25 gängige Lösungen für Probleme mit der Umkehrosmose-Membrantechnologie (Teil 3)
- Was sind Partikel- und Kolloidverschmutzung? Wie lassen sie sich messen?
Sobald Partikel- und Kolloidverunreinigungen in Umkehrosmose- oder Nanofiltrationssystemen auftreten, kann dies die Wasserproduktion der Membran erheblich beeinträchtigen und mitunter die Entsalzungsrate verringern. Frühe Anzeichen kolloidaler Ablagerungen sind ein Anstieg der Systemdruckdifferenz. Die Quellen der Partikel oder Kolloide im Membranzulaufwasser variieren je nach Standort und umfassen häufig Bakterien, Schlamm, kolloidales Silizium, Eisenkorrosionsprodukte usw. Auch die in der Vorbehandlung eingesetzten Substanzen, wie Polyaluminium und Eisen(III)-chlorid oder kationische Polyelektrolyte, können Ablagerungen verursachen, wenn sie im Klärbecken oder Mittelfilter nicht effektiv entfernt werden. Darüber hinaus können kationische polymere Dielektrika mit anionischen Ablagerungsinhibitoren reagieren, und deren Ausfällungen können Membrankomponenten verunreinigen. SDI15 wird zur Beurteilung der Neigung zu solchen Ablagerungen oder der Vorbehandlung von Wasser verwendet. Weitere Informationen finden Sie in den entsprechenden Kapiteln.
- Wie lange darf ein Herunterfahren maximal ohne Systemspülung dauern?
Bei Verwendung von Kalkschutzmitteln dauert es bei einer Wassertemperatur zwischen 20 und 38 °C etwa 4 Stunden; bei Temperaturen unter 20 °C etwa 8 Stunden; ohne Kalkschutzmittel dauert es etwa 1 Tag.
- Wie kann der Energieverbrauch des Membransystems reduziert werden?
Membranelemente mit niedrigem Energieverbrauch sind ausreichend, allerdings ist ihre Entsalzungsrate etwas geringer als die von Standardmembranelementen.
Es kann die Mikrofiltrationsmembran ungehindert passieren, die zur Entfernung von Bakterien, Mikroflocken oder Gesamtfeststoffen (TSS) dient. Der typische Druck auf beiden Seiten der Membran beträgt 1–3 bar.
16. Kann die Umkehrosmose-Wasseraufbereitungsanlage häufig ein- und ausschalten?
Das Membransystem ist für den Dauerbetrieb ausgelegt, jedoch kommt es im praktischen Betrieb immer wieder zu An- und Abfahrvorgängen. Bei Abschaltungen muss das produzierte Wasser oder vorbehandeltes, qualifiziertes Wasser zum Spülen unter niedrigem Druck verwendet werden, um das hochkonzentrierte, Inhibitoren enthaltende Wasser aus den Membrankomponenten zu entfernen. Es sind außerdem Maßnahmen zu ergreifen, um Wasserleckagen und Lufteintritt zu verhindern, da ein Austrocknen der Komponenten zu einem irreversiblen Verlust des Wasserproduktionsflusses führen kann. Bei einer Abschaltdauer von weniger als 24 Stunden sind keine Maßnahmen zur Verhinderung von mikrobiellem Wachstum erforderlich. Überschreitet die Abschaltdauer diese Frist, ist eine Schutzflüssigkeit zum Schutz des Systems oder eine regelmäßige Spülung des Membransystems notwendig.
17. Wie bestimmt man die Einbaurichtung von Salzwasserdichtungsringen an Membranbauteilen?
Der Salzwasser-Dichtungsring am Membranelement muss am Einlassende des Elements montiert werden, wobei die Öffnung in Einlassrichtung zeigen muss. Beim Befüllen des Druckbehälters mit Wasser öffnet sich die Öffnung (Dichtungslippe) weiter und dichtet den seitlichen Wasserdurchfluss vom Membranelement zur Innenwand des Druckbehälters vollständig ab.
18. Wie entfernt man Silikon aus Wasser?
Silizium im Wasser kommt in zwei Formen vor: aktives Silizium (monomeres Silizium) und kolloidales Silizium (Polysilizium). Kolloidales Silizium besitzt keine Ioneneigenschaften, ist aber relativ großflächig. Es lässt sich durch Feinfiltrationsverfahren wie die Umkehrosmose abtrennen, und der Gehalt an kolloidalem Silizium im Wasser kann durch Koagulationsverfahren, beispielsweise in Koagulationsklärbecken, reduziert werden. Trennverfahren, die auf der Ionenladung basieren, wie Ionenaustauscherharze und kontinuierliche Elektrodeionisation (CDI), sind hingegen nur bedingt effektiv bei der Entfernung von kolloidalem Silizium.
Die Partikelgröße von aktiviertem Silizium ist deutlich kleiner als die von kolloidalem Silizium, weshalb die meisten physikalischen Filtrationsverfahren wie Koagulationsklärung, Filtration und Flotation aktiviertes Silizium nicht entfernen können. Zu den Verfahren, die aktiviertes Silizium effektiv entfernen können, gehören Umkehrosmose, Ionenaustausch und kontinuierliche Elektrodeionisation.