Reinstwasseranlage mit EDI
<0,07 µS/cm für 7 m³/h

Reinstwasseranlage mit EDI für 7.000 l/h

Die Reinstwasseranlage EDI-PVC-7000 erzeugt kontinuierlich bis zu 7.000 Liter Reinstwasser pro Stunde. Das mehrstufige Anlagenkonzept kombiniert Antiscalant-Dosierung, Umkehrosmose, Membranentgasung und Elektrodeionisation.

Bei geeigneter Rohwasserqualität erreicht die Anlage eine Reinstwasserleitfähigkeit von weniger als 0,07 bis 0,05 µS/cm. Damit eignet sie sich für industrielle Prozesse, bei denen die Wasserqualität einer normalen Umkehrosmoseanlage nicht ausreicht und dauerhaft eine sehr geringe Restsalzkonzentration benötigt wird.

Die EDI-Stufe arbeitet ohne chemische Regeneration mit Säuren und Laugen. Das Ionenaustauschermaterial innerhalb der EDI-Zelle wird während des laufenden Betriebs elektrochemisch regeneriert. Zum Schutz der vorgeschalteten Umkehrosmosemembranen wird eine geringe, anhand der Wasseranalyse berechnete Menge Antiscalant dosiert.

Typische Einsatzbereiche

• Kesselspeisewasser und Dampferzeugung

• industrielle Prozesswasserversorgung

• Oberflächenbehandlung und rückstandsarme Spülprozesse

• Elektronik- und Komponentenfertigung

• Labor-, Prüf- und Analysentechnik

• Pharma-, Kosmetik- und chemische Produktion

• zentrale Reinstwasserversorgung mehrerer Verbraucher

• Anwendungen mit hohen Anforderungen an Leitfähigkeit und Kieselsäure

Technische Daten

Die erreichbare Reinstwasserqualität hängt insbesondere von der Rohwasseranalyse, der Wassertemperatur, dem CO₂-Gehalt, der RO-Permeatqualität, der Anlagenbelastung und den eingestellten Betriebsparametern ab.

Mehrstufiges Verfahren zur Reinstwassererzeugung

1. Antiscalant-Dosierung

Die Antiscalant-Dosierung schützt die Umkehrosmosemembranen vor schwer löslichen Ablagerungen. Das flüssige Betriebsmittel wird vor der Hochdruckpumpe in den Rohwasserstrom dosiert und gleichmäßig eingemischt.

Die erforderliche Dosiermenge wird anhand der Wasseranalyse und der vorgesehenen Ausbeute der Umkehrosmoseanlage berechnet. Bei geeigneter Wasserbeschaffenheit kann die Antiscalant-Dosierung eine vorgeschaltete Enthärtungsanlage ersetzen.

Zur Dosierstation gehören:

• 300-Liter-Dosierbehälter

• Schutzwanne nach WHG

• Dosierpumpe mit Dosierüberwachung

• Selbstentlüftungsfunktion

• Sauglanze und Impfstelle

• Messtechnik für den Dosierbehälter

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

2. Umkehrosmoseanlage für ca. 8 m³/h

Die Umkehrosmose übernimmt die Hauptentsalzung des Rohwassers. Im Cross-Flow-Verfahren wird ein großer Teil der gelösten Salze und weiteren Wasserinhaltsstoffe zurückgehalten. Das erzeugte Permeat wird anschließend der Membranentgasung und der EDI-Stufe zugeführt.

Die RO-Stufe umfasst:

• Permeatleistung von ca. 8 m³/h

• Ausbeute von ca. 75 %

• 4 GFK-Druckrohre in Baugröße 8040

• jeweils 2 liegend eingebaute Membranelemente

• insgesamt 8 Hydranautics LFC3-LD 8040 Membranelemente

• KSB-Movitec-Hochdruckpumpe mit ca. 15 kW

• separater Frequenzumformer

• 5-µm-Beutelfilter im Anlagenzulauf

• digitale Überwachung aller Volumenströme

• vollautomatische Schrägsitz-Regelventile

• digitale Messung von Rohwasser- und Anlagendruck

• temperaturkompensierte Leitfähigkeitsmessung

• pneumatisch betätigte GEMÜ-Membranventile

• Verrohrung aus PVC-U und V4A

• höhenverstellbares Aluminium-Rahmengestell

Die frequenzgeregelte Hochdruckpumpe ermöglicht eine präzise Anpassung des Betriebspunkts. Die elektrische Leistungsaufnahme der vollständigen Reinstwasseranlage beträgt bei Volllast ca. 19 kW.

3. Membranentgasung für ca. 8 m³/h

Gelöstes CO₂ wird von der Umkehrosmosemembran nur begrenzt zurückgehalten und kann die nachgeschaltete EDI-Stufe erheblich belasten. Die Membranentgasung reduziert deshalb den CO₂-Gehalt des RO-Permeats vor der Restentsalzung.

Das geschlossene Verfahren benötigt keine NaOH-Dosierung zur CO₂-Reduzierung. Gleichzeitig entfallen großvolumige Rieslerkolonnen und offene Zwischenbehälter.

Die Entgasungsstufe umfasst:

• 3M-Membranentgasungsmodul EXF-10x28

• Mounting Bracket Kit für das Membranmodul

• Gebläse mit Kassetten-Fein- beziehungsweise Sterilfilter

• Wasserfalle mit Niveaumessung

• vollautomatische Entleerung der Wasserfalle

• Mess- und Überwachungstechnik

• PVC-U-Verrohrung und Armaturen

• höhenverstellbares Aluminium-Rahmengestell

Weitere technische Informationen finden Sie auf unserer Homepage zur Membranentgasung.

4. EDI-Polishing-Stufe

Die Elektrodeionisation übernimmt die kontinuierliche Restentsalzung des entgasten RO-Permeats. Dabei werden Ionenaustausch und Elektrodialyse in einem Verfahrensschritt kombiniert.

Durch die angelegte elektrische Spannung wird das Ionenaustauschermaterial innerhalb der EDI-Zelle kontinuierlich regeneriert. Regelmäßige chemische Regenerationszyklen und die damit verbundenen Anlagenstillstände entfallen.

Die EDI-Stufe umfasst:

• EXL-850-EDI-Modul

• Reinstwasserleistung von ca. 7 m³/h

• Ausbeute von ca. 90 %

• Transformator mit einem Regelbereich von 0 bis 600 V

• Schwebekörper-Durchflussmessung

• temperaturkompensierte Leitfähigkeitsmessung

• pneumatisch betätigte Automatikventile

• PVC-U-Verrohrung und Armaturen

• höhenverstellbares Aluminium-Rahmengestell

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

Auf unserer Homepage finden Sie eine ausführliche Beschreibung der Elektrodeionisation.

Automatisierung und Prozessüberwachung

Die zentrale Siemens-SPS steuert die aufeinander abgestimmten Verfahrensstufen und überwacht die relevanten Betriebsparameter.

• Siemens S7-1500, CPU 151-2PN

• Profinet-Anbindung

• SIMATIC HMI TP700 Comfort

• Softwareprojektierung für SPS und Visualisierung

• automatische An- und Abschaltung über ein Anforderungssignal

• Überwachung von Leitfähigkeit, Durchfluss und Druck

• Trockenlaufschutz

• automatische Vorspülung

• Stillstands- und Intervallspülprogramme

• Anzeige von Betriebs-, Warn- und Störmeldungen

• Last- und Steuerschrank

• Unterverteiler und Magnetventile

• Kabelbahnen und vollständige Anlagenverkabelung

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 %.

Bei einer RO-Ausbeute von 75 % fallen für die Erzeugung von 1 m³ Reinstwasser rechnerisch etwa 467 Liter Konzentrat an. Eine Erhöhung der RO-Ausbeute reduziert den Wasserverbrauch, erhöht jedoch die Aufkonzentrierung auf den Membranen. Der wirtschaftlich und technisch geeignete Betriebspunkt wird deshalb anhand der Wasseranalyse festgelegt.

Das EDI-Konzentrat kann bei einem geeigneten Anlagen- und Tankkonzept in die Rohwasserversorgung der Umkehrosmose zurückgeführt werden. Voraussetzung ist ein entsprechend ausgelegter Rohwasserspeicher.

Lieferumfang

• Antiscalant-Dosiersystem mit 300-Liter-Dosierbehälter

• Schutzwanne nach WHG

• Dosierpumpe mit Dosierüberwachung und Selbstentlüftung

• Sauglanze, Impfstelle und Messtechnik

• Umkehrosmoseanlage für ca. 8 m³/h Permeat

• 4 GFK-Druckrohre in Baugröße 8040

• 8 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. 8 m³/h

• 3M-Membranentgasungsmodul EXF-10x28

• Gebläse, Wasserfalle und Messtechnik

• EDI-Stufe für ca. 7 m³/h Reinstwasser

• EXL-850-EDI-Modul mit Transformator

• 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

• Anlagenbeschilderung

• Transportverpackung

Nach der Reinstwasseranlage wird ein Reinwassertank mit geeigneter Druckerhöhung benötigt. Tankvolumen, Werkstoffe und Pumpenleistung werden entsprechend dem Verbrauchsprofil, den Verbrauchsspitzen und der geforderten Wasserqualität ausgelegt.

Vorteile der 7.000-l/h-Ausführung

• kontinuierliche Reinstwassererzeugung bis 7.000 l/h

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

• keine Säure- oder Laugenregeneration der EDI-Stufe

• kompakter, rahmenmontierter Anlagenaufbau

• kontinuierlicher Betrieb ohne chemische Regenerationspausen

• automatische Qualitäts- und Betriebsüberwachung

• frequenzgeregelte Hochdruckpumpe

• abgestimmte Verfahrensstufen aus einer Hand

• vollständige Dokumentation für Aufstellung und Betrieb

Angaben für die Projektauslegung

Vor der technischen Freigabe werden mindestens folgende Angaben benötigt:

• aktuelle und vollständige Rohwasseranalyse

• Rohwasserleitfähigkeit und Gesamthärte

• CO₂-Gehalt beziehungsweise Säurekapazität

• Wassertemperatur

• verfügbare Rohwassermenge

• vorhandener Zulaufdruck

• geforderte Reinstwasserleitfähigkeit

• Anforderungen an Kieselsäure und weitere Einzelparameter

• Stunden- und Tagesbedarf

• tägliche Betriebsdauer

• kurzzeitige Verbrauchsspitzen

• erforderlicher Versorgungsdruck

• vorhandene Aufstellfläche und Raumhöhe

• Tank- und Druckerhöhungskonzept

• elektrische Anschlussbedingungen

• gewünschte Schnittstellen zur übergeordneten Leittechnik

Weitere Leistungsgrößen finden Sie in der Kategorie Reinstwasseranlagen mit EDI. Für einen höheren kontinuierlichen Bedarf steht die Reinstwasseranlage mit EDI für 10.000 l/h zur Verfügung.