Antiscalants – Historie und Wirkweise

Die ersten kommerziellen Membranen wurden aus Zelluloseacetat gefertigt. Ein saurer pH-Wert im Zulauf verhinderte den Abbau der Membranen. Der saure pH-Wert verhinderte zudem Ablagerungen aus Calciumcarbonat im Konzentrat.

Deshalb bestanden frühe Behandlungsmethoden des Zulaufwassers zu Membrananlagen aus Säuredosierung und ggf. Zugabe von Natriumhexametaphosphat (NHMP).

Mit der Einführung der Polyamidmembran, die üblicherweise im neutralen pH-Bereich betrieben wird und höhere Ausbeuten ermöglicht, wurden weitaus wirksamere Antiscalants benötigt.

Das Entstehen von kristallinen Ablagerungen im Konzentrat kann in 4 Stufen unterteilt werden: Freie Ionen, die sich durch Anhäufung zu einem Prototkern formen, in dem sie sich dann zu einem Kern ordnen und sich schließlich in einem Kristallgitter verfestigen.

Abhängig von seiner Formulierung und den Inhaltsstoffen kann der Antiscalant durch verschiedene Mechanismen an verschiedenen Stellen der Kristallbildung eingreifen:

  1. Threshold inhibition: Der Antiscalant wirkt in Sufe2 des Kristallbildungsprozesses durch Hemmung der Ordnung der Protokerne und verhindert dadurch die Kernbildung.
  2. Crystal distorsion: Der Antiscalant wirkt in Stufe 3 und stört die Kristallbildung und verhindert damit die Kristallisation.
  3. Dispersion: Dispergiermittel verwenden elektrische Abstoßung, um Kristalle in Suspension zu halten und zu verhindern, dass die Kristalle aneinander und an der Membranoberfläche anhaften.
  4. Complexation: Fähigkeit, Ionen anzuziehen, um lösliche und stabile Moleküle zu erzeugen.

Moderne Antiscalants unterliegen je nach Anforderungsprofil der DIN EN 15039 Norm für Polycarbonsäuren und der DIN EN 15040 Norm für Phosphonsäuren. Aus diesen europäischen Normen wurden nach erweiterten Wirksamkeitsbetrieben, die in den Jahren zwischen 2003 und 2008 in Osnabrück und Tauberbischofsheim durchgeführt und von Dr. Jens Nähring begleitet wurden, die entsprechenden Wirkstoffe in die Deutsche Trinkwasserverordnung aufgenommen.

Die FreeFlow Antiscalants, die von der Dr. Nähring Water Treatment GmbH entwickelt und am Firmenstandort gefertigt werden, zeichnen sich durch eine hervorragende Wirksamkeit aus und können prinzipiell im Rahmen einer Direkteinleitung des Konzentrats in den Vorfluter verwendet werden. Sie sind in der Regel mit allen gängigen Membrantypen kompatibel und bilden mit den Membranreinigern der Mem und Memobrane Reihe ein ausgewogenes Gesamtpaket für den Einsatz in Membrananlagen.

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