PROCESS, SYSTEM AND APPARATUS TO CONTROL MASS TRANSFER IN A MEMBRANE SEPARATION PLANT

Abstract: 1. Process to control mass transfer in a membrane separation plant equipped with industrial membranes, especially membrane modules, at the inlet port of which an aqueous feed solution, especially untreated water, is piped under pressure past the membranes with a velocity component parallel to their surface and there divided by virtue of a trans-membrane pressure difference into a concentrate stream supplemented with constituent substances and a permeate stream which passes through the membrane and has been depleted of constituent substances, and channelled to separate concentrate and permeate outlet ports, characterized in that feed solution on the inlet side and concentrate on the outlet side are diverted at the respective pressure prevailing and in each case channelled with a velocity component parallel to its surface past an inspection membrane whose retention capacity is essentially the same as that of the membranes of the plant, and in that the permeate volumetric flows passing through the inspection membranes are measured continuously or at given time intervals.

Description: Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Anordnung und eine Vorrichtung zur Überwachung des Stofftransports in einer Membrantrennanlage der im Oberbegriff der Ansprüche 1,7 und 16 angegebenen Gattung. Als Membrantrennanlage kommt sowohl eine Mikrooder Ultrafiltrationsanlage als auch eine Umkehrosmoseanlage in Betracht. Das Membranntrennverfahren wird in der Praxis zur Aufbereitung von Trink-, 3rauch , Brack- und Meerwasser, zur Herstellung von Prozesswasser, insbesondere Reinstwasser für die Halbleiterproduktion, für die Herstellung von Kesselspeisewasser, in der medizinischen Technik für die Haemodialyse, in der Pharmazie für die Herstellung von Infusionslösungen, sowie zur Rückgewinnung von Stoffen, z.Bw aus Betriebsabwässern, wie Edelmetalle, Farben u.dgl. eingesetzt. In technischen Anlagen werden Membranmodule verschiedener Bauart, wie Rohrmodule, Wickelmodule, Hohlfasermodule und Plattenmodulesowohl einzeln als auch in Parallel Hintereinander- und Kaskadenschaltungen verwendet. Es stehen hierfür heute eine Vielzahl von Membranmaterialien zur Verfügung, wie Celluloseester, Celluloseacetat, Polyamid, Polyacrylnitril und poröses Glas. Obwohl bei allen Membranprozessen eine Vorreinigung vorgenommen wird, bei der im Rohwasser vorhandene Suspensionen, kolloidale und organische Stoffe zum überwiegenden Teil entfernt werden, kommen in der Praxis immer wieder Störfälle vor, die zu einer Quantitäts- oder Qualitätsverschlechterung des Permeats führen können. Hierzu sind insbesondere folgende Störmöglichkeiten zu rechnen: 1. Filmbildung: Makromoleküle wie Flockungsmittel, Schleimstoffe, Gele u.dgl. bilden zusammenhängende filmartige Ablagerungen auf der Membranoberfläche, die zu einer Verblockung führen können. Eine Filmbil dung kann bei allen Membranprozessen auftreten und baut sich in der Membran allmählich von vorne nach hinten, also von der Rohwassereintrittsseite zur Kon zentratauslassseite hin auf. Der Permeatdurchfluss wird dadurch kleiner: man erhält also eine Quantitätsver schlechterung. Als Gegenmassnahme kommt vor allem eine Spülung der Anlagenmembranen mit einem speziellen Rei nigungsmittel, wie Äthanol, in Betracht. 2. Hydrolyse: Hierbei handelt es sich um einen die Mem bran zerstörenden Effekt, der abhängig von der Membran beschaffenheit überwiegend bei hohen pH-Werten und höheren Temperaturen eintritt und sich in der Membran von vorne nach hinten aufbaut. Es kommt dabei zu einem makromolekularen Kettenaufschluss, der eine Zerstörung und Aufweitung der Poren und damit eine Zunahme des Permeatdurchflusses und eine Qualitätsverschlechterung zur Folge hat. Zu dem Hydrolyseeffekt kommt es häufig dann, wenn bei einer Spülung der Membranmodule mit ei ner Reinigungsmittel-Lösung durch einen Fehler in der Reinigungsmitteldosierung die vorgeschriebene pH-Wert Grenze überschritten wird. Als Gegenmassnahme steht eine Behandlung mit einem membranstrukturverstärkenden Mittel, beispielsweise mit einemrrpdifizierten Vinylpolymer, zur Verfügung. 3. Scaling: Hierbei handelt es sich um einen Xristallisationseffekt, bei welchem es durch Ausfallen vor allem von Calciumcarbonat, Calcium sulfat, Kieselsäure und anderen Salzen auf der Membranoberfläche zu einer Quantitätsverschlechterung kommen kann. Dieser Effekt wird bei höheren Salz konzentrationen, niedrigeren Temperaturen, kleineren Strömungsgeschwindigkeiten und schlechterer Turbulenz begünstigt und baut sich an der Membran überwiegend von hinten nach vorne hin auf. Als Gegenmassnahme kommt. insbesondere die Direktosmose mit Hilfe einer konzentratseitig zugeführten starken Salz lösung in Betracht, die zu einer Auflösung der Kalkablagerungen führt. Diese kann durch eine nachfolgende Reinigung mit einem Waschmittel noch unterstützt werden. Zur Verhinderung eines Scaling reicht oft auch bereits eine Konzentratausdrängung durch Permeatrückspülung aus. 4. Fouling: Dieser Effekt tritt auf, wenn Suspensionen, Emulsionen, kolloidale Stoffe sowie organische Stoffe und Mikroorganismen in konzentrierter Form auftreten und sich an der Membranoberfläche ablagern. Bei reinen Oberflächenablagerungen führt dies zu einer Quantitätsverschlechterung. Ebenfalls unter den Begriff Fouling fällt auch das Hindurchwachsen von Mikroorganismen, z.B. Bakterien, durch die Membran in Verbindung mit einer Zerstörung des Membran materials; hierbei kommt es zu einer Vergrösserung der Permeatströmung, verbunden mit einer Qualitäts verschlechterung. Das Fouling baut sich in der Membran bevorzugt von hinten nach vorne auf, kann aber bei sehr starker Konzentration auch gleich mässig oder von vorne nach hinten aufgebaut werden, Als Gegenmassnahme steht wie beim Scaling die Direktosmose mit Hilfe einer Salzlösung von der Konzentratseite her sowie die Reinigung mit einem Waschmittel zur Verfügung. Zur Vernichtung von Mikroorganismen können Desinfektionsmittel wie Formalinlösung, Peressigsäure oder freies Chlor durch die Membranmodule hindurchgeleitet werden. Da das Auftreten von Fouling ein Anzeichen für eine Überkonzentration ist, kann es von vornherein durch die Anwendung einer besseren Vorfiltration, durch eine vorgeschaltete UV-Entkeimung oder durch die Einstellung einer besseren Turbulenz bei der Anströmung der Membran verhindert werden. Die genannten Gegenmassnahmen können durchweg nur dann erfolgreich angewandt werden, wenn die betreffende Störung rechtzeitig erkannt wird und noch nicht zu weit fortgeschritten ist. Dies setzt aber eine ständige Überwachung des Stofftransports in der Membrantrennanlage sowie eine Analyse nach den verschiedenen Störeffekten voraus. Es ist bekannt, Membranprozesse dadurch indirekt zu überwachen, dass von Zeit zu Zeit der sogenannte Ver blockungs index (andere Bezeichnungen: Kolloidindex, Fouling-Index, Silt Density Index) des in die Membrananlage eingespeisten Rohwassers gemessen wird, Zur Bestimmung des Verblockungsindex wird bei einem vorgegebenen Druck von 2 bar die Zeit to gemessen, die ein vorgegebenes Volumen von 500 ml des zu prüfenden Rohwassers benötigt, um ein Membranfilter mit vorgegebenem Porendurchmesser von 0,45 Xm und einer Filterfläche von 2 1350 mm zu durchdringen. Nach einer bestimmten Test- zeit von 15 Minuten, während der die Filtration weiterläuft, wird ein zweites Mal die Zeit tl5 gemessen, die das gleiche Wasservolumen für ein Durchdringen der Membran benötigt. Der Verblockungsindex ist dann definiert als: EMI5.1 Der so definierte Verblockungsindex ist also ein Mass für den Grad der Verblockung der Prüfmembran. Diese standardisierte Messmethode, die meist in hierfür. eigens entwickelten Apparaturen durchgeführt wird, wird in der Praxis häufig auch zur indirekten Überwachung von Membrantrennanlagen für die Ultrafiltration und die Umkehrosmose angewandt, in denen vor allem hinsichtlich Porendurehmesser und Systemdruck völlig andere Bedingungen herrschen. Dies muss zwangshäufig zu falschen Schlussfolgerungen führen, wenn man berücksichtigt, dass z.B. eine Membran für die Umkehrosmose eine um zwei Zehnerpotenzen kleinere Porenweite als die standardisierte Prüfmembran aufweist und daher auch noch durch Stoffe von einem Durchmesser von 0,1 bis O1Oljam.verblockt werden kann, die durch die Standardmembran frei hindurchtreten. Hinzu kommt, dass die Durchführung der Verblockungsindex-Messung einen erheblichen Zeitaufwand erfordert und daher nur stichprobenartig angewandt werden kann. Eine stichprobenartig durchgeführte indirekte Messmethode ist aber für die messtechnische Erfassung der vorstehend aufgeführten Störeffekte ungeeignet. Dementsprechend lassen sich aus dem standardmä.ssig ermittelten Verblockungsindex keine Rückschlüsse auf den augenblicklichen Stofftransport in einer Membrantrennanlage ziehen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das eine ständige Überwachung des Stofftransports in einer Membrantrennanlage ermöglicht und das Auftreten von Störeffekten, wie Filmbildung, Hydrolyse± Scaling und Fouling frühzeitig erfasst, um geeignete Gegenmassnahmen einleiten zu können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vorteilhafte Messanordnung für die Durchführung des Verfahrens sowie eine hierfür geeignete Messvorrichtung zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgaben werden die in den Ansprüchen 1,7 und 16 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die einleitend aufgeführten Störungen sich in den Anlagenmembranen allmählich je nach Art des Effekts bevorzugt von vorne nach hinten (Filmbildung, Hydrolyse) oder von hinten nach vorne (Scaling, Fouling) aufbauen. Diesen Erscheinungen wird erfindungsgemäss dadurch Rechnung getragen, dass sowohl das Einspeisewasser als auch das aus der Anlage austretende Konzentrat unabhängig voneinander unter den an den betreffenden Stellen in der Membrantrennanlage herrschenden physikalischen und chemischen Bedingungen mit einer geeigneten, eine Prüfmembran enthaltenden Messanordnung überwacht werden. Die Prüfmembranen sind diesen Bedingungen ständig ausgesetzt, so dass sich etwaige Störungen ebenso aufbauen und auswirken, wie in den Anlagenmembranen. Die getrennte Überwachung des Einspeisewassers und des Konzentrats ermöglicht auch eine differenzierte Erkennung der einzelnen Störeffekte unter den an den betreffenden Stellen herrschenden pessimistischen Voraussetzungen. Eine weitere, für die Früherkennung erwünschte verstärkte und dadurch pessimistische Auswirkung der Störeffekte an den Prüfmembranen lässt sich über die Strömungsparameter im Bereich der MembranÏberfläche einstellen: Eine Erniedrigung der Parallelgeschwindigkeitskomponente und ein geringerer turbulenter Mischeffekt führt in den Bereich der Membranoberfläche zu einer erhöhten Konzentrationspolarisation und damit zu einer beschleunigten Verblockung. An jeder Membran tritt mit der Zeit je nach Belastung des Einspeisewassers eine gewisse Teilverblockung auf, die in einer allmählichen Abnahme des Permeatvolumenstroms resultiert. Diese "natürliche Abnahme des Permeatvolumenstroms F in Abhängigkeit von der Zeit t lässt sich durch folgende empirische Näherungsformel beschreiben: F (t) = F (1) ¯m wobei m eine die Belastung des Wassers kennzeichnende Masszahl in der Grössenordnung O bis 0,1 bedeutet, wenn t in Stunden in die Formel eingesetzt wird. Unter F (1) ist der Permeatvolumenstrom zu verstehen, der in der ersten Stunde nach der ersten Inbetriebnahme gemessen wird. Ein Vergleich der nach dem erfindungsgemässen Verfahren gemessenen Permeatvolumenströme in Abhängigkeit von der Zeit mit den anhand der vorstehenden Formel ermittelten Werten ermöglicht es, beim Auftreten von systematischen Abweichungen in der einen oder der anderen Richtung Rückschlüsse auf Art und Grad vorhandener Störeffekte zu ziehen. Es können untere und obere Schwellenwerte für die Messwerte vorgegeben werden, bei deren Unter- oder Überschreiten Alarme oder geeignete Gegenmassnahmen ausgelöst werden können. Um möglichst gleiche physikalische und chemische Verhältnisse in den Messanordnungen und der zugehörigen Membrantrennanlage zu schaffen,- ist es zweckmässig, die Prüfmembranen so auszuwählen, dass sie im wesentlichen -das gleiche Rückhaltungsvermögen aufweisen wie die Anlagenmembranen und dass sie ausserdem vor allem hinsichtlich ihrer pH-Wert-Beständigkeit aus chemisch vergleichbaren Materialien bestehen. Das durch die Prüfmembranen gelangende Permeat kann zur Messung der betreffenden Volumenströme tropfenweise z.B. mit einer photoelektrischen Anordnung ausgezählt oder in Messbehältern aufgefangen werden. Für die Durchführung der indirekten Stofftransport überwachung in einer Membrantrennanlage wird zweck mässig-eine#Messvorrichtung verwendet, die eine einlass-= seitig mit Messflüssigkeit unter Druck beaufschlagbare Rohrleitung, eine durch einen seitlichen Stutzen in die Rohrleitung einsetzbare, die Prüfmembran enthaltende Membransonde, einen von der Membransonde nach aussen führenden Kanal zur Ableitung des durch die Prüfmembran gelangenden Permeats und ein in der Rohrleitung angeordnetes Regulierventil zur Einstellung des Flüssigkeitsdurchsatzes enthält. Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemässen Messvorrichtung weist die Membransonde ein mit einer stirnseitigen Fensteröffnung versehenes Sondengehäuse auf, in deren Fensteröffnung die scheibenförmig ausgebildete Prüfmembran angeordnet ist. Die Membran wird dabei zweckmässig mit einem porösen Stützkörper am Rand der Fensteröffnung festgeklemmt. Das Sondengehäuse kann auf einen Tragkörper aufgesteckt oder aufgeschraubt werden, der den an seinem einen Ende zur Prüfmembran hin offenen und an seinem anderen Ende in ein Röhrchen einmündenden Kanal aufweist und zusammen mit dem Sondengehäuse an dem seitlichen Rohrstutzen befestigbar ist. Um die Membrantrennanlage auch während und nach der Spülung mit einem Reinigungsmittel auf das Auftreten von gegebenenfalls durch das Reinigungsmittel verursachte Störungen hin überwachen zu können, ist in der Rohrleitung in Strömungsrichtung vor der Membransonde ein verschliessbarer Stutzen angeordnet, über den sowohl die Anlage als auch die Messvorrichtung mit dem Reinigungsmittel beaufschlagbar ist. Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Schaltschema einer Membrantrennanlage mit je einer einlassseitig und konzentratauslass seitig angeordneten Überwachungsvorrichtung; Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine Über wachungsvorrichtung; Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Membransonde nach Fig. 2 in vergrösserter geschnittener Darstellung. Die in Fig. 1 schematisch angedeutete Membrantrennanlage 10 kann sowohl eine Mikro- oder Ultrafiltrationsanlage als auch eine Umkehrosmoseanlage insbesondere für die Wasseraufbereitung sein. Sie besteht in der Regel aus mehreren parallel- und hintereinanderge schalteten Membranmodulen 12, die in mindestens einem Druckgefäss 13 angeordnet sind. Auf der Einlassseite 14 wird das Druckgefäss 13 über eine Hochdruckpumpe 16 mit vorgereinigtem Einspeisewasser unter#einern Druck von mehreren zehn bar beaufschlagt. Die Membranen 12 bilden eine selektive Barriere, an deraufgrund der. transmembranen Druckdifferenz bevorzugt Reinwasser hindurchtritt und zum Permeatauslass 18 gelangt, während die abzutrennenden Komponenten im Konzentrat angereichert und mit diesem zum Xonzentratauslass geleitet werden. Der Permeat- und der Konzentratstrom wird ständig mit Durchflussmessern 22,24 gemessen. Ausserdem ist sowohl einlassseitig als auch konzentratauslassseitig eine Überwachungsvorrichtung 26,28 angeordnet, mit denen der Stofftransport in der Membrananlage indirekt überwacht wird, um etwaige Störungen frühzeitig zu erkennen und ihnen mit geeigneten Gegenmassnahmen entgegenwirken zu können. Die einlassseitige Überwachungsvorrichtung 26 weist eine von der Hochdruckseite der Hochdruckpumpe 16 abgezweigte und zu deren Niederdruckseite zurückgeführte Bypassleitung 30 auf, während die konzentratauslassseitige Überwachungsvorrichtung 28 in einer von der Konzentratleitung 32 vor einem Druckminderer 34 abgezweigten und hinter dem Druckminderer 34 wieder in die Konzentratleitung einmündenden Bypassleitung 36 angeordnet ist. Die im übrigen baugleichen Überwachungsvorrichtungen 26,28 bestehen im wesentlichen aus einer durch einen seitlichen Stutzen 40 in ein Rohrleitungsstück 42 eingeführten Membransonde 44, einem in Strömungsrichtung hinter der Membransonde 44 angeordneten Feinregulierventil 46, sowie einem Durchflussmesser 48. Die Membransonde 44 weist ein mit einer stirnseitigen Fensteröffnung 50 versehenes zylindrisches Sondengehäuse 52 auf, in dessen Fensteröffnung 50 eine scheibenförmige Prüfmembran 54 angeordnet ist,- die an ihrem Umfang vom Gehäuseinneren her mittels eines porösen Stützkörpers Sfi an einer die Fensteröffnung 50 begrenzenden Ringschulter 58 festgeklemmt ist. Das Sondengehäuse 52 ist mit einem Innengewinde auf das Aussengewinde eines Tragkörpers 60 aufgeschraubt, der einen an seinem einen Ende zur Prüfmembran 54 hin offenen und an seinem anderen Ende in ein nach aussen weisendes Röhrchen 62 einmündenden Kanal 64 aufweist und zusammen mit dem Sondengehäuse 52 mit Hilfe einer Überwurfmutter 66 an dem seitlichen Stutzen 40 angeflanscht ist. Die freie Oberfläche der Prüfmembran 54 wird von der durch das Rohrleitungsstück 42 fliessenden Messflüssig- keit parallel angestromt. Das aufgrund der Druckdifferenz durch die Membran 54 hindurchdringende Permeat wird über das Röhrchen 62 nach aussen geführt. Dort kann der Volumenstrom des Permeats, beispielsweise durch Tropfenzählung mit Hilfe einer photoelektrischen Messanordnung oder durch Auffangen in einem Messbecher gemessen und gegebenenfalls automatisch aufgezeichnet und überwacht werden. Um vergleichbare Verhältnisse zu schaffen, werden die Prüfmembranen 54 so ausgewählt, dass sie im wesentlichen das gleiche Rückhaltevermögen aufweisen und hinsichtlich ihrer pH-Wert-Beständigkeit aus vergleichbaren Materialien bestehene wie die Anlagenmembranen 12. Auch hinsichtlich der Strömungsverhältnisse werden vergleichbare Bedingungen geschaffen, indem die Strömungsgeschwindigkeit in den Rohrleitungsstücken 42 mit Hilfe der Feinregulierventile 46 zu Beginn der Überwachung auf einen bestimmten Wert in der Grössen Ordnung der Parallelgeschwindigkeitskomponenten in den Milagenmembranen in der Nähe des Einlasses 14 bzw. des Sonzentratau-slasses 20 eingestellt und im weiteren Verlauf der Überwachung konstant gehalten wird. Zur Vermeidung von Bedienungsfehlern wird der Betätigungsknopf 68 der Feinregulierventile nach- erfolgter Justierung dauerhaft arretiert. In strömungsrichtung vor der Membransonde 44 befindet sich ferner ein verschliessbarer Anschlussstutzen 70 für die Zufuhr eines Reinigungs- oder Membranregenerierungsmittels, das auf diese Weise sowohl zu den Anlagenmembranen 12 als auch zu den Prüfmembranen 54 gelangt und in seiner Wirkung überwacht werden kann. Die Hochdruckpumpe 16 ist durch einen Rückflussverhinderer 72 vor einem unerwünschten Eindringen von Reinigungs- oder Regenerierungsmittel geschützt.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Überwachung des Stofftransports in einer mit technischen Membranen, insbesondere Membran moduln bestückten Membrantrennanlage, an deren Einlass eine wässrige Einspeiselösung, insbesondere Rohwasser, unter Druck zugeführt, an den Membranen mit zu deren Oberfläche paralleler Geschwindigkeitskomponente vorbeigeleitet und dort aufgrund einer transmembranen Druckdifferenz in einen mit Inhaltsstoffen angereicherten Konzentratstrom und einen durch die Membran gelangenden, mit Inhaltsstoffen abgereicherten Permeatstrom aufge teilt und zu voneinander getrennten Konzentrat- und --Permeatauslässen geleitet wird, d a-d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass auf der Einlassseite Einspeiselösung und auf der Konzentratauslassseite Konzentrat unter dem jeweils herrschenden Druck abge zweigt und an je einer Prüfmembran mit zu deren Ober fläche paralleler Geschwindigkeitskomponente vorbei geleitet wird, und dass die durch die Prüfmembranen gelangenden Permeatvolumenströme kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen gemessen werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e ic h n e t , dass die Prüfmembranen so ausgewählt sind, dass sie im wesentlichen das gleiche Rückhaltungsw vermögen wie die Anlagenmembranen aufweisen. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Prüfmembranen aus mit den Anlagenmembranen chemisch vergleichbaren Materialien bestehen. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Parallelgeschwindigkeitskomponenten auf der Konzentrat Seite der Prüfmembranen zu Beginn der Messung auf be stimmte Werte in der Grössenordnung der Parallelgeschwindig keitskomponenten in den Anlagenmembranen in der Nähe des Einlasses bzw. des Konzentratauslasses eingestellt und sodann konstant gehalten werden. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das durch die Prüfmembranen gelangende Permeat zum Zwecke der Messung der betreffenden Volumenströme in Form von Tropfen vorzugsweise mit einer photoelektrischen An ordnung gezählt wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das durch die Prüfmembranen gelangende Permeat zum Zwecke der Messung der betreffenden Volumenströme in Mess behältern aufgefangen wird. 7. Anordnung für die Überwachung des Stofftransports in einer mit technischen Membranen, insbesondere Membran moduln bestückten, mit einem in Strömungsrichtung hinter einer Hochdruckpumpe angeordneten Flüssigkeitseinlass, einem vor einem Druckminderer angeordneten Konzentrat auslass und einem Permeatauslass versehenen Membrantrenn anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in Strömungsrichtung hinter der Hochdruck pumpe (16) auf der Seite des Flüssigkeitseinlasses (14) sowie wor dem Druckminderer (34) auf der Seite des Kon zentratauslasses (20) je eine an einer Prüfmembran (54) vorbeiführende Bypassleitung (30,36) abgezweigt ist, und dass auf der Permeatseite der Prüfmembranen (54) je eine Messvarichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des betreffenden Permeat-V#lumenstroms angeordnet ist. 8. Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , dass die einlassseitige Bypassleitung (30) an ihrem in Strömungsrichtung hinteren Ende in eine zur Niederdruckseite der Hochdruckpumpe (16) führende Leitung einmündet. 9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die konzentratauslassseitige Bypassleitung (36) mit ihrem in Strömungsrichtung hinteren Ende hinter dem Druckminderer (34) in die das Konzentrat führende Leitung (32) einmündet. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in jeder Bypassleitung (30.36) ein Durchflussmesser (48) ange ordnet ist. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in jeder Bypassleitung (30.36) ein Feinregulierventil (46) an geordnet ist. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jede Bypassleitung (30,36) in Strömungsrichtung vor der Prüfmembran (54) einen verschliessbaren Anschluss für die Zufuhr eines Reinigungs- oder Membranregenerierungs mittels aufweist. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, - d a d u r c h g e k e n n z e ic h n e t , dass zwischen dem hochdruckseitigen Pumpenanschluss und der Abzweigung der betreffenden Bypassleitung (30) ein Rückflussver hinderer (72) angeordnet ist. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Prüfmembranen (54) und die Membranen (12) der Membran trennanlage (10) im wesentlichen das gleiche Rück haltungsvermögen aufweisen. 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Prüfmembranen (54) aus mit den Anlagenmembranen (12) hinsichtlich ihrer pH-Wert-Beständigkeit vergleichbaren Membranmaterialien bestehen. 16. Vorrichtung zur kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Messung des Stofftransports durch eine Prüfmembran, insbe sondere für den Einsatz zur indirekten Stofftransport überwachung in einer Membrantrennanlage, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine einlassseitig mit Mess flüssigkeit unter Druck beaufschlagbare Rohrleitung (Rohrstück 42), eine durch einen seitlichen Stutzen (40) in die Rohrleitung einführbare, die Prüfmembran (54) ent haltende Membransonde (44), einen von der Membransonde (44) nach aussen führenden Kanal (64) zur Ableitung des durch die Prüfmembran (54) gelangenden Permeats und ein in der Rohrleitung (42) angeordnetes Regulierventil (46) zur Einstellung des Flüssigkeitsdurchsatzes. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Membransonde (44) ein mit einer stirnseitigen Fensteröffnung (50) versehenes Sondenge häuse (52) aufweist, und dass die scheibenförmig ausge bildete Prüfmembran (54) in der Fensteröffnung (50) an geordnet und auf ihrer freien Oberfläche von der Mess flüssigkeit parallel anströmbar ist. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Prüfmembran (54) an ihrem Umfang vom Gehäuseinneren her mittels eines flüssigkeits durchlässigen, vorzugsweise porösen, Stützkörpers (56) an einer die Fensteröffnung (50) begrenzenden Ring schulter (58) festgeklemmt ist. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Sondengehäuse (52) auf einen den Stützkörper (56) gegen die Membran drückenden Tragkörper (60) aufgeschraubt oder aufgesteckt ist, der den an seinem einen Ende zur Prüfmembran (54) hin offenen und an seinem anderen Ende in ein nach aussen führendes Röhrchen (62) einmündenden Kanal (64) aufweist und zusammen mit dem Sondengehäuse (52) an dem seitlichen Stutzen (40) befestigbar ist. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Re gulierventil (46) in Strömungsrichtung hinter der Membran sonde (54) angeordnet ist. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, d a d-u r c h g e k e n n z e i ch n e t , dass in der Rohrleitung (42), vorzugsweise hinter der Membransonde (44) und dem Regulierventil (46), ein Durchflussmesser (48) angeordnet ist. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, d a du r c h g e k e n n z e i ch n e t , dass in der Rohrleitung (42) in Strömungsrichtung vor der Membransonde (44) ein verschliessbarer Anschlussstutzen (70) für die Zufuhr eines Reinigungs- oder Membranregenerierungs mittels angeordnet ist.

Inventors: KOHLHEB, ROBERT, DR., SCHOLL, HORST
Applicants: CILLICHEMIE ERNST VOGELMANN GMBH & CO.
Application year: 1983
Main classification: B01D13
IPC codes: B01D61, B01D65, C08F4, G01N15