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Membranentgasung

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Zusammenfassung:

Membranentgasung ist ein Membranverfahren zur Entfernung gelöster Gase aus Flüssigkeiten, in der Wasseraufbereitung insbesondere zur Entfernung von Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Sauerstoff (O₂) aus Wasser.

Ein Membrankontaktor ist ein Apparat zur Membranentgasung, im wesentlichen bestehend aus einem äußeren Druckbehälter und innenliegenden Hohlfasermembranen. Flüssigkeit durchströmt den Druckbehälter und umströmt dabei die Außenflächen der Hohlfasermodule. Die Hohlfasermodule werden je nach Anlagenausführung und Betriebsweise entweder von einem Stripgas durchströmt, oder mit Vakuumpumpen evakuiert. Dabei diffundiert das zu entfernende Gas aus der Flüssigkeit durch die Hohlfasermodule und wird mit dem Stripgas ausgetragen bzw. durch die Vakuumpumpen evakuiert.

Membranentgasung ist ein kontinuierlich ablaufender Prozess. Während des Betriebs fällt diskontinuierlich eine kleine Menge Abwasser auf der Gasseite an, zuzüglich eines eventuellen Kühlwasserbedarfs für die Vakuumpumpen.

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Ausführungsbeispiel:

Membranentgasungsanlage zur Entfernung von CO₂ aus Wasser, kombinierter Luft-Vakuum-Betrieb, zweistraßig, mit zwei hintereinander geschalteten Membrankontaktoren je Straße.

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Häufige Anwendungen:

• Entfernung von CO₂ aus →Umkehrosmose-Permeat, z.B. einer →EDI-Anlage zur Vollentsalzung vorgeschaltet.
• Entfernung von CO₂ aus entbastem Wasser, z.B. alternativ zum CO₂-Riesler zwischen die Kationen- und Anionentauscherstufe einer →Vollentsalzungsanlage geschaltet.

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Technische Daten:

Volumenstrom entgastes Wasser		Liefermöglichkeit von ca. 0,5 bis 150 m³/h je Straße
Anzahl der Straßen		üblicherweise 1x 100% oder 2x 50%
Qualität entgastes Wasser		freie Kohlensäure	< 5 ... 10 mg/L CO2, abhängig von den Prozessbedingungen
		Sauerstoff	abhängig von der Anlagenausführung und den Prozessbedingungen
Differenzdruck bei Nenndurchsatz		ca. 0,2 ... 0,5 bar
Betriebsdruck, absolut		• ≤ 7 bar auf der Flüssigseite • ca. 75 mbar auf der Gasseite, zur CO2-Entfernung
Betriebstemperatur		5 ... 30 °C
Stripgas		• Umgebungsluft oder Druckluft, zur CO2-Entfernung • Stickstoff, zur Sauerstoffentfernung
Stripgasverbrauch		abhängig von der Anlagenausführung und den Prozessbedingungen
Abwasseranfall		ca. 0,5 ... 2,5 L/Tag, zzgl. eventuellem Kühlwasser für die Vakuumpumpen
empfohlene Rohwasserqualität		Trübung	< 0,5 NTU
		Schwebstoffe	< 1 mg/L
		Silt Density Index (SDI15 min)	< 3 %/min
		Summe Erdalkalien (Härte)	< 0,1 mmol/L
		Eisen	< 0,3 mg/L Fe
		freies Chlor	< 0,5 mg/L Cl2
		Tenside	nicht nachweisbar
		organische Kohlenstoffverbindungen (TOC)	< 1 ... 3 mg/L C
		Öle, Fette	< 0,5 mg/L
Gesamtlebensdauer der Membrankontaktoren		üblicherweise ca. 3 ... 5 Jahre
Werkstoffoptionen		Membrankontaktor	• Polypropylen (PP) • nichtrostender Stahl (1.4404)
		Vakuumpumpe	• nichtrostender Stahl (z.B. 1.4301, 1.4408)
		Rohrleitungen	• Polyvinylchlorid (PVC) • Polypropylen (PP) • Polyvinylidenfluorid (PVDF) • nichtrostender Stahl (z.B. 1.4541, 1.4571)
		Armaturen	• Polyvinylchlorid (PVC) • Polypropylen (PP) • Polyvinylidenfluorid (PVDF) • nichtrostender Stahl (z.B. 1.4401, 1.4408)
		Dichtungen	• Etyhlen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) • Polytetrafluorethylen (PTFE)
Automatisierungsoptionen		Betrieb, An- und Abfahren	• vollautomatisch, mit Schalttechnik • vollautomatisch, mit SPS

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Downloads:

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