Membranteknologi

BWT VAND

I 1960 lykkedes det at fremstille membraner af celluloseacetat.

I 1960 lykkedes det Loeb og Sourirajan på University of California at fremstille membraner af celluloseacetat. Membranerne havde en god tilbageholdelse af salte, samtidig med at deres kapacitet var god. Celluloseacetat er en kemisk forbindelse af cellulose og eddikesyre.

Siden er udviklingen gået stærkt, og i dag fremstilles membranerne af en lang række forskellige plastikmaterialer.

Membranen er den vigtigste del af filtreringen og findes i mange forskellige udformninger, hvoraf de vigtigste er:

  • Rørmembraner
  • Membran med hulfibre
  • Spiralvundne membraner
  • Flade membraner

Fælles for alle membrantyperne er at de er semipermeable dvs. halvgennemtrængelige. Membrantypen vælges alt efter hvad man ønsker at separere fra vandet, og hvad der ikke må trænge igennem. Membranteknologi kan både anvendes til at fjerne luftarter, salte, organismer, bakterier m.m.

Omvendt osmose

I forhold til ionbyt­ning er osmose en ren fysisk proces og helt kemi­ka­liefri. Naturen er fyldt med eksempler på osmose. Prin­cippet i osmose er ganske simpelt, idet væsker med lavt saltind­hold altid vil forsøge at blande sig med væsker med højt saltind­hold indtil saltind­holdet er ens i de to væsker. Er de to væsker adskilt af en semi­per­meabel (halv­gen­nem­træn­gelig) membran vil væsken med det lave saltind­hold trænge gennem membranen indtil saltind­holdet er ens på begge sider af membranen. Niveau­for­skellen på de to væsker kaldes det osmo­tiske tryk.

Det er osmose prin­cippet, der får vand til at trænge op gennem planter og nå de yderste blade, mens ikke opløste stoffer vil blive tilba­ge­holdt af membranen. Jo højere man når op og ud i en plante jo flere salte inde­holder plan­tes­aften og derfor vil vand trænge ind gennem plan­tens rødder og presse sig op gennem alle plan­tens celler til de yderste spidser. Dette kaldes naturlig osmose.

Omvendt osmose (RO - reverse osmosis) er en filtre­rings­teknik, hvor man sætter tryk på væsken med den højeste salt­kon­cen­tra­tion og presser denne væske gennem en meget fin membran (0,001-0,0001 µm), som kan frafil­trere både ioner og opløste stoffer i vand. Ikke alle ioner kan tilba­ge­holdes 100%. En vis del (1-2%) vil gå igennem membranen, og det afhænger såvel af mole­ky­le­stør­relsen som af membranen. Ønskes en lav rest­kon­cen­tra­tion af ioner, kan det derfor være nødven­digt at anvende flere RO-​anlæg i serie eller kombi­nere med ionbyt­ning.

Membraner til brug i indu­stri­elle anlæg frem­stilles oftest af poly­amid eller poly­sulfon, der kan arbejde i pH området 2-12. Den filtre­rede væske kaldes for perme­atet, mens den tilba­ge­holdte opkon­cen­tre­rede væske kaldes for koncen­tratet.

Prin­cippet i omvendt osmose er, at det salt­hol­dige råvand ledes ind over en membran. Gennem de mikrosko­piske porer i over­fladen på membranen er det kun H2O - de rene vand­mo­le­kyler - som vil passere, fordi vand­mo­le­kylet er et af de mindste mole­kyler i flydende form. De mikrosko­piske porer i osmose membranen er tilpasset vand­mo­le­kylet og slipper derfor ikke foru­re­ninger igennem som f.eks. tung­me­taller, kemi­ka­lier, vira, bakte­rier, fordi alle disse stoffer er større end et vand­mo­le­kyle. Alle foru­re­ninger bliver afvist, men oxygen - O2 og CO2 - som er en gas, og mindre end vand­mo­le­kylet, vil slippe igennem osmo­se­mem­branen, således at det natur­lige oxygen i vandet bevares.

Før råvand ledes ind i et omvendt osmo­se­anlæg kan det være nødven­digt først meka­nisk at frafil­trere større partikler for at undgår tilstop­ning af membra­nerne. Det vil også være hensigts­mæs­sigt at blød­gøre råvandet i et blød­gø­rings­filter for at undgå at kalk­dan­nelser sætter sig fast og dermed tilstopper membra­nerne, det vil være med til at forlænge leve­tiden på membra­nerne.

Omvendt osmose

Omvendt osmose er en teknologi der efterlader vandet totalafsaltet. Vandet presses med højt tryk gennem en semipermeabel membran, der tilbageholder hele 99% af alle salte og mineraler. Dette giver et helt perfekt opvaskeresultat, så der ikke er behov for efterpolering af glas, bestik og service.
no image available

Membra­n­af­luft­ning

Luft i alle typer vand­bårne systemer giver anled­ning til problemer, som korro­sion, slamop­hob­ning, forringet effek­ti­vitet i veks­lere, kedler og pumper, for hurtig neds­lid­ning af pumper og regu­le­rings­ud­styr, cirku­la­tions­pro­blemer, irri­te­rende lyde af kluk­kende vand i syste­merne mv. Det er derfor vigtigt at fjerne al luft, både makro­bobler, mikro­bobler og den opløste luft.

Efter opfyld­ning af rørsy­stemer, bliver syste­merne udluftet manuelt, så der ikke er store luft­lommer, som forhin­drer cirku­la­tionen i syste­merne.

Når syste­merne igang­sættes, vil yder­li­gere luft blive udskilt fra vandet, dels på grund af trykæn­dringer fra pumper, regu­le­rings­ven­tiler mv., men især på grund af opvarm­ningen. Denne ekstra udskilte luft bliver normalt udluftet ved hjælp af syste­mernes i indbyg­gede luft­ud­la­dere, således at det ser ud til, at syste­merne kører fint.

Det gør de også, men kun delvis, fordi det kun er makro­bob­lerne, der er fjernet.

Mikro­bob­lerne og den opløste luft er stadig tilbage og er årsag til forringet effek­ti­vitet af veks­lere, kedler og pumper samt giver anled­ning til tæringer på grund af korro­sions­pro­dukter, der flyder rundt med vandet, og kan i sidste ende bevirke tilstop­ninger kritiske steder i syste­merne.

Mange tror fejl­ag­tigt, at korro­sionen fjerner den opløste luft og så er proble­merne løst, men det er helt forkert, for det er kun den opløste ilt, der bliver brugt til korro­sion. Da luft består af 21 % ilt og 78 % kvæl­stof, vil den opløste luft også være sammensat tilsva­rende, så når ilten er opbrugt, er der stadig ca. 80 % ”luftarter” tilbage. Kvæl­stof er en inaktiv luftart, det vil sige, at den ikke reagerer med andre stoffer, så kvæl­stoffet bliver ved med at være i vandet.

Der findes 3 metoder til at fjerne både mikro­bobler og den opløste luft fra vand­bårne systemer:

Termisk afluft­ning:
Ved termisk afluft­ning pumpes vandet over i en trykløs tank, hvor vandets tempe­ratur hæves til koge­punktet (100 0C), tempe­ra­turen holdes på koge­punktet i nogle minutter, inden det kogende vand pumpes ind i systemet. Dette er en besværlig og dyr metode, da vandet som regel skal opvarmes ved hjælp af el-​varmelegemer.

Vaku­u­m­af­luft­ning:
Ved tradi­tionel vaku­u­m­af­luft­ning pumpes vandet ind i en tank, som sættes under vakuum, hvorved vand og luft adskilles. Efter en reak­tion­stid sættes tanken under tryk, så den udskilte luft bliver trykket ud gennem en luft­ud­lader. Disse anlægs­typer bruger meget energi, da trykket på vandet skal sænkes fra 2 – 3 bar til ca. -0,7 /-0,9 bar, og når behand­lingen er færdig, skal vandet op på 2 – 3 bar igen. Effek­ti­vi­teten på disse anlæg er som regel ikke så stor, da det er svært at indstille vaku­ummet dybt nok, uden at pumperne ødelægges af kavi­ta­tion.

Membra­n­af­luft­ning:
Med BWT AirFree syste­merne er der udviklet en helt ny og langt mere effektiv metode til reduk­tion af luftind­hold. Syste­merne benytter en membran, som er utæt over for luftarter, men tæt over for vand. Syste­merne kan redu­cere luftind­hol­dene til et lige så lavt niveau, som man ønsker, uden vandet begynder at koge. Der er ingen problemer med kavi­ta­tion og opslid­ning/ødelæg­gelse af pumper, da det kun er luften, der er under vakuum.

BWT AirFree syste­merne er særdeles ener­gi­ef­fek­tive, med et enestå­ende lavt ener­gi­for­brug på:

Behand­ling af ilthol­digt spæde­vand: 0,4 kWh/m3
Behand­ling af systemvand: 0,1 kWh/m3

Ener­gi­for­bruget for BWT AirFree syste­merne er op til 90 % mindre end i tradi­tio­nelle afluf­tere.

Visit our international website

Stay on this website