Wasser aus Schleif- und Polierprozessen im Kreislauf halten

Bei Schleif-, Läpp-, Säge- und Polierprozessen entstehen Abwässer mit hohen Feststoffkonzentrationen. In der Halbleiterindustrie sowie beim Bearbeiten von Glas, Keramik und technischen Werkstoffen gelangen Partikel, Abrieb und Prozesshilfsstoffe ins Wasser. Die Herausforderung ist, die Feststoffe abzutrennen und eine Wasserqualität zu erreichen, die eine Wiederverwendung ermöglicht.

Typische Bestandteile sind Silizium (Si), Siliziumdioxid (SiO₂), Siliziumcarbid (SiC), Aluminiumoxid (Al₂O₃), mineralische Feststoffe sowie Kühl- und Prozesshilfsstoffe. Für die Auslegung eines geeigneten Filtrationsverfahrens sind Partikelgröße, Feststoffkonzentration, Volumenstrom und gelöste Inhaltsstoffe entscheidend.

Wasser im Kreislauf führen

Mit steigenden Anforderungen an Ressourceneffizienz und Wasserverfügbarkeit gewinnt das Rückgewinnen von Prozesswasser an Bedeutung. Ziel ist es, Frischwasserbedarf und Abwassermenge zu reduzieren.

Für feststoffbelastete Prozesswässer eignen sich membranbasierte Verfahren. Bei Modulen nach dem Outside-in-Prinzip wird das Wasser an der Außenseite der Membran geführt. Partikel werden zurückgehalten, während das Filtrat die Membran passiert und abhängig von seiner Qualität weiter aufbereitet oder erneut genutzt wird. Eine geeignete Kreislaufführung ermöglicht erhebliche Einsparungen. Allerdings können sich gelöste Inhaltsstoffe anreichern. Das Konzept muss deshalb den gesamten Stoffhaushalt berücksichtigen.

Filtrationsstufen anpassen

Die Wahl der Technologie richtet sich nach den Abwasserinhaltsstoffen und der benötigten Reinwasserqualität. Das Spektrum reicht von Mikrofiltration für suspendierte Feststoffe über Ultrafiltration für feine Partikel und Kolloide bis zu Nanofiltration und Umkehrosmose zum Reduzieren gelöster Stoffe und Salze.

Bei hoher Feststoffbelastung benötigen Nanofiltration und Umkehrosmose eine Vorbehandlung. Diese schützt nachgeschaltete Membranen vor Verschmutzung und Ablagerungen. Die Verfahrensauswahl erfordert daher, den konkreten Abwasserstrom zu untersuchen.

Pilotversuche schaffen Planungssicherheit

Labor- und Pilotversuche zeigen, welche Filtrationsstufen geeignet sind und wie sich Membranfluss, Rückgewinnungsrate, Verschmutzung und Reinigungsintervalle entwickeln. So lassen sich Machbarkeit und Auslegungsparameter bestimmen. Bei wechselnden oder unbekannten Abwässern sinkt das Risiko, Anlagenkonzepte zu über- oder unterdimensionieren.

Individuelle Auslegung

Das Anlagenkonzept basiert auf Abwassermenge und -zusammensetzung, Rückgewinnungsrate und geforderter Wasserqualität. Neben der Filtration sind Pufferung, Feststoffaustrag, Konzentratausschleusung, Membranreinigung, Qualitätsüberwachung und Wiedereinbindung zu berücksichtigen. Die abgestimmte Kombination geeigneter Behandlungsstufen reduziert Frischwasserbedarf, Abwassermenge und Entsorgungsaufwand und steigert die Ressourceneffizienz.

Regulatorischer Handlungsdruck zur vierten Reinigungsstufe für Pharmaabwässer

Eine für ein deutsches Pharmaunternehmen entwickelte Pilotanlage zur Abwasserbehandlung mit Ozonierung und Filtration illustriert Herausforderungen und Lösungen für die vierte Reinigungsstufe im Kontext der Kommunalabwasserrichtlinie.