Umkehrosmoseanlage für die industrielle Abwasserbehandlung

Bei Condorchem Envitech verfügen wir über umfangreiche Erfahrung in der Planung und Installation von Umkehrosmoseanlagen zur Behandlung von Abwasser, das in industriellen Prozessen entsteht.

Wir haben Umkehrosmoseanlagen zur Wasserbehandlung installiert, entweder als Teil eines industriellen Abwasserbehandlungsprozesses oder zur Gewinnung von ultrapurem Wasser für Produktionsprozesse.

Wir verfügen über einen umfangreichen Katalog von Umkehrosmosemembranen, die nach ihrer Struktur (symmetrisch oder asymmetrisch), Beschaffenheit (integral oder Dünnfilm-Verbund), Form (flach, röhrenförmig oder Hohlfaser), chemischer Zusammensetzung (anorganisch oder organisch), Oberfläche (glatt oder rau) und Betriebsdruck (sehr niedrig, niedrig, mittel oder hoch) klassifiziert sind.

Umkehrosmosemembranen, die bei sehr niedrigem Druck (5-10 bar) arbeiten, werden zur Gewinnung von ultrapurem Wasser eingesetzt, während solche, die bei niedrigem Druck (10-20 bar) betrieben werden, zur Entfernung von Nitraten und organischen Substanzen aus Wasser verwendet werden. Membranen, die bei mittlerem Druck (20-40 bar) arbeiten, sind für Trenn- und Konzentrationsprozesse erforderlich. Schließlich erfordert die Entsalzung von Meerwasser eine Membran, die bei hohem Druck (50-80 bar) arbeitet.

Wir haben Umkehrosmoseanlagen für folgende Anwendungen installiert:

• Umkehrosmose ist wirksam bei der Behandlung von Abwasser, das von verschiedenen Industrien wie der chemischen, pharmazeutischen, Elektronik-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie anderen erzeugt wird. Sie kann spezifische Schadstoffe wie Chemikalien, Schwermetalle, anorganische Salze und organische Verbindungen, die in diesen Abwasserströmen vorhanden sind, entfernen. Die semipermeable Membran wirkt als Barriere für diese Schadstoffe und lässt nur reines Wasser passieren.
• Wiederverwendung von Wasser: Umkehrosmose ermöglicht die Behandlung von industriellem Abwasser, sodass es in industriellen Prozessen oder sogar für die landwirtschaftliche Bewässerung wiederverwendet werden kann. Durch die Entfernung von Schadstoffen und die Reduzierung der Salzkonzentration kann das durch Umkehrosmose behandelte Wasser die erforderlichen Standards für die Wiederverwendung erfüllen.
• Umkehrosmose ermöglicht die Trennung, Konzentration und Rückgewinnung wertvoller Chemikalien, die im Abwasser vorhanden sind. Dies kann zu erheblichen Kosteneinsparungen führen und die Umweltbelastung der Industrie reduzieren.
• Umkehrosmose wird häufig als Vorbehandlungsstufe für andere Abwasserbehandlungsprozesse eingesetzt. Durch die Entfernung gelöster Feststoffe und die Reduzierung der Schadstoffbelastung kann Umkehrosmose die Effizienz verbessern und die Lebensdauer anderer Behandlungssysteme wie Vakuumverdampfung, UV-Desinfektion oder anderer Membranverfahren verlängern.
• Diese Systeme sind hoch effizient bei der Entsalzung von Wasser und der Herstellung von Trinkwasser aus salzhaltigem Wasser (mit Salzkonzentrationen von 1.000 bis 10.000 mg/L) oder Meerwasser (10.000 mg/L Salz). Die Anlagen von Condorchem Envitech sind in der Lage, bei Drücken zu arbeiten, die manchmal bis zu 5-mal niedriger sind als bei herkömmlichen Systemen (50-70 bar), was zu einer erheblichen Reduzierung der Betriebskosten führt. Diese Systeme können Trinkwasserdurchflussraten von 1 bis 1.000 m3/Tag erzeugen.
• Trinkwasseraufbereitung: Je nach geografischer Lage kann Leitungswasser einen hohen Gehalt an Salzen und anderen Substanzen enthalten, die zwar nicht schädlich sind, aber unangenehme organoleptische Eigenschaften verursachen. Die Trinkwasseraufbereitungssysteme von Condorchem Envitech ermöglichen die Herstellung von Wasser mit ausgezeichneter organoleptischer Qualität. Ihr innovatives modulares Design erlaubt Durchflussraten von 1-3 L/min für den häuslichen Gebrauch und eine breite Palette höherer Durchflussraten für industrielle Anwendungen (60 L/min bis 14.400 L/min).

Dieser Artikel bietet einen tieferen Einblick in die Anwendungen der Umkehrosmose.

Es ist wichtig zu beachten, dass Umkehrosmosemembranen im Laufe der Zeit durch Betriebsstunden verschmutzen. Dies erfordert eine regelmäßige chemische Reinigung, die von der Art der Verschmutzung abhängt. Anorganisch ausgefällte Partikel lagern sich einerseits ab, während sich andererseits ein Biofilm bildet, der sich von den angesammelten Partikeln ernährt. Diese Verschmutzung führt zu einer verringerten Membraneffizienz, erhöhtem Betriebsdruck und folglich höheren Energiekosten.

• Gewinnt hochwertiges Wasser
• Verwendet Abwasser wieder
• Setzt eine Null-Ablauf-Strategie für Abwässer um
• Kompakte und vollautomatische Systeme
• Für bestimmte Anwendungen ist es oft die beste anwendbare Technologie.

• Lebensmittelindustrie
• Pharma- und Medizinindustrie.
• Chemische und Biotechnologieindustrie.
• Elektronikindustrie.
• Herstellung von Trinkwasser.
• Herstellung von Bewässerungswasser in der Landwirtschaft.
• Wiederverwendung und Null-Ablass-Systeme.

Umkehrosmose ist eine Technologie, die durch Anwendung von Druck das Lösungsmittel von einer konzentrierten Lösung trennt. Das Lösungsmittel passiert eine semipermeable Membran von der konzentrierten Lösung zur verdünnten Lösung. Die Umkehrosmose führt zu zwei Strömen: erstens dem praktisch reinen Lösungsmittel und zweitens der Ausgangslösung, die noch konzentrierter wird.

Abgelehnte Fraktionen von Umkehrosmosemembranen können im Prozess einfach durch Ableiten oder durch Konzentration mit anderen Methoden, z. B. über Verdampfungs- oder Kristallisationsanlagen, zurückgewonnen werden, um eine Null-Ableitung zu erreichen.

Es ist eine effiziente, saubere und kompakte Technologie, die hochwertiges Wasser bereitstellt aus Brackwasser und sogar Meerwasser. Sie ist auch ein großartiger Verbündeter für die Behandlung von Abwässern, die wiederverwendet werden müssen. Es werden zunehmend technologisch fortschrittliche Membranen eingesetzt, die es ermöglichen, bei immer niedrigeren Drücken vernünftige Permeatströme zu erzielen.

Osmose ist ein natürliches Phänomen, das dazu neigt, die Konzentration von zwei Lösungen, einer konzentrierten und einer verdünnten, auszugleichen, wenn diese durch eine semipermeable Membran getrennt sind. Um das chemische Potential auf beiden Seiten der Membran auszugleichen, erfolgt spontan ein Lösungsmittelfluss durch die Membran von der verdünnten Lösung zur konzentrierten Lösung. Dieser Fluss ist proportional zum Konzentrationsunterschied und stoppt, wenn die Konzentrationen gleich sind.

Wenn ein leichter Druck auf die konzentriertere Lösung ausgeübt wird, während der osmotische Fluss durch die Membran erfolgt, wird der Fluss reduziert. Und wenn der ausgeübte Druck erhöht wird, gibt es einen Punkt, an dem der Fluss null ist. Der genaue Druck, der den Fluss stoppt, ist der osmotische Druck und hängt von der Art des gelösten Stoffes und der Konzentration der Lösung ab. An diesem Punkt, wenn der ausgeübte Druck noch größer ist, kehrt sich der Fluss um und das Lösungsmittel fließt durch die Membran von der konzentrierten Lösung zur verdünnten Lösung.

Es ist zu beachten, dass der Mechanismus, durch den die Osmose erfolgt, sich vom Ultrafiltrationsprozess unterscheidet, obwohl in beiden Fällen eine Membran verwendet wird. Osmose basiert auf der Diffusion des Lösungsmittels durch die Membran; je nach Typ bedeutet dies, dass eine Vielzahl von Stoffen trotz ihres niedrigen Molekulargewichts die Membran nicht passieren können.

Ein Lösungsmittel kann durch Umkehrosmose mit hoher Effizienz von den gelösten Stoffen getrennt werden, wobei Permeate mit Salzkonzentrationen im Bereich von 1-5 % der Anfangskonzentration erhalten werden.

Semipermeable Membranen erlauben selektiv den Durchgang des Lösungsmittels, während sie die Salze zurückhalten, und sind ein Schlüsselelement im Prozess. Ursprünglich wurden sie aus Celluloseacetat hergestellt, aber kürzlich hat sich Polyamid als effizienter bei der Kontrolle der Porengröße und damit der Permeabilität erwiesen.

Im Allgemeinen sind Umkehrosmosemembranen für Ionen und elektrostatisch geladene Partikel sehr schlecht durchlässig, während sie nur sehr wenig Widerstand gegen den Durchgang von gelösten Gasen (z. B. Sauerstoff oder Kohlendioxid) und Molekülen mit niedrigem Molekulargewicht ohne elektrostatische Ladung zeigen.

Membranverschmutzung ist ein wichtiges Merkmal der Umkehrosmose und muss genau kontrolliert werden, da sie die Produktivität gefährden kann. Dies liegt an mehreren Ursachen, wie der Ausfällung von im Zulauf vorhandenen Salzen, die das Löslichkeitsprodukt im Konzentrat überschreiten, der Bildung kolloidaler Sedimente und anderer suspendierter Partikel sowie dem Wachstum von Mikroorganismen auf der Membranoberfläche.

Die Membranreinigungstechnik hängt von der Zusammensetzung des Zulaufs, dem Membrantyp und der Hauptursache der Verschmutzung ab. Im Allgemeinen bestehen Membranspülperioden aus dem Wechsel zwischen der Zirkulation von Reinigungsflüssigkeiten mit hoher Geschwindigkeit über die Membranoberfläche und Phasen, in denen die Membranen in Reinigungsflüssigkeiten eingetaucht sind. Diese sind üblicherweise:

• Zur Entfernung von Salzablagerungen: eine Säurelösung (Salzsäure, Phosphorsäure oder Zitronensäure) und Chelatbildner wie EDTA.
• Zur Entfernung von Sedimenten und organischen Verbindungen: alkalische Lösungen kombiniert mit Tensiden.
• Zur Entfernung von Mikroorganismen: Chlor- und Chloridderivatlösungen, die die Membranen sterilisieren.

Ein gutes Membranreinigungsprogramm verlängert die Nutzungsdauer und in den meisten Fällen ist ein Vorbehandlungsprozess des Zulaufs wünschenswert; häufig wird eine Filtration gefolgt von Ultrafiltration empfohlen.