Innovative Umkehrosmose-Elemente zur Reduzierung von Biofouling

#Umkehrosmose #Fouling
Der Vergleich der Membranoberflächen zeigt im Falle des ASD-Spacers deutlich weniger Fouling als mit dem Standard-Spacer
Vergleich der unterschiedlichen Spacer-Geometrien von Umkehrosmose-Elementen (oben) und der entsprechenden Fouling-Ablagerungen auf den Membranen (unten). Bildnachweis: LANXESS

Durch ein innovatives Spacer- Design wird die Anzahl der Zonen mit geringer Überströmung reduziert und damit die Möglichkeit von Biofouling. Dies wurde in einem Vergleichstest in einer Pilotanlage bestätigt.

Eine elegante Methode, um das Biofouling auf Umkehrosmose-Membranen zu reduzieren, besteht darin, die Ansiedlung von Bakterien im Wickelmodul zu verhindern, indem Räume mit langsamer Überströmung minimiert werden. Dazu wurde ein neues Feedspacer-Design (ASD-Spacer, engl. Alternating Strand Design) im direkten Vergleich mit einem Standardspacer getestet. Die beiden Druckrohre der Testanlange wurden mit Elementen des Typs Lewabrane®B085 ULP 4040 (ULP =Ultra Low Pressure) bestückt, wobei in einem der ASD-Spacer zum Einsatz kam. Der Feedspacer ist ein entscheidender Bestandteil eines Wickelelements, da er die Höhe des Feedkanals und die Strömung beeinflusst. Der neue Feedspacer hat im Vergleich zum Standardspacer unterschiedliche Faden-bzw. Filamenthöhen, d.h. dicke und dünne Filamente wechseln sich ab. So können Feedkanalhöhe definiert und gleichzeitig mit dünneren Filamenten ausreichend starke Turbulenzen generiert werden, um die Konzentrationspolarisation auf der Membranoberfläche gering zu halten. Während der fast 200 Versuchstage wurden die Elemente unterschiedlichen Temperaturen und Wasserqualitäten ausgesetzt. Die mit ASD-Elementen bestückte Versuchsstraße zeigte während des gesamten Versuchszeitraums einen geringeren Druckverlust. Nach Ablauf der Versuchsperiode wurden die Elemente deinstalliert und geöffnet, um die Art und Stärke des Foulings festzustellen. Hierbei wurde deutlich, dass das Fouling in den Elementen mit dem ASD-Spacer im Vergleich zu denen mit dem Standardspacer zu 40 % geringer ausfiel. Es konnte somit unter realen Bedingungen belegt werden, dass der innovativer ASD-Spacer dazu beitragen kann, den Umkehrosmose-Prozess zu optimieren.

Wasser­ressource: Abwasser, Aufbereitetes Wasser
Produkttyp:
  • Technologien & Verfahren
TRL: 9
    TRL (Technology Readiness Level)
  • TRL 1 - Grundprinzipien beobachtet
  • TRL 2 - Technologiekonzept formuliert
  • TRL 3 - Experimenteller Nachweis des Konzepts
  • TRL 4 - Technologie im Labor überprüft
  • TRL 5 - Technologie in relevanter Umgebung überprüft (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 6 - Technologie in relevanter Umgebung getestet (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 7 - Test eines System-Prototyps im realen Einsatz
  • TRL 8 - System ist komplett und qualifiziert
  • TRL 9 - System funktioniert in operationeller Umgebung (bei Schlüsseltechnologien oder Raumfahrt wettbewerbsfähige Fertigung)
Anwendungs­sektor: Industrie, Landwirtschaft, Städte und Kommunen
Fördermaßnahme: WavE
Projekt: MULTI-ReUse

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