruck im Wasserversorgungsnetz weniger als 2,0 kgf/cm beträgt. Quadrat. Zur Versorgung ist eine Druckerhöhungspumpe installiert. Der Geräuschpegel während des Gerätebetriebs überschreitet nicht die maximal zulässigen Werte.

Vorteile der Ultrafiltrationsmethode

Folgende Eigenschaften der Ultrafiltration werden als vorteilhaft angesehen:

• Hoher Reinigungsgrad, einschließlich vollständiger Entfernung kolloidaler Substanzen, Suspensionen: Organochlorverbindungen, Schwermetalle, große Fraktionen, Härtesalze.
• Desinfektion (physische Entfernung der pathogenen Flora).
• Das Fehlen eines Lagertanks, der den Raum „frisst“.
• Autonomie der Arbeit (ohne menschliches Eingreifen).
• Verlängerung der Lebensdauer von Haushaltsgeräten und -geräten.
• Vermeiden Sie den Kontakt mit unbehandeltem Wasser und dessen erneute Kontamination.
• Erhaltung der mineralischen Zusammensetzung des natürlichen Wassers.
• Umweltfreundlichkeit.
• Montagemöglichkeiten (vertikal, horizontal), einfache Installation.
• Rentabilität: Reduzierung des Wasserverbrauchs, des Stroms, der Kosten usw.
• Kompakte Installation.
• Lange Lebensdauer der Membranen: 5 Jahre oder mehr. Durch die Ultrafiltration erhält der Benutzer wohlschmeckendes und gesundes Wasser, das das Filtersystem passiert.

Trotz der Tatsache, dass dem Umweltschutz immer mehr Aufmerksamkeit gewidmet wird, geht der globale Trend zu einer Verschlechterung der Wasserqualität in Wasserentnahmestellen. Die Wassereinlässe der Russischen Föderation sind keine Ausnahme. Die aktuelle SanPin 2.1.4.1074-01 standardisiert den Gehalt von dreißig anorganischen Verbindungen und Elementen sowie etwa 680 einzelnen organischen Verbindungen, Isomeren und Gemischen, die als „ Schadstoffe im Trinkwasser" Trotz dieser beeindruckenden Liste kontrollierter Indikatoren können wir bereits mit Sicherheit sagen, dass Trinkwasser (sowie die Verwendung von Wasser bei der Herstellung von Nahrungsmitteln), das ausschließlich in kommunalen Kläranlagen aufbereitet wurde, nicht nur die Gesundheit verbessert, sondern auch In manchen Fällen ist es gefährlich (erinnern wir uns zum Beispiel an den Ausbruch der Virushepatitis in Nischni Nowgorod). Dieser Zustand ist darauf zurückzuführen, dass Ausrüstung der meisten Wasseraufbereitungsstationen veraltet und renovierungsbedürftig. Darüber hinaus oft alte Wasseraufbereitungstechnologien(dabei handelt es sich vor allem um die Koagulation, Chlorierung von Wasser) Mit neuen, vom Menschen verursachten Schadstoffen können wir „allein“ nicht umgehen.

Aufgrund der wachsenden Gefahr von vom Menschen verursachten Katastrophen besteht für die Zukunft keine Hoffnung mehr auf eine Verbesserung der Wasserqualität in Wasserentnahmestellen. Gleichzeitig kann man zuversichtlich sein, dass hochempfindliche (wahrscheinlich Marker-)Methoden zur Überwachung der hygienischen Wasserqualität eingeführt werden und die Standards für den Gehalt an toxischen Verbindungen (aller Art) im Wasser verschärft werden. In diesem Zusammenhang, wann Entwurf neuer Wasseraufbereitungsstationen, das im Idealfall gegen eine Notfallverschmutzung der Wassereinlässe resistent sein sollte, müssen Technologien eingesetzt werden, die eine außergewöhnliche Stabilität der Trinkwasserqualität gewährleisten. Derzeit werden solche Anforderungen nur von erfüllt Membranwasseraufbereitungstechnologien(Ultrafiltration von Wasser, Nanofiltration von Wasser, Umkehrosmose) in Kombination mit chemischen Technologien (Ozonierung und andere Methoden zur Zerstörung organischer Verbindungen im Wasser). Von allen Membran-Wasseraufbereitungsmethoden zur Trinkwasseraufbereitung ist die am besten geeignet Wasser-Ultrafiltration.

Einführung

Unter Ultrafiltration von Wasser (UF) versteht man den Prozess der Entfernung suspendierter und agglomerierter kolloidaler Partikel im Größenbereich von 0,03 bis 0,1 Mikrometer auf Niederdruckmembranen. In der Welt Wasser-Ultrafiltrationsanlagen werden häufig zur Aufbereitung von Oberflächen- oder Grundwasser, auch zur Trinkwassergewinnung, eingesetzt. Durch den Einsatz der Ultrafiltration können wir das Problem der Entfernung suspendierter Agglomerate von Kolloiden und Mikroorganismen aus Wasser vollständig lösen. Das aus Ultrafiltrationsanlagen gewonnene Filtrat weist folgende typische Eigenschaften auf: SDI-Werte kleiner 2; Schwebstoffe unter 0,5 mg/l; der Gehalt an organischen Verbindungen im Wasser wird in Kombination mit der Koagulation um das 2-3-fache reduziert; Farbe nicht mehr als 10-15; Die Qualität des Filtrats ist stabil und nicht von Schwankungen in der Qualität des Speisewassers abhängig.

Die Hydracap-Ultrafiltrationsmembran besteht aus hydrophilen Polyestersulfon (PES)-Hohlfasern. Die Membran ist chlorbeständig und verfügt über eine Aktivchlorressource von 200.000 ppm * Stunden. In einem chemischen Reinigungszyklus kann die Membran über einen weiten pH-Bereich (2–13) betrieben werden und bleibt dabei resistent gegen biologische Verschmutzung. Die Membran besteht aus Hohlfasern mit einem Innendurchmesser von 0,8 oder 1,2 mm. Das Standardmodul Hydracap 60 enthält 13.200 Hohlfasern. Bei Trübungswerten bis 200 mg/l werden Membranen mit Fasern mit einem Durchmesser von 0,8 mm eingesetzt. Für stärker trübes Wasser empfiehlt sich die Verwendung von Membranen mit Fasern mit einem Durchmesser von 1,2 mm.

Der Selektivitätsparameter einer Standard-Ultrafiltrationsmembran beträgt 100–150 kDa, was einer Porengröße von etwa 0,025 μm entspricht. Somit bietet die Membran eine wirksame Barriere gegen die meisten Viren (um 4 Größenordnungen), Bakterien (um 6 Größenordnungen) und Kryptosporidium Oozysten.

Abbildung 1 zeigt ein Diagramm Ultrafiltrations-Wasseraufbereitungssystem, bestehend aus einer Förderpumpe, einem Sumpftank, einem Ultrafiltrationsmodul, einem Rückspültank, einer Rückspülpumpe und einem chemischen Reinigungs- und Desinfektionssystem.

Reis. 1. Schema einer halbindustriellen Ultrafiltrations-Wasseraufbereitungsanlage.

Speisewasser wird unter Druck zugeführt Ultrafiltrations-Wasseraufbereitungssystem mit Hilfe einer Förderpumpe. Der geschätzte maximale Differenzdruck im gesamten System beträgt etwa 2,5 bar, unter Berücksichtigung der Reibungsverluste sowie des Druckabfalls über die Membran, der aufgrund der allmählichen Verschmutzung ansteigen und einen Wert von 1,0 bar erreichen kann.

Das Wasser-Ultrafiltrationsmodul wird regelmäßig mit dem im Rückspültank gesammelten Filtrat rückgespült. Beim Rückspülen werden Verunreinigungen aus dem System entfernt und der anfängliche Druckabfall über der Membran wird wiederhergestellt.

Ultrafiltrations-Wasseraufbereitungssystem arbeitet im automatischen Modus und wird von einer Mikroprozessorsteuerung (SPS) gesteuert, die den Betrieb aller Systemkomponenten koordiniert und den Betrieb von Pumpen, Ventilen und Dosiergeräten steuert.

Dem Wasser, das das Ultrafiltrations-Wasseraufbereitungssystem speist, kann ein Gerinnungsmittel zudosiert werden. Diese Technik ist besonders effektiv, wenn sich die Qualität des Speisewassers periodisch verschlechtert. Durch die Wirkung des Koagulationsmittels kommt es zur Bildung von „Flocken“, an denen organische Verbindungen adsorbiert werden. „Flocken“ verbleiben auf der Oberfläche der Ultrafiltrationsmembran und können durch normales Rückspülen leicht entfernt werden. Ohne den Einsatz eines Koagulationsmittels liegt die Reduzierung des Parameters „Total Organic Matter“ (TOC) durch das Ultrafiltrationssystem bei 25 %, bei Verwendung eines Koagulans erhöht sich dieser Wert auf 60 % (Oberflächenwasser).

Unser Unternehmen hat halbindustrielle Tests durchgeführt eigene Wasseraufbereitungsanlagen auf Basis der Wasserultrafiltration, einer von ihnen arbeitete an Hydracap-Membranen. Dieser Artikel berichtet über einige Ergebnisse dieser Installation.

Testergebnisse der Wasser-Ultrafiltrationsanlage

Bei halbindustriellen Tests wurde es getestet Betriebsdiagramm der Ultrafiltrationsanlage auf dem Wasser der Moskwa. Die wichtigsten Betriebsindikatoren der Wasseraufbereitungsanlage wurden geklärt, wie z. B. die spezifische Filtratentfernung von der Oberfläche des Membranelements, die Dosierung des Koagulationsmittels, der pH-Wert des Quellwassers und des durch Ultrafiltration gewonnenen Wassers.

Dosierungen von Gerinnungsmitteln.

Um eine vollständigere Entfernung organischer Substanzen aus dem Quellwasser zu gewährleisten, wurde Aluminiumpolyoxychlorid (Aurat-18) und/oder Eisen-III-Chlorid dosiert. Durch den Einsatz dieser Gerinnungsmittel ist es möglich, den Gehalt an organischen Stoffen im Wasser um mindestens 60 % zu reduzieren.

Die optimale Dosis beträgt 4 mg/l für Al für Aluminiumpolyoxychlorid und 6 mg/l für Fe für Eisen-III-Chlorid. Nach den Ergebnissen chemischer Analysen des Filtrats aus der Ultrafiltrationsanlage betrug die Konzentration an Restaluminium weniger als 0,05 mg/l, Eisen weniger als 0,1 mg/l.

Die Dynamik der Veränderungen der Wasserqualität nach der Koagulation im Klärbecken und der Ultrafiltration ist in Abb. 2-3 dargestellt.

Figur 2

Wie aus den dargestellten Grafiken deutlich hervorgeht, Wasser-Ultrafiltrationstechnologie mit Vorkoagulation hat gegenüber der klassischen Klärtechnik einen deutlichen Vorteil. Die Qualität des nach der Ultrafiltration von Schwebstoffen erhaltenen Wassers ist praktisch unabhängig von der Qualität des Quellwassers und stabilisiert sich auf dem Niveau von 0,1-0,2 mg/l. Der Eisengehalt im Ausgangswasser überstieg nicht 100 µg/l und wurde hauptsächlich durch die Menge an Eisenchlorid bestimmt, die dem Quellwasserstrom zudosiert wurde. Die Effizienz der Entfernung oxidierender organischer Stoffe (Permanganatoxidation) betrug etwa 60 % und hängt stark von den Koagulationsbedingungen (Temperatur, pH-Wert, Koagulationszeit) und der Art des Koagulationsmittels ab.

Figur 3

Effizienz des Wasseraufbereitungssystems für Wasser – nicht weniger als 92 %. Stromverbrauch der Wasseraufbereitungsanlage Um 1 m 3 Wasser zu produzieren, benötigt man etwa 0,19 kWh.

Empfehlungen für die Gestaltung einer industriellen Wasseraufbereitungsanlage.

Basierend auf den Testergebnissen wird das industrielle Wasseraufbereitungssystem unter Verwendung von Hydracap 60-Elementen von Hydranautics konzipiert. Eine Wasserultrafiltrationsanlage mit einer Kapazität von 60 m 3 /h muss mindestens 17 Elemente enthalten. Bedenkt, dass beim Entwurf einer Wasseraufbereitungsanlage Normalerweise wird ein Blockaufbau der Anlage verlegt, das System sollte 3 Blöcke mit je 6 Elementen enthalten, d.h. 18 Elemente. Fällt eine der Einheiten aus, arbeiten die beiden anderen unabhängig voneinander und können im Notbetrieb eine Kapazität von bis zu 51,6 m 3 /h aufbereitetem Wasser bereitstellen.

Wenn die Redundanz des Wasseraufbereitungssystems sichergestellt werden muss, müssen 7 Elemente pro Einheit installiert werden. Im Notbetrieb oder bei Wartungsarbeiten sorgen 2 Blöcke mit je 7 Elementen für folgende Produktivität: 14 Elemente x 4,3 m 3 /h/Element = 60,2 m 3 /h (der spezifische Durchfluss durch die Oberfläche der Ultrafiltrationsmembran beträgt 94 l). /h m 2 /h). Außerdem, bei der Planung einer Ultrafiltrations-Wasseraufbereitungsanlage Es empfiehlt sich, die Möglichkeit vorzusehen, in jedem Block ein zusätzliches Reserveelement (8.) zu platzieren. Akzeptabel Betriebszeit der Wasseraufbereitungsanlage im Notbetrieb oder Servicebetrieb beträgt 24 Stunden. Wenn es erforderlich ist, die Anlage über einen längeren Zeitraum auf zwei Blöcken zu betreiben, besteht die Möglichkeit, auf jedem Block zwei zusätzliche Wasser-Ultrafiltrationsmembranen zu verwenden. Die Installationszeit für zusätzliche Membranen beträgt 5–10 Minuten, ohne die Wasserfiltration auszuschalten.

Für jeden Block muss eine Quellwasserversorgungspumpe sowie für drei Blöcke eine Backup-Pumpe installiert werden.

Die Module sind vertikal angeordnet. Wasser tritt an einem Ende in sie ein und wird am anderen Ende abgeführt. Die Anzahl der Module in einem Filter beträgt in der Regel nicht mehr als zwei Einheiten. Dadurch sind weniger Dichtungen erforderlich, was die Wahrscheinlichkeit von Undichtigkeiten verringert. Vertikale Module sind bequem zu warten und zu testen. Sie sind einfach zu installieren und zu entfernen.

Filtermodi

Bei der Ultrafiltration von Wasser können Filter im Dead-End- und Tangentialmodus betrieben werden. Im ersten Fall wird das gesamte zugeführte Wasser gereinigt. Sedimente aus der Membran werden während des Spülvorgangs oder mit dem Drainagestrom periodisch entfernt. Die Membran verschmutzt schnell und der Druckabfall über sie muss gering gehalten werden, was die Leistung des Gerätes verringert. Das Verfahren wird zur Wasseraufbereitung mit geringer Schwebstoffkonzentration eingesetzt.

Im Tangentialmodus zirkuliert das gefilterte Medium entlang der Membranoberfläche und es bilden sich darauf kleine Ablagerungen. Die Turbulenz der Strömung im Zulaufkanal ermöglicht die Reinigung von Wasser mit hoher Schwebstoffkonzentration. Die Nachteile dieser Methode sind der erhöhte Energieaufwand zur Erzeugung einer hohen Durchflussmenge und die Notwendigkeit der Installation zusätzlicher Rohrleitungen.

Ultrafiltrationsparameter

Die Hauptparameter der Ultrafiltration sind:

1. Selektivität – das Verhältnis der Konzentrationen von Verunreinigungen im kontaminierten Wasser (C ein) und im Filtrat (C aus): R = (1 – C aus / C ein) ∙ 100 %. Es ist groß für den Ultrafiltrationsprozess, wodurch kleinste Partikel, einschließlich Bakterien und Viren, zurückgehalten werden können.
2. Der Filtratverbrauch ist die Menge an gereinigtem Wasser pro Zeiteinheit.
3. Der spezifische Filtratverbrauch ist die Produktmenge, die 1 m2 Membranfläche passiert. Hängt von den Eigenschaften des Filterelements und der Reinheit des Quellwassers ab.
4. Der Druckabfall über der Membran ist die Differenz zwischen dem Druck auf der Zulaufseite und dem Druck auf der Filtratseite.
5. Die Permeabilität ist das Verhältnis zwischen der spezifischen Filtratflussrate und dem Druckabfall über der Membran.
6. Der hydraulische Wirkungsgrad ist das Verhältnis zwischen den Durchflussraten des Filtrats und des zugeführten Quellwassers.

Ultrafiltration zur Wasserdesinfektion

Zu den traditionellen Methoden zur Entfernung von Mikroorganismen gehören Reagenzientechnologien. Bei der Ultrafiltration von Wasser werden aufgrund der geringen Porengröße der Membran Mikroorganismen und Kolloide physikalisch abgetrennt. Der Vorteil dieser Methode ist die Entfernung abgestorbener Mikroorganismen, Algen, organischer Substanzen und mechanischer Partikel. In diesem Fall ist keine spezielle Wasseraufbereitung erforderlich, die in anderen Fällen zwingend erforderlich ist. Sie müssen es lediglich zunächst durch einen mechanischen 30-Mikron-Filter leiten.

Beim Kauf von Filtern müssen Sie die Porengrößen der Membranen bestimmen. Um Viren vollständig zu entfernen, müssen die Lochdurchmesser 0,005 Mikrometer betragen. Wenn die Porengröße groß ist, wird die Desinfektionsfunktion nicht ausgeführt.

Darüber hinaus sorgt die Ultrafiltrationstechnologie für eine Wasserklärung. Sämtliche Suspensionen werden komplett entfernt.

Die Wasserultrafiltrationsanlage enthält parallel geschaltete Geräte, was die erforderliche Leistung des Prozesses und die Möglichkeit des Austauschs während des Betriebs gewährleistet.

Wasserreinigung vor Ionenaustauschfiltern

Das Harz ist bei einer Retention von 0,1–1,0 Mikrometer wirksam, verstopft jedoch schnell die Perlen. Spülung und Regeneration helfen hier wenig. Besonders schwierig ist die Entfernung von SiO 2 -Partikeln, die besonders häufig in Brunnen und Flusswasser vorkommen. Nach dem Verstopfen beginnt das Harz an Stellen, die nicht mit Reinigungslösungen gewaschen werden, mit Mikroorganismen zu bewachsen.

Auch Ionenaustauscher werden aktiv durch emulgierte Öle verstopft, die nicht entfernt werden können. Die Verstopfung ist so stark, dass es einfacher ist, den Filter auszutauschen, als das Öl daraus zu trennen.

Filterharzgranulate werden aktiv mit hochmolekularen Verbindungen verstopft. Aktivkohle entfernt sie gut, hat aber eine kurze Lebensdauer.

Ionenaustauscherharze sind in Kombination mit Ultrafiltration wirksam und entfernen mehr als 95 % der Kolloide.

- Ultrafiltration vor Umkehrosmose

Durch den stufenweisen Einbau von Filtern mit einer konsequenten Reduzierung der zurückgehaltenen Partikel werden die Betriebskosten gesenkt. Wird vor dem Ultrafiltrationsmodul eine gröbere Reinigung installiert, erhöht sich die Effizienz von Umkehrosmoseanlagen. Letztere reagieren empfindlich auf anionische und nichtionische Flockungsmittel, wenn Verunreinigungen bereits in der Vorstufe koaguliert werden.

Große molekulare organische Stoffe verstopfen schnell die Poren von Umkehrosmosemembranen. Sie werden schnell von Mikroorganismen überwuchert. Die vorläufige Ultrafiltration von Wasser löst alle Probleme und ist in Kombination mit Umkehrosmose wirtschaftlich sinnvoll.

Abwasserbehandlung

Die Reinigung von Abwasser durch Ultrafiltration ermöglicht die Wiederverwendung in der Industrie. Sie eignen sich für den technischen Einsatz und die anthropogene Belastung offener Gewässer zu Trinkzwecken wird reduziert.

Membrantechnologien werden in der Galvanik und Textilproduktion, in der Lebensmittelindustrie, Enteisenungsanlagen, zur Entfernung von Harnstoff, Elektrolyten, Schwermetallverbindungen, Erdölprodukten usw. aus Lösungen eingesetzt. Gleichzeitig erhöht sich die Reinigungseffizienz und die Technologie wird verbessert vereinfacht.

Wenn das Molekulargewicht der Verunreinigungen niedrig ist, können durch Ultrafiltration Konzentrate reiner Produkte erzeugt werden.

Besonders wichtig ist das Problem der Trennung emulgierter Öle vom Wasser. Der Vorteil der Membrantechnologie liegt in der Einfachheit der Methode, dem geringen Energieverbrauch und dem Verzicht auf Chemikalien.

Oberflächenwasseraufbereitung

Sedimentation und Filtration waren bisher wirksame Methoden zur Wasserreinigung. Verunreinigungen natürlichen Ursprungs werden hier effektiv entfernt, mittlerweile sind aber auch vom Menschen verursachte Schadstoffe aufgetaucht, deren Entfernung andere Reinigungsmethoden erfordert. Besonders viele Probleme entstehen durch die primäre Chlorierung von Wasser, bei der chlororganische Verbindungen entstehen. Der Einsatz zusätzlicher Reinigungsstufen mit Aktivkohle und Ozonierung erhöht die Wasserkosten.

Mit der Ultrafiltration können Sie Trinkwasser direkt aus Oberflächenquellen gewinnen: Algen, Mikroorganismen, Schwebstoffe und andere Verbindungen werden daraus entfernt. Die Methode ist bei vorläufiger Koagulation wirksam. In diesem Fall ist kein langfristiges Absetzen erforderlich, da die Bildung großer Flocken nicht erforderlich ist.

Mit einer Wasser-Ultrafiltrationsanlage (Foto unten) können Sie ohne den Einsatz komplexer Geräte und Reagenzien eine gleichbleibend gute Qualität von gereinigtem Wasser erzielen.

Der Einsatz von Koagulationsmethoden wird wirkungslos, da viele organische Verbindungen im Wasser durch die herkömmliche Oxidationsmethode mit Kaliumpermanganat nicht bestimmt werden. Darüber hinaus variiert der organische Gehalt stark, was die Auswahl der erforderlichen Reagenzienkonzentration erschwert.

Abschluss

Durch die Ultrafiltration von Wasser durch Membranen können Sie die erforderliche Reinheit bei minimalem Reagenzienverbrauch erreichen. Nach der Behandlung kann das Abwasser für industrielle Zwecke genutzt werden.

Ultrafiltration ist nicht immer effektiv. Mit der Methode können einige Substanzen, beispielsweise einige Huminsäuren, nicht entfernt werden. In solchen Fällen kommt eine mehrstufige Reinigung zum Einsatz.