Reinstwasseranlage mit EDI <br><0,07 µS/cm für 7 m³/h

Reinstwasseranlage mit EDI
<0,07 µS/cm für 7 m³/h

Name: Reinstwasseranlage mit EDI <0,07 µS/cm für 7 m³/h
Brand: Schaller WTI
SKU: EDI-PVC-7000
Price: 200630 EUR

Art.Nr.: EDI-PVC-7000

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EUR 200.630,00
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Produktbeschreibung

Reinstwasseranlage Permeatleistung 7.000 l/h

Umkehrosmoseanlage mit Antiscalantdosierung, Membranentgasung, EDI Anlage
und moderner S7-1500 Steuerung

Reinstwasseraufbereitung – Pure Water – für höchste Ansprüche

Technische Daten der Reinstwasseranlage
Leistung Permeat	7.000 l/h
Wasserqualität	< 0,07 - 0,05 µS/cm Abhängig von der Rohwasserqualität
Eingangswasser	Stadtwasserqualität
Ausbeute	70%
Aufstellfläche (LxBxH)	4.000 x 2.500 x 3.000 mm

Anlagenbeschreibung der Reinstwasseranlage

Umkehrosmoseanlagen mit EDI - Wasserentsalzung ohne Chemikalien

Die Umkehrosmosetechnologie mit EDI-Zellen kombiniert Membranmodule und Ionenaustauscher, um vollentsalztes Wasser im Dauerbetrieb zu produzieren. Diese Technik arbeitet ohne den Einsatz von Regenerationschemikalien, wodurch das kostenintensive Lagern und der gefährliche Umgang mit Säuren und Laugen entfällt. Die Anlagen sind durch den Einsatz hochwertiger Komponenten kompakt, wartungsfreundlich und gewährleisten eine hohe Zuverlässigkeit, Langlebigkeit sowie Wirtschaftlichkeit.

Zur Vorbehandlung des Permeats, also des Ausgangswassers der Umkehrosmoseanlage, wird vor dem Einsatz in EDI-Anlagen eine Membranentgasung benötigt. Diese Technologie entfernt effizient Kohlendioxid aus dem Wasser, arbeitet chemikalienfrei, ist kompakt und wartungsarm.

Die EDI-Anlage wird nach der Umkehrosmose verwendet, um das entsalzte Wasser weiter aufzubereiten und sehr niedrige Leitfähigkeiten sowie geringe Kieselsäurewerte zu erzielen. Dieser Schritt wird als Restentsalzung oder Polishing bezeichnet. EDI ist eine moderne Alternative zu herkömmlichen Mischbettionenaustauschern. Der kontinuierliche Aufbereitungsprozess benötigt keine Regenerationspausen. Die Anlagen sind kompakt, wartungsarm und bieten eine hohe Betriebssicherheit.

Im Folgenden sind die einzelnen Verfahrensschritte, wie in der Anlage angeordnet, beschrieben:

Antiscalant Dosierung

Verhinderung von Scaling in Umkehrosmoseanlage durch Antiskalant-Produkte

Die Ablagerung von Partikeln an den Membranen von Umkehrosmoseanlagen, auch als Scaling bekannt, kann zur Verstopfung der Anlagen führen. Scaling erhöht den Energieverbrauch und verkürzt die Lebensdauer der Membranen. Darüber hinaus erfordert es häufige und kostspielige Reinigungen. Der Einsatz von Antiscalant-Produkten verhindert den Aufbau von Kristallstrukturen und Ablagerungen (Threshold-Effekt). Ohne Behandlung würden sich harte Inkrustierungen bilden, die durch Antiscalant jedoch vermieden werden. Selbst bei Überschreitung der Konzentrationsgrenzen entstehen keine festen Deckschichten, sondern lockere Flocken, die dank eines Dispergiermittels in der Schwebe gehalten und mit dem Konzentrat problemlos ausgespült werden können.

Die Antiscalant-Produkte werden als flüssiges Konzentrat geliefert und in einer Dosierung von 3–4 ppm pro Liter Rohwasser eingesetzt. Aufgrund der geringen Dosiermengen sind spezielle Dosierpumpen notwendig, um eine kontinuierliche und präzise Dosierung zu gewährleisten.

Für eine zuverlässige Dosierung werden Dosierstationen empfohlen. In diesen Stationen wird das Antiscalant-Konzentrat in einem Behälter gelagert und über eine Sauglanze der Dosierpumpe zugeführt. Eine integrierte Niveauüberwachung informiert rechtzeitig über das Nachfüllen des Konzentrats, während eine Schutzwanne auf eventuelle Leckagen überwacht wird. Die Dosierstation muss gemäß den Vorschriften des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) ausgeführt werden. Um die bestmögliche Wirkung zu erzielen, wird das Antiscalant vor der Pumpe dosiert, was eine gleichmäßige Vermischung im Rohwasser gewährleistet.

Antiscalant als Alternative zur Enthärtungsanlage

Durch den Einsatz von Antiscalant kann auf herkömmliche Enthärtungsanlagen verzichtet werden. Dies macht das Handling und Lagern von Salzvorräten überflüssig und spart wertvollen Platz, der ansonsten für die Lagerung von Salztabletten benötigt wird.

Antiscalant Dosierung mit einer IBC Entleerstation für große VE Anlagen

Umkehrosmoseanlage

Die Umkehrosmose, auch als Reverse Osmose (RO) bekannt, ist ein Membranverfahren zur Entfernung von gelösten Stoffen und Ionen aus Wasser. Sie beruht auf dem Prinzip der Osmose, bei dem Wasser durch eine semipermeable Membran fließt. Im Umkehrosmoseprozess wird ein Druck auf die konzentrierte Lösung ausgeübt, um den osmotischen Druck zu überwinden, sodass das Wasser durch die Membran tritt, während gelöste Stoffe zurückgehalten werden. In der industriellen Praxis wird die Umkehrosmose als Cross-Flow-Filtration betrieben, bei der etwa 75–80 % des Rohwassers als Reinwasser (Permeat) und der Rest als Konzentrat mit den ausgeschiedenen Stoffen abgeführt wird.

Vorteile der Umkehrosmoseanlage:

Effektive Entfernung von Medikamentenrückständen, Schwermetallen, Pestiziden und Hormonen
Keine chemische Regeneration nötig, wie bei Ionenaustauschern
Einfache, platzsparende Technik mit kontinuierlicher Verfügbarkeit
Keine zusätzliche Abwasserbehandlung notwendig
Feinheit der Filterung bis zu 0,0001 Mikrometer
Undurchlässig für Keime und Viren
Einfache Technik
Platzsparender Aufbau
Keine Regeneration notwendig, immer verfügbar
Abwasserbehandlung nicht erforderlich

Platzsparender Aufbau von Umkehrosmoseanlagen
Umkehrosmoseanlagen werden meist vormontiert auf Montagegestellen geliefert, was eine schnelle Integration ermöglicht. Sie können je nach Platzverhältnissen individuell angepasst werden, mit horizontal oder vertikal angeordneten Druckrohren. Diese Flexibilität erlaubt eine optimale Nutzung des verfügbaren Raums, insbesondere bei hoher Deckenhöhe. Zudem können Sonderlösungen eingesetzt werden, um Aufstellfläche zu sparen. Die Membranen sind in Druckrohren untergebracht, die in verschiedenen Größen erhältlich sind und mehrere Membranen aufnehmen können. Der Einsatz von Kombirohren reduziert die Anzahl der Druckrohre und senkt damit die Kosten.

Steuerung einer Umkehrosmoseanlage

Umkehrosmoseanlagen sind einfach zu bedienen und verfügen über moderne SPS-Steuerungen, die sich an die Anforderungen des Betreibers anpassen lassen. Alle relevanten Parameter wie Durchflussleistung, Druck, Trockenlaufschutz und Leitfähigkeit werden vollautomatisch überwacht. Regelventile sorgen für eine präzise Einstellung der Mengenströme und gewährleisten auch langfristig einen effizienten Betrieb. Die digitale Überwachungs- und Steuerungstechnik macht Umkehrosmoseanlagen zu einer der zuverlässigsten Methoden der Wasseraufbereitung, was Betriebskosten spart und eine gleichbleibend hohe Wasserqualität sicherstellt.

Betriebsweise der Umkehrosmoseanlage
Der Betrieb startet mit einem Vorspülprozess, bevor die Hochdruckpumpe die Anlage in Gang setzt. Das System überwacht permanent die Leitfähigkeit des Permeats, und sobald der Sollwert erreicht ist, wird das Reinwasser zur weiteren Verarbeitung freigegeben. Nach Ende des Anforderungssignals schaltet die Anlage automatisch ab. Bei längeren Stillständen kann eine automatische Spülung der Membranen programmiert werden, um Ablagerungen und Verkeimungen zu verhindern.

Auslegung einer Umkehrosmoseanlage

Wichtige Parameter für die Auslegung sind:

Rohwasserqualität (Wasseranalyse)
Rohwasserdruck und -temperatur
Wasserbedarf pro Tag oder Stunde
Gewünschte Reinwasserqualität (Leitfähigkeit)
Platzverhältnisse und Umgebungsbedingungen

Vor der Auslegung muss die Rohwasserqualität geprüft werden, um die Membrantypen und den notwendigen Betriebsdruck zu bestimmen. Häufig sind Vorbehandlungsverfahren wie Enthärtung oder der Einsatz von Antiscalants erforderlich, um die Lebensdauer der Membranen zu maximieren.

Hochvernetzte Verbundmembrane

Verbundmembranen bestehen aus drei Schichten: einem Polyesterträger, einer Polysulfon-Stützschicht und einer Polyamid-Deckschicht. Diese Polyamidschicht wird durch Grenzflächenpolymerisation gebildet und sollte optimal vernetzt sein, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Eine unvollständige Vernetzung kann die Haltbarkeit der Membranen beeinträchtigen und den Rückhalt von Ionen verringern.

Lebensdauer und Optimierung der Ausbeute

Die Lebensdauer der Membranen hängt von der Rohwasserqualität, der Ausbeute und der erzeugten Wassermenge ab. Durchschnittlich liegt die Lebensdauer bei 5–7 Jahren. Eine hohe Ausbeute (75–85 %) reduziert den Konzentratanteil (Abwasser) und senkt die Betriebskosten. Allerdings verringert eine hohe Ausbeute auch die Lebensdauer der Membranen. Membranreiniger können verwendet werden, um Verblockungen zu beheben, aber eine vollständige Wiederherstellung der Membranqualität wird selten erreicht. Abweichungen in den Mengenströmen oder Betriebsdrücken können zu erheblichen Mehrkosten führen, und selbst kleine Anpassungen können signifikante Einsparungen bewirken.

Membranentgasung – Effiziente entfernt von Kohlensäure

Die Membranentgasung wird gezielt eingesetzt, um freie Kohlensäure (CO₂) oder Sauerstoff (O₂) aus Wasser zu entfernen. Die Entgasungsmodule bestehen aus hydrophoben Porenmembranen, die in der Regel als Hohlfasermodule aufgebaut sind. Gase diffundieren durch die Membran aufgrund eines Partialdruckgefälles. Zur Erzeugung dieses Gefälles wird je nach Anlagengröße und Leistung entweder Strip-Gas, ein Vakuum mittels Unterdruckgebläse oder Druckluft verwendet. Das Funktionsprinzip basiert darauf, dass Luft in einer äußeren Kammer der Module im Gegenstrom zum Wasserfluss in der inneren Kammer zirkuliert. Dadurch wird das freie CO₂ oder O₂ vom Wasser in den Luftstrom übertragen und nach außen abgeführt.

Vorteile der Membranentgasung

Geringere Betriebskosten: Im Vergleich zu herkömmlichen Rieseler-Entgasungsanlagen sind die Kosten deutlich niedriger.
Energieeinsparung: Es ist keine zusätzliche Druckerhöhung nach einem Vorlagetank erforderlich, was den Energieverbrauch senkt.
Verbesserte Effizienz nacher Anlagen: Durch niedrigere CO₂-Werte nach der Entgasung arbeiten nachgeschaltete Systeme, wie Vollentsalzungsanlagen, effizienter und haben längere Laufzeiten.
Hygienische Vorteile: Membranentgasungsverfahren bieten durch die kompakte Bauweise und das Fehlen von großen Oberflächen wie in Rieslerkolonnen einen besseren Schutz vor mikrobiologischen Verunreinigungen. Das Wasser kommt nicht direkt mit warmer Gebläseluft in Kontakt, was das Risiko eines mikrobiellen Eintrags weiter reduziert.
Platzsparender Aufbau: Die Membranentgasung benötigt keine großen Aufbauhöhen und kann kompakt integriert werden, was besonders bei beengten Platzverhältnissen von Vorteil ist.
Geringer Druckverlust: Durch eine korrekt ausgelegte Anlage wird der Druckverlust minimiert, wobei der Fokus auf Differenzdruck und Entgasungsleistung gelegt wird.

Einfache Steuerung und Lebensdauer

Die Steuerungs- und Regelungstechnik der Membranentgasung ist sehr einfach gehalten. Der Entgasungsprozess wird parallel zur Umkehrosmoseanlage gestartet, indem ein Unterdruckgebläse eingeschaltet wird. Außer einer Differenzdrucküberwachung und dem vollautomatischen Entleeren der Wasserfalle im Stillstand sind keine aufwändigen Steuerungseingriffe erforderlich.

Bei ordnungsgemäßem Betrieb und einer gut funktionierenden Umkehrosmoseanlage können Standzeiten von 8 bis 10 Jahren erwartet werden, wobei längere Laufzeiten je nach Vorfilterzustand, Permeatqualität und Betriebsstunden möglich sind.

Auslegung der Membranentgasungsanlage

Die Auslegung der Membranentgasung basiert auf einer Analyse des Rohwassers und der Umkehrosmoseanlage. Das Permeat dient in Kombination mit der Rohwasseranalyse als Grundlage für die Berechnung der erforderlichen Entgasungsleistung. Besonders wichtig ist es, die maximal zulässigen CO₂-Werte für nachgeschaltete EDI-Anlagen einzuhalten. Abhängig von den Ausgangs-CO₂-Werten wird die Anzahl und Größe der Membranmodule festgelegt, um die gewünschte Entgasungsleistung zu erreichen.

EDI Elektrodeionisation - zur Restentsalzung von Reinstwasser

Die Elektrodeionisation (EDI) ist ein elektrochemisches Membranverfahren zur Restentsalzung von aufbereitetem Wasser. Sie ermöglicht die Produktion von hochreinem Wasser mit Leitfähigkeiten von 15 bis 18 Megaohm/cm bzw. 0,063 bis 0,056 Mikrosiemens/cm, ohne den Einsatz von Chemikalien. Diese Technologie bietet eine attraktive Alternative zur klassischen Mischbettionenaustauscher-Technologie.

Ein wesentlicher Vorteil der EDI-Technologie ist die kontinuierliche Regeneration der Zellen durch eine angelegte elektrische Spannung, ohne dass es zu Betriebsunterbrechungen kommt. Die EDI wird häufig als Restentsalzung oder "Polishing" nach einer Umkehrosmoseanlage eingesetzt, um das Permeat weiter zu reinigen und Reinstwasser mit sehr niedriger Leitfähigkeit sowie geringen Kieselsäurewerten zu erzeugen.

Für den Betrieb einer EDI-Anlage ist die Entfernung von CO₂ aus dem Eingangswasser zwingend erforderlich, da CO₂ die Effizienz der Anlage beeinträchtigen kann.

Vorteile der EDI-Anlage

Die Elektrodeionisation (EDI) ermöglicht eine kontinuierliche Wasseraufbereitung zur Erzeugung von Reinstwasser, und das ohne den Einsatz von Chemikalien. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren entfallen dadurch die Lagerung und Handhabung großer Mengen an Säuren und Laugen. In Kombination mit einer Membranentgasung wird eine besonders effiziente Wasseraufbereitung erreicht. EDI-Anlagen sind kompakt, platzsparend und erfordern nur minimalen Wartungsaufwand, während sie eine hohe Betriebssicherheit gewährleisten.

Ein weiterer Vorteil der EDI-Technologie ist, dass das Konzentrat zurück in die Rohwasserversorgung der Umkehrosmoseanlage geleitet werden kann, wodurch die EDI-Anlage bei der Herstellung von Reinstwasser kein Abwasser produziert. Diese Abwasserfreiheit ist jedoch nur möglich, wenn ein vorgelagerter Rohwasserspeicher vorhanden ist.

Betrieb der EDI-Anlage

Beim Starten der Anlage erfolgt zunächst eine Vorspülung der EDI-Zellen. Sobald der Wasserinhalt verdrängt ist, stellt sich der gewünschte Leitwert des Wassers ein. Die Regeneration der Zellen erfolgt kontinuierlich während des Betriebs, sodass keine Unterbrechungen für Regenerationszyklen erforderlich sind. Die Leistungsregulation der Regeneration wird über die Spannung am Transformator der Anlage gesteuert, und die EDI-Zellen ziehen nur die Menge an Strom, die zur Wasseraufbereitung benötigt wird. Die Stromaufnahme ist daher direkt von der Zulaufqualität der Umkehrosmoseanlage bzw. der Membranentgasung abhängig.

Haltbarkeit der EDI-Zellen

Bei ordnungsgemäßem Betrieb und einer gut funktionierenden Vollentsalzungsanlage können Standzeiten der EDI-Zellen von 8 bis 10 Jahren erreicht werden. In einigen Fällen sind auch längere Laufzeiten möglich, was jedoch von Faktoren wie der Qualität des Permeats, der Betriebszeit und der Abströmung abhängt.

Berechnung und Auslegung von EDI-Anlagen

Die Auslegung einer EDI-Anlage basiert auf der errechneten Permeatqualität der vorgeschalteten Umkehrosmoseanlage und dem Rest-CO₂-Gehalt im Wasser. Anhand dieser Parameter werden die Anzahl und Größe der EDI-Zellen bestimmt, um eine optimale Leistung der Anlage sicherzustellen.

Lieferumfang der Reinstwasseranlage

Antiscalant Dosiersystem

Antiscalant Dosiersystem mit 300-Liter-Dosierbehälter inkl. Schutzwanne nach WHG
Dosierpumpe mit Dosierüberwachung und Selbstentlüftung
Messtechnik für den Dosierbehälter
Sauglanze und Impfstelle

Umkehrosmoseanlage (8 m3/h)

Umkehrosmoseanlage mit einer Permeatleistung von 8 m³/h und einer Ausbeute von 75%
4 Druckrohre (8040) für 2 Elemente aus GFK, liegend verbaut
10 Membranelemente LFC3-LD 8040 von Hydranautics
Hochdruckpumpe KSB Movitec, 15 kW mit separatem Frequenzumformer
Digitale Mengenüberwachung aller Ströme mit vollautomatischen Schrägsitz-Regelventilen
Digitale Druckmessungen für Rohwasser und Anlagendruck
Leitfähigkeitsmessung, temperaturkompensiert mit Messumformer (Endress & Hauser)
Automatikmembranventile inkl. pneumatischem Magnetventil (EPDM, PVC-U, Hersteller Gemü)
5 µm Beutelfilter
Verrohrung aus PVC-U/V4A, Armaturen
Kompaktes Edelstahl-Rahmengestell, höhenverstellbar

Membranengasungsanlage (8 m3/h)

Membranentgasungsmodul EXF-10x28 inkl. Mounting Bracket Kit von 3M
Gebläse mit Kassetten-Fein-/Sterilfilter für die Ansaugluft
Wasserfalle mit Niveaumesstechnik zur vollautomatischen Entleerung
Messtechnik
Verrohrung aus PVC-U, Armaturen
Kompaktes Alu-Rahmengestell, höhenverstellbar

Elektrodeionisationsanlage (7 m3/h)

EDI-Module EXL-850 inkl. Trafo 0–600 V, mit einer Ausbeute von 90%
Schwebekörper-Durchflussmesser
Leitfähigkeitsmessung, temperaturkompensiert mit Messumformer (Endress & Hauser)
Automatikmembranventile inkl. pneumatischem Magnetventil (EPDM, PVC-U, Hersteller Gemü)
Verrohrung aus PVC-U, Armaturen
Kompaktes Alu-Rahmengestell, höhenverstellbar

SPS- und Lastverteilung

Siemens SPS S7-1500, CPU 151-2PN mit ProfiNet-Anbindung
Visualisierung SIMATIC HMI, TP700 Comfort
Softwareerstellung für SPS und Visualisierung
Last- und Steuerschrank
Kabelbahnen und Verkabelung
Unterverteiler
Magnetventile

Sonstiges

Dokumentation (E-Plan, RI-Schema, Bedienungsanleitung, Datenblätter, CE-Kennzeichnung, Berechnungen, Aufstellungsplan)
Beschilderung auf wasserfesten Schildträgern
Transport und Verpackung

Hinweis: Der Reinwassertank mit Druckerhöhung wird nach der Anlage benötigt. Falls dieser nicht vorhanden ist, bieten wir Ihnen gerne ein Komplettsystem an.

Verbrauchskosten

Wasserverbrauch

Die Umkehrosmoseanlage arbeitet mit einer Ausbeute von 75 %, während die EDI-Anlage eine Ausbeute von 90 % hat. Der resultierende Abwasseranteil hängt von der eingestellten Ausbeute der Umkehrosmose ab und beeinflusst den Wasserverbrauch wie folgt:

75 % Ausbeute der Umkehrosmoseanlage:
Für die Erzeugung von 1 m³ Reinstwasser fallen 467 Liter Abwasser an.
80 % Ausbeute der Umkehrosmoseanlage:
Für die Erzeugung von 1 m³ Reinstwasser fallen 375 Liter Abwasser an.

Einflussder Ausbeute auf die Lebensdauer der Membranen

Die Ausbeute der Umkehrosmoseanlage kann individuell angepasst werden. Allerdings verschlechtert sich bei höheren Ausbeuten die Abströmung der Membranen, was langfristig zu einer verkürzten Lebensdauer führt. Daher sollte die Ausbeute sorgfältig eingestellt werden, um ein optimales Gleichgewicht zwischen Wasserverbrauch und Membranlebensdauer zu erreichen.

Antiscalant Verbrauchskosten

Das Antiscalant wird mit einer Dosierung von 3 g pro Kubikmeter Rohwasser eingesetzt. Der genaue Verbrauch hängt von der Ausbeute der Umkehrosmoseanlage ab.

75 % Ausbeute der Umkehrosmoseanlage:
Für die Erzeugung von 1 m³ Reinstwasser werden ca. 4,4 g Antiscalant benötigt.
80 % Ausbeute der Umkehrosmoseanlage:
Für die Erzeugung von 1 m³ Reinstwasser werden ca. 4,13 g Antiscalant benötigt.

Link zum Antiscalant VITEC 3000

Strombedarf

Der Strombedarf der Reinstwasseranlage ergibt sich aus dem Energieverbrauch der folgenden Komponenten:

Dosierpumpe
Hochdruckpumpe
Gebläse Membranentgasung
Trafo der EDI
Steuerungssytem

Bei 7 m³/h Volllast ergibt sich somit ein Strombedarf von ca. 19 kW/h.

Für andere gewünschte Anlagenleistungen erstellen wir Ihnen gerne ein individuelles Angebot.
Wir bieten Ihnen auch eine kostengünstige Montage und Inbetriebnahme Ihrer gewünschten Reinstwasseranlage an.
» Bitte nehmen Sie Kontakt mit uns auf

Für den individuellen Anlagenbau können Sie sich auch auf unserer Homepage über weitere Anlagengrößen und Anlagentechniken informieren.
► Homepage www.schaller-wti.de

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Angaben zum Hersteller

SCHALLER Wassertechnische Industrieanlagen GmbH
Petersbergstr. 4
74909 Meckesheim

Telefon: 0 62 26 / 92 36 - 10
Fax: 0 62 26 / 92 36 - 36

Internet:

EAN: EDI-PVC-7000

Wasseraufbereitungsanlagen