Talsperrenwasseraufbereitung mit UF-Membranen
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Zusammenfassung
Anfang 1999 ging die Trinkwasseraufbereitungsanlage der Verbandsgemeinde Hermeskeil unter der wissenschaftlich-technologischen Beratung durch das DVGW-Technologiezentrum Wasser Karlsruhe in Betrieb. Dabei wird erstmals in Deutschland Talsperrenwasser groß-technisch nach einem mehrstufigen Verfahren unter Einsatz von Ultrafiltrationsmembranen aufbereitet.
Die Nennleistung des neuen Wasserwerks beträgt 140 m³/h. Gemäß der neuartigen Verfahrensweise wird Rohwasser bestehend aus Quellwasser und Talsperrenwasser zunächst einer Kalksteinfilterstufe zugeführt, wobei dem Filterzulauf die für die Aufhärtung erforderliche Kohlendioxidmenge dosiert wird. In einer zweiten Aufbereitungsstufe wird das Wasser einer Ultrafiltrationsanlage zugeführt, in der aufgrund der geringen Porenweite der eingesetzten Membranen von 0,01 µm partikuläre Wasserinhaltsstoffe mineralischer und biogener Herkunft zurückgehalten werden. Zwei Zwischenbehälter dienen als Vorlage für zwei Förderpumpen zur Beschickung der vierstraßig ausgelegten Membranfiltrationsanlage. Jede Membranstraße besteht aus fünf Druckrohren mit je zwei Membranelementen. Die installierten Kapillarrohrmembranen weisen einen Innendurchmesser von ca. 0,7 mm auf. Die gesamte Membranfläche beträgt 1.400 m², entsprechend der Nennleistung der Anlage von 140 m³/h. Die Membranen werden von der Innenseite mit Rohwasser beaufschlagt. Das Filtrat wird an der Membranaußenseite abgezogen und gelangt direkt in den Trinkwasserbehälter. Die Anlage wird im Dead-End-Betrieb gefahren, d.h. während des Filtrationsbetriebs wird die gesamte Wassermenge über die Membranen filtriert. In regelmäßigen zeitlichen Abständen erfolgt eine Spülung der Membranen mit Filtrat unter Zugabe einer Spülchemikalie. Das bei der Spülung anfallende Spülabwasser wird in ein Absetzbecken gegeben und anschließend in die Kanalisation abgeleitet. Bild 1 zeigt die Ultrafiltrationsanlage im Wasserwerk der Verbandsgemeinde Hermeskeil.
Anfang 1999 ging die Trinkwasseraufbereitungsanlage der Verbandsgemeinde Hermeskeil unter der wissenschaftlich-technologischen Beratung durch das DVGW-Technologiezentrum Wasser Karlsruhe in Betrieb. Dabei wird erstmals in Deutschland Talsperrenwasser groß-technisch nach einem mehrstufigen Verfahren unter Einsatz von Ultrafiltrationsmembranen aufbereitet.
Die Nennleistung des neuen Wasserwerks beträgt 140 m³/h. Gemäß der neuartigen Verfahrensweise wird Rohwasser bestehend aus Quellwasser und Talsperrenwasser zunächst einer Kalksteinfilterstufe zugeführt, wobei dem Filterzulauf die für die Aufhärtung erforderliche Kohlendioxidmenge dosiert wird. In einer zweiten Aufbereitungsstufe wird das Wasser einer Ultrafiltrationsanlage zugeführt, in der aufgrund der geringen Porenweite der eingesetzten Membranen von 0,01 µm partikuläre Wasserinhaltsstoffe mineralischer und biogener Herkunft zurückgehalten werden. Zwei Zwischenbehälter dienen als Vorlage für zwei Förderpumpen zur Beschickung der vierstraßig ausgelegten Membranfiltrationsanlage. Jede Membranstraße besteht aus fünf Druckrohren mit je zwei Membranelementen. Die installierten Kapillarrohrmembranen weisen einen Innendurchmesser von ca. 0,7 mm auf. Die gesamte Membranfläche beträgt 1.400 m², entsprechend der Nennleistung der Anlage von 140 m³/h. Die Membranen werden von der Innenseite mit Rohwasser beaufschlagt. Das Filtrat wird an der Membranaußenseite abgezogen und gelangt direkt in den Trinkwasserbehälter. Die Anlage wird im Dead-End-Betrieb gefahren, d.h. während des Filtrationsbetriebs wird die gesamte Wassermenge über die Membranen filtriert. In regelmäßigen zeitlichen Abständen erfolgt eine Spülung der Membranen mit Filtrat unter Zugabe einer Spülchemikalie. Das bei der Spülung anfallende Spülabwasser wird in ein Absetzbecken gegeben und anschließend in die Kanalisation abgeleitet. Bild 1 zeigt die Ultrafiltrationsanlage im Wasserwerk der Verbandsgemeinde Hermeskeil.
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Die im großtechnischen Betrieb gewonnenen Erfahrungen führten zu neuen Erkenntnissen, die auch für andere Anwendungsfälle interessant sind.
Derzeit laufen u.a. Untersuchungen zur Langzeitstabilität der Membranen. Nach drei Jahren Betriebszeit wurde ein Membranelement entnommen und vom Membranhersteller autopsiert. Ein paar der entnommenen Kapillaren wurden vom TZW untersucht. Bild 2 zeigt, dass auf der Innenseite der Fasern ein bräunlicher Belag zu erkennen war.
Derzeit laufen u.a. Untersuchungen zur Langzeitstabilität der Membranen. Nach drei Jahren Betriebszeit wurde ein Membranelement entnommen und vom Membranhersteller autopsiert. Ein paar der entnommenen Kapillaren wurden vom TZW untersucht. Bild 2 zeigt, dass auf der Innenseite der Fasern ein bräunlicher Belag zu erkennen war.
Dieser bestand gemäß Elementaranalyse aus Eisen und Mangan aber auch aus Ablagerungen organischer Wasser-inhalts-stoffe. Aufgrund der Ergebnisse erfolgte eine zweistufige chemische Reinigung der UF-Anlage zuerst mit Natronlauge und anschließend mit Zitronensäure.
Ansprechpartner
Förderung
DVGW
