Membrananlagen

Wie Membrananlagen in der Wasseraufbereitung arbeiten

Bei Membrananlagen wird Wasser durch eine Membran geleitet, die Stoffe je nach Trennbereich zurückhält oder durchlässt. Das Verfahren arbeitet als physikalische Trennung und wird meist druckgestützt betrieben. Je nach Membrantyp lassen sich Schwebstoffe, Trübstoffe, Mikroorganismen, Makromoleküle oder auch ein Teil gelöster Stoffe abtrennen. Typisch sind ein Permeatstrom als aufbereitetes Wasser und ein Konzentratstrom mit den abgetrennten Bestandteilen.

Einsatz in Lebensmittelbetrieben und wasserführenden Prozessen

Membrananlagen werden in Lebensmittelbetrieben für die Aufbereitung von Prozesswasser, Betriebswasser und Zulauf für nachgeschaltete Stufen eingesetzt. Sie kommen dort in Betracht, wo eine reproduzierbare Wasserqualität erforderlich ist oder wo Wasserströme aus Reinigung, Spülung oder Nebenprozessen weiterbehandelt werden sollen. Auch bei der Reduktion von Trübung, Keimbelastung oder organischer Vorfracht können sie Teil eines abgestuften Aufbereitungskonzepts sein. Welche Membranstufe geeignet ist, hängt vom Ausgangswasser und vom geforderten Reinheitsgrad ab.

Verfahrensarten und Auslegung von Membranstufen

Unter dem Begriff Membrananlagen fallen unterschiedliche Verfahren mit verschiedenen Trenngrenzen. Dazu gehören insbesondere Mikrofiltration, Ultrafiltration und Nanofiltration; die Umkehrosmose ist eine spezielle Ausprägung mit sehr feiner Trennwirkung. In der Praxis werden Membranstufen oft mit Vorfiltration, chemischer Konditionierung, Spül- und Reinigungszyklen sowie Messtechnik kombiniert. Für den stabilen Betrieb sind Faktoren wie Verschmutzungsneigung, Reinigbarkeit, Druckverhältnisse und die Behandlung des Konzentrats zu berücksichtigen.

Abgrenzung zu Umkehrosmose, Ionenaustauscher und Entkeimung

Membrananlagen sind als Oberbegriff breiter gefasst als Umkehrosmoseanlagen. Während Umkehrosmose vor allem zur weitgehenden Abtrennung gelöster Salze und kleiner Moleküle eingesetzt wird, decken andere Membranverfahren gröbere bis mittlere Trennbereiche ab. Im Unterschied zu Ionenaustauschern werden Stoffe nicht chemisch gegen andere Ionen ausgetauscht, sondern physikalisch zurückgehalten. Gegenüber UV-Entkeimung oder Ozonanlagen steht nicht die oxidative oder photochemische Inaktivierung im Vordergrund, sondern die stoffliche Trennung im Wasserstrom.