Nanofiltrations Membrane
DuPont Filmtec NF90-400

DuPont FilmTec NF90-400 Nanofiltrationsmembrane für 8"-Druckrohre

Die DuPont FilmTec NF90-400 ist ein 8"-Nanofiltrations-Membranelement für Nanofiltrationsanlagen. Sie wird eingesetzt, wenn Wasser nicht vollständig wie bei einer Umkehrosmose entsalzt, sondern gezielt teilentsalzt und von bestimmten Inhaltsstoffen reduziert werden soll.

Die NF90-400 ist auf die Entfernung eines hohen Anteils an Salzen, Nitrat, Eisen sowie organischen Verbindungen wie Pestiziden, Herbiziden und THM-Vorläufern ausgelegt. Durch die große aktive Membranfläche und den niedrigen Nettoantriebsdruck eignet sie sich für Anwendungen, bei denen eine selektive Rückhaltung bei wirtschaftlichem Betrieb gefordert ist.

Einsatzbereich der NF90-400

Nanofiltration für selektive Teilentsalzung

Die NF90-400 ist keine klassische Umkehrosmosemembrane, sondern eine Nanofiltrationsmembrane. Nanofiltration liegt verfahrenstechnisch zwischen Ultrafiltration und Umkehrosmose. Sie hält mehr gelöste Stoffe zurück als reine Partikelfiltration, arbeitet aber selektiver als eine vollständige Umkehrosmose.

Typische Einsatzbereiche sind Teilentsalzung, Farbentfernung, Reduzierung bestimmter organischer Stoffe, Nitratreduzierung, Eisenreduzierung nach geeigneter Vorbehandlung und Anwendungen, bei denen eine hohe Rückhaltung bestimmter Inhaltsstoffe gewünscht ist, ohne das Wasser vollständig zu entsalzen.

8"-Membrane für industrielle Nanofiltrationsanlagen

Die NF90-400 ist ein 8"-Spiralwickelelement mit 37 m² aktiver Membranfläche. Diese Baugröße wird in gewerblichen und industriellen Nanofiltrationsanlagen eingesetzt, wenn größere Wassermengen behandelt werden sollen.

Vor dem Einsatz müssen Druckrohr, Druckstufe, Dichtungen, Endadapter, Permeatanschluss, Fließrichtung und Anlagenhydraulik zur Membrane passen. Die Baugröße allein reicht nicht aus, um die technische Eignung sicher festzulegen.

Abgrenzung zu anderen Membranelementen

Unterschied zu Umkehrosmosemembranen

Die NF90-400 ist eine Nanofiltrationsmembrane und keine Umkehrosmosemembrane. Eine Umkehrosmosemembrane wird eingesetzt, wenn eine stärkere Entsalzung und eine sehr niedrige Permeatleitfähigkeit erreicht werden sollen.

Wenn eine vollständige Entsalzung oder sehr hohe Salzrückhaltung benötigt wird, sind Umkehrosmosemembranen wie die ESPA2-LD 8040, CPA7-LD 8040 oder andere passende RO-Membranen zu prüfen.

Unterschied zur ESPA2-LD 8040

Die ESPA2-LD 8040 ist eine 8"-Niederdruck-Umkehrosmosemembrane für Brackwasser- und Niederdruckanwendungen. Die NF90-400 ist dagegen eine Nanofiltrationsmembrane für selektive Teilentsalzung.

Wenn möglichst niedriger Betriebsdruck und hohe Permeatleistung bei Brackwasser-RO im Vordergrund stehen, kann die ESPA2-LD 8040 passend sein. Wenn selektive Rückhaltung, Farbe, organische Stoffe oder bestimmte Wasserinhaltsstoffe im Vordergrund stehen, ist die NF90-400 die passendere Richtung.

Unterschied zur CPA7-LD 8040

Die CPA7-LD 8040 ist eine Umkehrosmosemembrane mit hoher Salzrückhaltung. Die NF90-400 arbeitet selektiver und ist nicht auf vollständige Entsalzung wie eine RO-Membrane ausgelegt.

Wenn eine hohe Permeatqualität mit sehr starker Salzreduzierung gefordert ist, sollte eine RO-Membrane wie CPA7-LD geprüft werden. Wenn eine Teilentsalzung oder gezielte Reduzierung bestimmter Inhaltsstoffe ausreicht, kann Nanofiltration technisch sinnvoller sein.

Unterschied zu Seewassermembranen

Seewassermembranen wie die SWC5-LD 8040 oder SWC5-LD 4040 sind für höhere Salzfrachten und Seewasserentsalzung vorgesehen.

Die NF90-400 ist keine Seewassermembrane. Bei Seewasser, sehr hoher Leitfähigkeit oder entsprechendem Druckniveau muss eine geeignete Seewasser-RO-Membrane eingesetzt werden.

Unterschied zur Toray TM800V 4040

Die TORAY TM800V 4040 ist eine 4"-Seewasser-Umkehrosmosemembrane. Die NF90-400 ist eine 8"-Nanofiltrationsmembrane.

Beide Membranen unterscheiden sich in Verfahren, Baugröße, Betriebsdruck, Rückhalteverhalten und Anwendung. Ein Austausch ist nicht vergleichbar und muss immer über Anlagenkonzept und gewünschte Wasserqualität bewertet werden.

Nanofiltration und Rückhalteverhalten

Selektive Entfernung von Wasserinhaltsstoffen

Die NF90-400 ist für die selektive Entfernung bestimmter Wasserinhaltsstoffe ausgelegt. Dazu gehören Salze, Nitrat, Eisen und organische Verbindungen wie Pestizide, Herbizide und THM-Vorläufer.

Das Rückhalteverhalten hängt von Wasserzusammensetzung, pH-Wert, Salzmatrix, Temperatur, Betriebsdruck, Recovery und Membranzustand ab. Nanofiltration sollte deshalb nicht pauschal nach Leitfähigkeit ausgewählt werden, sondern nach der konkreten Zielqualität.

Farbe und organische Bestandteile

Die NF90-400 eignet sich auch zur Entfernung bestimmter organischer Bestandteile und Farbe. Das kann bei Oberflächenwasser, Prozesswasser, Teilstrombehandlung oder Wasserwiederverwendung relevant sein.

Organische Belastungen können jedoch auch Fouling verursachen. Deshalb müssen Vorbehandlung, Reinigbarkeit und Betriebsweise zur Anwendung passen.

Technische Daten der DuPont FilmTec NF90-400

Vorwasserqualität und Membranschutz

Vorbehandlung für Nanofiltration

Die NF90-400 benötigt geeignet vorbehandeltes Speisewasser. Trübung, SDI, Schwebstoffe, Kolloide, organische Belastung, Biofouling, Eisen, Mangan, Öl, Härteausfällungen und Partikel können die Membrane belasten.

Je nach Rohwasser können Vorfilter, Ultrafiltration, Aktivkohle, Antiscalant-Dosierung, pH-Korrektur, Enteisenung, Entmanganung oder weitere Vorbehandlungsstufen erforderlich sein. Die Auslegung hängt von Wasseranalyse, Zielqualität, Recovery, Temperatur und Anlagenbetrieb ab.

Chlor und Oxidationsmittel

Die NF90-400 besteht aus Polyamid-Dünnschicht-Verbundmembran. Dieses Membranmaterial ist empfindlich gegenüber freiem Chlor und anderen Oxidationsmitteln.

Wenn in der Vorbehandlung Chlorung, Oxidation oder Desinfektionschemikalien eingesetzt werden, muss vor der Membrane eine sichere Entchlorung erfolgen. Eine chemische Schädigung kann Rückhaltung und Permeatqualität dauerhaft verschlechtern.

Antiscalant und Scaling-Schutz

Antiscalant VITEC 3000 kann bei geeigneter Auslegung eingesetzt werden, um mineralische Ausfällungen in der Anlage zu reduzieren.

Ob eine Antiscalant-Dosierung ausreicht, hängt von Wasseranalyse, Härte, Salzfracht, pH-Wert, Temperatur, Recovery und gewünschter Betriebsweise ab. Bei Nanofiltration sollte besonders geprüft werden, welche Ionen zurückgehalten werden und dadurch auf der Konzentratseite aufkonzentrieren.

Einbau, Austausch und Betrieb

Einbau in 8040-Druckrohre

Vor dem Einbau muss geprüft werden, ob das vorhandene Druckrohr für ein 8"-Nanofiltrations-Membranelement geeignet ist. Außerdem müssen Druckstufe, Dichtungen, Verbindungselemente, O-Ringe, Endadapter, Permeatanschluss, Fließrichtung und Druckrohrzustand kontrolliert werden.

Das Membranelement wird mit Dichtung, Verbindungselement und O-Ringen geliefert. Beim Austausch sollten Druckrohr, Endadapter und Dichtflächen gereinigt und auf Beschädigungen geprüft werden.

Inbetriebnahme nach dem Membranwechsel

Nach dem Einbau sollte die Anlage gespült und kontrolliert in Betrieb genommen werden. Dabei sind Betriebsdruck, Permeatleistung, Permeatqualität, Konzentratfluss, Recovery und Differenzdruck zu prüfen.

Die ersten Betriebswerte nach dem Membranwechsel sind wichtig, um spätere Veränderungen durch Fouling, Scaling, Biofouling oder chemische Schädigung bewerten zu können.

Betriebskontrolle

Im laufenden Betrieb sollten Permeatleistung, Permeatqualität, Leitfähigkeit, Zielparameter, Zulaufdruck, Konzentratdruck, Differenzdruck, Temperatur und Recovery regelmäßig überwacht werden.

Bei Nanofiltration reicht die Leitfähigkeit allein häufig nicht aus. Je nach Anwendung sollten auch die relevanten Zielstoffe kontrolliert werden, zum Beispiel Nitrat, Farbe, organische Stoffe, Eisen oder andere anwendungsspezifische Parameter.

Reinigung und Lebensdauer

Reinigung im erweiterten pH-Bereich

Die NF90-400 kann kurzzeitig im pH-Bereich 1 bis 13 gereinigt werden. Dadurch ist eine Reinigung gegen unterschiedliche Foulingarten möglich, sofern Chemikalien, Temperatur, Einwirkzeit und Anlagenwerkstoffe zur Anwendung passen.

Bei mineralischem Scaling, organischem Fouling, Biofouling oder Partikelbelastung sind unterschiedliche Reinigungsstrategien erforderlich. Eine pauschale Reinigung ohne Ursachenbewertung kann unzureichend wirken oder die Membrane zusätzlich belasten.

Ursache vor dem Austausch prüfen

Wenn eine vorhandene Membrane ersetzt wird, sollte der Grund für den Austausch geprüft werden. Wenn Fouling, Scaling, Biofouling oder chemische Schädigung durch die Betriebsweise verursacht wurden, kann auch ein neues NF90-400 Membranelement schnell wieder belastet werden.

Für eine technische Bewertung sind Rohwasseranalyse, Zielwerte, Vorbehandlung, Betriebsdaten, Reinigungsverlauf und Entwicklung von Permeatleistung, Zielparameter und Differenzdruck wichtig.

Grenzen und nicht geeignete Anwendungen

Keine vollständige Umkehrosmose-Entsalzung

Die NF90-400 ist für Nanofiltration und selektive Teilentsalzung vorgesehen. Wenn eine möglichst starke Entsalzung, sehr niedrige Permeatleitfähigkeit oder eine klassische RO-Permeatqualität gefordert ist, muss eine geeignete Umkehrosmosemembrane geprüft werden.

Für 8"-Brackwasser- und Niederdruck-RO-Anwendungen können je nach Zielqualität Membranen wie ESPA2-LD 8040 oder CPA7-LD 8040 geeigneter sein.

Keine Seewassermembrane

Die NF90-400 ist keine Seewassermembrane. Bei Seewasser, sehr hohen Salzgehalten oder entsprechendem Druckniveau sind Seewassermembranen wie die SWC5-LD 8040 oder andere geeignete Seewasser-RO-Membranen zu prüfen.

Nanofiltration sollte nicht als Ersatz für Seewasserentsalzung verwendet werden, wenn eine starke Entsalzung erforderlich ist.

Nicht ohne Zielwert auswählen

Die NF90-400 sollte nicht allein nach Baugröße oder Permeatleistung ausgewählt werden. Entscheidend ist, welche Stoffe reduziert werden sollen und welche Qualität nach der Membrane benötigt wird.

Für die Auswahl sind Rohwasseranalyse, Zielparameter, gewünschte Rückhaltung, zulässige Restkonzentrationen, Betriebsdruck, Recovery, Vorbehandlung und Anlagenkonzept erforderlich.

Passende Ergänzungen

Zubehör und Druckrohre

Für Betrieb und Austausch können passende Druckrohre und Membrangehäuse, Vorfilter, Dichtungen, Endadapter und eine geeignete Antiscalant-Dosierung erforderlich sein.

Bei Nanofiltrationsanlagen kann außerdem eine regelmäßige Wartung sinnvoll sein. Für Serviceeinsätze ist die Wartung Nanofiltrationsanlage eine passende Ergänzung.

Prüfung im Anlagenkontext

Die Membrane sollte immer im Zusammenhang mit der gesamten Nanofiltrationsanlage betrachtet werden. Dazu gehören Vorbehandlung, Druckrohre, Druckerhöhung, Antiscalant-Dosierung, Spülung, Reinigung, Mess- und Regeltechnik sowie Entsorgung des Konzentrats.

Gerade bei selektiver Teilentsalzung entscheidet nicht nur die Membrane, sondern die gesamte Verfahrenskette über Betriebssicherheit, Standzeit und erreichbare Wasserqualität.

Angaben für eine technische Prüfung

Für die Prüfung, ob die NF90-400 zur Anlage passt, sind folgende Angaben hilfreich:

• vorhandener Membrantyp
• vorhandenes Druckrohr und Druckstufe
• Anzahl der Membranelemente
• Rohwasseranalyse
• Leitfähigkeit bzw. Salzgehalt im Zulauf
• gewünschte Zielparameter nach der Nanofiltration
• Nitrat, Eisen, organische Stoffe, Farbe oder andere relevante Inhaltsstoffe
• Trübung und SDI
• gewünschte Permeatleistung
• gewünschte Permeatqualität
• Betriebsdruck
• Zulauftemperatur
• Recovery bzw. Ausbeute
• vorhandene Vorbehandlung
• vorhandene Antiscalant-Dosierung
• Differenzdruck über Druckrohr oder Element
• aktuelle Permeatleistung und Permeatqualität
• bisherige Reinigungsintervalle
• Grund für den Membrantausch
• Fotos von Typenschild, Druckrohr und vorhandener Membrane

Ohne diese Angaben lässt sich nicht sicher beurteilen, ob die Membrane als Ersatz oder für eine neue Auslegung geeignet ist.
 

Häufige Fragen zur DuPont FilmTec NF90-400

Wofür wird die NF90-400 eingesetzt?

Die NF90-400 wird in Nanofiltrationsanlagen eingesetzt, wenn Wasser selektiv teilentsalzt und bestimmte Inhaltsstoffe reduziert werden sollen. Dazu gehören unter anderem Salze, Nitrat, Eisen und bestimmte organische Verbindungen.

Ist die NF90-400 eine Umkehrosmosemembrane?

Nein. Die NF90-400 ist eine Nanofiltrationsmembrane. Wenn eine stärkere Entsalzung benötigt wird, sind Umkehrosmosemembranen wie die ESPA2-LD 8040 oder CPA7-LD 8040 zu prüfen.

Was ist der Unterschied zur CPA7-LD 8040?

Die CPA7-LD 8040 ist eine Umkehrosmosemembrane mit hoher Salzrückhaltung. Die NF90-400 ist eine Nanofiltrationsmembrane und arbeitet selektiver.

Was ist der Unterschied zur ESPA2-LD 8040?

Die ESPA2-LD 8040 ist eine Niederdruck-Umkehrosmosemembrane für Brackwasseranwendungen. Die NF90-400 ist für Nanofiltration und selektive Teilentsalzung vorgesehen.

Ist die NF90-400 für Seewasser geeignet?

Nein. Für Seewasser oder sehr hohe Salzgehalte sind Seewassermembranen wie die SWC5-LD 8040 zu prüfen. Die NF90-400 ist keine Seewasser-RO-Membrane.

Welche Permeatleistung hat die NF90-400?

Die Permeatleistung beträgt 38 m³/Tag. Der tatsächliche Wert im Betrieb hängt von Druck, Temperatur, Rohwasserqualität, Recovery, Verschmutzungszustand und Anlagenhydraulik ab.

Welche Salzrückhaltung erreicht die NF90-400?

Die Mindest-Salzrückhaltung beträgt 98,7 %. Da es sich um Nanofiltration handelt, hängt die tatsächliche Rückhaltung einzelner Inhaltsstoffe stark von Wasserzusammensetzung, pH-Wert und Betriebsbedingungen ab.

Welche Vorbehandlung ist erforderlich?

Das hängt vom Rohwasser ab. In vielen Fällen sind Vorfilter, Antiscalant-Dosierung, pH-Korrektur oder weitere Vorbehandlungsstufen erforderlich. Trübung, SDI, organische Belastung, Eisen, Mangan und Scalingrisiken sollten geprüft werden.

Wann sollte die Membrane gereinigt oder ersetzt werden?

Hinweise sind sinkende Permeatleistung, steigender Differenzdruck oder eine Verschlechterung der Zielwerte im Permeat. Vor dem Austausch sollte die Ursache geprüft werden, damit die neue Membrane nicht erneut belastet wird.