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

stabil angesehen werden können. Kompositmembranen, bestehend aus verschiedenenPolymerschichten, finden heute immer stärkere Anwendungen. Sie besitzen oft fehlerfreieBeschichtungen, da bei ihnen die oberste Schicht durch Grenzflächenpolymerisation gebildetwird.Der Druckbereich für RO-Anwendungen liegt gewöhnlich zwischen 15 – 80 bar,Hochdruckanwendungen liegen über 100 bar. Fälle von einem Betriebsdruck von 200 barund mehr sind in speziellen Gebieten keine Seltenheit.Der erzielbare hohe Reinheitsgrad gibt Anwendungsfälle in der Meerwasserentsalzung oderder Herstellung von ultrareinem Wasser vor. Weiters findet sie Anwendung in derKonzentrierung von Molke, Säften und Zuckerlösungen oder Wasser in den BereichenLebensmittel, Pharma und Abwasserreinigung.Polymer-basierte Membranen nutzen sich mit der Zeit ab. Es besteht auch Foulinggefahrdurch die Wasserhärte und suspendierte Feststoffe im Zulauf sowie Fällungsprodukte.Vorfiltration kann teilweise abhelfen. Oxidierende Chemikalien und pH-Wechsel können dieMembranen schädigen. Der hohe Druck, der notwendig ist um den osmotischen Druck zuüberwinden, schränkt die Brauchbarkeit der Technologie in der Praxis auf Lösungen mitKonzentrationen unter 5000 ppm ein.9.4.13.9 Dialyse 43Die Dialyse oder, um sie von der Elektrodialyse zu unterschieden, Diffusionsdialyse bedientsich einer Membran, die entweder nur für Kationen oder nur für Anionen durchlässig ist. DieTrennung erfolgt durch osmotischen Druck bzw. künstliche Druckbeaufschlagung. Es kommtzur Abtrennung von Metallionen aus Säuren oder Basen. Eine Vorfiltration ist normalerweisenotwendig.Die Diffusionsdialyse wird in den letzten Jahren verstärkt zur Regeneration von verbrauchtenBeizbädern in der Oberflächentechnik eingesetzt. Sie ersetzt den Retardationsprozess - einIonenaustauschverfahren - dort, wo dieser aufgrund hoher Säureverluste und ungenügenderTrennschärfe gegenüber den Metallsalzen unwirtschaftlich wird. BeimDiffusionsdialyseprozess werden spezielle Anionenaustauschermembranen benutzt, die - ineinem Membranstapel eingebaut - zwei verschiedene Flüssigkeiten trennen: die verbrauchteSäure und Wasser, die im Gegenstrom an den Membranen vorbeigeführt werden.Das Konzentrationsgefälle zwischen den beiden Lösungen ist die treibende Kraft desProzesses. Die Membranen, die in ihrer Polymerstruktur positive Oberflächenladungenbesitzen, ermöglichen die Diffusion von Säure durch die Membran, während die Metalleaufgrund ihrer positiven Ladungen zurückgehalten werden. Das Wasser nimmt diedurchdiffundierte freie Säure auf und wird als Diffusat wieder dem Beizprozess zugeführt.Der andere Teilstrom, das Dialysat, wird meist in die Neutralisation abgeleitet. In bestimmtenFällen kann auch dieser Teilstrom weiter aufbereitet werden.Die Dialyse wird häufig zur Regeneration von Beizlösungen eingesetzt. In den Dialysezellensind die zu reinigende Rohsäure und entmineralisiertes Wasser durchAnionenaustauschermembranen voneinander getrennt. Die in der Rohsäure enthalteneMineralsäure diffundiert relativ leicht durch die Membran hindurch, während die Metallsalzeüberwiegend zurückgehalten werden. Um die Membranen vor mechanischer Verblockung zuschützen, muss die Beizsäure vor Einsatz in der Dialyse einer Vorfiltration unterzogen43 http://www.deukum.de/downloads/ddbeizen.htmZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFFEndbericht ZERMEG IISeite 88