Konditionierung von Speisewasser in Pharmawasseranlagen

Auszug aus dem GMP-BERATER, Kapitel 5.B.4, Verfahren zur Vorbehandlung (Konditionierung)

7 Min. Lesezeit | von Dr. Herbert Bendlin, Fritz Röder
Erschienen im LOGFILE Leitartikel 11/2022

Eine Vorbehandlung oder Konditionierung des Speisewassers ist bei fast allen eingesetzten Membrantrennverfahren notwendig, um einen zuverlässigen, dauerhaften und damit wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten.

Das mögliche Vorhandensein einzelner Störsubstanzen wird erkannt durch eine sorgfältige Wasseranalyse über einen längeren Zeitraum, bei der auch zeitliche Änderungen in der Wasserzusammensetzung sichtbar werden. Daher ist es sehr hilfreich, nicht nur die letzte Wasseranalyse des örtlichen Versorgers zur Auslegung heranzuziehen.

Die Art der Vorbehandlung richtet sich einerseits nach der Analyse und Beurteilung des Zulaufwassers, andererseits auch nach der weiteren Aufbereitung. So ist z. B. die Resthärte bei einer doppelstufigen Umkehrosmoseanlage weniger von Bedeutung als bei einer nachgeschalteten elektrochemischen Restentsalzung.

Im Prinzip stellt die Konditionierung ein Verfahren dar, welches die Schadstoffe entfernt bzw. während des Membranprozesses in Lösung hält oder zumindest stabilisiert, um somit Schaden auf der Membranoberfläche zu verhindern. Dabei lassen sich zwei grundsätzliche Probleme unterscheiden:

• Beschädigung der Membran (siehe Abbildung 5.B-6)
• Verblockung der Membran (siehe Abbildung 5.B-7)

Abbildung 5.B-6 Beschädigung der Membran

Abbildung 5.B-7 Verblockung der Membran

Abbildung 5.B-8 Beispiel für Scaling auf einer Umkehrosmosemembran (Quelle: Fritz Röder: Auslegung, Installation und Qualifizierung von Pharmawasser-Systemen; GMP-Verlag Peither AG, 2018)

Abbildung 5.B-9 Beispiel für Fouling auf einer Umkehrosmosemembran (Quelle: Fritz Röder: Auslegung, Installation und Qualifizierung von Pharmawasser-Systemen; GMP-Verlag Peither AG, 2018)

Aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung des Speisewassers sind die Verfahren und Chemikalien zur Konditionierung sehr vielfältig. Auch ist der Einsatz von Chemikalien aufgrund gesetzlicher Vorgaben nicht immer erlaubt. So sind derzeit zur Aufbereitung von Pharmawasser Polyphosphate und Phosphonsäuren zugelassen. Hier ist es ratsam, die aktuelle Liste des Bundesamtes zu Rate zu ziehen, in der gemäß § 11 der gültigen Trinkwasserverordnung alle zugelassenen Stoffe gelistet sind, welche auch zur Konditionierung eingesetzt werden können1.

Die in der Praxis verwendeten Verfahren zur Konditionierung unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Funktionsweise. Ihr Einsatz ist abhängig von den Qualitätsanforderungen.

Abbildung 5.B-10 gibt einen Überblick über die Einsatzmöglichkeiten und Wirkungsspektren der unterschiedlichen Konditionierungsverfahren. Die Verfahren werden im Folgenden vorgestellt. Häufig werden auch verschiedene Verfahren kombiniert, z. B. Filtration und Enthärtung.

Abbildung 5.B-10 Einsatzmöglichkeiten und Wirkungsspektren der unterschiedlichen Konditionierungsverfahren

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