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Wasseraufbereitung

Membrantechnologien in der Prozesswasser- und Abwasseraufbereitung

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Pumpen und Systeme für Membranverfahren

Pumpen-Hersteller wie Xylem, Ebara, Sihi, Edur, KSB, Grundfos, Lowara und Wilo lieben die Membran-Technologie, nutzt die Mehrzahl dieser Verfahren doch als Triebkraft eine mehr oder weniger hohe Druckdifferenz – und dazu braucht es Pumpen.

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Welche Anforderungen stellen Anlagenbauer und Betreiber an solche Pumpen? Pumpen für die Membranfiltration müssen in der Regel korrosionsbeständig sein, sodass Grauguss als Material z.B. nicht in Frage kommt. Der Gehalt an Chlorid im Wasser ist nicht der einzige bestimmende Faktor für die Materialauswahl.

Ebenso entscheidend ist der Umstand, dass zur Reinigung der Membranen unter Umständen aggressive Medien zum Einsatz kommen (Säuren, Laugen). Deshalb müssen die Pumpen entweder aus Verbundwerkstoffen oder aus Edelstahl gefertigt werden. Als Pumpenmaterial für stark chloridhaltige Medien wird rostfreier Stahl (1.4539) verwendet, aber auch Aluminiumbronze, Nickellegierungen (z.B. Hastelloy) und Titan sind sehr gut für solche Medien geeignet.

Nicht allein im Hinblick auf die Betriebskosten (Energieeffizienz), sondern auch aufgrund verfahrenstechnischer Überlegungen sollten die in Membrananlagen eingesetzten Pumpen drehzahlregelbar sein: Nur eine drehzahlregelbare Pumpe kann von sich aus auf den natürlichen Prozessablauf in einer solchen Anlage reagieren: Denn mit der Zeit setzt sich die Membran an der Oberfläche zu und der für einen gewünschten Permeat-Durchsatz erforderliche Druck wächst. Die elektronisch regelbare Pumpe passt sich automatisch auf die veränderten Druckverhältnisse an: Ein Sensor misst den Permeat-Volumenstrom; auf Basis dieser Daten wird der Frequenzumformer des Pumpenmotors geregelt und so der erforderliche Druck an der Membran aufrechterhalten.

Besonders wichtig beim Einsatz solcher Pumpen in Membrananlagen: Drehzahlverstellbare Antriebe vermindern Druckstöße und schonen auf diese Weise die empfindlichen Membranen.

Fazit

Für die Wasserwirtschaft sind Membranverfahren vielfach zum Standard gereift: Der besondere Vorteil ist, dass sie als physikalische Systeme in aller Regel energetisch günstiger sind als thermische Trennverfahren (Destillation, Sublimation, Kristallisation). Zudem lassen sich Membrananlagen modular aufbauen; das macht sie flexibel.

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