Nanofiltration

Nanofiltration

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Nanofiltrationsanlagen

Einfache Technik mit breitem und ökonomischem Anwendungsbereich

Funktionsweise einer Nanofiltrationsanlage

Die Nanofiltration zählt zu den mechanischen Trennverfahren. Die Nanofiltrationsanlagen sind druckbetriebene Membrananlagen mit einem Rückhaltevermögen von ca. 1 Nanometer (0,001 µ).  Das Rohwasser wird durch eine Hochdruckpumpe über die Membrane gefahren. Hierbei werden hauptsächlich zweiwertige Ionen und größere Moleküle vom Wasser getrennt. Einwertige Ionen werden so gut wie nicht zurückgehalten. Die molekulare Trenngrenze liegt zwischen 300 und 2000 Da und die Salzrückhaltung bei ca. 80-85%. Die Nanofiltrationsanlage kann mit Ausbeuten von 75-85% gefahren werden.

Vorteile in der Wasseraufbereitung

  • einfache Verfahrenstechnik
  • geringer Platzbedarf
  • geringer Arbeitsaufwand für den Betrieb
  • 100 % Verfügbarkeit da keine Regeneration notwendig ist
  • geringer Energieverbrauch aufgrund der niedrigen Pumpendrücke (ca. 7 bar)
  • Rückhaltung von Bakterien, Keime und Partikel
  • Rückhaltung gelöster organischer Substanzen

Einsatzbereiche von Nanofiltrationsanlagen

  • Alternative zur Enthärtungsanlage besonders in Bezug auf Verkeimung
  • Enthärtung ohne Regenerationen
  • Teilenthärtung
  • Reduzierung von Trübung und Einfärbungen in Rohwasser
  • Entfernung organischer Verunreinigungen (Pestizide, Insektizide)
  • Entfernung von Sulfaten, Chloriden und Fluorid
  • Teilentsalzung ohne Verwendung von Chemikalien
  • Entsalzung von organischen Wertstoffen (Pharmazeutische Industrie)
  • Beseitigung von Schädlingsbekämpfungsmitteln
  • Steril Filtration
  • Entsalzung von Milchprodukten
  • Gewinnung von hydrolisierten Proteinen
  • Konzentrierung von Zucker

Die Nanofiltrationsanlage als Alternative zur Enthärtung

Durch die Nanofiltration können sie je nach Rohwasserhärte ein sehr gutes Weichwasser erzeugen. Die Anlage enthärtet nicht nur sondern senkt auch die Leitfähigkeit unter 100 µS/cm. Besonders in Trinkwasseranwendungen erhalten sie somit eine sehr gute Qualität. Nahezu alle Geschmacksstoffe, Medikamentenrückstände und auch Keime sind im Permeat  entfernt. Zudem ist das Wasser nicht aggressiv und greift keine Rohrleitungen und Armaturen an.

Verfahrenstechnik der Nanofiltrationsanlage

Bei Trinkwasseranwendungen wird im Zulauf die Konditionierung durch eine Dosierung von Antiscalant Komplexbildnern erreicht. Die Hochdruckpumpe erzeugt einen Druck auf die Nanofiltrationsmembrane. Über eine Leitfähigkeitsmessung im Ausgang wird die Anlage vorgespült und nach Erreichen des Sollwertes vollautomatisch in Betrieb genommen. Da die Anlage im Ausgang drucklos ist wird in einem nachgeschalteten Speichertank das Permeat gesammelt. Über eine Druckerhöhung kann das Permeat dann dem Verbraucher oder Netz zugeführt werden. Werden frequenzgeregelte Pumpen eingesetzt können bei einem Netzbetrieb somit auch Druckschwankungen vermieden werden.

Die Steuerung der Anlage kann über preiswerte Kompaktsteuerungen oder eine SPS Steuerung erfolgen.

Für unterschiedliche Applikationen können verschiedene Membranmaterialien und Anlagenkonfigurationen gewählt werden.

Die Nanofiltrationsanlagen werden platzsparend und betriebsbereit geliefert. Die gesamte Anlage lässt sich kompakt auf einem Rahmengestell installieren. Somit fallen keine Montagezeiten für den Aufbau der Anlage an. Lediglich die Verrohrung zur Anlage muss hergestellt werden.

Konzentrat Rückführung

Das Konzentrat das durch die Nanofiltrationsanlage entsteht wird teilweise über eine Konzentrat Rückführung wieder vor die Pumpe geführt. Hiermit wird eine höhere Abströmung über die Membrane erreicht. Somit werden Schmutzpartikel besser abgespült und die Haltbarkeit der Nanofiltrationsmembrane verlängert. Bei Anlagen bis 5 m³/h ist diese Rückführung standartmäßig installiert.

Ausbeute

Die Anlage kann zwischen 75% und 80% Ausbeute gefahren werden. Die Ausbeute einer Nanofiltrationsanlage ist das Verhältnis zwischen Permeat und Rohwasser Zulaufmenge. Je höher die Ausbeute gefahren wird, umso weniger Konzentrat (Abwasser) fällt an. Um Betriebskosten zu sparen ist eine hohe Ausbeute von Vorteil. Je nach Rohwasserqualität und Qualitätsvorgaben des Permeats kann der Abwasseranteil eingestellt werden.

Weniger Abströmung kann eingestellt werden, führt aber zu geringen Standzeiten der Membrane. Je nach Verblockung können die Membrane auch mit Membranreinigern gerreinigt werden. Die Reinigung wird hier genauer Beschrieben - Reinigung von Umkehrosmose Membranen.

Technische Details zur Ausführung

Die Anlagen Technik wird mit hochwertigen Komponenten und Armaturen aufgebaut.

  • Messtechnik
    Alle Mengenströme können über Schwebekörper-Durchflussmesser und Handarmaturen eingestellt werden. Die Qualitätsmessung wird über eine Leitfähigkeitssonde mit integrietem Messumformer geregelt und erfasst. Die Hochdruckpumpe wird auf Trockenlauf überwacht.
     
  • Verrohrung
    Die Verrohrung ist in PVC-U / PN16 ausgeführt.
     
  • Feinfilter
    Zum Schutz der Anlage ist ein Feinfilter mit 5 µm im Rohwassereingang installiert. Mit der Wickelkerze werden Verschmutzungen zurückgehalten die sonst die Membrane verblocken können. Der Austausch der Filterkerze erfolgt mit einem Schnellverschlusssystem und kann sehr einfach durchgeführt werden. Die Filter sollten regelmäßig kontrolliert und ausgetauscht werden. Ersatzfilterkerzen können sie auch im Shop erwerben.
     
  • Membrane
    Der Einsatz von Qualitätsmembranen garantiert zuverlässige Ergebnisse in der Wassererzeugung.
     
  • Steuerung
    Die Anlage wird über eine umfangreiche Kompaktsteuerung betrieben. Somit kann jede Nanofiltrationsanlage optimal auf ihre individuellen Bedürfnisse eingestellt werden. Die Einstellungen sind mit Klartext in Deutsch leicht verständlich.
     
  • Installation
    Die Anlage ist komplett vormontiert, verkabelt und programmiert. Bauseits müssen lediglich Rohwasser, Kanal und Permeat verrohrt werden. Die Wasseranschlüsse sind mit PVC- U Verschraubungen, für den Kanalanschluss wird ein HT Rohr benötigt. Die Versorgungsspannung 400V wird am Schaltschrank vor dem Hauptschalter angeschlossen. Im Normalfall wird die Membrane nicht eingebaut mitgeliefert. Sollte der Einbau unmittelbar nach der Anlieferung erfolgen bauen wir diese gerne für sie bei uns im Werk ein, bitte geben sie die Zeitspanne bei der Bestellung mit an.

Funktionsbeschreibung der Nanofiltrationsanlage

Durch ein Anforderungssignal (potenzialfreier Kontakt) startet die Anlage mit dem Vorspülen. Nach einer einstellbaren Vorspülzeit wird die Hochdruckpumpe gestartet und die Nanofiltrationsanlage beginnt mit der Entsalzung. Sobald die Leitfähigkeit im Permeat unter den eingestellten Sollwert (µS/cm) fällt schaltet die Anlage vom Kanalventil auf Permeatausgang und speist in den nachfolgenden Behälter/Prozess ein. Während der Nachspeisung wird die Leitfähigkeit permanent überwacht und garantiert somit gleichbleibende und hohe Qualität.

Sobald das Anforderungssignal abfällt stoppt die Anlage automatisch und geht in Wartestellung.

Bei längeren Pausen zwischen den Nachspeiseintervallen kann eine Modulspülung einprogrammiert werden die die Verkeimung der Membrane verhindert.

Aufbau der Nanofiltrationsanlage

Die Anlage ist auf einem Aluminium Rahmen mit Nutenprofil sehr platzsparend und kompakt aufgebaut. Der Rahmen ist leicht und transportabel, durch höhenverstellbare Standfüße kann er problemlos und sicher aufgestellt werden. Die Nanofiltrationsanlage ist so konzipiert das die Einbringung durch eine Standardtüre möglich ist.

Alle Komponenten sind vormontiert, verkabelt und getestet als Rahmenanlage. Der leichte Aufbau garantiert ein einfaches Handling und eine einfache Montage der Nanofiltration. Häufig wird in der Industrie eine platzsparendes und übersichtliches System erwünscht. Hieran haben wir uns orientiert und gehen gerne auf Ihre individuellen Wünsche ein. Haben sie nur wenig Aufstellfläche zur Verfügung kann die Anlage Ihren Platzverhältnissen angepasst werden. Bitte teilen Sie uns bei Bedarf den verfügbaren Raum mit damit wir prüfen können ob sich dies umsetzten lässt.

Benötigte Anlagenteile und Betriebsmittel zu der Nanofiltrationsanlage:

Zum Betrieb der Anlagentechnik werden weitere Komponenten benötigt wie:

  • Systemtrenner und Feinfilter bei Stadtwasser Betrieb
  • Voraufbereitung  Antiscalant Dosierung
  • Betriebsstoffe wie Rohwasser und Antiscalant (Komplexbinder)
  • Tank mit nachgeschalteter Druckerhöhung

Alle zusätzlichen Komponenten können wir ihnen gerne anbieten und für ihren Anwendungsfall zusammenstellen. Im Onlineshop finden sie auch hierzu passende Systeme.

Voraufbereitung

Zur Konditionierung werden hochwertige Antiscalantprodukte eingesetzt. Dies ermöglicht einen sicheren und langlebigen Betrieb der Anlage. Die Dosiertechnik ist bereits in der Anlage verbaut.

Auslegung und Berechnung

Zur genauen Berechnung benötigen wir eine Rohwasseranalyse oder eine Analyse ihres Zulaufmediums und ihren gewünschten Wasserbedarf in m³/h.
Bei dem Platzbedarf können wir uns nach Absprache auch auf ihre Platzverhältnisse einrichten.

Bei Fragen sprechen Sie uns bitte an, wir freuen uns auf ihren Kontakt.
» Bitte nehmen Sie Kontakt mit uns auf