Nanofiltration
Nanofiltration ist ein Verfahren der Membranfiltration zur Reinigung und Enthärtung von Wasser, feiner als die Ultrafiltration und gröber als die Umkehrosmose. Ihre Besonderheit: Sie unterscheidet zwischen Ionen.
Wie es funktioniert
Die Trenngrenze liegt bei rund einem Nanometer, der Betriebsdruck bei 4 bis 30 bar. Bei den gröberen Verfahren entscheidet allein die Größe. Hier kommt die elektrische Ladung dazu: Die Membran trägt selbst eine Ladung und stößt zweiwertige Ionen deutlich stärker ab als einwertige.
Daraus folgt das charakteristische Verhalten. Calcium, Magnesium und Sulfat werden zu 90 Prozent und mehr zurückgehalten, Natrium und Chlorid dagegen nur zu einem kleineren Teil. Die Nanofiltration entsalzt also nicht vollständig, sondern gezielt.
Was das für Trinkwasser bedeutet
Im Wasserwerk ist sie das Mittel der Wahl, wenn zu hartes oder sulfatreiches Rohwasser aufbereitet werden soll, ohne es vollständig zu entsalzen. Sie nimmt dabei einen großen Teil der gelösten organischen Substanz mit, was die nötige Chlormenge und damit die Desinfektionsnebenprodukte senkt.
Im Haushalt spielt sie praktisch keine Rolle. Sie braucht Druck, erzeugt Konzentrat und damit Abwasser, und für das, was die meisten stört, ist sie das falsche Werkzeug: Gegen Chlorgeschmack, Pestizide oder Arzneimittelrückstände arbeitet ein Aktivkohleblock günstiger und ohne Abwasser.
Einordnung in die Membranverfahren
| Verfahren | Trenngrenze | Betriebsdruck | Hält zurück |
|---|---|---|---|
| Mikrofiltration | 0,1 bis 10 µm | 0,1 bis 2 bar | Schwebstoffe, Sand, Rost, Mikroplastik, die meisten Bakterien |
| Ultrafiltration | 0,01 bis 0,1 µm | 1 bis 10 bar | dazu Viren und große Moleküle |
| Nanofiltration | rund 0,001 µm | 4 bis 30 bar | dazu zweiwertige Ionen wie Calcium, Magnesium, Sulfat |
| Umkehrosmose | unter 0,001 µm | 30 bis 80 bar | nahezu alle gelösten Stoffe, auch einwertige Ionen |
Jede Stufe hält auch das zurück, was die vorherige durchlässt. Die Druckangaben zur Umkehrosmose gelten für die Meerwasserentsalzung; Haushaltsanlagen arbeiten mit 3 bis 8 bar, weil der osmotische Druck von Trinkwasser weit darunter liegt.
Abgrenzung
Gegen die Umkehrosmose: Die hält einwertige Ionen ebenfalls zurück und liefert nahezu salzfreies Wasser. Die Nanofiltration lässt einen Teil davon bewusst im Wasser, arbeitet deshalb mit weniger Druck und weniger Abwasser.
Gegen den Ionentauscher: Beide senken die Härte, aber auf entgegengesetztem Weg. Die Membran entfernt Calcium und Magnesium aus dem Wasser, der Ionentauscher ersetzt sie durch Natrium. Bei der Nanofiltration sinkt die Salzfracht, beim Ionentauscher bleibt sie gleich.
Quellen
- DVGW-Arbeitsblatt W 213 - Filtrationsverfahren zur Partikelentfernung
- Umweltbundesamt - Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren nach § 11 TrinkwV
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