Membrantechnologie

Team
Wouter Pronk, Doris Jermann, Jacqueline Traber

Ziel
Die Entwicklung von Modellen, welche es erlauben in Ultrafiltrationsprozessen die Leistungsfähigkeit und Permeatqualität abhängig von der Rohwasserqualität zu prognostizieren. Darauf basierend können Strategien zur Steigerung der Leistungsfähigkeit von Membranprozessen evaluiert werden.

Beschreibung
Ultrafiltration (UF) ist eine neue, aufstrebende Technologie in der Trinkwasseraufbereitung. Sie ermöglicht die Entfernung von (pathogenen) Bakterien und Viren sowie von Kolloiden und Trübung unter geringem Einsatz von Chemikalien und führt somit zu einer nachhaltigen Aufbereitung zu qualitativ hochwertigem Trinkwasser.

Die Leistungsfähigkeit von UF wird häufig limitiert durch das Auftreten von Fouling (Membranverstopfungen) durch natürliches organisches Material (NOM) und anorganische Partikel. Während die für das Fouling verantwortlichen Stoffe grösstenteils bekannt sind, sind die dem Phänomen zugrundeliegenden Mechanismen und der Einfluss von Interaktion zwischen den Foulants noch unzureichend erforscht.

Die dem Foulingvorgang zugrundeliegenden Mechanismen werden mit synthetischen und natürlichen Wässern untersucht. Für die Analyse werden unter anderem die in anderen Aktivitätsfeldern entwickelten Methoden benutzt. So wird das gewonnene Wissen aus den Aktivitätsfeldern Partikelcharakterisierung und Charakterisierung von NOM kombiniert und und zur Entwicklung von Modellen genutzt. Ziel dieser Modelle ist die Beschreibung der Leistungsfähigkeit von Membranen und der Permeatqualität, u.a. hinsichtlich AOC, DBPs und Mikroverunreinigungen, und ist abhängig von der Rohwasserqualität. Basierend auf diesen Modellen werden Strategien zur Leistungssteigerung von Membranprozessen - Prozessbetriebsbedingungen, Membranreinigungs- und wenn nötig Verfahren zur Vorbehandlung des Rohwassers - evaluiert. Die Modelle sollten zudem auch zur Auslegung von Ultrafiltrationsanlagen genutzt werden können.