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Übersicht » Dialyse- und Elektrodialyseanlagen zur Stofftrennung und Rückgewinnung
Leistungen und Lieferprogramm


Dialyse- und Elektrodialyseanlagen zur Stofftrennung und Rückgewinnung

ELEKTRODIALYSE – Entsalzen – Trennen - Konzentrieren

Das Prinzip der Wertstoffrückgewinnung und der Verminderung der Umweltbelastung mit Schadstoffen, führte uns schon seit Jahren dazu, die chemischen Behandlungsverfahren von Wässern und Abwässern durch physikalische zu ergänzen, um der Natur nur die absolut unvermeidbaren Abwässer und Abwässerinhaltsstoffe zuzuführen. Die logische Konsequenz daraus ist unsere Membrantechnik.
Sie reicht von der Filtration bis zur Elektrodialyse.


Verfahrens- und Prinzipschema
einer Elektrodialyseanlage



Vorteile der Elektrodialyse

  • Keine thermische oder mechanische Beschädigung des Produktes (organische Substanzen) bei der Entsalzung
  • Sehr hohe Produktausbeuten bei der Wasseraufbereitung durch hohe Konzentrierungsfaktoren im Konzentrat, d. h. :
    • keine Begrenzung durch den osmotischen Druck
    • bis zu 20% Salzgehalt im Konzentrat
    • bis zu 300…400% Calziumsulfatübersättigung im Konzentrat
  • Niedrige Betriebskosten, da
    • geringer Betriebsdruck
    • hohe Stromausbeute (ca. 95%)
    • niedrige Entsalzungsenergie
    • praktisch kein Chemikaliendedarf durch Stromumkehr
    • einfache Bedienung
    • vollautomatischer Betrieb
  • Lange Membranstandzeiten
  • Betriebstemperatur bis zu 50 Grad °C


Eine kompakte Elektrodialyseanlage
für Vorort Versuche



 

Aufbau und Prinzip der Elektrodialyse

Das Verfahren wird dort eingesetzt wo Lösungen die gelösten, elektrisch geladenen oder nicht ionogenen Teilchen enthalten, und die voneinander getrennt oder verdünnt und konzentriert werden sollen.
Die treibende Kraft des Verfahrens ist das elektrische Potential. Ein Elektrodialysemembranstapel besteht aus einer Reihe von Zellen, die durch alternierend angeordnete Anionen- und Kationenaustauschermembranen voneinander getrennt sind. Diese Anordnung wird durch die Endblöcke, die Anode und Kathode beinhalten, ergänzt und in einer filterpressenähnlichen Spannvorrichtung zusammengehalten.
An den Elektroden wird Gleichspannung angelegt und die aufzuarbeitende Rohlösung wird durch den Membranstapel gepumpt (siehe Prinzipskizze).
Unter dem Einfluß des angelegten Stromes wandern die Kationen zur Kathode und die Anionen zur Anode. Während die Kationen die Kationenaustauschermembranen leicht passieren, werden sie an der folgenden Anionenaustauchermembrane zurückgehalten. Umgekehrt können die Anionen die Anionenaustauschermembrane leicht durchdringen und werden durch die Kationenaustauschermembranen ausgesperrt.
Dadurch entsteht in jeder zweiten Zelle des Stapels eine Konzentrierung, während in den jeweiligen Nachbarzellen durch Ionenentfernung eine Entsalzung stattfindet.
Durch entsprechend angeordnete Zu- und Abläufe in den Zellrahmen und Endblöcken wird das Konzentrat und Diluat durch den Stapel gepumpt, getrennt und abgeführt. Unsere Firma plant und baut Elektrodialyseanlagen jeder Größenordnung für den spezifischen Anwendungsfall.
Der Aufbau dieser Anlagen erfolgt nach dem Baukastenprinzip. Serienschaltungen erhöhen den Wirkungsgrad und Parallelschaltungen die Kapazität.

Anwendungen

  • Abwasseraufbereitung Rückstandsarme Entsorgung von hochversalzten Abwässern durch Kombination mit geeigneten Verfahren (z. B. Verdampfung, Kristallisation etc.)
  • Wasseraufbereitung
    • Entsalzung von Brackwasser
    • Nitratentfernung aus Trinkwasser
    • Senkung der Betriebskosten von Ionenaustauschanlagen durch Vorschaltung einer Elektrodialyseanlage
    • Konzentrataufbereitung von Umkehrosmoseanlagen zur Ausbeuteerhöhung auf über 95%.
  • Oberflächentechnik
    • Wertstoffrückgewinnung aus galv. Spülwässern (Ni, Cu, Zn)
    • Wasser- und Salzrecycling (Nitrit/Nitrat) in Härtereien
    • Kreislaufführung und Wertstoffrückgewinnung in Phosphatieranlagen der Fahrzeugindustrie
  • Lebensmitteltechnik
    • Entsalzung von Molke
    • Entsalzung von Melasse und Rohzuckerlösungen
  • Pharmazie und Chemie
    • Abtrennung von Salzen, Säuren und Basen aus wässrigen Prozeßlösungen, die ungeladene organische Stoffe wie Zucker, Aminosäuren, Vitamine, Proteine etc. enthalten
  • Biotechnologie
    • Entfernung von Säuren und Salzen aus Fermentbrühen
 

DIALYSE Regeneration von sauren und mischsauren Prozeßlösungen

Die Dialyse gehört wie die Elektrodialyse, Mikrofiltration, Ultrafiltration und Umkehrosmose zu der Membrantechnik, die in der letzten Zeit, nicht nur durch die Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes, immer mehr an Bedeutung gewonnen haben. Dialyse ergänzt und ersetzt teilweise das Retardationverfahren, wo dieses aufgrund niedriger Metallabtrennrate nicht zum Einsatz kommt.

Aufbau und Verfahrensprinzip

Der Aufbau der Membranstapel ist wie bei der Elektrodialyse als filterpressenähnliche Einheit gebaut.
Dialysestapel werden mit speziellen Anionenaustauschermembranen, die für Säuren durchlässig, jedoch für Salze und Metalle undurchlässig sind, so aufgebaut, daß zwei verschiedene Flüssigkeiten, Rohlösung und Wasser, voneinander getrennt an den Membranen vorbei geführt werden können.
Die treibende Kraft des Prozesses ist das Konzentrationsgefälle zwischen dem Wasser und der Rohlösung (verbrauchte Säure).
Die Zellen zwischen den Membranen in den Stapeln werden abwechselnd von der verbrauchten Säure (Rohlösung) und von Wasser im Gegenstrom angeströmt.
Dabei diffundieren die Säuren aus der Rohlösung in das Wasser, während Salze und Metalle in der Rohlösung verbleiben.
Für die Rückgewinnung von Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure und Mischsäure wird die Dialyse seit Jahren eingesetzt. Mit der Dialyse ist es möglich 80-85% der freien Säure, der verbrauchten sauren Prozeßlösungen, zurück zu gewinnen und die Lösung zu regenerieren.


Verfahrens- und Prinzipschema
einer Dialyseanlage



 

Vorteile

  • sehr niedriger Energiebedarf
  • drastische Reduktion des Frischsäurebedarfes
  • drastische Reduktion der Neutralisationskosten und ggf. der Deponiekosten
  • erhebliche Reduktion der Schadstofffracht
  • vollautomatischer Betrieb
  • sehr geringe Wartungskosten
  • hohe Wirtschaftlichkeit
  • kurze Amortisationszeit

  • Diffusionsdialyse, Anlage zur
    Abtrennung und Rückgewinnung
    von freien Säuren von den
    Metallen.
    Leistung: 10- 25 l/h.