ScaleGuard ® bewaakt membraan - KWR Watercycle Research ...

ScaleGuard ® bewaakt membraaninstallatieop scalingNanofiltratie en omgekeerdeosmose systemenkunnen nu worden bewaaktop scaling. KWR heeft deScaleGuard ® ontwikkeld,een methode waarmeescaling vroegtijdig kanworden gesignaleerd enkosten kunnen wordenbespaard. De methode kantoegepast worden alson-line monitor bij eenproef- of praktijkinstallatieen kan bovendien alshulpmiddel dienen bij eenbetrouwbare optimalisatievan de bedrijfsvoering.Een prototype is succesvoltoegepast voor anaërobenanofiltratie bij WMOwaar bleek dat met deScaleGuard ® het optredenvan scaling al werdgemeten, voordat sprakewas van significante scalingop de membranen in deinstallatie.Bij nanofiltratie en omgekeerde osmose is eenhoge recovery zeer gewenst omdat hiermeehet verlies aan grondstof en het energieverbruikworden beperkt.Afhankelijk van de recovery wordt circa 75-90%van het voedingswater omgezet in product.Zouten worden hierbij in het membraanconcentraatgeconcentreerd. Anorganischezouten zoals calcium-carbonaat en bariumsulfaat,die slecht oplosbaar zijn in water, kunnendan neerslaan op het membraanoppervlak(scaling). Bij een hogere recovery neemt demate van concentrering en daarmee de kansop scaling toe. Scaling heeft een afname vande genormaliseerde flux tot gevolg, dit leidttot hoger energieverbruik en een korterelevensduur van de membranen en daarmeetot hogere kosten. In de praktijk is er dan ookbehoefte aan een methode waarmee het neerslaanvan anorganische zouten continu wordtbewaakt, zodat scaling kan worden gesignaleerdvoordat het optreedt op de membranenin de praktijkinstallatie.ToepassingsgebiedDe ScaleGuard ® kan worden toegepast voorbewaking van nanofiltratie en omgekeerdeosmose systemen op scaling. Hierbij kangedacht worden aan systemen voor de drinkwaterbereidingvanuit grond- of oppervlaktewater,maar ook voor de levering van pr0cesofdemiwater voor de industrie.Wanneer scaling wordt gesignaleerd met deScaleGuard ® kan worden overwogenom de bedrijfsvoering van de membraaninstallatieaan te passen. Dit kan bijvoorbeelddoor een verhoogde anti-scalant doseringin te stellen of door een periodieke reinigingaan te sturen. Bovendien kan de methode eenbelangrijk hulpmiddel zijn bij de optimalisatievan de bedrijfsvoering van nanofiltratie enomgekeerde osmose systemen.Dr. Ir. S.G.J. Heijmantel. (030) 60 69 671bas.heijman@kwrwater.nl Prototype ScaleGuard ®OnderzoeksresultatenMet de ScaleGuard ® zijn veelbelovende resultatenbehaald bij de behandeling van anaëroobgrondwater met een proefinstallatie nanofiltratievan WMO. Als hulpmiddel bij het vindenvan de optimale recovery is de ScaleGuard ®aangesloten op een deel van het concentraatvan de proefinstallatie. Uit het onderzoekbleek dat bij een instelling van 75 % recovery,zowel in de proefinstallatie en de ScaleGuard®,geen scaling optreedt. Echter, bij een verhogingvan de recovery van de proefinstallatienaar 80%, bij gelijkblijvende anti-scalantdosering, werd van het membraan uit deScaleGuard ® een snelle afname van de genormaliseerdeflux geconstateerd. De genormaliseerdeflux van de membranen uit de proefinstallatiebleef gelijk. Door een autopsie van hetmembraan uit de ScaleGuard ® is vervolgensvastgesteld dat er sprake was van scaling.Hieruit blijkt dat het optreden van scaling kanworden gesignaleerd, voordat sprake is vanWatercycle Research Institute

significante scaling op de membranen in depraktijkinstallatie.De ScaleGuard ®De ScaleGuard ® registreert continu degenormaliseerde flux van een membraanelementdat wordt gevoed met het concentraatvan de membraaninstallatie. De bedrijfsvoeringvan de ScaleGuard ® wordt afgestemdovereenkomstig het laatste element van depraktijkinstallatie. Hierdoor wordt een beperkteextra recovery gerealiseerd. In dit elementzal als eerste scaling optreden omdat immershet concentraat hier het meest is ingedikt ende oververzadigingen van slecht oplosbarezouten het hoogst zijn. Het element hoeft nietbij te dragen aan de productiecapaciteit en isdaarom klein uitgevoerd.Wanneer scaling is opgetreden kan de aardhiervan worden vastgesteld door analyse meteen elektronen microscoop (SEM). Hiermeewordt inzicht verkregen in de benodigde antiscalanten/of reinigingsprocedure.Voorbeeld van een SEM-foto van afzetting op het membraanelementuit de ScaleGuard ® bestaande uit met name Ca, Fe, P,C en O.Figuur 1 Instellingen en resultaten van hetproefinstallatie-onderzoek te VechterweerdPrototype ScaleGuard ®Postbus 10723430 BB NieuwegeinT 030 60 69 511F 030 60 61 165E info@kwrwater.nlI www.kwrwater.nlL812 - october 2008