Projekt

Bei der Membranfiltration bildet sich während des Filtrationsprozesses eine Deckschicht auf dem Filtermodul, was dazu führt, dass der Durchfluss verringert wird. Im Projekt soll die Bildung dieser Deckschicht durch das Anlegen eines elektrischen Feldes unterdrückt werden, um eine längere Standzeit des Membranmoduls zu erzielen. Besonders in ariden und semiariden Regionen stellt die Wasserversorgung ein zunehmendes Problem dar, in vielen Teilen der Welt besteht für die Menschen kein Zugang zu gesundheitlich unbedenklichem Trinkwasser.

Filtrationsverfahren mit Membranen werden weltweit für die Gewinnung von Trinkwasser und landwirtschaftlichem Bewässerungswasser aus Grund- oder Oberflächenwasser eingesetzt. Auch die Wasserwiederverwendung von Brauchwasser benötigt häufig vorher eine Aufbereitung mit Membranfiltration. Membranfiltrationen werden sowohl in großtechnischen Anlagen als auch in Klein- und Kleinstsystemen für die lokale Versorgung eingesetzt. Gerade bei kleinen Membranfiltrationsanlagen kommt es aufgrund von Biofouling oder andere Ablagerungen und längeren Reinigungsintervallen zu Verringerung des Wasserflusses oder zu Unterbrechungen des Betriebs der Membranfiltration.

Im Projekt werden Membranen im Siebdruckverfahren mit Elektroden ausgestattet, mit denen inhomogene, elektrische Felder (Dielektrophorese) auf die Membran aufgebracht werden können. Darüber hinaus werden verschiedene Membransubstratoberflächen und dielektrische Beschichtungen genutzt. Ziel ist die Verlängerung der nötigen Wartungsintervalle, die Erhöhung der Alterungsbeständigkeit und der wasserabweisenden Eigenschaften, um das Ablagern von Fouling-Substanzen an der Membran zu verringern. Für das Siebdruckverfahen wurde eine Kombination aus Sieb, Paste und Substrat ermittelt, mit denen Elektroden von 75 µm Breite reproduzierbar auf Membranen gedruckt werden können. Diese Membranen wurden in einem Versuchsstand getestet, mit dem das Fouling in verkürzter Zeit nachgebildet werden kann.