Umkehrosmose Anordnung
Die Lösung einer Trennaufgabe erfordert meist den Einsatz mehrerer Module. Häufig müssen auch mehrstufige Anlagen konzipiert werden, um geforderte Produktqualitäten oder Ausbeuten zu erreichen.
Die einfachste Verschaltung von Membranmodulen besteht aus zwei Einheiten, die in drei Arten angeordnet werden können:
1.Verwendung des Permeats des ersten Moduls als Zulauf des zweiten Moduls.
2.Verwendung des Konzentrats des ersten Moduls als Zulauf des zweiten Moduls.
3.Aufteilung des Zulaufs auf zwei parallele Module.
In einem einstufigen RO-System tritt das Speisewasser in das RO-Modul ein und verlässt es entweder als Konzentrat- oder Permeatwasser.
Abb 1 – Ein einfaches RO system ist einstufig, engl. 1-pass, aber auch 1-stage
Hierzu gibt es Begriffe, die häufig verwechselt werden, insbesondere wenn man diese auch noch aus dem Englischen ins Deutsche übersetzen will. Hier wird von 'stages' und 'pass' gesprochen. Im Deutschen kann beides als Stufe übersetzt werden, beinhaltet hier jedoch grundsätzlich verschiedene Anordnungen. Gehen wir darum noch einmal auf oben genannte Schaltungen ein.
1.Verwendung des Permeats des ersten Moduls als Zulauf des zweiten Moduls.
Im Prinzip handelt es sich hierbei um zwei komplette RO Anlagen die hintereinander arbeiten. Das Produkt einer Anlage wird zum Speisewasser für die zweite Anlage. Im Deutschen spricht man hier von 2 Stufen, im Englischen 'of a 2 pass system'. (siehe auch die engl. Version dieser Webseite, die die Begriffe 'stages vs pass' erläutert)
2.Verwendung des Konzentrats des ersten Moduls als Zulauf des zweiten Moduls.
3.Aufteilung des Zulaufs auf zwei parallele Module.
Bei den Schaltungen 2 und 3 handelt es sich also um die Modulanordnung innerhalb einer Stufe, bzw. einer RO Anlage (Ausnahme: Mehrere parallel laufende RO Anlagen wären bei Punkt 3 denkbar).
Hierbei wird unterschieden in Parallelschaltung (Punkt 3) und Reihenschaltung (Punkt 2), und zwar der Druckgehäuse und nicht der einzelnen Module. Ein Druckgehäuse kann 1-7 Membranen in Serie enthalten. Bei mehreren Membranelementen wird oft eine Kombination aus Parallelschaltung und Reihenschaltung verwendet. Dies hat mit den hydraulischen Eigenschaften, den Drücken und Flüssen pro Modul und deren Grenzwerten zu tun.
In Deutschen hat die Anordnung der Module in der RO Anlage keinen eigenen Namen. Im Englischen spricht man im Fall von Punkt 2, also der Verwendung des Konzentrates des ersten Druckgehäuses als Zulauf des zweiten Druckgehäuses, von 'stages'.
Der Begriff 'stages' macht hierbei durchaus Sinn. Es gibt oft 2 oder 3 von diesen 'stages' in einem Niedrigbrackwassersystem. Das Permeat wird dann von allen Druckgehäusen entnommen und gesammelt, daher ist das Speisewasser für die zweite 'stage' auch konzentrierter und der Volumenstrom geringer.
Es entsteht dadurch eine Tannenbaum-artige Struktur der Anordnung mit mehr Druckgehäusen in parallel beim Eintritt und weniger Druckgehäusen am Ende der Anlage. (siehe auch Abb. 2) Ein System mit einer Kombination aus Parallel- und Reihenschaltung führt zu wesentlich höheren Ausbeuten einer RO-Anlage.
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Abb 2 – Tannenbaumstruktur, engl. '2 stage RO system'
Eine Meerwasseraufbereitungsanlage besteht oft aus mehreren parallel angeordneten Druckgehäusen mit 6 oder 7 Elementen. Das Konzentrat der Meerwasseranlagen ist zu konzentriert, um es in nachfolgende Druckgehäuse zu speisen.
Eine zweistufige RO-Anlage kommt dann zum Einsatz, wenn die Permeaqualität noch nicht der gewünschten Produktqualität entspricht und ein weiteres mal aufbereitet werden muss. Die zweite Stufe erhält wesentlich sauberes Speisewasser und hat darum eine längere Lebenszeit und weniger Wartung nötig.
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Abb 3 – 1-stufiges RO system, engl. 'single pass RO'
Lenntech entwirft ihre komplette RO Wasseraufbereitungsanlage gemäss Ihrer Zulaufqualität und Ihrer Produktanforderungen. Die Anordnung der Module innerhalb eines Systems oder über zwei oder mehr Systeme wird je nach Anforderungen ausgewählt und besprochen.
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