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| Membrantrennverfahren |
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Membranverfahren gehören heute zu den etablierten Prozesstechnologien. In der Aufbereitung flüssiger Medien finden sie sowohl bei kommunalen als auch bei industriellen Prozessen vielfache Anwendung. Entsprechend ihrer Eignung zur Abtrennung von Stoffen unterschiedlichster Größe lassen sie sich in die folgenden vier Kategorien einteilen. Daneben gibt es noch Verfahren, die aufgrund ihrer Verbreitung eher eine untergeordnete Rolle spielen, wie Pervaporation und Gaspermeation.
- Mikrofiltration - Trenngrenze: 0,1 - 50 μm (Anwendung z.B. bei der Biomasseabtrennung)
- Ultrafiltration - Trenngrenze: 10 - 100 nm (Anwendung z.B. bei der Entkeimung oder auch Proteinabtrennung in der Lebensmittelindustrie)
- Nanofiltration - Trenngrenze: 1 - 10 nm (Anwendung z.B. bei der Enthärtung oder der Rückgewinnung von Metallsalzen)
- Umkehrosmose - Trenngrenze: < 1 nm (Anwendung: z.B. Meerwasserentsalzung)
Membrananlagen werden meist modular aufgebaut. Bei der Modulgestaltung müssen neben einer optimalen Strömungsführung zusätzliche Aspekte wie etwa Feststoffgehalt berücksichtigt werden. Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten wird eine möglichst hohe Packungsdichte angestrebt.
Je nach Membranart unterscheidet man folgende Modulbauarten:
- Flachmembranen als Platten-, Wickel- oder Kissenmodule
- Schlauchmembranen als Rohr-, Kapillar oder Hohlfasermodul
Das Membranmaterial ist von entscheidender Bedeutung für die Effektivität eines Membranprozesses. Die wichtigsten Eigenschaften der zu verwendenden Membranen sind hohe Permeatleistung, Selektivität, hohe Festigkeit gegen Druck (Kompression, Zerreißen), Temperaturbeständigkeit, Resistenz gegen chemische und bakterielle Belastung, Widerstandsfähigkeit gegenüber Reinigung und Sterilisationsverfahren und geringe Kosten. Als Membranmaterialien kommen organische (z.B. Polysulfon oder Polyethersulfon) und anorganische Materialien (z.B. Aluminiumoxid) zum Einsatz. |
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