Wasser ist in der Industrie ein grundlegender Rohstoff, der unter anderem als Lösungsmittel, Kühl- und Spülflüssigkeit sowie als saubere Flüssigkeit verwendet wird. Die Wiederverwendung des auf diese Weise verwendeten Wassers führt zu seiner Reinigung und Wiederverwendung in Technologie- und Produktionsprozessen. Damit erreichen Unternehmen aus der Industrie einen geschlossenen Wasserkreislauf, der ein Schlüsselelement einer ressourceneffizienten, nachhaltigen und wettbewerbsfähigen Rohstoffwirtschaft ist. Eine Wasserrückgewinnungsanlage ist aus der Zukunft der Industrie nicht mehr wegzudenken.
Aus dem Artikel erfahren Sie...
was der industrielle Wasserrückgewinnungsprozess ist und was er beinhaltet und welche Abwasserbehandlungslösungen Grundfos anbietet.
Wasserwiederverwendung – Definition und Prozess
Durch die Wiederverwendung von Wasser können Unternehmen aus der breit verstandenen Fertigungs- und Technologiebranche einen erheblichen Wettbewerbsvorteil erlangen. Dieser Vorteil ist auf mehrstufige Einsparungen zurückzuführen, die durch die interne Abwasseraufbereitung, reduzierte Wasserverteilungskosten und die vollständige Kontrolle der Anlage über die Produktionsstufen von gereinigtem Wasser erzielt werden.
Unter Wasserrückgewinnung im Produktionsbereich versteht man die Aufbereitung von bereits verbrauchtem Wasser in einer Qualität, die eine Wiederverwendung in verschiedenen Versorgungsprozessen ermöglicht – z. B. Kühlen, Reinigen oder Spülen. Natürlich variiert die Nutzung der zurückgewonnenen Wasserressourcen je nach Art der Prozesse, Abwasserverschmutzung, Technologie und Anlagen oder Branchen.
Die Abwasserrückgewinnung erfolgt im Rahmen eines 5-stufigen Prozesses zur Reinigung von Brauchwasser. In jeder Phase ist es äußerst wichtig, die hydraulischen Parameter (Durchfluss, Temperatur, Trübung und TOC) zu überwachen und die Behandlungsprozesse genau zu steuern.
Abwassertransport
Die erste Stufe, in der die Abwasserbehandlung beginnt, ist der Transport des verbrauchten Wassers. Zum Pumpen von Flüssigkeiten werden je nach Beschaffenheit, Zusammensetzung und Partikelgehalt unterschiedliche Geräte eingesetzt. Zum Beispiel werden Edelstahlpumpen zum Transport von mit Chloriden gesättigtem Wasser eingesetzt.
Biologische Behandlung
Der nächste Schritt ist die biologische Abwasserreinigung. Es kommt darauf an, transportiertes Wasser mithilfe geeigneter Bakterienkulturen zu reinigen. Wasseraufbereitungsprozesse hängen vom Stickstoffgehalt, dem biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB) und dem chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) ab. Bei diesem Prozess geht es in erster Linie darum, die Konzentration von Phosphor und Stickstoff im Wasser zu reduzieren. Manchmal wird die biologische Abwasserbehandlung mit der physikalischen Trennung von Wasserpartikeln mithilfe von Membranbioreaktoren kombiniert.
Abwasserentsorgung
Die dritte Stufe der industriellen Wasserrückgewinnung besteht darin, vorbehandeltes Abwasser gemäß den örtlichen Abwasserbewirtschaftungsvorschriften in die Umwelt einzuleiten. Am häufigsten wird gereinigtes Industriewasser in Oberflächenwasserquellen eingeleitet.
Chemische und physikalische Behandlung
Wenn die Wasserrückgewinnung ein gründlicher gereinigtes Rohmaterial liefern muss, erfolgt die chemische und physikalische Wasseraufbereitung durch Manipulation des pH-Werts.
Konzentratbehandlung
Die vorletzte Stufe des industriellen Wasseraufbereitungsprozesses ist die Konzentrataufbereitung. Dies ist ein komplizierter Schritt, der viel Energie und eine hohe Ionenkonzentration erfordert. Die Aufbereitung des Konzentrats erfolgt mittels Umkehrosmose bei maximal 3 Grad oder mittels Kristallisationsverfahren.
Grundfos iSOLUTIONS in der Wasserwiederverwendung
Grundfos ist ein dänischer Hersteller von Pumpen und Filtersystemen. Das Unternehmen beliefert die Industrie mit modernen Lösungen im Bereich Wassertransport und -aufbereitung. Eine solche Lösung ist Grundfos iSOLUTIONS. Es handelt sich um ein ganzheitliches System bestehend aus modernen Lösungen im Bereich Pumpensysteme, Wasserversorgungstechniken, Cloud-Konnektivität und digitalen Diensten, die zusammen ein innovatives und intelligentes System zur ganzheitlichen Optimierung von Wasserproduktions- und -rückgewinnungssystemen schaffen.
Das Grundfos iSOLUTIONS-Angebot erfüllt die Herausforderungen, die sich aus dem Ultrafiltrationsprozess ergeben, dem Industriewasser ausgesetzt ist. Der Hauptvorteil der iSOLUTIONS-Lösung ist nicht nur die effektive Wasserrückgewinnung, sondern auch die Möglichkeit, die Parameter des Industriewassers ständig zu überwachen und zu ändern. Es ist vor allem wichtig, den Zustand des Rohwassers und den Bedarf an sauberem Wasser zu überwachen.
Mit iSOLUTIONS- Lösungen werden Industrie und Wasserrückgewinnung nie mehr dasselbe sein. Die vorgestellten Systemlösungen eignen sich nicht nur hervorragend für die Wasserrückgewinnung, sondern können auch erfolgreich zur präzisen Regulierung ihrer Parameter in technologischen Prozessen eingesetzt werden, die Netzbetriebskosten deutlich senken, Ausfallzeiten von Wassertransportanlagen reduzieren und die Systembelastung reduzieren.
Chemikalien in der Vorbehandlung und Wäsche
Die Ultrafiltration erfordert eine sehr präzise Dosierung chemischer Zusatzstoffe. Moderne digitale Dosierpumpen verbaut, u.a. In den von Grundfos gelieferten Anlagen können sie die benötigte Menge an Chemikalien mit hoher Präzision dosieren.
Abb. Prinzip der Durchflussüberwachung und Dosierablaufdiagramm
Das obige Diagramm zeigt den nahezu kontinuierlichen Dosierfluss, der mithilfe der Schrittmotortechnologie erzielt wird – selbst bei geringen Volumina. Der integrierte Durchflusswächter ermöglicht die Kontrolle des Durchflusses und liefert zudem Informationen über den tatsächlichen Durchfluss im Vergleich zum Sollwert. Zur Produktgruppe SMART Digital gehören auch modulare Pumpen, die eine einfache Integration in die Anlage gewährleisten.
Die vierte industrielle Revolution steht vor der Tür
Grundfos ist ein untrennbarer Begleiter der vierten industriellen Revolution. Das Unternehmen ist in der Lage, eine Reihe von Pumpen und Pumpensystemen zu liefern, um sicherzustellen, dass das Ultrafiltrationssystem (UF) in Bezug auf Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit modern ist und den steigenden Anforderungen im Wasserwiederverwendungsprozess gewachsen ist.