Membranprozesse

Unter Membranprozessen werden folgende Verfahren zusammengefasst:

  • Mikrofiltration (MF) 
  • Ultrafiltration (UF)
  • Nanofiltration (NF)
  • Umkehrosmose (RO)

Mikro- und Ultrafiltrationsmembranen sind rein mechanisch wirkende "Feinsiebe". Diese Feinsiebe bestehen aus porösen, künstlich hergestellten Folien - sog. Membranen - mit jeweils exakt definierten Porendurchmessern. Die Trennschichten werden auf sogenanntes Trägermaterial aufgebracht. Als Trägermaterial kommen Polymere oder Keramik zum Einsatz. Membranfiltrationstechniken werden für die unterschiedlichsten Anwendungen im Bereich der Wasseraufbereitung - oft in Kombination mit klassischen Verfahren - eingesetzt.

Bei der Nanofiltration und Umkehrosmose werden dichte, diffussionsoffene Membranen eingesetzt. Bei diesen Prozessen erfolgt der Trennvorgang durch Diffussion durch die Membrane hindurch. Triebkraft ist in allen Fällen der Differenzdruck. Während bei der Mikro- und Ultrafiltration Differenzdrücke bis zu 2 bar erforderlich sind, erfordert die Niederdruck-Nanofiltration Differenzdrücke bis zu 8 bar und die Umkehrosmose bis zu 60 bar.

 

Im Weiteren werden auf dieser Seite nur die Mikrofiltration und die Ultrafiltration behandelt.

 

Trenngrenzen

Mikro- und Ultrafiltration

Die Porendurchmesser definieren den Membrantyp und stehen in direktem Zusammenhang mit den Abscheideraten: Alle Stoffe, die kleiner als die Poren sind, können die Membran passieren, größere werden zurückgehalten.

Membranaufbau

Die eigentliche wirksame Membranschicht ist hauchdünn und sitzt an der dem Rohwasser zugewandten Seite.
Der allergrößte Teil einer Membrane ist der Trägerwerkstoff, der für den mechanischen Aufbau und die Festigkeit erforderlich ist. Wichtig für die Funktion einer Membran ist, dass die Poren in Richtung Reinwasser größer werden. Ansonsten besteht die Gefahr der dauerhaften Verblockung.

Membranaufbau
Prinzipieller Aufbau einer Membrane

Werkstoffe

Aktuelle Membranen bestehen aus Kunststoffen (z.B. Polyethersulfon, PVDF, ...) oder Keramik (Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, ...).
Keramikmembranen sind aufgrund des Herstellungsprozesses teurer als Polymermembranen. Vorteilhaft ist aber die bessere chemische Beständigkeit und auch die erheblich höhere Permeabilität der keramischen Membranen.

Typen

Je nach Verwendung und Aufbau unterscheidet man zwischen:

  • Hohlfasermembranmodulen
  • Spiralmodulen
  • Rohrmodulen
  • Plattenmodulen
  • Kissenmodulen

Eine interessante und vielversprechende Neuentwicklung stellen unsere keramischen Blockmodule dar. Diese werden entweder mit Siliciumcarbid- oder Aluminiumoxidplatten beschickt.

Betriebsweise

Membrananlagen sowie eine eventuell erforderliche Voraufbereitung müssen sorgfältig geplant werden. Die Auswahl der entsprechenden Module sowie die Betriebsweise der Anlage ist grundsätzlich auf die Rohwasserbeschaffenheit abzustimmen.

  • UF-Anlage mit Polymermembran
    UF-Anlage mit Polymermembran
  • UF-Anlage mit Keramikmembran
    UF-Anlage mit Keramikmembran

Wir planen und errichten Anlagen für alle Membranprozesse. Dabei greifen wir auf modernste Erkenntnisse zurück und sehen große Chancen bei der Applikation von Kombinationsverfahren, wie z.B. bei der ozonunterstützten Membranfiltration oder der chemiefreien Regeneration mit Ozon.
Schicken Sie uns Ihre Anforderungen – gerne werden wir auch für Sie tätig.

Informationscenter Wasseraufbereitung
AnsprechpartnerManfred Brugger

Tel. +49 751 6009-47
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