Entsalzung von Meerwasser zur Trinkwassergewinnung
Unsere Bevölkerung wächst stetig und nicht in jeder Region der Erde haben Menschen freien Zugang zu frischem Trinkwasser. Eine Lösung für das Problem findet man in der Entsalzung von Meerwasser
In einem typischen Meerwasser Umkehrosmoseanlage lassen sich statische Mischer sehr klar bestimmten Prozessschritten zuordnen. Die wichtigsten Einsatzpunkte liegen dort, wo Chemikalien präzise und schnell verteilt oder Strömungen homogenisiert werden müssen, ohne zusätzliche bewegliche Technik einzubauen. Anwendung finden Mixinline statische Mischer in:
Vorreinigung
- pH Wert Optimierung durch homogene Einmischung von Laugen und/oder Säuren, sowie durch Dosierung von CO2
- Reduktion von Schwebstoffen durch Dosierung von Flockungsmitteln vor der Umkehrosmose.
- Zum Schutz vor Membranverschmutzung wird Antiscalant homogen eingemischt.
Umkehrosmose
- Eine Optimierung der Membranleistung kann kann durch Zumischen von Permat zum Meerwasser erreicht werden
Nachbehandlung
- Verdünnung des Abfallproduktes, Sole, vor der Rückführung ins Meer
- Inline Remineralisierung durch Zugabe CO2 in Gaseintragssystemen oder durch Chemikaliendosierung
- Desinfektion mit Chlor vor Auslieferung zum Verbraucher
Typische Einsatzorte
- Chlordosierung am Rohwassereinlass mehr
zur Reduzierung von Biofouling - Karbonatisierung von Permeat in Meerwasserentsalzungsanlagen mehr
gewährt eine einheitliche Wasserqualität - Mixinline Mischer zur Koagulation mehr
für eine stabile Flockung - pH Korrektur vor Filtern oder Membranen mehr
zum Schutz der Membranen - Antiscalant Dosierung vor der Hochdruckpumpe mehr
verhindert Carbonat und Sulfat Ausfällungen - Homogenisierung der Strömung vor den Membranmodulen mehr
steigert die Membranleistung - Remineralisierung mehr
(z. B. Kalkmilch, CO₂) und pH Stabilisierung (CO₂) - Chlorung oder Chloraminierung vor dem Trinkwassernetz mehr
Einwandfreie Trinkwasserqualität bis zum Verbraucher
1. Chlordosierung am Rohwassereinlass
Chlor wird zur Desinfektion und zur Kontrolle biologischer Aktivität eingesetzt. Ein Mixinline Mischer sorgt dafür, dass das Chlor innerhalb weniger Rohrdurchmesser vollständig verteilt ist.
Vorteil: gleichmäßige Desinfektion, weniger Biofouling in Filtern und Membranen.
2. Karbonatisierung von Permeat in Meerwasserentsalzungsanlagen
Effiziente Remineralisierung durch statische Mischer für stabile Wasserqualität
Die Karbonatisierung von Permeat ist ein essenzieller Schritt in der Nachbehandlung von Meerwasserentsalzungsanlagen (SWRO). Da Umkehrosmose‑Permeat nahezu frei von Mineralien ist, muss es stabilisiert und remineralisiert werden.
Statische Mischer spielen dabei eine zentrale Rolle: Sie ermöglichen eine hochpräzise, energieeffiziente und wartungsarme Einmischung von Carbonat‑Ionen (CO₃²⁻) und weiteren Remineralisierungskomponenten.
Warum statische Mischer in der Karbonatisierung?
Statische Mischer bieten entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Rührwerken oder Mischbehältern:
- Keine beweglichen Teile → minimaler Wartungsaufwand
- Homogene Durchmischung auch bei niedrigen Dosiermengen
- Hohe Prozesssicherheit durch reproduzierbare Mischqualität
- Geringer Energieverbrauch (nur Druckverlust, kein Motor)
- Kompakte Bauweise → ideal für Container‑ oder Modul‑SWRO‑Anlagen
Prozessbeschreibung: Karbonatisierung mit CO₃²⁻ unter Einsatz statischer Mischer
1. Dosierung der Carbonat‑ oder Bicarbonatlösungen
Typische Chemikalien:
- Natriumcarbonat (Soda)
- Natriumbicarbonat
- Kalkmilch + CO₂
2. Intensive Vermischung im statischen MischerDer statische Mischer erzeugt durch seine feststehenden Elemente:
- starke Turbulenzen
- definierte Scherkräfte
- vollständige Querverteilung des Dosierstroms
Das Ergebnis:
- stabile Alkalinität
- gleichmäßige pH‑Einstellung
- optimale Bedingungen für die nachfolgende Remineralisierung
Durch die homogene Vermischung entsteht ein stabiles Gleichgewicht aus:
- CO₃²⁻
- HCO₃⁻
- gelöstem CO₂
3. Mixinline Mischer zur Koagulation
Ungereinigtes Meerwasser wird zuerst grob gefiltert und dann mit einem Koagulant/Flockungsmittel versetzt, bevor es in die Feinfiltration geht. Die Koagulation ist ein wichtiger Prozessbestandteil für die einwandfreie nachfolgende Filtration. Dies ist speziell während der Zeit der Algenblüte der Fall. Ungenügende Koagulation kann folgende Auswirkungen auf nachfolgendes Equipment haben: Aluminium- oder Eisenkoagulantien müssen sehr schnell und homogen verteilt werden, damit sich stabile Flocken bilden.
Mixinline Mischer erzeugen die notwendige Mikro Turbulenz, ohne die empfindlichen Flocken später wieder zu zerstören.
- Rapider Anstieg des Druckverlustes im Sandfilter.
- Exzessive Sandfilter Rückspülung.
- Vorzeitige Filterkerzenblockierung.
- Durchbruch von Algen im Feinfilter, die dann in den Membranbereich gelangen.
MIXINLINE statische Mischer werden häufig in Koagulantionsprozessen eingesetzt, um genau diese Probleme zu umgehen. Zunächst wird das injizierte Koagulant im Wasserstrom verteilt, wobei eine geringe Scherrate das Wachstum der Flocken und die Rückvermischung begünstigt. Dieser Prozess verlangt keine hohen Scherkräfte, wie sie bei Rührkesseln vorliegen. Hohe Scherkräfte zerstören die entstandenen Flocken teilweise wieder.
Eine komplette und voraussagbare Durchmischung macht eine Überdosierung von Chemikalien überflüssig. Nicht nur die Chemikalieneinsparungen sind von Vorteil, sondern auch das intakte Polyelektrolytmolekül kann ungehindert das Flockenwachstum in Gang setzen und begünstigt so die Ausnutzung der Filter und deren Leistung. Die Filterkapazität wird optimiert.
4. pH Korrektur vor Filtern oder Membranen
Säuren oder Laugen werden zur pH Einstellung dosiert. Eine ungleichmäßige Verteilung führt zu lokalen pH Extremen, die die Membranen schädigen können. Der Mischer verhindert Hotspots und stabilisiert den Prozess.
5. Antiscalant Dosierung vor der Hochdruckpumpe
Antiscalants verhindern Ausfällungen (z. B. CaCO₃, CaSO₄).
Eine vollständige Durchmischung ist entscheidend, da selbst kleine ungeschützte Bereiche zu Scaling führen können.
6. Homogenisierung der Strömung vor den Membranmodulen
Einige Anlagen nutzen kurze statische Mischelemente, um die Strömung zu stabilisieren und Totzonen zu vermeiden.
Das reduziert Ablagerungen und verbessert die Membranleistung. Einsatzpunkte im Permeat- und Nachbehandlungsbereich.
7. Remineralisierung (z. B. Kalkmilch, CO₂) und pH Stabilisierung (CO₂)
Das Permeat ist sehr weich und korrosiv. Chemikalien zur Remineralisierung müssen gleichmäßig verteilt werden, damit Härte und Alkalinität stabil sind. Dies geschieht in der Regel durch Zugabe von Kalkmilch oder durch CO₂ – Dosierung (GE System)Gasdispersion: CO₂ effizient eintragen - Statische Mischer eignen sich hervorragend zur feinblasigen Dispersion von Gasen.
MIXINLINE Statische Mischer eignen sich hervorragend zur feinblasigen Dispersion von Gasen. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen Gas und Wasser maximiert – ein entscheidender Faktor für Reaktionsgeschwindigkeit und Wirkungsgrad.Die Inline - Dispersion eines Gases in ein großes Flüssigkeitsvolumen bedarf sehr häufig eines relativ aufwendigen Equipments. Normalerweise werden große Kompressoren, Druckvorlagebehälter und Tellerbegasungen zur Herstellung feiner Bläschen eingesetzt. In der Wasseraufbereitung ist dies in vielen Fällen eine komplizierte und teure Methode, um eine Gas-/Wasserdispersion herzustellen und Gase in Wasser zu lösen. Bei der Verwendung einer geschickten Kombination aus statischen Mischern erhält man eine einfache, effektive und kostensenkende Alternative. Das System besteht aus einem großen Kontaktmischer, geliefert als geflanschtes Rohrleitungsstück, das direkt in die vorhandene Rohrleitung eingebaut werden kann. Dazu gehört als integraler Bestandteil des Paketes eine kleine Wasserpumpe, ein kleiner Gasdispersionsmischer, Verrohrung, Ventile und Messarmaturen etc.
CO₂ Eintrag (Kohlendioxid) CO₂ wird vor allem zur pH‑Absenkung und Remineralisierung eingesetzt. Es reagiert schonend mit dem Wasser und bildet Kohlensäure, die den pH‑Wert stabil senkt. Ein statischer Mischer erzeugt feinste CO₂‑Blasen, die eine maximale Löslichkeit und hohe Reaktionsgeschwindigkeit ermöglichen. Dadurch wird der CO₂‑Verbrauch reduziert und die pH‑Regelung besonders präzise. CO₂ ist ideal für Meerwasserentsalzungsanlagen, Trinkwasseranlagen, Prozesswasseraufbereitung und Anlagen zur Karbonathärte‑Einstellung.
- Ideal zur pH‑Absenkung und Karbonathärte‑Regulierung
- Sehr feine Gasblasen sorgen für hohe Löslichkeit (min. 95%)
- Besonders geeignet für Meerwasserentsalzungsanlagen, Prozesswasser und Remineralisierung
8. Chlorung oder Chloraminierung vor dem Trinkwassernetz
Auch hier sorgt der MIXINLINE statische Mischer für eine gleichmäßige Desinfektionsmittelverteilung.
Merkmale und Nutzen
MIXINLINE- Mischer haben folgende Vorteile gegenüber traditionellen dynamischen Mischmethoden:
- Keine bewegten Teile, keine Ersatzteile, nahezu wartungsfreier Betrieb.
- Niedriger Energiebedarf, oft nahezu 90% weniger als dynamische Mischer.
- Geringer Druckverlust. Können für pumpbare und freilaufende Systeme verwendet werden.
- Voraussagbare Mischergebnisse, d.h. optimaler Chemikalienverbrauch.
- Ersetzen Tanks und dynamische Mischer.
- Benötigen keine elektrischen/elektronische Bauteile.
- Minimaler Platzbedarf. Einfache und schnelle Installation.
- Verbesserte Verfahrenskontrolle und Produktqualität.
- Geringe Anschaffungskosten.
- Selbstreinigend.
Ihr Vorteil
- Optimieren Ihre Wassergewinnung und den Prozess durch den Einsatz kostensparender statischer Mischer
- Sparen Sie kostbare Chemikalien durch optimale Vermischung
- Sparen Sie Energie da Mixinline keinen Energiebedarf (ausgenommen des Druckverlust) haben
- Profitieren Sie von einer hohen Betriebssicherheit und geringe Wartung.
- Sparen Sie Platz durch die kompakte Bauweise durch einfache inline Integration des Mischers in Ihre Rohrleitungen.
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