VE Anlage Osmose 1 m³/h
mit Doppelenthärtung

VE-Anlage UO-EH 1.000 l/h mit Doppelenthärtung

Die VE-Anlage UO-EH 1.000 kombiniert eine automatisch wechselnde Doppelenthärtung mit einer industriellen Umkehrosmoseanlage. Sie erzeugt bei einer Rohwassertemperatur von 15 °C bis zu 1.000 Liter salzarmes Permeat pro Stunde und eignet sich für industrielle und gewerbliche Anwendungen mit einem regelmäßigen Wasserbedarf.

Die UO-EH 1.000 bildet den Einstieg in die größere Anlagenbaureihe mit 8040-Membranelement. Gegenüber den kompakteren Ausführungen mit 4040-Membranen bietet die 8040-Bauweise eine wesentlich größere Membranfläche und ist für höhere Durchsatzleistungen ausgelegt.

Bei acht Stunden Anlagenbetrieb können rechnerisch bis zu 8.000 Liter Permeat erzeugt werden. Im kontinuierlichen 24-Stunden-Betrieb sind rechnerisch bis zu 24.000 Liter pro Tag möglich. Ein IBC-Container mit 1.000 Litern Nennvolumen lässt sich innerhalb von ungefähr einer Betriebsstunde befüllen.

Die Doppelenthärtung entfernt Calcium und Magnesium aus dem Rohwasser und schützt das nachgeschaltete 8040-Membranelement vor Härteablagerungen. Während ein Enthärterbehälter regeneriert wird, übernimmt der zweite Behälter die Weichwasserversorgung. Dadurch kann die Umkehrosmose kontinuierlich mit enthärtetem Wasser betrieben werden.

Die vollständige Verfahrenstechnik ist auf einem Aluminium-Rahmengestell montiert, intern fest verrohrt, elektrisch verdrahtet und programmiert. Vor der Auslieferung wird die Anlage an unserem werkseigenen Teststand geprüft und anschließend betriebsbereit ausgeliefert.

Technische Daten

Die erreichbare Permeatqualität und Anlagenleistung hängen von der Rohwasserzusammensetzung, der Rohwassertemperatur, dem Betriebsdruck, der eingestellten Ausbeute und dem Zustand des Membranelements ab. Der Zielwert von weniger als 15 µS/cm wird deshalb anhand der tatsächlichen Rohwasserqualität geprüft.

Die Leistungsangabe bezieht sich auf eine Rohwassertemperatur von 15 °C. Je 1 °C Temperaturabweichung verändert sich die Permeatleistung näherungsweise um etwa 3 %. Für die Anlagenauslegung ist daher insbesondere die niedrigste zu erwartende Rohwassertemperatur relevant.

Individuelle Hochdruckausführungen bis 28 bar

Für höhere Salzfrachten im Rohwasser oder besonders hohe Anforderungen an die Permeatqualität bieten wir individuell ausgelegte Umkehrosmoseanlagen mit Betriebsdrücken bis 28 bar an.

Abhängig von der Rohwasserqualität und dem gewünschten Aufbereitungsergebnis können geeignete Hochdruck- oder Seewassermembranen eingesetzt werden. Der höhere Betriebsdruck stellt auch bei einer erhöhten osmotischen Gegenkraft den erforderlichen Membrandruck bereit. In Verbindung mit der geeigneten Membranauswahl kann dadurch die Salzrückhaltung erhöht und die Leitfähigkeit des Permeats weiter reduziert werden.

Diese Hochdruckanlagen gehören nicht zur Standardausführung der UO-EH 1.000 mit 12 bar. Für die projektspezifische Berechnung benötigen wir:

• vollständige Rohwasseranalyse

• Salzgehalt und Rohwasserleitfähigkeit

• niedrigste und höchste Rohwassertemperatur

• benötigte Permeatleistung

• gewünschte Anlagenausbeute

• geforderte Permeatqualität

• vorgesehenen Einsatzbereich

• Betriebszeiten und Verbrauchsprofil

Auf dieser Grundlage wählen wir Membranelement, Betriebsdruck, Hochdruckpumpe, Druckrohr, Verrohrung und erforderliche Vorbehandlung aus.

Vorteile der UO-EH 1.000 l/h

• bis zu 1.000 l/h salzarmes Permeat bei 15 °C

• rechnerisch bis zu 8.000 Liter Permeat in acht Betriebsstunden

• rechnerisch bis zu 24.000 Liter Permeat im 24-Stunden-Betrieb

• Befüllung eines 1.000-Liter-IBC in ungefähr einer Betriebsstunde

• Einstieg in die industrielle Baureihe mit 8040-Membranelement

• automatisch wechselnde Doppelenthärtung

• kontinuierliche Versorgung der Umkehrosmose mit Weichwasser

• zuverlässiger Schutz des Membranelements vor Härteablagerungen

• typische Permeatleitfähigkeit unter 15 µS/cm bei geeignetem Stadtwasser

• kontinuierliche Überwachung der Permeatleitfähigkeit

• automatische qualitätsabhängige Umschaltung vom Kanal zum Permeatausgang

• KSB-Hochdruckpumpe mit 3 kW Leistungsaufnahme

• vollständige feste interne Anlagenverrohrung

• kompakter und wartungsfreundlicher Anlagenaufbau

• komplett vormontiert, elektrisch verdrahtet und programmiert

• Funktionsprüfung am werkseigenen Teststand

• betriebsbereite Auslieferung

• Anpassung des Rahmengestells an begrenzte Platzverhältnisse technisch prüfbar

Einstieg in die industrielle 8040-Baureihe

Die UO-EH 1.000 ist die kleinste Ausführung dieser Produktfamilie mit einem industriellen 8040-Membranelement. Während die Anlagen bis 750 l/h mit einem oder mehreren 4040-Membranelementen arbeiten, stellt die 1.000-l/h-Ausführung auf die größere 8040-Bauweise um.

Damit eignet sich die Anlage für Anwendungen, bei denen eine UO-EH 750 zu lange Laufzeiten erfordern würde oder regelmäßig größere Vorratsbehälter befüllt werden sollen.

Typische Einsatzbereiche sind:

• salzarmes Prozesswasser für Industrie und Gewerbe

• Spülwasser für Metall, Glas, Bauteile und technische Oberflächen

• Versorgung von Reinigungs- und Waschanlagen

• Zusatz- und Speisewasser für technische Kreisläufe

• Wasser für Kessel- und Dampfanwendungen nach technischer Prüfung

• regelmäßige Befüllung von Vorratsbehältern und IBC-Containern

• Wasseraufbereitung für Befeuchtungs- und Klimasysteme

• Vorbehandlung für nachgeschaltete EDI- oder Mischbettstufen

• Versorgung technischer Labor- und Produktionsanlagen

Kurzzeitige Verbrauchsspitzen werden nicht durch die Umkehrosmoseanlage selbst aufgefangen. Dafür ist ein ausreichend dimensionierter Permeatbehälter erforderlich.

Funktionsweise der VE-Anlage

Automatische Doppelenthärtung

Das Rohwasser durchströmt zunächst einen der beiden mit Ionenaustauscherharz gefüllten Druckbehälter. Das Harz nimmt Calcium und Magnesium aus dem Wasser auf und tauscht diese Härtebildner gegen Natriumionen aus. Dadurch entsteht Weichwasser mit einer typischen Resthärte von weniger als 0,05 °dH.

Nach Erreichen der eingestellten Kapazität schaltet die Anlage automatisch auf den zweiten betriebsbereiten Druckbehälter um. Der erschöpfte Behälter wird anschließend mit Salzsole regeneriert. Die Umkehrosmose kann währenddessen weiterhin mit Weichwasser versorgt werden.

Die Regenerationshäufigkeit richtet sich nach der Rohwasserhärte und der aufbereiteten Wassermenge. Die Kapazitätsangabe von 100 m³ × °dH wird dafür durch die örtliche Rohwasserhärte geteilt.

Feinfiltration

Vor der Umkehrosmose hält ein 5-µm-Feinfilter Partikel und Feststoffe zurück. Dadurch wird das Risiko einer mechanischen Verblockung des Membranelements reduziert. Die Filterkerze kann über das Schnellverschlusssystem des Filtergehäuses einfach kontrolliert und gewechselt werden.

Umkehrosmose mit 8040-Membranelement

Die KSB-Hochdruckpumpe fördert das enthärtete und gefilterte Wasser mit dem erforderlichen Betriebsdruck durch das 8040-Membranelement. Ein Teil des Wassers durchdringt die semipermeable Membran und steht anschließend als salzarmes Permeat zur Verfügung. Die zurückgehaltenen Salze werden mit dem Konzentrat aus der Anlage abgeführt.

Die einstellbare Konzentratrückführung erhöht die Überströmung des Membranelements. Dies unterstützt den Abtransport zurückgehaltener Stoffe und trägt zu einem stabilen Anlagenbetrieb bei.

Weitere technische Informationen zum Verfahren finden Sie auf unserer Homepage unter industrielle Umkehrosmoseanlagen.

Automatische Qualitätsüberwachung

Nach einem potenzialfreien Anforderungssignal startet die Anlage zunächst mit einer einstellbaren Vorspülung. Anschließend wird die Hochdruckpumpe eingeschaltet und die Permeaterzeugung beginnt.

Die integrierte Leitfähigkeitsmessung überwacht die Wasserqualität kontinuierlich. Solange der eingestellte Leitfähigkeitsgrenzwert überschritten wird, führt die Steuerung das erzeugte Wasser zum Kanal. Erst nach Unterschreitung des Sollwerts wird das Permeat zum angeschlossenen Behälter oder Prozess geleitet.

Nach Wegfall des Anforderungssignals stoppt die Anlage automatisch. Für längere Stillstandszeiten kann eine automatische Modulspülung programmiert werden. Dabei wird konzentriertes Wasser aus dem Membrangehäuse verdrängt und die Stagnationszeit innerhalb der Anlage reduziert.

Ausstattung der Gesamtanlage

• KSB-Movitec-Hochdruckpumpe

• Manometer zur Überwachung des Pumpendrucks

• industrielles 8040-Niederdruckmembranelement

• GFK-Membrandruckrohr

• Schwebekörper-Durchflussanzeigen für Permeat, Konzentrat und Konzentratrückführung

• Grenzkontakt zur Überwachung des Permeatdurchflusses

• Magnetventile für Rohwassereintritt und Vorspülung

• Hand-Membranventile, Kugelhähne und Rückschlagventile

• Probenahmehahn im Permeatausgang

• 5-µm-Feinfilter mit Schnellverschluss

• Lastschrank mit Hauptschalter

• Kompaktsteuerung mit deutschsprachiger Klartextanzeige

• Leitfähigkeitsmessung von 0 bis 200 µS/cm

• Trockenlaufschutz der Hochdruckpumpe

• zwei GFK-Druckbehälter mit jeweils 25 Litern Ionenaustauscherharz

• zwei Clack-WS1-Zentralsteuerventile mit eigener Steuerung

• automatische Umschaltung zwischen den Enthärterbehältern

• 3-Wege-Umschaltventil im Weichwasserausgang

• gemeinsamer Salzlösebehälter mit zwei separaten Soleventilen

• Manometer und Absperrarmatur im Rohwassereingang

• Probenahmehahn nach der Enthärtung

• Überdruckventil mit 6 bar Ansprechdruck

• vollständige feste interne Anlagenverrohrung

• Aluminium-Rahmengestell mit höhenverstellbaren Stellfüßen

• PP-Aufnahmeplatte für die Druckbehälter

• vollständige interne elektrische Verdrahtung

Werkseitige Funktionsprüfung

Alle von uns gefertigten Anlagen werden vor der Auslieferung an unserem werkseigenen Teststand einer Funktionsprüfung unterzogen. Dabei kontrollieren wir unter anderem:

• Steuerung und automatische Programmabläufe

• Funktion der Pumpen und Ventile

• Leitfähigkeitsmessung und Qualitätsumschaltung

• Durchflussanzeigen und Überwachungseinrichtungen

• Vorspülung und Modulspülung

• Umschaltung der Doppelenthärtung

• Dichtheit der internen Verrohrung

• grundlegende Anlagen- und Sicherheitsfunktionen

Nach erfolgreicher Prüfung wird die Anlage betriebsbereit ausgeliefert. Vor Ort müssen die vorgesehenen Rohwasser-, Permeat-, Kanal- und Elektroanschlüsse hergestellt und die projektspezifischen Betriebswerte eingestellt werden.

Auswahl der passenden Leistungsgröße

Die passende Leistungsgröße sollte nicht ausschließlich anhand des kurzfristigen Spitzenverbrauchs ausgewählt werden. Entscheidend sind der stündliche und tägliche Wasserbedarf, die verfügbaren Betriebsstunden und die Möglichkeit, Permeat in einem Behälter zwischenzuspeichern.

Ausführung ohne Tank und Druckerhöhung

Die UO-EH 1.000 erzeugt kontinuierlich bis zu 1.000 l/h und besitzt keinen integrierten Permeattank und keine separate Druckerhöhung. Sie eignet sich daher für die Befüllung eines Vorratsbehälters oder für Prozesse, die das Permeat gleichmäßig entsprechend der Anlagenleistung abnehmen.

Für die Zwischenspeicherung und bedarfsgerechte Versorgung der Verbraucher kann ein 1.000-Liter-IBC-Rechtecktank mit geregelter Druckerhöhung eingesetzt werden. Die endgültige Tank- und Pumpenauslegung richtet sich nach den Verbrauchsspitzen, dem erforderlichen Versorgungsdruck und dem maximalen Entnahmevolumenstrom.

Für die automatische Befüllung eines vorhandenen IBC-Containers steht eine Befüllarmatur mit Niveausonde zur Verfügung. Bei einer Permeatleistung von 1.000 l/h kann ein IBC mit 1.000 Litern rechnerisch innerhalb von ungefähr einer Betriebsstunde befüllt werden.

Soll die komplette Anlage bereits mit Speicher und geregelter Verbraucherförderung ausgeführt werden, steht alternativ die Vollentsalzungsanlage 1 m³/h mit Tank und Druckerhöhung zur Verfügung.

Abgrenzung zu anderen Anlagenkonzepten

Ist bereits eine ausreichend dimensionierte und zuverlässig arbeitende Enthärtungsanlage vorhanden, kann die separate Umkehrosmoseanlage mit 1 m³/h die wirtschaftlichere Lösung sein.

Ab dieser Leistungsklasse kann eine berechnete Antiscalant-Dosierung eine platzsparende Alternative zur Doppelenthärtung darstellen. Antiscalant stabilisiert ausfällungsgefährdete Salze unter den berechneten Betriebsbedingungen, entfernt die Härtebildner jedoch nicht aus dem Wasser. Für Anwendungen, bei denen eine sehr geringe Resthärte vor der Umkehrosmose erforderlich ist, bietet die Doppelenthärtung einen klaren verfahrenstechnischen Vorteil.

Für Leitfähigkeiten deutlich unterhalb der mit einer einstufigen Umkehrosmose erreichbaren Werte ist eine nachgeschaltete Reinstwasseraufbereitung mit EDI oder eine geeignete Mischbettstufe erforderlich. Die UO-EH 1.000 kann dafür als Vorbehandlung eingesetzt werden.

Betrieb und regelmäßige Kontrolle

Für einen stabilen Anlagenbetrieb sollten insbesondere die Funktion der Doppelenthärtung, der Salzvorrat, die Resthärte, der Zustand des Feinfilters und die Betriebswerte der Umkehrosmose regelmäßig kontrolliert werden.

Passendes Verbrauchs- und Kontrollmaterial:

• Regeneriersalztabletten für Enthärtungsanlagen

• Resthärte-Messbesteck GR10 zur Kontrolle der Weichwasserqualität

Sinkt die Permeatleistung, steigt die Leitfähigkeit oder verändert sich der Betriebsdruck, sollten Vorbehandlung, Filterzustand, Rohwassertemperatur, Betriebsdruck, Ausbeute und Membranzustand geprüft werden. Weitere Hinweise finden Sie auf unserer Homepage unter Reinigung von Umkehrosmosemembranen.

Aufstellung und bauseitige Anschlüsse

Die Anlage wird vormontiert, intern verrohrt, elektrisch verdrahtet, programmiert, am Teststand geprüft und betriebsbereit ausgeliefert. Das Rahmengestell besitzt höhenverstellbare Stellfüße und kann bei begrenzten Platzverhältnissen projektspezifisch angepasst werden.

Bauseits werden benötigt:

• geeigneter Rohwasseranschluss mit 3 bis 8 bar

• ausreichend dimensionierter Kanalanschluss für Konzentrat und Regenerationswasser

• Permeatanschluss zum Behälter oder Prozess

• elektrische Versorgung der Umkehrosmose mit 400 V / 16 A

• elektrische Versorgung der beiden Enthärtungssteuerungen

• potenzialfreies Anforderungssignal

• ausreichender Aufstell-, Bedien- und Wartungsbereich

Angaben für die technische Auslegung

Für die Prüfung und Auslegung benötigen wir:

• vollständige Rohwasseranalyse

• Rohwasserhärte und Rohwasserleitfähigkeit

• niedrigste und höchste zu erwartende Rohwassertemperatur

• gewünschte Permeatqualität

• benötigte Wassermenge pro Stunde und pro Tag

• tägliche Betriebszeit

• Verbrauchsprofil und kurzfristige Entnahmespitzen

• vorhandene Rohwasser-, Kanal- und Elektroanschlüsse

• verfügbare Aufstellfläche

• vorgesehener Einsatzbereich

Auf dieser Grundlage berechnen wir die erreichbare Permeatqualität, die erforderliche Membranauslegung und den geeigneten Betriebsdruck. Gleichzeitig prüfen wir, ob die UO-EH 1.000 den Bedarf direkt abdecken kann oder ob ein Vorratsbehälter, eine Druckerhöhung, eine Hochdruckausführung oder eine größere Leistungsstufe erforderlich ist.