Umkehrosmose Membranelement ESPA2 LD 8040

Umkehrosmose Membranelement ESPA2-LD 8040

Das ESPA2-LD 8040 ist ein 8"-Umkehrosmose-Membranelement von Nitto Hydranautics für Brackwasser- und Niederdruckanwendungen. Es wird eingesetzt, wenn eine hohe Permeatleistung bei vergleichsweise niedrigem Betriebsdruck benötigt wird.

Die Membrane eignet sich für industrielle Umkehrosmoseanlagen, Prozesswasseraufbereitung, Trinkwasseraufbereitung und Anwendungen mit energieeffizienter Entsalzung. Durch die LD-Ausführung mit speziellem Feed Spacer ist das Element auf reduzierte Foulingneigung und stabilen Betrieb bei geeigneter Vorwasserqualität ausgelegt.

ESPA2-LD 8040 richtig einsetzen

Niederdruckmembrane für Brackwasser

Die ESPA2-LD 8040 ist eine Brackwasser-Umkehrosmosemembrane für Anwendungen mit niedrigem Betriebsdruck. Im Datenblatt wird die spezifizierte Leistung bei 150 psi bzw. 1,03 MPa Prüfdruck angegeben. Damit gehört das Element nicht zu den Seewassermembranen, sondern zu den energieeffizienten Niederdruckmembranen für geeignete Rohwässer.

Die Membrane ist deshalb besonders interessant, wenn bestehende oder neue Umkehrosmoseanlagen mit möglichst geringerem Druck betrieben werden sollen. Voraussetzung ist eine passende Vorbehandlung, damit Trübstoffe, Kolloide, Härteausfällungen, Eisen, Mangan oder organische Belastungen die Membran nicht vorzeitig belasten.

Wann diese Membrane passt

Dieses Membranelement passt, wenn ein 8"-Druckrohr für ein 8040-Spiralwickelelement vorhanden ist und eine Niederdruck-Brackwassermembrane mit hoher Permeatleistung gesucht wird. Typische Einsatzbereiche sind Prozesswasser, Stadtwasseraufbereitung, Brackwasser, Recycling- und Wiederverwendungsanwendungen sowie Polierstufen nach anderen Aufbereitungsstufen.

Die ESPA2-LD 8040 sollte nicht nur nach Baugröße ausgewählt werden. Entscheidend sind Rohwasseranalyse, Betriebsdruck, gewünschte Permeatleistung, Salzrückhaltung, vorhandene Vorbehandlung, Recovery, Temperatur, vorhandenes Druckrohr und die Auslegung der gesamten Umkehrosmoseanlage.

Abgrenzung zu anderen Membranelementen

In der Kategorie Membranelemente werden mehrere Baugrößen und Membrantypen angeboten, darunter 4040- und 8040-Elemente, Brackwasser- und Seewassermembranen, Niederdruckmembranen, hochabweisende Membranen sowie Nanofiltrationsmembranen.

Die ESPA2-LD 8040 ist die 8"-Ausführung der ESPA2-LD-Baureihe. Sie ist nicht mit der kleineren ESPA2-LD 4040 zu verwechseln. Sie ist außerdem keine Seewassermembrane wie die SWC-Baureihe und keine Nanofiltrationsmembrane. Wenn Seewasserentsalzung, selektive Teilentsalzung oder eine andere Baugröße benötigt wird, muss ein anderes Membranelement gewählt werden.

LD-Ausführung und Feed Spacer

Die ESPA2-LD arbeitet mit einem Feed Spacer von 34 mil bzw. 0,864 mm. Die Produktseite beschreibt die LD-Ausführung als Low-Differential-Technologie zur Reduzierung von kolloidalem Fouling und zur Verbesserung der Reinigbarkeit.

Das ist besonders relevant bei Rohwässern, die trotz Vorbehandlung zu Belägen oder Differenzdruckanstieg neigen können. Trotzdem ersetzt die LD-Ausführung keine Vorbehandlung. SDI, Trübung, Scalingpotenzial, Eisen, Mangan, Biofouling und organische Belastungen müssen weiterhin berücksichtigt werden.

Permeatleistung und Salzrückhaltung

Das Datenblatt nennt eine spezifizierte Permeatleistung von 10.000 gpd bzw. 37,9 m³/d und eine Salzrückhaltung von 99,6 %, mindestens 99,5 %. Diese Werte gelten unter definierten Testbedingungen mit 1.500 ppm NaCl, 150 psi, 25 °C, 15 % Permeatausbeute und pH 6,5 bis 7,0.

Im praktischen Anlagenbetrieb können Permeatleistung und Salzrückhaltung abweichen. Einfluss haben Rohwasserzusammensetzung, Temperatur, Betriebsdruck, Recovery, Vorbehandlung, Verschmutzungszustand und Anlagenhydraulik. Die Werte aus dem Datenblatt sollten daher als Auslegungs- und Vergleichswerte verstanden werden, nicht als pauschale Garantie für jede Anlage.

Technische Daten

Vorwasserqualität und Vorbehandlung

Die ESPA2-LD 8040 sollte nur mit geeignet vorbehandeltem Speisewasser betrieben werden. Das Datenblatt nennt als allgemeine Grenzwerte maximal 1,0 NTU Trübung und maximal SDI 5,0. Für einen stabilen Betrieb sind in der Praxis oft konservativere Werte sinnvoll.

Vor der Membrane sind je nach Rohwasser Enthärtung, Antiscalant-Dosierung, Feinfiltration, Aktivkohlefiltration, Enteisenung, Entmanganung oder pH-Korrektur zu prüfen. Besonders freies Chlor muss sicher entfernt werden, da Polyamidmembranen sehr empfindlich gegenüber Oxidationsmitteln sind.

Antiscalant und Membranschutz

Bei Rohwässern mit Scalingrisiko kann eine Antiscalant-Dosierung erforderlich sein. Das auf der Produktseite empfohlene Zubehör verweist auf Antiscalant VITEC 3000. Antiscalant stabilisiert Härtebildner und andere ausfällungsgefährdete Stoffe, ersetzt aber keine vollständige Rohwasserbewertung.

Ob Antiscalant ausreicht oder ob eine Enthärtung, pH-Korrektur oder weitere Vorbehandlung erforderlich ist, hängt von Wasseranalyse, Recovery, Temperatur und Anlagenbetrieb ab. Eine Membrane sollte nicht allein über den Membrantyp gegen Scaling abgesichert werden.

Einbau und Austausch

Vor dem Austausch sollte geprüft werden, ob das vorhandene Druckrohr für ein 8040-Element geeignet ist und ob Anschluss, Fließrichtung, Brine Seal, Interconnector und O-Ringe zur Anlage passen. Das Datenblatt nennt die Lieferung mit Brine Seal, Interconnector und O-Ringen.

Beim Membranwechsel sollten Druckrohr, Endadapter, Dichtflächen und vorhandene O-Ringe geprüft und sauber montiert werden. Nach dem Einbau ist eine Inbetriebnahme mit Spülung, Kontrolle von Permeatleistung, Leitfähigkeit, Druckverlust und Betriebsdruck sinnvoll.

Betrieb und Reinigung

Die Membrane darf innerhalb der angegebenen Betriebsgrenzen betrieben werden. Der kontinuierliche pH-Bereich liegt laut Datenblatt bei pH 2 bis 10,6, der Reinigungsbereich bei pH 1 bis 12. Reinigungschemikalien und CIP-Bedingungen müssen zur Anlage, zum Foulingtyp und zur Membranverträglichkeit passen.

Ein steigender Differenzdruck, sinkende Permeatleistung oder steigende Permeatleitfähigkeit können Hinweise auf Scaling, Fouling, Biofouling, chemische Schädigung oder mechanische Probleme sein. Die Ursache sollte vor einem einfachen Membrantausch geprüft werden, damit ein neues Element nicht nach kurzer Zeit erneut belastet wird.

Nicht geeignet für jede Anwendung

Die ESPA2-LD 8040 ist keine Seewassermembrane und keine Nanofiltrationsmembrane. Sie ist auch nicht für chlorhaltiges Speisewasser oder ungefiltertes Brunnenwasser ohne Vorbehandlung vorgesehen.

Bei Seewasser, stark salzhaltigem Rohwasser, hoher organischer Belastung, stark schwankender Wasserqualität, hohen Temperaturen oder unklaren Zulaufwerten sollte die Membranauswahl technisch geprüft werden. Auch bei Bestandsanlagen sollte das vorhandene Anlagenkonzept berücksichtigt werden, bevor ein Membranelement ersetzt wird.

Passende Ergänzungen

Für den Betrieb und Austausch einer 8040-Umkehrosmosemembrane können je nach Anlage weitere Komponenten erforderlich sein. Dazu gehören passende Druckrohre und Membrangehäuse, Zubehör und Ersatzteile für Umkehrosmoseanlagen, Feinfilter bzw. Vorfilter sowie eine geeignete Antiscalant-Dosierung.

Wenn die Membrane in eine neue oder bestehende Anlage eingeplant wird, sollten auch Permeatleistung, Pumpendruck, Druckrohranzahl, Recovery, Vorbehandlung und Reinigbarkeit betrachtet werden.

Angaben für eine technische Prüfung

Für die Prüfung, ob die ESPA2-LD 8040 zur Anlage passt, sind folgende Angaben hilfreich:

• vorhandener Membrantyp und Baugröße
• Anzahl der Membranelemente und Druckrohranordnung
• Rohwasseranalyse
• Leitfähigkeit bzw. Salzgehalt im Rohwasser
• gewünschte Permeatleistung
• gewünschte Permeatqualität
• Betriebsdruck
• Zulauftemperatur
• Recovery bzw. Ausbeute
• vorhandene Vorbehandlung
• vorhandene Antiscalant-Dosierung
• Differenzdruck über Druckrohr oder Element
• aktuelle Permeatleistung und Permeatleitfähigkeit
• 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 zum ESPA2-LD 8040 Membranelement

Ist die ESPA2-LD 8040 eine Niederdruckmembrane?

Ja. Die ESPA2-LD 8040 ist eine Niederdruck-Brackwassermembrane. Das Datenblatt nennt die spezifizierte Leistung bei 150 psi bzw. 1,03 MPa Prüfdruck.

Passt die ESPA2-LD 8040 in jedes 8"-Druckrohr?

Sie ist als 8040-Spiralwickelelement für passende 8"-Druckrohre ausgelegt. Vor dem Austausch müssen Druckrohr, Anschluss, Fließrichtung, Interconnector, Brine Seal und O-Ringe zur Anlage passen.

Was ist der Unterschied zur ESPA2-LD 4040?

Die ESPA2-LD 8040 ist die größere 8"-Ausführung mit 400 ft² Membranfläche. Die ESPA2-LD 4040 ist die kleinere 4"-Ausführung für entsprechende 4040-Druckrohre.

Ist die Membrane für Seewasser geeignet?

Nein, dafür sollte eine geeignete Seewassermembrane gewählt werden. Die ESPA2-LD 8040 ist als Brackwasser- bzw. Niederdruckmembrane vorgesehen.

Welche Permeatleistung hat die ESPA2-LD 8040?

Das Datenblatt nennt 10.000 gpd bzw. 37,9 m³/d unter definierten Testbedingungen. In der Praxis hängt die Leistung von Druck, Temperatur, Rohwasser, Recovery und Verschmutzungszustand ab.

Welche Salzrückhaltung erreicht die Membrane?

Das Datenblatt nennt 99,6 % Salzrückhaltung, mindestens 99,5 %, unter den angegebenen Testbedingungen. Der tatsächliche Wert im Anlagenbetrieb kann abweichen.

Warum ist Chlor kritisch?

Die Membrane besteht aus Composite Polyamide. Polyamidmembranen sind empfindlich gegenüber freiem Chlor. Das Datenblatt nennt eine maximale Chlorkonzentration von < 0,1 ppm.

Wann muss die Membrane gereinigt oder getauscht werden?

Hinweise sind sinkende Permeatleistung, steigender Differenzdruck oder steigende Permeatleitfähigkeit. Vor dem Austausch sollte geprüft werden, ob Scaling, Fouling, Biofouling oder eine ungeeignete Vorbehandlung die Ursache ist.