Reinstwasseranlage mit EDI
<0,07 µS/cm für 10 m³/h

Reinstwasseranlage mit EDI für 10.000 l/h

Die Reinstwasseranlage EDI-PVC-10000 ist für die zentrale und kontinuierliche Bereitstellung von bis zu 10.000 Litern Reinstwasser pro Stunde ausgelegt. Sie verbindet eine leistungsstarke Umkehrosmoseanlage mit Membranentgasung und einer nachgeschalteten EDI-Polishing-Stufe.

Bei geeigneter Rohwasserqualität und korrekt eingestellten Betriebspunkten erreicht die Anlage eine Reinstwasserleitfähigkeit von weniger als 0,07 bis 0,05 µS/cm. Die hohe Leistung eignet sich besonders für Produktionsbetriebe und Versorgungsnetze mit einem regelmäßigen oder dauerhaft hohen Reinstwasserbedarf.

Die Restentsalzung erfolgt ohne Säure- und Laugenregeneration. Die EDI-Zellen werden während des laufenden Betriebs elektrochemisch regeneriert. Zum Schutz der vorgeschalteten Umkehrosmosemembranen wird eine geringe, anhand der Wasseranalyse berechnete Menge Antiscalant eingesetzt.

Typische Einsatzbereiche

• zentrale industrielle Reinstwasserversorgung

• Kesselspeisewasser für größere Dampferzeuger

• Prozesswasser für kontinuierliche Produktionsanlagen

• Pharma-, Kosmetik- und chemische Produktion

• Elektronik- und Komponentenfertigung

• Oberflächenbehandlung und rückstandsarme Spülung

• Labor- und Analytikversorgung

• Versorgung mehrerer Verbraucher über Tank und Ringleitung

• Anwendungen mit hohen Anforderungen an Leitfähigkeit und Kieselsäure

Technische Daten

Die endgültige Auslegung und die erreichbare Wasserqualität werden anhand der Rohwasseranalyse, der Temperatur, des CO₂-Gehalts, der geforderten Endqualität und des tatsächlichen Verbrauchsprofils geprüft.

Anlagenkonzept für hohe Reinstwassermengen

1. Antiscalant-Dosiersystem

Die Dosierstation konditioniert das Rohwasser vor der Hochdruckpumpe. Dadurch werden schwer lösliche Salze stabilisiert und kristalline Ablagerungen auf den Umkehrosmosemembranen reduziert.

Bei geeigneter Rohwasserqualität kann die Antiscalant-Dosierung eine vorgeschaltete Enthärtungsanlage ersetzen. Die Entscheidung erfolgt anhand einer Berechnung der Wasseranalyse und des vorgesehenen Konzentrationsfaktors.

Die Dosierstation umfasst:

• 300-Liter-Dosierbehälter

• Schutzwanne nach WHG

• Dosierpumpe mit Dosierüberwachung

• automatische Selbstentlüftung

• Sauglanze und Impfstelle

• Füllstands- und Messtechnik

• Auslegung für geringe, wasseranalysenabhängige Dosiermengen

Als mögliches Betriebsmittel steht Antiscalant VITEC 3000 zur Verfügung. Auswahl und Dosiermenge werden an die tatsächliche Wasserzusammensetzung angepasst.

2. Umkehrosmoseanlage für ca. 11 m³/h

Die Umkehrosmose übernimmt die Hauptentsalzung und stellt das Permeat für die Membranentgasung bereit. Die Anlage arbeitet im Cross-Flow-Verfahren mit einer vorgesehenen Ausbeute von etwa 75 %.

Die RO-Stufe umfasst:

• Permeatleistung von ca. 11 m³/h

• Ausbeute von ca. 75 %

• 5 GFK-Druckrohre in Baugröße 8040

• jeweils 2 liegend eingebaute Membranelemente

• insgesamt 10 Hydranautics LFC3-LD 8040 Membranelemente

• KSB-Movitec-Hochdruckpumpe mit ca. 15 kW

• separater Frequenzumformer

• 5-µm-Beutelfilter im Anlagenzulauf

• digitale Durchflussmessung aller Volumenströme

• vollautomatische Schrägsitz-Regelventile

• digitale Messung von Rohwasser- und Anlagendruck

• temperaturkompensierte Leitfähigkeitsmessung von Endress+Hauser

• pneumatisch betätigte GEMÜ-Membranventile

• Verrohrung aus PVC-U und V4A

• höhenverstellbares Aluminium-Rahmengestell

Die frequenzgeregelte Hochdruckpumpe ermöglicht eine präzise Anpassung des Betriebspunkts und unterstützt einen gleichmäßigen sowie energieoptimierten Anlagenbetrieb.

3. Membranentgasung für ca. 11 m³/h

Das RO-Permeat enthält weiterhin gelöstes CO₂, das von der Umkehrosmose nur begrenzt zurückgehalten wird. Vor der EDI wird der CO₂-Gehalt deshalb durch eine Membranentgasung reduziert.

Die Entgasungsstufe ist auf einen CO₂-Restgehalt von weniger als 0,2 mg/l ausgelegt. Der tatsächlich erreichbare Wert hängt vom Zulaufwert, der Wassertemperatur, dem Durchfluss und den eingestellten Betriebsparametern ab.

Die Membranentgasung umfasst:

• 3M-Membranentgasungsmodul EXF-10x28

• zugehöriges Mounting Bracket Kit

• Gebläse mit Kassetten-Fein- beziehungsweise Sterilfilter

• Wasserfalle mit Niveaumessung

• vollautomatische Entleerung der Wasserfalle

• Mess- und Überwachungstechnik

• PVC-U-Verrohrung und Armaturen

• höhenverstellbares Aluminium-Rahmengestell

Die geschlossene Membranentgasung reduziert CO₂ ohne NaOH-Dosierung und benötigt keine hohe Rieslerkolonne. Weitere technische Informationen finden Sie auf unserer Homepage zur Membranentgasung.

4. EDI-Stufe mit zwei EXL-850-Modulen

Die Elektrodeionisation übernimmt die Feinentsalzung des entgasten RO-Permeats. Zwei parallel abgestimmte EXL-850-Module stellen eine Reinstwasserleistung von ca. 10 m³/h bereit.

Die EDI-Stufe umfasst:

• 2 EDI-Module EXL-850

• Reinstwasserleistung von ca. 10 m³/h

• Ausbeute von ca. 90 %

• Transformatoren mit einem Regelbereich von 0 bis 600 V

• Schwebekörper-Durchflussmesser

• temperaturkompensierte Leitfähigkeitsmessung

• pneumatisch betätigte Automatikventile

• PVC-U-Verrohrung und Armaturen

• höhenverstellbares Aluminium-Rahmengestell

Die EDI-Zellen regenerieren sich während des Betriebs über die angelegte elektrische Spannung. Dadurch entfallen separate chemische Regenerationszyklen und die damit verbundenen Anlagenstillstände.

Die EDI benötigt keine Säuren oder Laugen zur Regeneration. Die vorgeschaltete Antiscalant-Dosierung bleibt Bestandteil der Gesamtanlage und schützt die Umkehrosmosemembranen vor Scaling.

Das EDI-Konzentrat kann bei einem geeigneten Anlagen- und Tankkonzept in einen vorgeschalteten Rohwasserspeicher zurückgeführt werden. Die Umkehrosmose erzeugt weiterhin einen Konzentratstrom.

Auf unserer Homepage ist die Funktionsweise der Elektrodeionisation ausführlich erläutert.

Siemens-Steuerung und Visualisierung

Die zentrale Automatisierung koordiniert Antiscalant-Dosierung, Umkehrosmose, Membranentgasung und EDI.

• Siemens S7-1500, CPU 151-2PN

• Profinet-Kommunikation

• SIMATIC HMI TP700 Comfort

• Softwareprojektierung für SPS und Visualisierung

• automatische An- und Abschaltung über ein Anforderungssignal

• kontinuierliche Leitfähigkeitsüberwachung

• Überwachung von Durchfluss und Druck

• Trockenlauf- und Betriebsschutz

• automatische Vorspülung

• Stillstands- und Intervallspülprogramme

• Anzeige von Betriebs-, Warn- und Störmeldungen

• Last- und Steuerschrank

• Unterverteiler und Magnetventile

• vollständige Anlagenverkabelung und Kabelbahnen

Wasserverbrauch und Ausbeute

Die Umkehrosmose arbeitet im vorgesehenen Betriebspunkt mit einer Ausbeute von ca. 75 %. Die nachgeschaltete EDI-Stufe erreicht eine Ausbeute von ca. 90 %. Daraus ergibt sich für die vollständige Anlage eine Gesamtausbeute von etwa 70 %.

Die endgültige RO-Ausbeute wird anhand der Rohwasseranalyse festgelegt. Eine höhere Ausbeute reduziert den Wasserverbrauch, erhöht jedoch die Konzentration schwer löslicher Salze auf der Konzentratseite der Membranen. Der Betriebspunkt muss deshalb zwischen Wasserverbrauch, Scaling-Risiko und Membranstandzeit abgewogen werden.

Das EDI-Konzentrat kann bei einem geeigneten Gesamtkonzept in einen Rohwasserspeicher zurückgeführt werden. Dadurch lässt sich der separate Wasserverlust der Polishing-Stufe reduzieren.

Lieferumfang

• Antiscalant-Dosiersystem mit 300-Liter-Dosierbehälter

• Schutzwanne nach WHG

• Dosierpumpe mit Dosierüberwachung und Selbstentlüftung

• Sauglanze, Impfstelle und Messtechnik

• Umkehrosmoseanlage für ca. 11 m³/h Permeat

• 5 GFK-Druckrohre in Baugröße 8040

• 10 Hydranautics LFC3-LD 8040 Membranelemente

• KSB-Movitec-Hochdruckpumpe mit Frequenzumformer

• 5-µm-Beutelfilter

• digitale Druck-, Durchfluss- und Leitfähigkeitsmessung

• automatische Regel- und Membranventile

• Membranentgasungsanlage für ca. 11 m³/h

• 3M-Membranentgasungsmodul EXF-10x28

• Gebläse, Wasserfalle und Messtechnik

• EDI-Polishing-Stufe für ca. 10 m³/h

• 2 EXL-850-EDI-Module mit Transformatoren

• Schwebekörper-Durchflussmesser

• Siemens-SPS und Touchpanel

• Last- und Steuerschrank

• vollständige Verrohrung und Armaturen

• Aluminium-Rahmengestelle

• E-Plan und RI-Schema

• Bedienungsanleitung und Datenblätter

• Berechnungen und Aufstellungsplan

• CE-Dokumentation

Nach der Reinstwasseranlage wird ein Reinwassertank mit geeigneter Druckerhöhung benötigt. Tank, Pumpen und gegebenenfalls eine Reinstwasser-Ringleitung werden entsprechend den Verbrauchsspitzen und den Materialanforderungen des nachgeschalteten Prozesses ausgelegt.

Vorteile der 10.000-l/h-Ausführung

• kontinuierliche Reinstwassererzeugung bis 10.000 l/h

• hohe Leistung für zentrale Versorgungsnetze und Produktionsanlagen

• sehr niedrige Leitfähigkeit durch Kombination aus RO, Membranentgasung und EDI

• zwei EXL-850-Module für die EDI-Polishing-Stufe

• keine Säure- oder Laugenregeneration der EDI-Stufe

• kontinuierlicher Betrieb ohne chemische Regenerationspausen

• kompakter, rahmenmontierter Anlagenaufbau

• frequenzgeregelte Hochdruckpumpe

• automatische Qualitäts- und Betriebsüberwachung

• vollständige Dokumentation für Planung und Betrieb

Angaben für die Projektauslegung

Für die technische Prüfung werden mindestens folgende Angaben benötigt:

• vollständige und aktuelle Rohwasseranalyse

• Rohwasserleitfähigkeit und Gesamthärte

• CO₂-Gehalt beziehungsweise Säurekapazität

• Wassertemperatur

• verfügbare Rohwassermenge

• vorhandener Zulaufdruck

• geforderte Reinstwasserleitfähigkeit

• Anforderungen an Kieselsäure und weitere Einzelparameter

• Stunden- und Tagesverbrauch

• tägliche Betriebsdauer

• kurzzeitige Verbrauchsspitzen

• gewünschter Abgabedruck

• Tank- und Ringleitungskonzept

• Aufstellfläche und Raumhöhe

• elektrische Anschlussbedingungen

• gewünschte Schnittstellen zur übergeordneten Leittechnik

• projektspezifische Dokumentationsanforderungen

Eine Übersicht weiterer Größen bietet die Kategorie Reinstwasseranlagen mit EDI. Bei einem geringeren kontinuierlichen Bedarf ist die Reinstwasseranlage mit EDI für 7.000 l/h die passende Leistungsstufe.