Antiscalants & Reiniger für Membrananlagen

  • Mikro- und Ultrafiltration
  • Nanofiltration
  • Umkehrosmose

Produktreihe Osmotech™

Antiscalants und Reiniger für Membrananlagen
Die Membran-Technologie ist als Aufbereitungstechnik ein etabliertes Verfahren in zahlreichen Prozessen der Wasseraufbereitung. Auch in der Trinkwassergewinnung ist die Membrantechnik eine interessantes und vielseitiges Verfahren.

In Abhängigkeit von der Porengröße unterscheidet man zwischen Mikrofiltration und Ultrafiltration, sowie Nanofiltration und Umkehrosmose. Während die beiden erstgenannten Verfahren zur Abtrennung von Partikeln, Bakterien, Viren und höhermolekularen Verbindungen verwendet werden und damit eher noch der klassischen Partikelfiltration zugerechnet werden können, erzielt man bei der Nanofiltration und der Umkehrosmose einen Rückhalt von gelösten Inhaltstoffen, z.B. Ionen. Bei der Nanofiltration sind es in der Regel die zweiwertigen Ionen, wie z. B. die Härtebildner Ca2+ und Mg2+, während die Umkehrosmose auch die einwertigen Ionen (Na+, K+) nahezu vollständig zurückhält. Dieses Verfahren ist somit auch zur Meerwasserentsalzung geeignet.
Die Übergänge zwischen den einzelnen Verfahren sind hierbei fließend.
Übersicht der Filtrationsarten

Feed - Permeat - Konzentrat
Durch den Rückhalt von Ionen bei der Nanofiltration und der Umkehrosmose konzentrieren sich diese im Konzentratstrom auf. Führt man z. B. mit einer Ausbeute von 80 %, d. h. von 100 m3 Feed werden 80 m3 Permeat und 20 m3 Konzentrat erzeugt, so hat man im Konzentrat die 5-fache Konzentration dieser Ionen bei nahezu vollständigem Rückhalt der gelösten Inhaltsstoffe.

Je nach Inhaltsstoffen werden hierdurch die Löslichkeiten verschiedener Verbindungen (CaCO3, CaSO4, BaSO4) überschritten, was zur Auskristallisation dieser Substanzen auf der Membran führen kann, wodurch die Filterleistung stark beeinträchtigt wird. Dieser Vorgang wird als „Scaling“ bezeichnet.

Zur Vermeidung von Scaling gibt es mehrere Möglichkeiten:

  • Verringerung der Ausbeute: hierdurch werden die Salze nicht so stark aufkonzentriert
  • Absenkung des pH-Wertes: hierdurch erhöht sich die Löslichkeit der Carbonate
  • Kontinuierliche Zugabe von „Antiscalants“

Antiscalants haben den Effekt, dass das Kristallisationswachstum beeinträchtigt wird. Hierdurch wird das Wachstum auf der Stufe der Kolloide gestoppt und es kommt zu keinen makroskopischen Ablagerungen, da die Kolloide mit dem normalen Konzentratstrom ausgespült werden.

Antiscalants Schaubild

Heutzutage werden als Antiscalants vor allem phosphorhaltige Substanzen verwendet (Polyphosphate, Phosphonsäuren). Für die Trinkwasseraufbereitung ist man an die Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren gemäß §11 der Trinkwasserverordnung des Umweltbundesamtes (UBA-Liste) gebunden. Das diese Substanzen schon in unterstöchiometrischen Dosierungen zu einer Stabilisierung der Salze führen, bezeichnet man als „Threshold-Effekt“.

P-haltige Antiscalants führen bei einigen Wasserversorgen zu gewissen Problemen. Zum einen wird über die Abbaubarkeit der Phosphonsäuren diskutiert, zum anderen über das Phosphat als organisches Nahrungsmittel. Dies führt dazu, dass auf P-haltige Substanzen verzichtet werden soll oder die P-Einleitung in den Vorfluter mit Gebühren verbunden ist.

Als Alternative zu den P-haltigen Antiscalants bieten wir P-freie Antiscalants als wirksame Alternative. Wirkstoffe dieser Substanzen sind Polycarboxylate auf Basis von Polyacrylsäure. Es existieren jedoch auch biologisch abbaubare Antiscalants, z.B. auf Basis von Polyasparaginsäure. Der Wirkansatz dieser Verbindungen liegt darin begründet, dass sie dispergierend wirken, d.h. die kolloiden Salzkristalle werden dispergiert, d.h. in Lösung gehalten, ohne dass sie sich auf den Membranen absetzen.

Membrane-Scaling-2

Unsere Produkte für eine effektive Instandhaltung von Membranen

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  • Antiscalants / Dispergiermittel
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  • Auswahl und Empfehlung geeigneter Antiscalants und Reiniger
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  • Bedarfsmengen- und Betriebskosten-Berechnung
  • Bereitstellung und Installation einer Versuchsanlage
Weitere Informationen finden Sie in unserer Rubrik „Downloads“.
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