Umkehrosmoseanlage
mit Konzentratstufe 6 m³/h

EcoConFlow Umkehrosmoseanlage 6 m³/h mit Konzentratstufe

Die EcoConFlow Umkehrosmoseanlage erzeugt bei einer Rohwassertemperatur von 15 °C bis zu 6.000 Liter Permeat pro Stunde. Durch eine zusätzliche Membranstufe erreicht die Anlage bei geeigneter Rohwasserqualität eine Wasserausbeute von bis zu 85 %.

Gegenüber einer konventionellen Umkehrosmoseanlage mit etwa 75 % Ausbeute benötigt die EcoConFlow weniger Rohwasser und erzeugt entsprechend weniger Konzentrat. Dadurch sinken der Wasserverbrauch und die hydraulische Belastung der Abwasserableitung.

Die fest verrohrte Rahmenanlage wird in Deutschland gefertigt und überwiegend mit Bauteilen deutscher Hersteller ausgerüstet. Jede Anlage wird anhand der vollständigen Rohwasseranalyse individuell berechnet. Membranauswahl, Betriebsdruck, Voraufbereitung, Ausbeute und erreichbare Permeatqualität werden auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt.

Vorteile der EcoConFlow-Anlage

• bis zu 6.000 l/h Permeat bei 15 °C

• bis zu 85 % Wasserausbeute

• nur etwa 1.060 l/h Konzentrat bei Nennleistung

• geringerer Rohwasserbedarf als bei einer Standard-UO-Anlage

• zusätzliche Membranstufe zur weiteren Aufbereitung des Konzentrats

• Qualitätsmembranen in den Formaten 8040 und 4040

• vollständig feste Anlagenverrohrung

• keine einfachen Schlauch- oder Steckkupplungen

• automatische Überwachung der Permeatqualität

• automatische Vorspülung und Modulspülung

• individuelle Berechnung anhand der Rohwasseranalyse

• industrietaugliche Komponenten

• Fertigung in Deutschland

• überwiegend Bauteile deutscher Hersteller

Technische Daten

Die tatsächliche Permeatleistung, der erforderliche Betriebsdruck, die erreichbare Ausbeute und die Permeatqualität werden für jedes Projekt anhand der vollständigen Rohwasseranalyse berechnet.

So funktioniert die zusätzliche Konzentratstufe

In der ersten Membranstufe wird das vorbehandelte Rohwasser in Permeat und Konzentrat getrennt. Bei einer konventionellen Umkehrosmoseanlage würde dieses Konzentrat vollständig zum Abwasser geleitet.

Bei der EcoConFlow-Anlage wird das Konzentrat der ersten Stufe einer zusätzlichen Membranstufe zugeführt. Dort wird ein weiterer Teil des Wassers als Permeat gewonnen. Nur das verbleibende, stärker aufkonzentrierte Wasser verlässt die Anlage als Konzentrat.

Dadurch steigt die Gesamtausbeute auf bis zu 85 %:

• Rohwasserzufluss: ca. 7.060 l/h

• erzeugtes Permeat: ca. 6.000 l/h

• verbleibendes Konzentrat: ca. 1.060 l/h

Die zusätzliche Membranstufe reduziert somit den Rohwasserbedarf und die Konzentratmenge. Die Anlage arbeitet jedoch nicht abwasserfrei: Die zurückgehaltenen Salze müssen weiterhin mit dem verbleibenden Konzentrat ausgetragen werden.

Wirtschaftlicher Vorteil gegenüber 75 % Ausbeute

Die mögliche Einsparung hängt von der jährlich produzierten Permeatmenge sowie den örtlichen Kosten für Frisch- und Abwasser ab.

Beispielrechnung für 1.000 m³ Permeat

Angenommener Rohwasserpreis: 2,00 €/m³.

Zusätzlich können sich Einsparungen bei den Abwasserkosten und der Voraufbereitung ergeben:

• geringerer Salzverbrauch einer vorgeschalteten Enthärtungsanlage

• geringerer Antiscalant-Verbrauch bei mengenproportionaler Dosierung

• geringerer Filter- und Betriebsmittelbedarf bezogen auf die erzeugte Permeatmenge

• geringere hydraulische Belastung der Abwasserableitung

Energie, Abwasser, Regeneriersalz, Antiscalant, Filtereinsätze, Wartung und Membranverschleiß sind in der Beispielrechnung nicht berücksichtigt. Ob sich die zusätzliche Konzentratstufe wirtschaftlich lohnt, muss anhand der jährlichen Wassermenge und der örtlichen Betriebskosten berechnet werden.

Ausbeute von 85 % nur nach Berechnung

Eine höhere Ausbeute führt zu einer stärkeren Aufkonzentrierung der im Rohwasser enthaltenen Salze. Deshalb kann eine Ausbeute von 85 % nicht unabhängig von der Wasserqualität garantiert oder pauschal eingestellt werden.

Für die Berechnung sind insbesondere relevant:

• Calcium und Magnesium

• Hydrogencarbonat und Alkalinität

• Sulfat

• Siliciumdioxid

• Eisen und Mangan

• Rohwasserleitfähigkeit

• pH-Wert

• Wassertemperatur

• vorhandene Voraufbereitung

• verwendetes Antiscalant

• geplante Betriebsweise

Die Ausbeute wird so festgelegt, dass die berechneten Löslichkeitsgrenzen und die zulässige Membranbelastung eingehalten werden.

Erreichbare Permeatqualität

Die erreichbare Leitfähigkeit hängt von der Rohwasserzusammensetzung, der Rohwasserleitfähigkeit, der Temperatur, dem Betriebsdruck, der Membranauswahl und der eingestellten Ausbeute ab.

Als typische Orientierungswerte können erreicht werden:

• bei normalem Stadtwasser häufig etwa 10 bis 15 µS/cm

• bei Trinkwasser mit niedriger Rohwasserleitfähigkeit auch unter 10 µS/cm

Die konkrete Permeatqualität wird anhand der Wasseranalyse berechnet. Eine Umkehrosmoseanlage erzeugt nicht automatisch Reinstwasser mit einer festgelegten Leitfähigkeit. Für besonders niedrige Leitfähigkeiten kann eine nachgeschaltete Reinstwasseraufbereitung mit EDI oder ein Mischbettfilter erforderlich sein.

Anlagenberechnung bei 15 °C

Unsere Leistungsangaben und Anlagenberechnungen beziehen sich auf eine Rohwassertemperatur von 15 °C.

Je 1 °C Temperaturabweichung verändert sich die Permeatleistung um ungefähr 3 %:

• wärmeres Wasser erhöht die Permeatleistung

• gleichzeitig kann sich bei höherer Temperatur der Salzdurchgang erhöhen

• kälteres Wasser reduziert die Permeatleistung

• bei schwankenden Temperaturen muss die Anlage für den ungünstigsten Betriebszustand berechnet werden

Für eine zuverlässige Auslegung benötigen wir deshalb die niedrigste und höchste zu erwartende Rohwassertemperatur.

Fest verrohrte Industrieausführung

Die EcoConFlow-Anlage ist innerhalb des Rahmens vollständig fest verrohrt. Für die interne Anlagenverrohrung werden keine einfachen Schlauchkupplungen oder Steckverbindungen eingesetzt.

Das Material der Hochdruckseite wird nicht nur nach dem normalen Betriebsdruck ausgewählt. Entscheidend ist der maximal mögliche Pumpendruck, der sich aus der Nullförderhöhe der eingesetzten Hochdruckpumpe ergibt.

• Liegt der maximal mögliche Pumpendruck innerhalb der zulässigen Druckstufe PN16, kann die Verrohrung entsprechend in PVC-U ausgeführt werden.

• Überschreitet der mögliche Pumpendruck die zulässige Druckstufe, wird die Hochdruckseite in Edelstahl ausgeführt.

Damit wird die Verrohrung auf den maximal möglichen Anlagenzustand und nicht ausschließlich auf den normalen Betriebspunkt abgestimmt.

Ausstattung der Umkehrosmoseanlage

• stabiler Montagerahmen aus Aluminium-Nutenprofil

• fest verrohrte Rohwasser-, Permeat- und Konzentratführung

• zusätzliche Membranstufe zur weiteren Konzentratbehandlung

• Hochdruckpumpe mit Trockenlaufschutz

• 5-µm-Feinfilter zum Schutz der Membranen

• Qualitätsmembranen in den Formaten 8040 und 4040

• Schwebekörper-Durchflussmesser für die Betriebsströme

• Handarmaturen zur Einstellung der Durchflussmengen

• Leitfähigkeitsmessung zur Überwachung der Permeatqualität

• Kompaktsteuerung mit deutscher Klartextanzeige

• automatische Vorspülung beim Anlagenstart

• automatische Modulspülung nach dem Betrieb

• betriebsbereit vormontierte Rahmenanlage

Passende Membranelemente für Umkehrosmoseanlagen sind auch als Ersatzteile erhältlich.

Voraufbereitung mit Enthärtung oder Antiscalant

Eine geeignete Voraufbereitung ist bei einer Ausbeute von bis zu 85 % besonders wichtig. Abhängig von der Rohwasseranalyse kommen eine Enthärtungsanlage oder eine berechnete [ Antiscalant-Dosierung infrage.

Voraufbereitung durch Enthärtung

Eine Enthärtungsanlage entfernt Calcium und Magnesium aus dem Rohwasser und ersetzt diese Härtebildner durch Natrium. Dadurch können Calcium- und Magnesiumverbindungen nicht mehr als Härtebelag auf den Membranen ausfallen.

Voraufbereitung durch Antiscalant

Das geeignete Antiscalant wird anhand der vollständigen Rohwasseranalyse und der geplanten Ausbeute berechnet. Die Zugabe erfolgt mengenproportional zum Rohwasserstrom.

Das Antiscalant stabilisiert die bei der Berechnung berücksichtigten, ausfällungsgefährdeten Salze. Diese bleiben unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen in Lösung und werden mit dem Konzentrat ausgetragen.

Auswahl der Voraufbereitung

Die Entscheidung richtet sich nach:

• Rohwasserzusammensetzung

• Gesamthärte und Karbonathärte

• Sulfat- und Siliciumdioxidgehalt

• gewünschter Ausbeute

• Betriebsweise und täglicher Laufzeit

• Salz- oder Chemikalienverbrauch

• Abwasserbedingungen

• nachgeschalteter Anwendung

Enthärtung und Antiscalant ersetzen keine notwendige Aufbereitung bei Eisen, Mangan, Trübstoffen, freiem Chlor, organischen Belastungen oder mikrobiologischen Problemen.

Anlage nicht unnötig groß wählen

Die Umkehrosmoseanlage sollte nach dem durchschnittlichen Wasserbedarf und nicht ausschließlich nach kurzfristigen Verbrauchsspitzen ausgewählt werden.

Ein ausreichend dimensionierter Permeattank speichert das produzierte Wasser. Eine nachgeschaltete Druckerhöhungsanlage versorgt die Verbraucher anschließend mit dem benötigten Druck und Volumenstrom.

Das ermöglicht:

• kleinere und wirtschaftlichere UO-Anlage

• längere zusammenhängende Betriebszeiten

• weniger Start- und Stoppvorgänge

• geringere mechanische Belastung

• bessere Ausnutzung der Membranleistung

• stabilere Permeatqualität

• Reserve für kurzfristige Verbrauchsspitzen

Funktionsablauf

Bei einer Wasseranforderung beginnt die automatische Vorspülung. Anschließend startet die Hochdruckpumpe und fördert das vorbehandelte Rohwasser zur ersten Membranstufe.

Das dort entstehende Konzentrat wird in der zusätzlichen Membranstufe weiter aufbereitet. Das Permeat beider Stufen wird zusammengeführt. Der verbleibende Konzentratstrom wird zum vorgesehenen Abwasseranschluss geleitet.

Die Leitfähigkeit des Permeats wird kontinuierlich überwacht. Erst wenn die eingestellte Wasserqualität erreicht ist, wird das Permeat zum Nutzwasserausgang beziehungsweise in den Speichertank geleitet.

Nach dem Anlagenbetrieb erfolgt eine automatische Modulspülung. Dadurch wird hoch konzentriertes Wasser aus den Membrangehäusen verdrängt.

Vergleich der EcoConFlow-Anlagen

Alle Leistungswerte beziehen sich auf eine Rohwassertemperatur von 15 °C. Die mögliche Ausbeute wird anhand der Rohwasseranalyse und der Voraufbereitung berechnet.

Die Tabelle dient der technischen Vorauswahl. Entscheidend für die endgültige Anlagengröße sind Rohwasserqualität, Wassertemperatur, Tagesbedarf, Verbrauchsspitzen, tägliche Betriebszeit und verfügbare Speicherkapazität.

Typische Einsatzbereiche

• Prozesswasser für Industrie und Gewerbe

• Speisewasser für Kessel- und Dampfanlagen

• Zusatzwasser für Kühlkreisläufe

• Wasser für Reinigungs- und Spülprozesse

• Vorstufe für Mischbett- und EDI-Anlagen

• Versorgung technischer Labor- und Produktionsanlagen

• Herstellung von VE-Wasser

Individuell gebaute Umkehrosmoseanlagen bis 100 m³/h

Neben den angebotenen Standardgrößen bauen wir individuell ausgelegte Umkehrosmoseanlagen bis etwa 100 m³/h. Weitere Informationen finden Sie auf unserer Homepage für industrielle Wasseraufbereitung.

Mögliche Ausführungen:

• individuelle Auslegung anhand der Rohwasseranalyse

• kundenspezifische Anlagenabmessungen

• mehrstufige Membrananordnung

• Anlagen mit zusätzlicher Konzentratstufe

• integrierte Enthärtung oder Antiscalant-Dosierung

• automatische Ventile und Spülprogramme

• SPS-Steuerung

• Bedienpanel und Prozessvisualisierung

• Fernzugriff und Störmeldungen

• Schnittstellen zu übergeordneten Leitsystemen

• individuelle Mess-, Regel- und Dokumentationstechnik

Wir bauen Umkehrosmoseanlagen für Betriebsdrücke bis etwa 30 bar. Meerwasserentsalzungsanlagen gehören nicht zu unserem Lieferprogramm.

Angaben für die individuelle Berechnung

Für die technische Auslegung benötigen wir:

• vollständige Rohwasseranalyse

• gewünschte Permeatleistung

• benötigte Permeatmenge pro Tag

• durchschnittlichen und maximalen Verbrauch

• niedrigste und höchste Rohwassertemperatur

• vorhandenen Rohwasserdruck

• gewünschte Permeatqualität

• geplante Betriebsstunden pro Tag

• vorhandene Voraufbereitung

• mögliche Tankgröße

• Angaben zur nachgeschalteten Anwendung

Auf dieser Grundlage berechnen wir Membranauswahl, Betriebsdruck, Ausbeute, Konzentratmenge, Voraufbereitung und voraussichtliche Permeatqualität.