Wasser-Wissen


Ultrafiltration

(ultrafiltration) Verfahren der Filtration mit Hilfe von zumeist semipermeablen Membranen, die in Modulen zusammengefasst sind. Es werden hochmolekulare Stoffe mit einer Partikelgröße von etwa 10-5 bis 10-2 mm zurückgehalten, wobei ein Druck von etwa 3 - 10 bar angewendet wird. Ultrafiltration findet u.a. Anwendung in der Abwasserreinigung zur Aufkonzentration von Öl aus Reinigungsbädern und Kühlbohremulsionen aus der spanenden Metallverarbeitung, aber auch zur Aufarbeitung von Molke aus der Käseherstellung.

Von zunehmender Bedeutung ist der Einsatz der Ultrafiltration insbesondere im Bereich der Trinkwasseraufbereitung geworden.

Als Membranmaterial werden hauptsächlich kostengünstige Polyamide, Polysulfane und Celluloseacetate eingesetzt. Mehr dazu siehe auch Mikrofiltration.
In den letzten Jahren ermöglichten Neuentwicklungen auch den Einsatz der chemisch sehr beständigen Keramikmembranen.

Die Ultrafiltration kommt oft zur Kreislaufführung des Wassers in einem Produktionsprozess zum Einsatz, bei dem das durch den Produktionsprozess verunreinigte Wasser zu Brauchwasser aufbereietet werden muss.

Verfahrensbeschreibung

Bei der Ultrafiltration wird das zu filtrierende Medium mit Druck durch Keramik- bzw. Kunststoffröhrchen gepresst, die einen Innendurchmesser von ca. 0,5 - 2 mm haben. Der eigentliche Filter sind die porösen Wände dieser Röhrchen, deren Filterporen einen Durchmesser von ca. 0,01 - 0,05 μm aufweisen. Damitz können Verschmutzungen mit einer Größe ab 0,05 μm zuverlässig zurückgehalten und in regelmäßigen Zeitabständen wieder ausgespült werden. Gelöste Stoffe und Salze können die Membranen der Filterröhrchen passieren.

Der große Vorteil der Ultrafiltration gegenüber herkömmlichen Filtermethoden ist die absolute Keimfreiheit des filtrierten Wassers. Die Poren der UF-Membranen stellen einen zuverlässige Barriere für Bakterien und auch Viren dar.

Durch das Bündeln vieler Filterröhrchen in Filtermodulen entsteht die notwendige Fläche, die einen größeren Wasserdurchfluss ermöglicht. Je nach Anwendungsbereich sind diese Module unterschiedlich groß und ermöglichen so unterschiedliche Filterleistungen.

Eigenschaften der Ultrafiltration:

  • Vollständige Barriere für Mikroorganismen und Partikel
  • Die Ultrafiltration ist voll automatisierbar
  • Durch die Entfernung beinahe aller deckschichtbildenden Substanzen können nachfolgende Membranverfahren wie z.B. Umkehrosmosen mit höheren Flächenbelastungen betrieben werden.
Ultrafiltration (UF) im Größenvergleich mit bekannten Wasserkeimen:

 

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