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Ultrafiltration

Membrantechnologie

Ultrafiltration wird zur Separation suspendierter Feststoffe, Kolloiden, Bacterien und Viren verwendet. Diese Technik verwendet Membranen mit Porengrößen zwischen 1-100nm.

TECHNIK MWCO* (Da)
Microflitration >105
Ultrafiltration 103-105
Nanofiltration 102-104
Umkehrosmose 102

* MWCO = molecular weight cut-off

0,001                           0,01                         0,1

µm

OSMOSE INVERSE ULTRAFILTRATION

NANOFILTRATION MICROFILTRATION

 

Es gibt 4 verschiedene Membrangeometrien:

  • Spiralwickelmodule: Bei diesem Typ wird die Oberfläche bei geringstem Platzbedarf maximiert. Aufgrund des Herstellungsprozesses sind diese billiger und empfindlicher gegenüber Verschmutzungen. Sie bestehen aus aufeinanderfolgenden Schichten, die wie ein Briefumschlag um einen Stahlkern gewickelt werden.

  • Flachmembran: Wird normalerweise bei schlechter Wasserqualität verwendet. Diese werden als ein Stapel Membranen mit einem Stützrahmen verwendet.

  • Röhrenmembran: Werden generell für viskose Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten mit schlechter Qualität verwendet. Die Module erfordern keine Vorbehandlung des Wassers. Wenn das Wasser die Membran durchströmt wird das Permeat im Röhrengehäuse gesammelt.
    Der größte Nachteil ist, dass das System einen hohen Platzbedarf sowie hohe Kosten pro installiertem m2 aufweist. Der Durchmesser der Röhren ist im allgemeinen zwischen 4 und 25mm.

  • Hohlfasermembran: Diese Module beinhalten mehrere kleine (0.6 bis 2 mm Durchmesser) Röhren oder Hohlfasern. Wenn das Speisewasser durch die offenen Innenteile der Fasern fließt, wird das Permeat in der As the feed solution flows through the open cores of the fibers, the permeate is collected in der Kartusche gesammelt, welche die Fasern umgibt. Die Separation kann auf zwei Wegen erfolgen, entweder "von-innen-nach-außen" oder von "außen-nach-innen".

Vergleich zwischen den unterschiedlichen Geometrie-Typen (Quelle: Water Treatment Handbook, Degrémont Suez, 7th edition):

Röhren Hohlfaser Flach Spiralwickel
Umkehrosmose, Nanofiltration yes yes yes >95%
Ultrafiltration, Mikrofiltration yes >95% yes yes
Reinigung einfach + +++ - +
Vorbehandlung erforderlich +++ + + -
Ausbeute + +++ + ++
Modulgröße - ++ + ++
Kosten pro m2 - +++ + +++

-: Nachteil

+++: offensichtlicher Vorteil

Es gibt zwei Konfigurationen für Ultrafiltrationsmodule:

  • Drucksystem oder Druckrohr-Konfiguration

  • Tauchsystem

 







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