ZERMEG II – Zero emission retrofitting method ... - Fabrik der Zukunft

9.4.13.6 UltrafiltrationDie Membranen für UF-Anlagen weisen zumeist einen Porendurchmesser von einigen nm bis100 nm auf. Die Trennleistung wird einerseits durch die Porengröße bestimmt und hängtandererseits von der Molekülgeometrie und Molmasse des abzutrennenden Stoffes ab. Dieabgetrennten Komponenten werden mittels konvektivem viskosen Fluss durch die Porentransportiert.Als Materialien für die Membranen stehen PS, PVDF, PAN, CA, Polyimide, PA,Polyetheretherketon als organische oder anorganische, keramische Werkstoffe, wie z.B.Al2O3 oder ZrO2 zur Verfügung. Der Betriebsdruck beträgt im Normalfall 1 – 10 bar,osmotische Drücke sind bei UF-Anlagen zu vernachlässigen. Die Charakterisierung erfolgt mitHilfe des molekularen Trennschnitts und der Wasserpermeabilität unter Angabe derverwendeten Testsubstanz und der Testbedingungen.Typische Anwendungsgebiete finden sich in der Abwasseraufbereitung, Lackrückgewinnung,der Aufarbeitung von Molke, Stärke und Proteinen und in der pharmazeutischen Industrie.In 40 wird ein Verfahren zur Reinigung sämtlicher Prozesslösungen mittels Ultrafiltrationbeschrieben.9.4.13.7 Anwendungsbeispiel: Ultrafiltration zur Reinigung vonKühlflüssigkeit der metallverarbeitenden Industrie: 41Ausgangsprodukt war ein Strom von 151 m³ pro Monat mit 5 - 6 % Öl. Durch den Einsatzeiner Spiral Membran „Membrex ESP“ konnte der Volumenstrom auf 15 – 23 m³ reduziertwerden. Das Permeat wurde auf eine Endkonzentration von 75 – 10 ppm gereinigt,wohingegen das Retentat auf 30 – 50 % aufkonzentriert werden konnte.Die Kosten für die Entsorgung fielen von 264 US $/m³ auf 3,2 US $/m³, inkludiert sind dieKosten für Ersatzmembranen, Vorfiltration, Membran Reinigungschemikalien, Strom undArbeit.Der Nettogewinn pro Jahr betrug 430.000 US $ 42 . Die Amortisationszeit betrug 3 Monate.9.4.13.8 UmkehrosmoseEs handelt sich bei der Umkehrosmose (engl. Reverse osmosis, kurz RO) um eineAnwendung, welche genutzt werden kann um selbst 1-wertige Ionen sicher abtrennen zukönnen. Es muss dabei ein Betriebsdruck überwunden werden, welcher dem osmotischenDruck entspricht. Es kommen ausschließlich nicht-poröse Membranen oder sogenannteLösungs- /Diffusionsmembranen (LDM) zum Einsatz.Die Angabe der Salzkonzentration sowie des Betriebsdrucks und der Temperatur definierendas Rückhaltevermögen der Membran, welches bei 1-wertigen Ionen bei über 98 % liegt.Aromatische Polyamide haben als Werkstoffe die früher verwendeten Cellulose-Ester, wieCellulose-di und tri-Acetate, abgelöst. Eine andere Gruppe von Werkstoffen bildenPolybenzimidazole, Polyimidhydrazide und Polyimide, die in einem großen pH-Bereich als40 http://www.ligacon.ch/vorbehandlung.htm41 M. Cheryan, Membrane processing of oily streams. Wastewater treatment and waste reduction. Journal of Membrane Science,199842 P.M. Rolchigo, Company bulletins, Membrex, Fairfield, NJ, 1995ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFFEndbericht ZERMEG IISeite 87