Technische Analyse der Ultrafiltrationsmembranen in Geräten zur Wasserentkalkung

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von Yame am 15.05.2016 um 08:08 bearbeitet. Die zu Bündeln zusammengefassten Ultrafiltrationsmembranfäden werden durch ein Gießverfahren in die unten abgebildeten Ultrafiltrationsfilter umgewandelt. Der Filter besteht aus einem ABS-Körper, Epoxidverschlüssen an den beiden Enden des Körpers sowie den zu Bündeln zusammengefassten Ultrafiltrationsmembranfäden. Die Epoxidabdichtung füllt die Zwischenräume zwischen den Membranfäden aus und schafft so eine Trennung zwischen der Ausgangsflüssigkeit und der durchgelassenen Flüssigkeit. Die Ausgangsflüssigkeit gelangt zunächst in die Poren der Ultrafiltrationsmembran. Nach der Filtrierung durch die Membran wird sie zur durchgelassenen Flüssigkeit. Dadurch wird verhindert, dass die Ausgangsflüssigkeit ungefiltert direkt in die durchgelassene Flüssigkeit gelangt. Das Leitungswasser gelangt zunächst in die Ultrafiltrationsmembran. Unter dem Einfluss des Druckunterschieds ermöglichen die zahlreichen Mikroporen mit einer Größe von 0,01 Mikrometern auf der Oberfläche der Membran nur dem Wassermolekülen sowie nützlichen Mineralien und Spurenelementen, hindurchzudringen. Dadurch entsteht gereinigtes Wasser. Schädliche Stoffe wie Bakterien, Rost, Kolloide, Schlamm, Suspensionsstoffe sowie große organische Moleküle werden hingegen in den Tuben der Ultrafiltrationsmembran zurückgehalten und beim Spülen der Membran entfernt. 　　Bei unveränderter Wassermenge pro Fläche der Membranfäden in der Wasserenthärtungsanlage gilt: Je größer die Membranfläche ist, die mit den Filterelementen ausgefüllt wird, desto höher ist die Gesamtmenge an Wasser, die von den Filterelementen erzeugt werden kann. Eine Ultrafiltrationsmembran besteht aus Hunderten bis Tausenden feiner, hohler Fasern. Ultrafiltrationsmembranen mit einem Innendurchmesser von 0,6–6 mm werden in der Regel als kapillare Ultrafiltrationsmembranen bezeichnet. Aufgrund ihres größeren Innendurchmessers werden kapillare Ultrafiltrationsmembranen weniger leicht durch große Partikel verstopft. Nach einer gewissen Zeit der Nutzung der Ultrafiltrationsmembranen in den Geräten zur Wasserentkeimung haften schädliche Stoffe wie Bakterien, Rost, Kolloide, Schwebstoffe sowie große organische Moleküle an der Innenfläche der Membranen. Dadurch nimmt die Wassermenge, die durch die Membranen gewonnen werden kann, allmählich ab. Insbesondere bei stark verschmutztem Leitungswasser kommt es leicht zu Verstopfungen der Membranen. Eine regelmäßige Reinigung der Ultrafiltrationsmembranen kann dazu beitragen, ihre Leistungsfähigkeit wiederherzustellen. 　　Mit der ständigen Weiterentwicklung der Membrangetrennungsverfahren wird heute häufig das Umkehrosmoseverfahren eingesetzt, um Wasser zu filtern. Alternativ wird ein Primär-Umkehrosmosegerät in Kombination mit einem Ionenaustauschverfahren (oder Elektrodialyse/EDI) verwendet, um ultrapures Wasser herzustellen.