Fast als wolle er sich tarnen, steht der grüne Container auf der Wiese. Doch was er in sich hat, muss sich nicht verstecken: Eine moderne Ultrafiltrations-Anlage in Kombination mit hochwertiger Messtechnik. Denn druckgetriebene Membranverfahren wie die Mikro-, Ultra- und Nanofiltration oder auch die Umkehrosmose nehmen mittlerweile sowohl in der Trinkwasser- als auch in der Abwasserbehandlung eine Schlüsselrolle ein. Die Membrantechnik bietet innovative verfahrenstechnische Lösungsansätze und etabliert sich daher mehr und mehr auch international. Bei der Aufbereitung von Trinkwasser bietet die Membrantechnologie beispielsweise den Vorteil, dass neben Partikeln auch Bakterien und Viren aus dem Wasser entfernt werden können, ohne dabei noch zusätzliche Desinfektionsmittel zu verwenden. Anwendung findet sie unter anderem bei der Meerwasserentsalzung, bei der weitergehenden Abwasserbehandlung und dem Wasserrecycling. Auf der Ifat 2012 in München stellte das Unternehmen Zech Water Technology mit Sitz in Aachen und Großwallstadt erstmals eine flexible Container-Anlage vor, um sie zielgerichtet in den unterschiedlichsten Anwendungen, zum Beispiel bei der Trinkwasser-, Abwasser- oder Prozesswasseraufbereitung einzusetzen. Dabei steht Mobilität an erster Stelle: Der Container soll überall dort eingesetzt werden, wo bestehende Wasser- und Abwasseranlagen ergänzt oder erweitert werden sollen. Endress+Hauser liefert dazu die benötigte moderne Messtechnik, um den Vorgang der Wasseraufbereitung zu überwachen und gegebenenfalls zu optimieren.
Reinigung ohne Unterbrechung
Die Ultrafiltrations-Anlage wird durch eine Tauchmotorpumpe oder über Rohwasser mit entsprechendem Vordruck versorgt und über ein Zulaufregelventil kontrolliert. Die Menge wird dabei mit Hilfe einer installierten Durchflussmessung des Typs Promag 50W ermittelt und für die Regelung des Ventils genutzt. Damit einzelne Membranstränge nicht durch größere Festpartikel blockiert werden, ist im Zulauf der Anlage ein Vorfilter eingebaut, der automatisch entweder zeitlich oder druckgesteuert gereinigt wird. Dieser Vorgang geschieht ohne die Beschickung zu unterbrechen. Messgeräte der Typen Omnigrad TR10 und Turbimax CUS51 überwachen im Bereich des Zulaufs zusätzlich noch die Temperatur und die Trübung des Rohwassers. Letzteres wird durch einen optischen Sensor gemessen. Ein Lichtstrahl wird durch das Medium gelenkt und dort durch optisch dichtere Bestandteile wie zum Beispiel Feststoffpartikel, von seiner ursprünglichen Richtung abgelenkt. Eine Photodiode empfängt darauf das Streulicht und berechnet auf dieser Basis die Trübung im Medium. Die Vorteile des Turbimax CUS51D sind dabei ein großer Messbereich(0-150 g/l); daher kann er in unterschiedlichen Medien, z. B. im Rohwasser genauso gut wie im Reinwasser eingesetzt werden. Werkskalibration, was eine schnelle und einfache Inbetriebnahme ermöglicht. Kompensation von Störeinflüssen wie Fremdlicht, Alterung der LEDs, Fensterverschmutzungen und Absorption im Medium durch das eingesetzte Mehrstrahlwechsellicht-Verfahren.
Je nach Bedarf dosieren Anwender nach der Vorfiltration Flockungsmittel zu. Die Flockung kann wahlweise über einen Rohrflockulator oder über einen Flockungsbehälter mit vertikalen Rührwerken durchgeführt werden. PH-Elektroden des Typs Orbisint CPS11D überwachen währenddessen den optimalen pH-Wert. Dabei handelt es sich um eine spezielle Elektrode für Standardanwendungen in der Prozess- und Umwelttechnik mit einem verschmutzungsunempfindlichen Ringdiaphragma aus PTFE in Kombination mit innovativer Memosens-Technologie. Diese digitalisiert die Messwerte im Sensor und überträgt diese kontaktlos und frei von Störpotenzialen zum Messumformer. Die Technik hat den Vorteil, dass bei Ausfall des Sensors oder Unterbrechung der Verbindung zwischen Sensor und Messumformer eine Fehlermeldung erscheint und sich dadurch die Verfügbarkeit der Messstelle erhöht. So wird maximale Prozesssicherheit garantiert: Durch die induktive Übertragung des Messwerts über eine kontaktlose Steckverbindung werden Probleme wie Messwertverfälschung durch Feuchtigkeit eliminiert. Nach der Flockung fließt das Wasser zu den Membranmodulen. Der Betrieb der Module erfolgt im „Dead-End-Betrieb“, also vergleichbar zum handelsüblichen Kaffeefilter. Durch die feste Porenweite der Membranen bleibt die Klarwasserqualität auch bei Schwankungen der Qualität des Rohwassers stabil. Im Zulauf zum Klarwasserbehälter überwacht wiederum ein Trübungssensor die Klarwasserqualität. Die Rückspülung der Module mit Klarwasser zur Entfernung der zurückgehaltenen Partikel erfolgt in festgelegten Zeitintervallen oder bei Erreichen eines maximalen Transmembrandrucks. Die Überwachung des Drucks erfolgt kontinuierlich - sowohl während der Filtration als auch während der Rückspülung mittels Drucksensoren des Typs Cerabar M PMC51 an der Rohwasser- und der Klarwasserseite der Membranmodule. Zur Entfernung von Ablagerungen an der Membranoberfläche, die nicht durch normale Rückspülungen entfernt werden können, werden Säure, Lauge oder Desinfektionsmittel je nach Bedarf während der Rückspülung zu dosiert. Dies wird chemisch unterstützte Rückspülung (CEB) genannt. Bei den sauren oder alkalischen Abwässern der CEB wird der pH-Wert durch das Messgerät Orbisint CPS11D im Ablauf überwacht und bei Über- beziehungsweise Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes in die Neutralisation umgeleitet. Abwässer aus der chemisch unterstützten Rückspülung innerhalb des vorgegebenen pH-Bereichs und Abwässer aus der Rückspülung werden dagegen direkt in die Kanalisation geleitet.
