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Wasseraufbereitung

Umkehrosmose-Membran besteht Praxistest

| Redakteur: Tobias Hüser

Die neuen Membranelemente sollen bsi zu vier Prozent Energie einsparen.
Die neuen Membranelemente sollen bsi zu vier Prozent Energie einsparen. (Bild: Lanxess)

Umkehrosmose-Membranelemente des Spezialchemie-Konzerns Lanxess haben einen einjährigen Praxistest in der größten industriellen Wasseraufbereitungsanlage Deutschlands erfolgreich bestanden. Die neuen Typen mit ASD-Feedspacer überzeugten bei Zellstoff Stendal in Arneburg durch ihre Leistung und ihren konstant hohen Rückhalt. Diese für Anwendungen im Brackwasser optimierten Elemente der Marke Lewabrane zeichnen sich durch einen besonders niedrigen Energieverbrauch und eine hohe Beständigkeit gegen Ablagerungen aus.

Köln – Der Zellstoffhersteller hatte vor einem Jahr ein Projekt gestartet, um die neu entwickelten Membranelemente der Reihe Lewabrane ASD von Lanxess zu testen. Dazu wurden in einem Druckrohr konventionelle Umkehrosmose (UO)-Elemente mit einem Standard-Feedspacer sowie FR-Elemente mit dem neuartigen, von Lanxess entwickelten ASD-Spacer parallel installiert. Letztere haben ein spezielles „Netz“, das Biowachstum und Partikelablagerungen durch die Minimierung von Totzonen reduziert. Das Netz hat abwechselnd dünne und dicke Filamente (alternating strand design) und wird daher ASD-Spacer genannt.

Während ihrer Laufzeit zeigten die UO-Elemente bei der Wasseraufbereitung eine gute Leistung und überzeugten durch ihren konstant hohen Rückhalt. Dieser wirkt sich positiv auf die Standzeit des Mischbettes und den Chemikalienbedarf für die Regenerierung der Ionenaustauscher aus. Nach einen Jahr wurden die Elemente deinstalliert und zur „Autopsie“ in das anwendungstechnische Labor gebracht, das Lanxess am Standort Bitterfeld betreibt. Im Vergleich zu einem Standardelement nahm bei den ASD-Typen der Druckverlust entlang des Elements kaum zu, was ein Indiz für weniger Verblockung durch Ablagerungen oder Biowachstum ist.

Produktivität verbessert

Neben dem Fouling-resistenten Typ Lewabrane B400 FR ASD, der bei dem Zellstoffhersteller getestet wurde, bietet das Spezialchemie-Unternehmen mit Lewabrane B400 LE ASD ein weiteres Produkt an, dessen Produktivität durch den innovativen Feedspacer um vier Prozent verbessert wurde. Dies bedeutet für den Anwender eine mögliche Energieeinsparung im gleichen Prozentbereich.

Dass UO-Elemente mit ASD-Feedspacern im Vergleich zu Standardtypen tatsächlich eine höhere Leistung besitzen, ließen bereits CFD-Simulationsrechnungen (computational fluid dynamics, numerische Strömungsmechanik) erwarten. Zusätzlich verringert sich die Tendenz zur Bildung von Ablagerungen im Element. „Wie berechnet, sinkt der Energiebedarf beim Einsatz der neuen Elemente und es verlängern sich gleichzeitig die Standzeiten“, resümiert Jens Lipnizki, Leiter Technical Marketing Membrane im Geschäftsbereich Liquid Purification Technologies (LPT) bei Lanxess.

Wasseraufbereitungstechnologien für die Zellstoffherstellung

Die Zellstoff Stendal, ein Unternehmen der amerikanisch-kanadischen Mercer International Group, ist Zentraleuropas modernster und größter Hersteller von NBSK (Northern Bleached Softwood Kraft) Marktzellstoff. Aufgrund seiner sehr guten Eigenschaften, vor allem der hohen Reißfestigkeit und des hohen Weißgrades, werden diese Zellstoffe beispielsweise für hochwertige Druck- und Kopierpapiere, Tapetenrohpapiere, für Hygienepapiere wie Taschentücher oder Küchenrollen, für Filterpapiere sowie eine Reihe von Spezialpapieren wie Silikonrohpapier eingesetzt.

Holzbestandteile wie beispielsweise Rinde und Lignin, die nicht der Zellstoffproduktion dienen, werden in Dampfkesselanlagen verbrannt. So wird durch Kraft-Wärme-Kopplung Energie gewonnen, die in Form von Wärme als Prozessdampf bzw. elektrischem Strom eingesetzt wird. Das im nördlichen Sachsen-Anhalt gelegene Werk erzeugt Strom zur Deckung seines gesamten Bedarfs selbst und speist darüber hinaus einen großen Teil der erzeugten erneuerbaren elektrischen Energie in das öffentliche Stromnetz ein.

Für die Produktion von Zellstoff sind in Arneburg täglich über 50.000 m3 Wasser erforderlich, die durch Umkehrosmose und Ionenaustauscher entsprechend aufbereitet werden. Im Multistep-Verfahren kommen die Typen Lewatit Monoplus S100 und Lewatit Monoplus M600 zum Einsatz, im Mischbett Lewatit Monoplus SP112 H und Lewatit Monoplus MP500.

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