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Die Membranentgasung

gelöste Kohlensäure und Sauerstoff aus Wasser entfernen

 

Die Membranentgasung ist ein spezielles Verfahren, das zur Entfernung von gelöster Kohlensäure oder Sauerstoff in Wasser angewendet wird. Die bei diesem Verfahren verwendeten Anlagen zur Membranentgasung besitzen spezielle Membranen, die für das Wasser selbst undurchlässig sind, dafür aber Gase passieren lassen. Es handelt sich um eine sehr effizient arbeitende, kompakte und zudem völlig wartungsfreie Technologie, die völlig ohne den Einsatz von Chemikalien auskommt. ATN unterstützt Sie bei der Planung, Realisierung und dem Betrieb von Anlagen zur Membranentgasung.
 
 

Die Aufbereitung von Wasser mithilfe der Membranentgasung

In vielen industriellen Bereichen ist es notwendig, Zusatzstoffe wie etwa Kohlendioxid oder Sauerstoff  aus dem Wasser zu entfernen. Als Standardverfahren zum Entfernen dieser Stoffe hat sich die Membranentgasung durchgesetzt. Dank dieses Verfahrens lässt sich die Korrosionsgefahr in Kesseln oder metallenen Rohrleitungen deutlich reduzieren. Die Membranentgasung trägt somit dazu bei, die wertvollen Anlagen zu schützen und deren Lebensdauer zu verlängern.

Darüber hinaus trägt das Reinigungsverfahren dazu bei, die Effizienz von chemischen Prozessen deutlich zu verbessern, beispielsweise während einer Elektrodenionisation (EDI). Die Verfahren zur Membranentgasung bieten Ihnen dabei folgende Vorteile:

  • absolut chemikalienfreier Betrieb möglich
  • kompakte Bauweise
  • geringe Kosten für die Installationen
  • modular aufgebaute Anlagen und dadurch eine hohe Flexibilität für zukünftige Erweiterungen

Spezielle Einbausätze zur Entfernung von Kohlendioxid aus Gewässern können auch dazu beitragen, die Effizienz von Umkehrosmoseanlagen oder EDI-Anlagen (Anlagen für die Elektrodeionisation) wesentlich zu erhöhen, denn eine geringere CO2-Belastung kann auch zu einer Verbesserung der Entfernung von Kieselsäure beitragen.

 
 

Die technischen Vorgänge bei der Membranentgasung

Bei der Membranentgasung handelt es sich um ein spezielles Verfahren, das hauptsächlich zur Entfernung von Gasen wie Kohlendioxid ohne die Verwendung von Chemikalien eingesetzt wird. Die Technik hinter der Membranentgasung basiert auf einer speziellen Hohlfasermembran. Das zur Entgasung eingesetzte Modul besteht aus einem Gehäuse, in dem ein Membranhohlfaserbündel untergebracht ist. Darüber hinaus ist die Anlage mit einem Verteiler für das Wasser sowie einen Gasanschluss ausgestattet.

  1. Zunächst wird das für die Entgasung vorgesehene Wasser auf die Außenseite der Module aus Hohlfasern geleitet.
  2. Auf der Innenseite der Fasern wird entweder ein Vakuum angelegt oder ein Strippgas eingespeist. Dieses Gas wird bei physikalischen Trennverfahren eingesetzt, bei denen bestimmte Anteile in Flüssigkeiten in die Gasphase überführt werden. Die Membrane selbst ist hydrophob, also wasserabweisend. Aus diesem Grunde ist auch ein direkter Kontakt zwischen dem Gas und dem Wasser möglich, ohne dass eine Dispersion stattfindet.
  3. Das aus dem Wasser gelöste Gas wandert also durch die Membrane in die Gasphase und wird durch ein Vakuum oder auch durch das Strippgas kontinuierlich abgezogen, so dass es nicht mehr zurückgelangen kann.

Die Anlage zur Membranentgasung besteht im Wesentlichen aus diesen Komponenten:

  • Gehäuse mit Anschlüssen für das für die Membranentgasung vorgesehene Wasser, das entgaste Wasser und Anschlüssen für das Reinigungsgas beziehungsweise das Vakuum
  • meist mehrere Vorfilter für das Strippgas und die zu entgasende Flüssigkeit
  • Rohrleitungen
  • Messgeräte und Armaturen
  • Vakuumpumpe

Bei der Planung einer Wasseraufbereitungsanlage zur Membranentgasung stehen wir Ihnen gerne mit unserer ganzen Erfahrung und Expertise zur Seite.

 
 
 

Die Membranentgasung und andere Verfahren zur Wasserreinigung

Im Idealfall wird die Membranentgasung zusätzlich beziehungsweise in Kombination mit anderen Aufbereitungsverfahren eingesetzt. So kann die Anlage beispielsweise zwischen einer Umkehrosmose und einer Elektrodeionisation (EDI) positioniert sein. In diesem Falle kann das freie CO2 problemlos die Membranen der Umkehrosmoseanlage passieren.

Außerdem kommt es zu einer Verschiebung des Gleichgewichtes zwischen Kalk und Kohlensäure, wodurch zusätzliches Kohlenstoffdioxid freigesetzt wird. Ohne die Membranentgasung käme es zu einer starken Belastung für die nachgeschaltete Elektrodeionisation. Aus diesem Grunde ist die Membranentgasung eine praktische Ergänzung, da sie in der Lage ist, CO2 sicher aus dem die Membrane passierenden Stoff (Permeat) zu entfernen.

 

Für wen sich Verfahren wie die Membranentgasung besonders gut eignen

Ein mögliches Anwendungsbeispiel wurde bereits beschrieben. Es ist die Entfernung von CO2 aus während der Umkehrosmose anfallendem Permeat vor einer Anlage für die Elektrodeionisation. Die Membranentgasung eignet sich aber auch zur Entfernung der gleichen Inhaltsstoffe aus entgastem Wasser, beispielsweise als Alternative zu einem CO2-Riesler innerhalb einer Vollentsalzungsanlage zwischen Kationen- und Anionentauscherstufe.

Sehr wichtig für den zukünftigen Einsatz ist es allerdings, dass das Zulaufwasser mindestens entkarbonisiert oder enthärtet wird. Ansonsten könnten aufgrund der Verschiebung des Gleichgewichtes zwischen Kalk und Kohlensäure Härteablagerungen entstehen, welche die Membranfasern verblocken. Außerdem sollten im Wasser ungelöste Stoffe so gut wie möglich entfernt werden, da auch diese die Funktion der Filtereinsätze während der Membranentgasung beeinträchtigen können.

Die Entfernung unerwünschter Stoffe wie CO2 ist in vielen Bereichen gefragt. Es gibt mehrere typische Anwendungen, in denen die Membranentgasung eingesetzt wird:

  • Die Membranentgasung kommt häufig zur Entfernung von Sauerstoff in Anlagen für die Aufbereitung von Wasser zu Kesselspeisewasser zum Einsatz.
  • Weiterhin ist eine Entfernung von CO2 ohne chemische Einstellung des pH-Wertes möglich. Die Lösung ohne Chemikalien ist für viele Kunden der Hauptgrund zur Auswahl der Membranentgasung.
  • Für die Erzeugung von Reinstwasser wird die Membranentgasung ebenfalls eingesetzt. Häufige Aufgabengebiete sind solche innerhalb der Pharmazie.
 

Die Membranentgasung in Ihrem Betrieb umsetzen? Das kann ATN für Sie tun!

Als erfahrener Fachbetrieb sind wir Ihr kompetenter und erfahrener Partner für die Membranentgasung sowie andere Verfahren zur Wasseraufbereitung. Nutzen Sie die weitreichende Erfahrung unserer Spezialisten bei der technischen Planung sowie Umsetzung von Anlagen für die Membranentgasung in Ihrem Betrieb. Gerne stehen wir Ihnen jederzeit mit Rat und Tat zur Seite.

Wir übernehmen auf Ihren Wunsch hin die Beratung zu Anlagen für die Wasseraufbereitung, die je nach Anwendungsfall auch die Membranentgasung beinhaltet. Selbstverständlich übernehmen wir auch den späteren Service sowie regelmäßig anfallende Wartungsarbeiten.

Weitere Informationen rund um die Membranentgasung und andere Verfahren zur Wasseraufbereitung stellen wir Ihnen gerne zur Verfügung. ATN unterstützt Sie dabei, den wirtschaftlich, ökologisch und natürlich auch technisch besten Weg für die Membranentgasung sowie Wasseraufbereitung zu finden.

Wenn Sie darüber nachdenken, die Membranentgasung in Ihrem Betrieb zu nutzen und sich für die Planung und Umsetzung interessieren, sprechen Sie uns an und lassen Sie sich von einem unserer Spezialisten beraten.