Hohe Versorgungssicherheit von Prozesswasser für die Industrie bei gleichbleibender Wasserqualität ist ein immer drängender werdendes Thema, auch in Regionen, die als ‚sicher‘ galten.

Um die Versorgung mit der knapper werdenden Ressource Wasser sicherzustellen, sind die Erschließung alternativer Quellen wie z.B. Flusswasser oder das Recyceln von Abwasser zur Wiederverwendung als Prozesswasser wichtige Optionen. Membrantechnologie kann zum Einsatz für unterschiedlichste Wasserquellen und Qualitätsansprüche angepasst werden und ist daher ein wesentlicher Baustein zur Erschließung alternativer Wasserquellen.

Im Fachmagazin ‚Special industrieWASSER 01/2022‘ wird anhand zweier Beispiele aufgezeigt wie sich Brunnenwassser durch Flusswasser oder durch recyceltes Abwasser mittels Anlagen von OSMO Membrane Systems ersetzen lässt.

OSMO lieferte eine hochmoderne Flusswasseraufbereitungsanlage zur Erzeugung von feststofffreiem Prozesswasser basierend auf Ultrafiltrationstechnik für eine neue Papierfabrik und die Zusatzwasseranlage sowie die Kondensatreinigungsanlage für das Kesselhaus der Papierfabrik, welche hochwertigste Wasserqualitäten für die neu installierten Gas- und Dampfturbinen erzeugen.

OSMO lieferte bereits die Membrantrennstufe für die seit 2015 bei REMONDIS installierte Pilotanlage. Erster Einsatzort der Pilotanlage war das Klärwerk Hamburg am Standort Kohlbrandhöft. Nach der erfolgreichen Pilotphase wird nun in Hamburg eine großtechnische Anlage durch die Hamburger Phosphorrecyclinggesellschaft mbH, einem Gemeinschaftsunternehmen von REMONDIS und Hamburg Wasser, realisiert.

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2019

Quelle: Wasser und Abfall 04/2021

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OSMO ermittelt Einsparpotential bei bestehenden Anlagen. Solche Optimierungen amortisieren sich in der Regel zwischen 6 und 24 Monaten. Somit sind sie nicht nur technisch sondern auch betriebswirtschaftlich sinnvoll.

 Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2018

Die Ultrafiltration ist nach den hohen Anforderungen der Trinkwasserverordnung und dem Regelwerk des DVGW konzipiert und gebaut. Das Mischrohwasser aus mehreren Quellen und Tiefenbrunnen hat bei Regenereignissen eine Trübung von ca. 40 FNU. Diese Trübung wird auf <0,2 FNU filtriert. Das so hergestellte Wasser ist keimfrei.  Danach folgt noch UV-Bestrahlung und Chlorierung nach Trinkwasserordnung. 

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2015

Lithium-Ionen-Akkus gelten als Lithium-Ionen-Akkus gelten als Energiespeicher der Zukunft und sind vor allem für die Elektromobilität unverzichtbar. Zur Erweiterung seiner Produktionskapazität von Lithiumsalz ordert einer der weltweit renommiertesten Spezialchemiehersteller erneut eine Ultra-Hochdruckumkehrosmoseanlage. Die dreistufige Ultra-Hochdruckumkehrosmose konzentriert Lithium auf das bis zu 120fache auf. 

Quelle: IM Team GAW Nr. 02 2014

Brunnenwasser wird mittels mehrstufiger Umkehrosmose zu Kühlturmnachspeisewasser in Namibia entsalzt. Knappe Wasserressourcen erfordern eine hohe Ausbeute: 82 - 87% wurden unter Einsatz der Faktor X realisiert und dies bei einer sehr hohen Kieselsäurebelastung. Zusätzlich ist die gesamte Anlage inklusive des klimatisierten Schaltschranks und der Ventile des vorgeschalteten Enteisenungs-/Entmanganungsfilters in 2 x 40" Containern untergebracht.

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2014

In enger Zusammenarbeit mit dem Kunden aus der Oberflächentechnik hat OSMO ein neues Verfahren zur Rückgewinnung von verbrauchten Phosphorsäurebädern aus der Druckplattenproduktion entwickelt. Druckplatten werden mittels Phosphorsäure gebeizt, was das Beizbad mit geringen Mengen Aluminium verunreinigt. Der erfolgreichen Pilotierung der Nanofiltration folgte die Beauftragung mehrerer Anlagen, durch die 75% der Frischsäure eingespart wird und die Abfallmenge nur noch ca. 17% des vorherigen Volumens beträgt.

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2013

OSMO liefert weitere Flusswasseraufbereitungsanlage für Chemiepark

Im Rahmen einer Modernisierung einer bestehenden Wasseraufbereitung eines Chemieparks in Süddeutschland wurde OSMO Membrane Systems mit dem Engineering und der Lieferung einer modernen Wasseraufbereitungsanlage beauftragt. Die Anlagentechnik besteht aus Vorfiltration, Ultrafiltration und Umkehrosmose. Durch diese verfahrenstechnische Ergänzung im Zulauf zur bestehenden Ionenaustauscheranlage werden ≥ 90% der Regenerationschemikalien eingespart.

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2012

OSMO baut auch Labormaßstab

Die TU Wien wie auch schon andere Hochschulen und Forschungseinrichtungen orderte eine MemCell-Anlage zur Durchführung von Flachmembrantest  mit nur minimalem Aufwand. Mittels dieser Laboranlage werden spezifische Parameter zur Aufbereitung von wässrigen Lösungen mittels Ultrafiltration, Nanofiltration und Umkehrosmose ermittelt. Diese Anlage hier ist auf Versuche mit höheren Temperaturen ausgelegt, eventuell auch für Versuche mit Lignin.  

Quelle: IM Team GAW Nr. 02 2011

Ligninrückgewinnung mittels Ultrafiltration

Das neu entwickelte Verfahren trennt mittels keramischer Membran aus Bleichereiabwässern der Papier- und Zellstoffindustrie hochwertiges und hochkonzentriertes Ligninsulfonat ab. Dies bedeutet eine Verringerung des CSB -Gehalts und die Möglichkeit, das Ligninsulfonat wieder als Bindemittel für Pellets oder Spanplatten oder als  Ersatzrohstoff für Klebstoffe, Harze, Füllstoffe oder als Ausgangsstoff für Biodiesel zu verwenden. 

Wasseraufbereitung für Papierhersteller

Sowohl für die Dampferzeugung als auch für den Kühlkreislauf des Papierherstellers liefert OSMO die passende Anlagentechnik. Insgesamt besteht die Anlage aus Enteisenung/Entmanganisierung, Umkehrosmose und nachgeschalteter Enthärtung sowie Membranentgasung. Diese Verfahrenskombination reduziert effizient die Betriebskosten. Der Kunde hat bereits seit 2004 eine OSMO-Anlage. 

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2011

Wasseraufbereitung für Dialysemembranen

Der Hersteller von Dialysemembranen in Ostdeutschland orderte Anlagensysteme für demineralisiertes und vollentsalztes Wasser und eine Membranentgasung zur Entfernung des gelösten CO₂  aus dem Wasser, auch dies unter dem Gesichtspunkt geringer Betriebskosten.

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2011

OSMO baut eine maßgeschneiderte VE-Kesselspeisewasseraufbereitung für ein bestehendes Industriekraftwerk eines renommierten deutschen Wellpappenpapierherstellers ohne Unterbrechung der Dampfproduktion. Die Anlagentechnik umfasst Vorfiltration, Konditionierung, Umkehrosmose und nachgeschaltete Enthärtung zur Verringerung der Betriebskosten.  Die Umkehrosmose und die Enthärtung können im Notfall auch einzeln gefahren werden, was die Verfügbarkeit der Anlage erhöht. Die ausgeführte Automatisierung ermöglicht Scale-Control (Verhinderung max. Aufkonzentrierung) und Fernwartung ist durch die Visualisierung möglich. Während der Bauphase  erzeugte OSMO vollentsalztes Wasser mittels einer mobilen Anlage in Containerbauweise.

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2010

Anlagentechnik für Deponie in Hannover

Die Aufbereitung von Deponiesickerwasser mittels Umkehrosmose bedeutet Deponierung ohne negative Umwelteinflüsse. Die komplette Anlage besteht aus der Kombination Nanofiltration und Umkehrosmose. Das erzeugte Permeat kann in den Vorfluter eingeleitet oder auf der Deponie als Brauchwasser verwendet werden. Das Konzentrat wird auf den Deponiekörper zurückgeführt.

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2009

Die Ultrafiltrationsanlage reduziert die Feststoffkonzentration, den CSB, die AOX und die Schwermetallkonzentrationen wie z.B. von Kupfer, so dass das Abwasser in die kommunale Kläranlage eingeleitet werden kann. 

Quelle: Im Team GAW Nr. 01 2008

Ultrafiltration für Automobilzulieferer

Die Modernisierung einer KTL (kathodische Tauchlackierung) - Ultrafiltration-Bestandsanlage eines Automobilzulieferers im Raum Schweinfurt klappte problemlos an einem produktionsfreien Wochenende.

Quelle: Im Team GAW Nr. 01 2008

Aufbereitung von Oberflächenwasser

Das Konzept der Oberfächenwasseraufbereitung mittels Ultrafiltration setzte sich bei der europaweiten Ausschreibung eines Energieunternehmens durch. Die gesamte Aufbereitung besteht aus Mehrschichtfiltern, Ultrafiltration, Umkehrosmose, Membranentgasung und konventionellen Mischbettpolishern. Das erzeugte Wasser entspricht mit der Reinstwasserqualität von ≤ 0,2 µS/cm der VGB-Richtlinie 4501. Die Ultrafiltration sichert der Gesamtanlage eine hohe Verfügbarkeit.

Quelle: IM Team GAW Nr. 02 2007

Aufbereitung von Flexofarbwasser

Eine Kombination aus Nanofiltration und Ultrafiltration reduziert die Farbabwassermenge in einer bekannten Wellpappeproduktionsfirma. Das NF-Permeat hat Einleitequalität und das Farbkonzentrat kann unter der Bedingung der sortenreinen Aufbereitung wieder als Druckfarbe genutzt werden. Neben der Umweltentlastung erfolgt durch diese Investition vor allem eine Senkung der Produktionskosten.

Quelle: IM Team GAW Nr. 01 2007

Umkehrosmosebau bei hoher Chloridfracht 

Aufgrund der Abwasserzusammensetzung mit hohem Korrosionspotential wurde eine komplette Umkehrosmoseanlage aus chloridbeständigem Sonderstahl und in Sanitärausführung errichtet. Dies ermöglicht die Erhitzung der Anlage auf ≤ 80°C zur Reduzierung des auftretenden Biofoulings. 

Quelle: IM Team GAW · Nr. 01 2006

Recycling mittels Hochdruckumkehrosmose in der chemischen Industrie 

Eine Umkehrosmose wurde für ein Großunternehmen der chemischen Industrie errichtet, welche unter Hochdruck (bei ca. 100 bar) aus Prozesskondensat organische Inhaltsstoffe abtrennt und diese in den Stoffkreislauf zurückführt. Die Anlage ist wahrscheinlich mit ihren 160 Wickelelementen aufgeteilt auf 5 Membranstufen eine der größten Hochdruckumkehrosmoseeinheiten in der chemischen Industrie weltweit.

Quelle: IM Team GAW · Nr. 01 2006

Aufbereitung von nitrathaltigen Abwässern mittels Hochdruckumkehrosmose 

Konventionelle Verfahren zur Behandlung von Abwasser beseitigen die Abwasserfracht zwar einfach und kostengünstig, eine Rückgewinnung und Wiederverwendung der Wasserinhaltsstoffe ist meist jedoch nicht möglich. Mit selektiv arbeitenden Membranverfahren werden dagegen bisher nicht genutzte Ressourcen wirtschaftlich, wie das Beispiel der Aufbereitung von stark nitratbelastetem Abwasser zeigt. Die Pilotierung der Behandlung  mittels Hochdruckumkehrosmose  wurde vom Deutschen Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit mit 2,6 Millionen € bezuschusst. OSMO Membrane Systems lieferte die Pilotanlage in Containerbauweise und die nach erfolgreicher Pilotierung georderte Anlage im großtechnischen Maßstab.

Quelle: CHEMIE TECHNIK · April 2006, IM Team GAW Nr. 02 2010 , IM Team GAW Nr. 02 2004

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Unkonventionelle Aufbereitung von nitrathaltigen Abwässern 

In Zusammenarbeit mit dem BFI VDEh-Betriebsforschungsinstitut  und vom BDU gefördert  entwickelte OSMO  eine Kombination aus Diffusionsdialyse, Elektrodialyse und Membranelektrolyse. Durch diese Verfahrenskombi werden die Nitratemissionen im Abwasser reduziert und  Edelstahlbeizsäure und Metalle zurückgewonnen. Dabei konnten durch technische Innovationen die Standzeit der Anoden im Vergleich zu einer Referenzanlage beim gleichen Kunden in Schweden verdoppelt und somit die Betriebskosten halbiert werden.

Quellen:  IM Team GAW Nr. 01 2005, IM Team GAW Nr. 02 2006, Verfahrenstechnik 3/2007

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Flusswasseraufbereitung mit Ultrafiltration und Umkehrosmose

Aufbereitung von Flusswasser für die Kesselspeisung schont teures Trinkwasser. Für die Erzeugung von Prozesswasser greifen viele Unternehmen auf hochwertige Brunnen- oder Trinkwasservorräte zurück. Doch strengere Umweltauflagen schränken den Bezug dieser Vorräte stetig ein und erhöhen die Kosten.  Eine Investition   in moderne Membrantechnologie, um Kesselspeisewasser aus Flusswasser kostengünstig zu erzeugen, kann sich deshalb lohnen. Das hier verwendete Verfahren basiert auf der Ultrafiltration mit nachgeschalteter Umkehrosmose.

Quelle: CHEMIE TECHNIK Nr. 5 2003 (32. Jahrgang)