Zur Achema 2006 präsentiert Werner ein kompaktes, anschlussfertiges und vorqualifiziertes PW-System zur Aufbereitung von Purified Water. Neben den bekannten und von den Pharmakopöen zugelassenen Aufbereitungsverfahren mit Reverse Osmose und CEDI – die in ihrer Synergie die geforderte Wasserqualität unter allen Umständen sichern – zeichnet sich das PW-System vor allem durch das Reject-System TSplus mit thermischer Sanitisierungseinheit und die PVDF-Verrohrung als High-Purity- Alternative zu Edelstahl aus. Werner will present a compact PW system ready for installation and pre-qualified for the production of purified water at Achema 2006. In addition to the established, pharmacopoeia-certified treatment methods based on reverse osmosis and CEDI – where synergies assure the required water quality under any conditions – the PW system is characterised above all by the TSPlus reject system with hot water sanitisation and PVDF tubing.
Für einen optimalen und wirtschaftlichen Betrieb von PW-Systemen bzw. auch HPW-Systemen mit Reverse Osmose und CEDI ist eine Enthärtung des Trinkwassers unumgänglich. Der hierbei eingesetzte starksaure Kationentauscher in den Enthärtersäulen bietet jedoch auf Grund seiner großen Oberfläche optimale Wachstumsbedingungen für die mit dem Rohwasser eingespeisten Mikroorganismen. Eine Verkeimung kann hier zwar durch optimale Durchströmung und häufige Regenerationsintervalle reduziert, aber nicht gänzlich vermieden werden. Aus diesem Grunde muss die Enthärtungsanlage prophylaktisch in bestimmten Zeitintervallen oder bei Überschreiten einer festgelegten Keimzahl sanitisiert werden, auch wenn die nachgeschaltete Reverse Osmose und das CEDI-System langfristig die mikrobiologische Wasserqualität sichern.
Das Werner Reject-System TSplus verfügt über ein im Vorlagebehälter integriertes Sanitisierungsmodul, das eine vollautomatische, thermische Sanitisierung der Enthärtungsanlage und der nachfolgenden Re-verse Osmose und CEDI ermöglicht. Durch den konsequenten Einsatz modernster Membrantechnologie und der entsprechenden CEDI-Module ist die thermische Sanitisierung der HPW-Systeme bei 85 °C mit bis zu 150 Zyklen über jeweils 1 h garantiert. Im Vergleich zu der seit Jahren praktizierten und validierten chemischen Desinfektion bietet die thermische Behandlung der Aufbereitungsanlage einige deutliche Vorteile für den Nutzer:
- kein Chemikalienhandling und damit keine Abwasserbelastung
- kein qualitativer Nachweis über die Ausspülzeit erforderlich
- einfachste Validierung über das dokumentierte Temperaturprofil
- Zeitersparnis von mindestens 2,5 h pro Sanitisierungsgang (z. B. bei PW 500 l/h)
Weiterhin dient das vorgelagerte Reject-System TSplus hierbei einer deutlichen Betriebskostenoptimierung, da sowohl im Stand-by-Betrieb als auch während der thermischen Sanitisierung eine permanente Rezirkulation des Permeats und Konzentrats aktiviert wird. Darüber hinaus kann das Konzentrat der CEDI über diese Einheit zu 100 % recycelt werden, so dass im Produktionsbetrieb gegenüber vergleichbaren Anlagen mindestens 10 % Prozesswasser eingespart wird.
Zur Verhinderung einer Stillstandsverkeimung wird die Reverse-Osmose-Anlage perma-nent in Abhängigkeit der Lagertankfüllmenge betrieben. Sobald keine Anforderung aus dem PW-Lagerbehälter ansteht, wird die Leistung der Hochdruckpumpe der Reverse Osmose auf ca. 20 % reduziert und es erfolgt eine permanente Rezirkulation aller Stoffströme über das Reject-System. Bei längeren Rezirkulationsphasen über mehrere Stunden wird eine geringe Menge Konzentrat verworfen, um einen unerwünschten Temperaturanstieg im Aufbereitungssystem zu verhindern.
PVDF-Verrohrung Alternative zu Edelstahl
Bei diesem PW-Anlagenkonzept ist besonders die Werkstoffauswahl der internen Verrohrung (bzw. auch für das Lager- und Verteilsystem) beachtenswert. Mit einer im Vergleich zum konventionellen Edelstahl mehrfach verbesserten Oberflächengüte von Ra <0,25 µm (auch im Schweißnahtbereich) und den deutlich günstigeren physiologischen Eigenschaften bietet dieser thermisch stabile Werkstoff (einsetzbar von -20 bis +140 °C) einen signifikanten Mehrwert für den Nutzer. Das unter Reinraumbedingungen produzierte und doppelt verpackte Material wird unter Laminarflow verarbeitet und bedarf keiner weiteren Behandlung. Die erzeugte Wasserqualität steht direkt nach dem System- start ohne Spülungen oder ein späteres Roughing zur Verfügung.
If PW (or HPW) systems based on reverse osmosis and CEDI are to operate efficiently and economically, the tap water needs to be softened. Due to its large surface, however, the strong-acid cation exchanger in the softener columns provides micro-organisms that are introduced together with the tap water with ideal conditions for growth. Although germination in the softener can be reduced through an optimised flow and frequent regeneration cycles, it cannot be completely avoided. For this reason, the softening system must be proactively disinfected at regular intervals or whenever a bacterial limit is exceeded, even if the reverse osmosis and the CEDI system guarantee the specified microbiological water quality on a long-term basis.
The TSplus reject system uses a break tank with an integrated sanitisation module which facilitates automatic thermal sanitisation of the complete softening system, the reverse osmosis and the CEDI. Owing to the consistent use of state-of-the-art membrane technology (RO) and suitable CEDI modules, thermal sanitisation of a Werner PW system is guaranteed at 85 °C with up to 150 cycles of 1 hour each. Compared to the validated chemical disinfection method, which has been practised for many years, thermal treatment of a PW system has obvious advantages for the user:
- No qualitative verification of rinsing times
- No need to handle chemicals and no waste water pollution
- Minimum time saving of 2.5 hours per sani- tisation cycle (e.g. Werner PW 500)
- Extremely simple validation with documented temperature profile
The upstream TSPlus reject system moreover reduces running costs because permanent recirculation of the concentrate is activated both in standby mode and during thermal sanitisation.
In addition, the concentrate of the CEDI can be fully recycled if required, enabling 10 % or more process water to be saved in production.
The reverse osmosis system is continuously operated as a function of the reservoir filling volume to prevent bacterial growth during standstill. As soon as no more water is requested from the PW reservoir, the capacity of the high-pres-sure pump is reduced by up to 20 % and all material flows are permanently recirculated via the reject system.
A small volume of concentrate is only rejected during prolonged recirculation phases lasting several hours, in order to prevent a temperature increase in the PW system.
PVDF tubing as an alternative to stainless steel
With its easily superior surface finish quality compared to high-grade stainless steel and its much more favourable physiological characteristics, thermally stable PVDF provides significant surplus value for users. The double-packed material, produced under cleanroom conditions, is welded under laminar flow and requires no further treatment. The desired water quality is available immediately after the system starts without additional rinsing.
Depending on the application, the entire storage and distribution system can be operated continuously at temperatures between 65 and 85 °C to completely exclude the possibility of microbiological re-contamination.
Hall 5.1, Booth E12
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