Wasseraufbereitung: Umkehrosmose-Elemente Lanxess erhöht Standzeiten durch neue Umkehrosmose-Elemente

Redakteur: Wolfgang Ernhofer

Der Spezialchemiekonzern Lanxess bringt neu entwickelte Umkehrosmose-Elemente auf den Markt. Anlässlich der diesjährigen Membrane Technology Conference & Exposition der US-amerikanischen Fachverbände AMTA und AWWA (American Membrane Technology Association, American Water Works Association) präsentiert das Unternehmen verbesserte Umkehrosmose (UO)-Elemente.

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Für die neuartigen Feedspacer – die als multifunktionale Abstandshalter dienen – werden unterschiedlich dicke Filamente verwendet. Sie schaffen Raum für das strömende Wasser zwischen den Membranflächen, stützen dabei die Membran und bewirken außerdem eine turbulente Wasserströmung.
Für die neuartigen Feedspacer – die als multifunktionale Abstandshalter dienen – werden unterschiedlich dicke Filamente verwendet. Sie schaffen Raum für das strömende Wasser zwischen den Membranflächen, stützen dabei die Membran und bewirken außerdem eine turbulente Wasserströmung.
(Bild: Lanxess / Thorsten Martin, all rights reserved, Urh.-Nr.: 1910742)

Köln – „Es ist uns gelungen, einen neuartigen Feedspacer, der im Elementaufbau verwendet wird, in kurzer Zeit bis zur Marktreife zu bringen. Dieser sorgt für optimierte Fließeigenschaften im UO-Element und damit für einen geringeren Energieverbrauch. In Kombination mit der bewährten Umkehrosmose-Membran der Marke Lewabrane ergeben sich leistungsstarke Produkte für zahlreiche Anwendungen“, erklärt Dr. Carsten Schellenberg, verantwortlich für Forschung und Entwicklung im Bitterfelder Membranbetrieb des Geschäftsbereichs Liquid Purification Technologies (LPT).

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Zunächst werden mit Lewabrane B400 LE ASD und Lewabrane B400 FR ASD zwei neue Produkte angeboten. Diese für Anwendungen im Brackwasser optimierten Elemente mit Standardgeometrie (Länge 40 Zoll, Durchmesser 8 Zoll) zeichnen sich durch besonders niedrigen Energieverbrauch (LE – Low Energy) beziehungsweise hohe Beständigkeit gegen Ablagerungen (FR – Fouling Resistant) aus, so das Unternehmen.

Erfolgreiche Entwicklungspartnerschaft

Die neuen Typen wurden im Rahmen eines Gemeinschaftsprojekts mit regionalen und internationalen Partnern entwickelt. Die in den Membranelementen eingesetzten Feedspacer sind multifunktionale Abstandhalter. Sie schaffen Raum für das strömende Wasser zwischen den Membranflächen, stützen dabei die Membran und bewirken außerdem eine turbulente Wasserströmung. Letztere hilft einerseits, die Salzkonzentration an der Membranoberfläche und damit die Konzentrationspolarisation zu senken, führt andererseits jedoch zu einem erhöhten Druckverlust im Vergleich zu einer zum Beispiel laminaren Strömung.

Das optimale Design der Feedspacer hat deshalb wesentliche Bedeutung für das Eigenschaftsprofil der Elemente. Für die neuartigen Feedspacer werden unterschiedlich dicke Filamente verwendet. Diesem „Alternating Strand Design“ (ASD) verdankt die neue Produktreihe auch ihre Typbezeichnungen.

Geringerer Energieverbrauch, höhere Standzeiten

Dass UO-Elemente mit ASD-Feedspacern tatsächlich eine höhere Leistung besitzen, ließen bereits CFD-Simulationsrechnungen (computational fluid dynamics, numerische Strömungsmechanik) erwarten. Tests an Prototypen, die später im Rahmen des Projekts hergestellt wurden, bestätigten diese Berechnungen.

Dabei werde im Vergleich zu Standardtypen und anderen Produkten ein signifikant niedrigerer Druckabfall nachgewiesen. Zusätzlich konnte die Tendenz zur Bildung von Ablagerungen im Element verringert werden. „Wir erwarten, dass der Energiebedarf beim Einsatz der neuen Elemente sinken wird und sich gleichzeitig die Standzeiten verlängern“, fasst Schellenberg die Ergebnisse zusammen.

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Details dieser Ergebnisse sind auf dem Poster „Novel Feed Spacer Design for RO Elements with Enhanced Performance for Waste Water Treatment“ von Carsten Schellenberg, Julien Ogier und Stefan Lehmann zusammengestellt, das im Rahmen der AMTA/AWWA-Konferenz präsentiert wird. Am Beispiel der Abwasseraufbereitung wird dort eine Betriebskostenkalkulation vorgestellt, aus der das erhebliche Einsparpotenzial beim Einsatz der ASD-Elemente ersichtlich ist.

Erfahrung in den Bereichen Umkehrosmose und Ionenaustausch

Lanxess bietet Anwendern ein breites Produktspektrum und umfassende Erfahrung für zwei wesentliche Bereiche der Wasseraufbereitung: Membrantechnologie und Ionenaustausch. Ionenaustauscherharze aus dem umfassenden Produktsortiment Lewatit sind bereits seit mehr als 75 Jahren im Einsatz.

Nicht nur die Auslegung, sondern auch eine detaillierte und zuverlässige Abschätzung der Investitions- und Betriebskosten – sogar von kombinierten Umkehrosmose-Ionenaustausch-Systemen zur Wasseraufbereitung – erlaubt die eigens entwickelte Software Lewa Plus. „All unser Wissen und die Erfahrung rund um Lewabrane und Lewatit sowie Technologie- und Anwendungs-Knowhow in Membrantechnologie und Ionenaustausch fließen kontinuierlich in unsere integrierte Auslegungssoftware Lewa Plus ein“, betont Schellenberg.

Lanxess stellt auch auf der Umwelttechnologiemesse Ifat in München aus. Finden Sie weitere Innovationen, die auf der Ifat präsentiert werden in unserem Übersichtsartikel: Ifat 2016 in München: Wasser/Abwasser – Entdecken Sie neue Umwelttechnologien auf der ausgebuchten Ifat

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