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Aktivkohle für die Entsalzung

Aktivkohle ist eine unverzichtbare Vorbehandlung für Entsalzungsanlagen. Sie kann verhindern, dass die Umkehrosmosemembran durch Chlor, organische Verunreinigungen und Gerüche beschädigt wird – wodurch die Lebensdauer der Membran verlängert, die Kosten für deren Austausch gesenkt und eine gleichbleibende Durchlässigkeitsqualität bei der Meerwasser- und Salzwasserentsalzung gewährleistet werden..
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Entsalzung mit Aktivkohle – Titelbild

Was ist Aktivkohle zur Entsalzung?

Unter „Entsalzung mit Aktivkohle“ versteht man den Einsatz von Aktivkohle (GAC) und PAC (PAC) als Vorbehandlungsstufen in Meerwasser-Umkehrosmoseanlagen (SWRO) und Salzwasser-Umkehrosmoseanlagen (BWRO). Sie dient in erster Linie als Schutz vor chemischem Abbau, organischer Verunreinigung sowie Geschmacks- und Geruchsbeeinträchtigungen für die empfindlichen Polyamidmembranen, die das Herzstück des RO-Prozesses bilden.

Die Umkehrosmose (RO) – der kapitalintensive und betriebliche Teil jeder Entsalzungsanlage – reagiert sehr empfindlich auf gewöhnliches Chlor und Chloramine, die häufig zur Desinfektion von Trinkwasser eingesetzt werden. Schon eine geringe Chlormenge kann zu einem irreversiblen Oxidationsprozess an der Oberfläche der Polyamidmembran führen, was eine dauerhafte Verringerung der Salzbeständigkeit, einen Verlust des Wasserdurchflusses und die Notwendigkeit eines teuren vorzeitigen Membranwechsels zur Folge hat. Eine Entchlorung mittels Aktivkohle vor dem RO-Feld beseitigt dieses Risiko vollständig. Abgesehen von der Entchlorung enthalten Meer- und Brackwasser in der Regel natürliche organische Verbindungen, Algenstoffwechselprodukte, Geschmacks- und Geruchsmoleküle sowie künstliche Mikroverunreinigungen, die – sofern sie nicht während der Vorbehandlung entfernt werden – die Membranoberfläche verunreinigen, den biologischen Abbau beschleunigen und die Qualität des für städtische oder industrielle Zwecke gewonnenen entsalzten Wassers beeinträchtigen. Aktivkohle löst all diese Vorbehandlungsaufgaben gleichzeitig und ist damit ein wesentlicher Bestandteil bei der Auslegung einer robusten Entsalzungsvorbehandlung.

Die wichtigsten Vorteile von Aktivkohle zur Entsalzung

  • Vollständige und zuverlässige Entchlorung: Sowohl PAC als auch PAC können das freie Chlor und die Chloramine im Meerwasser- und Salzwasserzulauf schnell und vollständig entfernen – damit wird die Hauptursache für die oxidative Verschlechterung der RO-Membran beseitigt und die in die Membrananlage getätigten Investitionen über deren vorgesehene Lebensdauer hinweg gesichert.
  • Reduzierung organischer Ablagerungen und der Vorläufer von Biofouling: Aktivkohle kann gelöste organische Stoffe, Algen und Huminstoffe aus dem Rohwasser absorbieren, bevor dieses mit den Umkehrosmosemembranen in Kontakt kommt. Dadurch wird die Menge an organischen Verunreinigungen verringert, die Reinigung vor Ort (CIP) verlängert und die Häufigkeit sowie die Kosten von CMA reduziert, die den kontinuierlichen Betrieb der Anlage beeinträchtigen.
  • Kontrolle von Geschmack, Geruch und Mikroverunreinigungen im Permeat: Durch die Entfernung von Geschmacks- und Geruchsstoffen, Algenmetaboliten und Mikrokontaminanten während der Vorbehandlungsphase gewährleistet ACV, dass das an ein städtisches Versorgungsunternehmen oder ein industrielles Prozesssystem gelieferte Entsalzungswasser sowohl den gesetzlichen Anforderungen als auch den ästhetischen Erwartungen der Verbraucher entspricht – was für die Akzeptanz der Entsalzung in der Öffentlichkeit von entscheidender Bedeutung ist.
  • Betriebliche Flexibilität durch PAC-Dosierung: Die PAC-Dosierung bietet Flexibilität bei der Reaktion auf Wasserstress, wodurch der Betreiber einer Entsalzungsanlage in der Saison der Algenblüte oder während der „Red Tide“-Periode die Entfernung von organischen Stoffen sowie von Geschmack und Geruch verbessern kann – ohne dass Änderungen an den bestehenden Vorbehandlungsanlagen oder an der Auslegung des Membransystems erforderlich sind.

Herausforderungen der Branche

Saisonale Algenblüten und Rote-Tide-Ereignisse überfordern die Vorbehandlung

Schädliche Algenblüten und „Red Tide“-Ereignisse führen zu einem erheblichen Anstieg der organischen Belastung, der Biopolymerkonzentration und der Geschmacks- und Geruchsstoffe in der Meerwasserentnahmestelle. Dies stellt eine Herausforderung für das Vorbehandlungssystem mit Aktivkohle dar, da es angesichts intensiver, unvorhersehbarer Ereignisse, die mehrere Wochen andauern können, eine ausreichende Fähigkeit zur Entfernung organischer Stoffe gewährleisten muss.

Die Größe einer Entsalzungsanlage führt zu einem erheblichen Bedarf an Kohlenstoffkapazität

Großanlagen zur Umkehrosmose (SWRO), die täglich 100.000 Kubikmeter Meerwasser aufbereiten, benötigen eine große Menge Aktivkohle im Vorbehandlungssystem, was erhebliche Probleme bei der Beschaffung, der Logistik und dem CCS-Management mit sich bringt, wodurch sich die Komplexität und die Kosten der Anlage erhöhen.

Die Größe einer Entsalzungsanlage führt zu einem erheblichen Bedarf an Kohlenstoffkapazität

Großanlagen zur Umkehrosmose (SWRO), die täglich 100.000 Kubikmeter Meerwasser aufbereiten, benötigen eine große Menge Aktivkohle im Vorbehandlungssystem, was erhebliche Probleme bei der Beschaffung, der Logistik und dem CCS-Management mit sich bringt, wodurch sich die Komplexität und die Kosten der Anlage erhöhen.

Produktübersicht

Aktivkohle

AQ-GP-0830AW

Spezifische Anwendungsszenarien – Aktivkohle zur Entsalzung

Vorbehandlung zur Entchlorung mittels RO-Membran

Außerdem müssen Chlor und Chloramine, die zur biologischen Bekämpfung in Meer- oder Brackwasser zugesetzt werden, vollständig entfernt werden, bevor das Wasser in die Umkehrosmoseanlage (RO) geleitet wird. Schon eine geringe Menge Chlor (Cl) kann irreversible oxidative Schäden an PC/PE-Materialien verursachen, wodurch deren Beständigkeit und Durchflussleistung dauerhaft beeinträchtigt werden. Durch den Einbau von granuliertem ACCC oder PAC ACC direkt vor der RO-Anlage lässt sich eine schnelle, vollständige und zuverlässige Entchlorung erreichen, wodurch die Investition in RO-Membranen geschützt und ein stabiler Langzeitbetrieb unabhängig von saisonalen Schwankungen der Rohwasserqualität gewährleistet wird.

Entfernung organischer Fouling-Vorläuferstoffe

Die Hauptursachen für die organische Verschmutzung und den biologischen Abbau an der Umkehrosmosemembran sind eine Verringerung der Durchflussrate, ein höherer Betriebsdruck und eine kürzere Lebensdauer der Membran. Vorbehandlungen mit Aktivkohle binden die Verunreinigungsvorläufer aus dem Zufluss, bevor diese das Umkehrosmosefeld erreichen, verlängern die Zeitabstände zwischen den CIP-Zyklen (Chemical Cleanup in Place), verringern die Menge und Häufigkeit des Einsatzes von Reinigungschemikalien und sorgen für einen höheren MFR über die gesamte Betriebsdauer der Entsalzungsanlage.

Geschmacks- und Geruchskontrolle bei entsalztem Wasser

Meeres- und Brackwasser – insbesondere in Küstenregionen, in denen Algenblüten, Einleitungen aus der Industrie und saisonale Schwankungen der Wasserqualität auftreten – enthält Geosmin, 2-Methylborneol (MIB), Dimethylsulfid und anderen Geschmacks- und Geruchsstoffen, die in die Entsalzungsanlage eindringen und den Salzwasserfluss verunreinigen, wodurch das Wasser für Verbraucher organoleptisch inakzeptabel wird, obwohl es mikrobiologisch und chemisch unbedenklich ist. Vorbehandlungen mit Aktivkohle adsorbieren solche Geschmacks- und Geruchsstoffe bereits vor dem Umkehrosmose-System und stellen so sicher, dass das endgültige Entsalzungswasser, das in das städtische Wasserversorgungsnetz eingespeist wird, den gesetzlichen Anforderungen und den ästhetischen Erwartungen der Verbraucher entspricht, was für die Akzeptanz der Entsalzung in der Öffentlichkeit von entscheidender Bedeutung ist.

Entfernung von Mikroverunreinigungen und neu auftretenden Schadstoffen

Offshore-Meereszuflüsse und Brackwasser-Grundwasserleiter in Industrie- und Stadtgebieten sind einem zunehmenden Druck durch Arzneimittelrückstände, endokrine Disruptoren, Pestizide und Industriechemikalien aus Abwasser, landwirtschaftlichen Abflüssen und Regenwasser – sowie durch die Tatsache, dass Umkehrosmosemembranen allein nicht immer ausreichend effizient sind, um die Trinkwasserqualitätsstandards für das entsalzte Permeat zu erreichen. Die Vorbehandlung mit Aktivkohle bietet eine zusätzliche Barriere gegen diese Mikroverunreinigungen vor dem Umkehrosmose-System, ergänzt die Rückhaltung durch die Membran und gewährleistet eine gleichbleibende Durchlässigkeitsqualität über alle VWP-Profile hinweg sowie die Einhaltung sich weiterentwickelnder gesetzlicher Anforderungen.

Management von Algenblüten und Roten Fluten

Schädliche Algenblüten und rote Gezeiten – die im Zuge der globalen Erwärmung der Küstengewässer immer häufiger auftreten – haben die organische Belastung, die Konzentration von Algentoxinen sowie die Geschmacks- und Geruchsstoffe an der Meerwasserentnahmestelle erheblich erhöht und ein akutes Vorbehandlungsproblem verursacht, das durch ein festes GAC-Bett allein nicht schnell und wirksam genug gelöst werden kann. PAC ACCC bietet eine flexible, reaktionsschnelle Vorkonditionierungsfunktion, die sofort nach Auftreten einer Blüte ausgelöst und skaliert werden kann. So kann der Betreiber der Entsalzungsanlage während der gesamten Blütezeit kontinuierlich eine zufriedenstellende Durchdringungsqualität erzielen, ohne den Pumpbetrieb zu unterbrechen oder die Qualität des aufbereiteten Wassers zu gefährden.

Entsalzung von Brackwasser – Nachbehandlung des Speisewassers

Die in Entsalzungsanlagen im Binnenland verwendeten Salzwasserquellen – wie beispielsweise der Grundwasserleiter, das Abwasser aus der Landwirtschaft und der Kreislauf des industriellen Prozesswassers – enthalten häufig erhöhte Konzentrationen an Eisen (Fe), Mangan (Mn), Schwefelwasserstoff, Ammoniak und organischen Verbindungen, die die Leistung der Umkehrosmosemembranen und die Qualität des Endwassers beeinträchtigen. Aktivkohlebehandlungsstufen, die in die Vorbehandlungsstränge zur Entsalzung der Sole integriert sind, beseitigen die organischen Bestandteile sowie Geschmacks- und Geruchsstoffe solcher komplexen Rohwassersubstrate. Sie ergänzen die vorgelagerten Phasen der Eisenentfernung, Enthärtung und Mikrofiltration und sorgen so für eine kontinuierlich aufbereitete Zufuhr von Speisewasser, die die Anforderungen für einen stabilen, langfristigen Betrieb der Umkehrosmosemembranen erfüllt.

Unsere Vorteile bei Aktivkohle für die Entsalzung

Vollständige Entchlorung zum Schutz der Investitionen in Membrananlagen

Aktivkohle sorgt für eine schnelle und vollständige Entfernung von freiem Chlor und Chloraminen aus dem entsalzten Speisewasser – wodurch die Hauptursache für die irreversible Oxidation der Umkehrosmosemembran beseitigt und die erhebliche Kapitalinvestition, die das Membranfeld darstellt, über seine gesamte vorgesehene Betriebsdauer hinweg geschützt wird.

Reduzierung organischer Ablagerungen zur Verlängerung der Lebensdauer der Membranen

Aktivkohle verringert die Verschmutzungsrate der Membranen, verlängert die Reinigungsintervalle und reduziert die Häufigkeit chemischer Spülungen durch die Adsorption gelöster organischer Verbindungen, Algenbiopolymere und Humus vor einer Umkehrosmoseanlage – dies führt zu einer direkten Senkung der Betriebskosten und maximiert die Lebensdauer der gesamten Entsalzungsanlage.

Flexible Reaktion auf saisonale Schwankungen der Rohwasserqualität

Die PAC-Dosierung ermöglicht eine sofortige Anpassung der Vorbehandlungsintensität zum Zeitpunkt der Algenblüte, der „Roten Flut“ und in der Saison mit dem höchsten organischen Belastungswert – so kann der Betreiber der Entsalzungsanlage die Versickerungsqualität auch bei einer raschen und unvorhersehbaren Verschlechterung der Rohwasserqualität konstant und ohne Unterbrechung aufrechterhalten.

Alle Kategorien für Aktivkohle anzeigen

Eine zuverlässige Vorbehandlung bei der Entsalzung beginnt mit der Auswahl einer Aktivkohlesorte, die genau auf die chemische Zusammensetzung Ihres Rohwassers, das organische Belastungsprofil und das Membransystem abgestimmt ist. Unser Aktivkohle-Portfolio umfasst sowohl granulierte (GAC) als auch pulverförmige (PAC) Aktivkohle, die darauf ausgelegt sind, die Anzahl der Schadstoffe zu reduzieren, die organische Belastung zu verringern und den Geschmack sowie den Geruch von Meer- und Salzwasser zu regulieren. Sehen Sie sich unseren vollständigen Katalog an, um die technischen Daten zu vergleichen und das richtige Produkt für Ihr Vorbehandlungssystem zu ermitteln.
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Alle Lösungen für die Industrie finden

Die Entsalzung gehört zu den zahlreichen Herausforderungen im Bereich der Wasserversorgungssicherheit und der industriellen Abwasserbehandlung, bei denen hochentwickelte chemische Werkstoffe eine entscheidende Rolle spielen, um die erforderliche Leistungsfähigkeit zu gewährleisten. Ganz gleich, ob Ihre Tätigkeiten die Trinkwasseraufbereitung, die Wiederverwendung von Abwasser, die industrielle Prozesswasseraufbereitung, die Luftreinhaltung oder die Umweltsanierung umfassen – unser Portfolio an industriellen Lösungen nutzt Aktivkohle, Aluminiumoxid, Titandioxid und andere Hochleistungsmaterialien, um das gesamte Aufbereitungsspektrum abzudecken. Entdecken Sie unsere industriellen Lösungen, um den für Ihre Branche und Ihre betrieblichen Anforderungen am besten geeigneten Ansatz zu finden.
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Verpackungs- und Logistikdienstleistungen

Sichere und individuell anpassbare Verpackung

Die Produkte müssen in einem strapazierfähigen, feuchtigkeitsdichten Beutel oder Großbehälter verpackt werden, um die Sauberkeit und Unversehrtheit während des Transports zu gewährleisten. Maßgeschneiderte Verpackungsoptionen für besondere Anforderungen hinsichtlich Größe und Handhabung.

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In Zusammenarbeit mit zuverlässigen Logistikpartnern bieten wir ein flexibles Liefersystem für See-, Luft- und Landfracht. Schnelle Lieferung und sicherer Transport zu Zielen weltweit.

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Wir bieten spezielle Unterstützung bei der Nachverfolgung und Dokumentation vom Auftragsbestätigung bis zum letzten Versand. Technische und logistische Unterstützung steht zur Verfügung, um den Erfolg der Lieferkette zu gewährleisten.

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