Als Konsequenz des gut vorgereinigten Wassers vor der Ultrafiltration arbeitet diese im energetisch günstigeren Dead-End-Betrieb (gegenüber einem Cross-Flow-Betrieb).
Die einzelnen Membranblöcke arbeiten mit geregeltem Volumenstrom. Er errechnet sich automatisch aus der, durch den Reinwasserbehälter angeforderten Aufbereitungsleistung, geteilt durch die Anzahl der verfügbaren Membranblöcke. Übersteigt der angeforderte Volumenstrom die maximale Kapazität der verfügbaren Membranblöcken, gilt letztere als limitierend. Unterschreitet der angeforderte Volumenstrom eine programmierte Minimalleistung der Membranblöcke, dann geht nach der nächstfolgenden Membranspülung der entsprechende Block außer Betrieb.
Dieser Regelung sind noch der minimale und maximale Wasserstand der vorgeschalteten Langsamfilter als Störgröße aufgeschaltet, d.h. es ist ein variables Fenster definiert, außerhalb dessen der Volumenstrom der Membranblöcke angepasst wird.
Läuft die Anlage nicht mit der maximalen Blockzahl, dann wechseln sich die verfügbaren Blöcke nach jeder Membranspülung ab. Dies beugt Verkeimungen vor.
Bei Betrieb einer Ultrafiltrationsanlage unterscheiden sich folgende Spülungen und Reinigungen:
- Permeatspülung
- Desinfektionsspülung
- chemische Reinigung
Wenn nach definierten Zeitabständen gespült wird und der Block mit einer verminderten Durchsatzleistung arbeitet, entsteht eine verschlechterte Ausbeute. Durch das Spülkriterium Blockdurchsatzvolumen ist dies vermieden. Diesem Blockdurchsatzvolumen ist allerdings ein oberes Limit gesetzt, wo dann doch bei einer maximalen Zeit eine Spülung geschieht.
In zeitlich fest eingestellten Zeitabständen von 8 h ersetzt eine Desinfektionsspülung die normale Permeatrückspülung. Die Desinfektionsspülung setzt sich aus folgenden Schritten zusammen:
- Vorreinigung mit einer Permeatspülung
- Befüllen des Membranblockes unter Dosierung von 200 ppm H2O2.
- Einwirkzeit
- Ausspülen mit einer Permeatspülung
Eine chemische Reinigung wird von der Steuerung der Membrananlage angefordert, nach Überschreiten einer definierten Membrandruckdifferenz, gemessen nach der Desinfektionsspülung. Hier sind zwei Grenzwerte realisiert; einer zur Anforderung (Warnmeldung) und ein zweiter zur Zwangsabschaltung des Blockes. Die chemische Reinigung muss von Hand ausgelöst werden, läuft dann aber vollautomatisch ab. Man kann zwischen einer sauren und einer alkalischen Reinigung vorwählen. Diese Vorwahl geschieht durch die Erfahrung des Bedieners und hängt natürlich vom Reinigungserfolg vorhergehender Reinigungen ab.
Für die saure Reinigung wird HCl, und für die alkalische Reinigung NaOH zugegeben. Natronlauge ist im Wasserwerk ohnehin vorhanden, da die Entsäuerung damit arbeitet. Salzsäure und Wasserstoffperoxyd bringt der Lieferant in 1000 L Gebinden. Alle Chemikalien lagern in einem besonderen Chemikalienraum und werden auch von dort aus dosiert.
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