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Micro- und Ultrafiltration

Filtrationsverfahren:

1. Cross-Flow

Das zu filtrierende Medium überströmt unter Druck mit hoher Fließgeschwindigkeit (v = 3 - 6 m/s) die Membranoberfläche. Substanzen, die kleiner als die Poren der Membran sind (MWCO der Membran= Molecular weight cut off) sowie das Lösungsmittel, in der Regel Wasser, durchdringen die Membran, während die Komponenten, die größer als die Poren der Membran sind, zurückgehalten werden.

Die durch die hohe Fließgeschwindigkeit  an der Membranoberfläche erzeugte Turbulenz verlangsamt bei diesem Verfahren den Aufbau einer Deckschicht. Die Filtrationsleistung bleibt über einen längeren Zeitraum auf einem höheren Niveau.

Bei diesem Verfahren liegen die typischen Filtrationsleistungen bei 100 bis 300 l/m2h.

Zur Aufrechterhaltung einer hohen Filtrationsleistung wird in regelmäßigen Abständen eine CIP-Reinigung (clean in place) der Membran durchgeführt.

2. Dead-End

Das zu filtrierende Medium wird unter Druck direkt auf die Membran gepresst (Prinzip Kaffeefilter). Analog dem cross-flow Prinzip durchdringen Substanzen, die kleiner als die Poren der Membran sind sowie das Lösungsmittel die Membran, während die Komponenten, die größer als die Poren der Membran sind, sich auf der Membranoberfläche ansammeln.

Aufgrund der wachsenden Deckschicht reduziert sich die Flussleistung während der Filtration kontinuierlich. Zur Aufrechterhaltung der Flussleistung wird in der Regel in regelmäßigen Abständen eine Rückspülung von der Permeatseite durchgeführt.

Anwendungsbeispiele und Branchen

Biomasseabtrennung z.B.

  • Deponiesickerwasseraufbereitung
  • Abtrennung fermentativ hergestellter Wertstoffe

Ölhaltige Abwässer aus der metallverarbeitenden Industrie z..B.

  • Aufbereitung von Gleitschleifabwässern,
  • Standzeitverlängerung von Entfettungsbädern
  • Aufbereitung von Kühlschmierstoffen

Farben und Lacke z.B.

  • Aufkonzentrieren von Wasserlacken
  • Rückgewinnung von KTL-Lack

Landwirtschaftliche Abwässer

  • Gülleaufbereitung

Vorfiltration zur Entlastung der Umkehrosmose

Getränke- und Lebensmittelindustrie z.B.

  • Apfelsaftklärung
  • WPC

Biotechnologie, pharmazeutische und chemische Industrie z.B.

  • Zellkonzentrierung und Zellreinigung
  • Kontinuierliche Fermentation
  • Reinigung von Roh- und Wertstoffen aus Prozeßmedien

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