Was ist die Recovery-Rate bei RO-Systemen?

Die Recovery-Rate ist der Wert, der angibt, wie viel des in ein Umkehrosmose-System (RO) eintretenden Wassers als Reinwasser (Permeat) erzeugt wird.

Mit anderen Worten:

Die Recovery-Rate zeigt, wie viel des Speisewassers in gereinigtes Wasser umgewandelt wird.

In RO-Systemen wird das Speisewasser in zwei Ströme aufgeteilt:

1️⃣ Permeat (gereinigtes Wasser)
2️⃣ Reject / Konzentrat (Abwasser)

Die Recovery-Rate drückt die Beziehung zwischen diesen beiden Strömen aus.

Warum Ist Die Recovery-Rate Wichtig?

Die Recovery-Rate ist einer der kritischsten Parameter bei der Auslegung von RO-Systemen.

Eine falsche Recovery-Wahl kann zu folgenden Problemen führen:

• Membranverschmutzung
• Scaling (Kalkablagerung)
• verkürzte Membranlebensdauer
• geringere Produktionskapazität

Deshalb muss bei der Auslegung industrieller RO-Systeme die Recovery-Rate richtig festgelegt werden.

Formel zur Berechnung der Recovery-Rate

Die Recovery-Rate wird mit folgender Formel berechnet:

Recovery % = (Permeatdurchfluss / Speisewasserdurchfluss) × 100

Dabei gilt:

Feed = in das System eintretendes Wasser
Permeat = gereinigtes Wasser

Beispielrechnung Für Die Recovery-Rate

In einem RO-System gilt:

Speisewasserdurchfluss = 10 m³/h
Permeatdurchfluss = 7 m³/h

Nach der Formel:

Recovery = (7/10) × 100

Ergebnis:

Recovery = 70 %

In diesem Fall beträgt die Recovery-Rate des Systems 70 %.

Typische Recovery-Werte bei Industriellen RO-Systemen

Die Recovery-Rate variiert je nach Wasserqualität.

Sie wird in der Regel in folgenden Bereichen ausgelegt:

Je höher die Recovery-Rate, desto größer die Wasserausbeute, aber auch desto größer die Belastung der Membran.

Faktoren, Die Die Recovery-Rate Beeinflussen

Es gibt viele Faktoren, die die Recovery-Rate bestimmen.

1️⃣ Qualität des Speisewassers

Die Qualität des Speisewassers beeinflusst die Recovery-Rate direkt.

Besonders folgende Parameter sind wichtig:

• TDS (Total Dissolved Solids)
• Härte
• Silikat
• Alkalität
• SDI

Bei Wasser mit hohem TDS-Wert sollte die Recovery-Rate niedriger gehalten werden.

2️⃣ Membrantyp

Auch das in RO-Systemen verwendete Membranmodell beeinflusst den Recovery-Wert.

Die am Markt am häufigsten verwendeten Membranmarken sind:

• Dow Filmtec
• Hydranautics
• Toray
• LG Chem
• Vontron

Jede Membran hat unterschiedliche Betriebsgrenzen.

3️⃣ Einsatz von Antiscalants

Um die Bildung von Scaling zu verhindern, werden in RO-Systemen Antiscalant-Chemikalien eingesetzt.

Der Einsatz von Antiscalants kann die Recovery-Rate erhöhen.

Einige in industriellen Systemen verwendete Chemikalienmarken:

• Genesys
• Avista
• Nalco
• BWA Water Additives

Die richtige Dosierung beeinflusst die Recovery-Leistung direkt.

4️⃣ RO-Systemdesign

Das Design des RO-Systems hat einen großen Einfluss auf die Recovery-Rate.

Zum Beispiel:

• einstufige RO
• zweistufige RO
• dreistufige RO

haben unterschiedliche Recovery-Raten.

Mehrstufige RO-Systeme können eine höhere Recovery-Rate erreichen.

Mehrstufige Recovery Bei RO-Systemen

In industriellen Systemen wird zur Erhöhung der Recovery-Rate ein mehrstufiges Design verwendet.

Beispiel:

1. Stufe

Feed = 10 m³/h
Permeat = 5 m³/h

2. Stufe

Das Konzentrat wird erneut in das System zurückgeführt.

Permeat = 2 m³/h

Gesamt

Permeat = 7 m³/h

Recovery = 70 %

Diese Methode spart Wasser.

Was Passiert, Wenn Die Recovery-Rate Zu Hoch Ist?

Wenn die Recovery-Rate zu stark erhöht wird, können folgende Probleme auftreten:

• Membran-Scaling
• Membran-Fouling
• sinkende Permeatqualität
• verkürzte Membranlebensdauer

Deshalb muss bei der Systemauslegung die optimale Recovery-Rate festgelegt werden.

Was Passiert, Wenn Die Recovery-Rate Zu Niedrig Ist?

Wenn die Recovery-Rate zu niedrig gewählt wird:

• sinkt die Wasserausbeute
• steigt die Abwassermenge
• steigen die Betriebskosten

Deshalb muss die richtige Balance gefunden werden.

Designbeispiel Für Industrielle RO-Systeme

Betrachten wir ein Beispiel-RO-System:

Feed = 20 m³/h

Recovery = 65 %

Permeat = 13 m³/h

Reject = 7 m³/h

Diese Werte gelten für viele industrielle Systeme als ideal.

Software Zur Auslegung von RO-Systemen

Bei der professionellen Auslegung von RO-Systemen wird folgende Software verwendet:

• ROSA (Dow)
• IMSDesign (Hydranautics)
• Toray DS
• LG Chem design software

Diese Programme optimieren das Membrandesign und die Recovery-Rate.

Fazit

Die Recovery-Rate ist bei industriellen RO-Systemen einer der wichtigsten Parameter, die die Systemeffizienz bestimmen.

Dank der richtigen Recovery-Rate:

• steigt die Wasserausbeute
• verlängert sich die Membranlebensdauer
• sinken die Betriebskosten.

Deshalb muss die Recovery-Rate bei der Auslegung von RO-Systemen unbedingt anhand von Wasseranalysen und technischen Berechnungen festgelegt werden.