Technical Manual

Design of MICRODYN AQUADYN® UA860 Modules 

 

 

 

11 | 37 

 

Form-No: TM-WW002 //  Revision: A // Date: Oct. 10, 17 

 

 

4 

Design of MICRODYN AQUADYN

®

 UA860 Modules 

 

Pre-Treatment of the Raw Water 

4.1

The  selection  of  appropriate  pre-treatment  processes  is  essential  for  the  efficient  operation  of 

MICRODYN AQUADYN

®

 UA860 membrane modules. For UF the pre-treatment processes are 

especially important as certain materials may exacerbate the fouling processes or even cause 

immediate damage to the membrane module.  

Specific  site parameters,  such  as  water  characteristics  and  variation  of flow  distribution  deter-

mine the type  and amount of pre-treatment necessary for successful operation  of the UF sys-

tem. The complexity associated with additional pre-treatment must be weighed against the ad-

vantages  and  disadvantages  of  the  downstream  processes,  especially  to minimize  membrane 

fouling and maximize membrane lifetime.  

Typical pre-treatment processes include:  



 

Fat, oil and grease removal 



 

Pre-screening 



 

Coagulation and flocculation 

Flow (load) equalization 

 

 

Fat, Oil and Grease Removal 

MICRODYN AQUADYN

®

 UA860 membrane modules do tolerate a maximum concentration of 5 

mg/l emulsified fat, oil and grease (FOG), but no free FOG. If the FOG concentration exceeds 

this  maximum  concentration  in  the  feed  water,  an  additional  pre-treatment  step  has  to  be  in-

stalled upstream the UF system. Generally, FOG is removed by flotation or skimming. The type 

of flotation can vary based on local availability and the FOG concentration in the raw feed wa-

ter.  

 

Pre-Screening 

All UF plants will require basic pre-screening, to avoid larger particles from entering the mem-

brane module. The TSS load is stated in the technical data sheet (chapter 7.2). Please confirm 

the  type  and  sizing  of  pre-screening  equipment  with  your  MICRODYN-NADIR  representative. 

Depending  on  the  total  plant  flow  rate  and  the  particle  size,  several  types  of  pre-filtration  are 

possible; amongst the most common ones for basic pre-screening are auto self-cleaning filters 

with 80 to 400 

μm openings

, depending on application and water source. For seawater applica-

tions  we  recommend  80  to  100 

μm

  screen  size  for  other  applications  200  to  400 

μm

  is  suffi-

cient. 

A  protective  in-line  UF  feed  strainer  could  be  omitted  in  case  the  pre-treatment  process  up-

stream  of  the  UF  system  comprises  a  final  filtering/straining  step  of  particles  bigger  than 

400 µm. With regards of the strainer construction, the use of any material  which could lead to 

membrane  damage  in  case  of  strainer  disintegration  (e.g.  stainless  steel  wire  mesh  material) 

must be avoided. The use of bag filters or “wedge wire” type strainers (or similar), drum filters 

or disc filters is advised. 

In  the  event  the  customer  decides  not  to  install  a  UF  feed  strainer,  it  should  be  realized  that 

MICRODYN-NADIR cannot be held responsible for any membrane and/or consequential dam-

age caused by the entrance of external harmful material.  

 

 

---

Design of MICRODYN AQUADYN® UA860 Modules 

 

 

 

12 | 37 

 

Form-No: TM-WW002 //  Revision: A // Date: Oct. 10, 17 

 

 

Coagulation and Flocculation 

Coagulation and Flocculation are two methods of pre-treatment, in which chemicals are added 

to the raw feed water in order to remove specific particles/ foulants that may have a detrimental 

effect to the modules located downstream.  

Coagulation  occurs  when  a  chemical  (c

oagulant)  is  added  to  water  to  ‘destabilize’

  colloidal 

suspensions. In a colloidal suspension, particles will settle very slowly or not at all because the 

particles  carry  electrical  charges  on  the  surface  that  mutually  repel  each  other.  A  coagulant 

(typically a metallic salt) with the opposite charge is added to the water to overcome the repul-

sive charge and  "destabilize" the suspension  and allow the colloidal  particles to  stick together 

and form flocs.  

Conversely,  flocculation  uses  polymers  to  clump  the  small  destabilized  particles  together  into 

larger  flocs,  which  can  be  separated  from  the  water  easily.  Flocculation  is  a  physical  process 

and does not involve neutralization.  

Please  take  note  that  any  carry  over  of  polymer  based  flocculants/coagulants,  especially  the 

cationic type, are not compatible  with  MICRODYN AQUADYN

®

 UA860 membrane modules. It 

is the customer responsibility to ensure that there is no carry over of those polymer based floc-

culants/coagulants into the UF plant which may cause severe and potentially irreversible fouling 

of the membrane modules. 

Both methods are often used together to allow for largest possible flocs that can easily be re-

moved by either filtration or sedimentation.  Alternatively, it is possible to dose coagulant, alu-

minum or ferric based salts, into the UF feed flow, however this is only allowed after discussion 

and agreement of MICRODYN-NADIR. Chapter 4.2 - Membrane Fiber and Membrane Module 

Specification  

 

Membrane Fiber and Membrane Module Specification 

4.2

Detailed information about  MICRODYN AQUADYN

®

 UA860 membrane modules can be found 

on the data sheet. MICRODYN AQUADYN

®

 UA860 modules consists of Polyacrylonitrile (PAN) 

hollow fiber membranes. The hydrophilic modified PAN material is very well known and widely 

used in many applications because of its narrow pore size distribution with high selectivity and 

flux.  

The  UF  fibers  developed  by  MICRODYN-NADIR  are  assembled  into  a  membrane  cartridge. 

The  cartridge  filled  with  the  hollow  fiber  membranes  is  the  MICRODYN  AQUADYN

®

  UA860 

module.  

The membrane modules are designed to be installed and used vertically and should not be in-

stalled and used otherwise, this will ensure the correct operation as designed.   

The membrane modules are also optimized for low pressure use, which means at lower OPEX 

for the whole membrane filtration system. 

There  are  connections  on  each  membrane module  of  which  2  connections  are  on  the  bottom 

cap and 2 connections on the top cap. The feed water  enters during filtration at the top of the 

membrane module. The air feed is located at the top side as well and is used for the air scour-

ing during the hydraulic cleaning cycle. The permeate ports are located  on the bottom cap, one 

at the side and one in the middle at the bottom of the end cap, which provide treated water flow 

during filtration. The two options of permeate connections at the bottom cap provides flexibility 

in the design and installation of the membrane modules on the UF rack. 

The second opening at the side of the module is required during manufacturing and is not used 

in operation.  

 

 

---