10 Vorteile des Einsatzes von MBR-Membranen in der Wasseraufbereitung

Die Membranbioreaktor-Technologie (MBR) wird häufig eingesetzt, wenn bei der Abwasserbehandlung eine garantierte Abwasserqualität bei minimalem Platzbedarf gefordert ist. Sie kombiniert biologische Behandlung mit Membranfiltration, wobei die Membran Biomasse und Schwebstoffe herausfiltert, während Mikroorganismen biologisch abbaubare Schadstoffe abbauen.

Die Leistungsfähigkeit einer Membran ist nicht der einzige Faktor bei industriellen, kommunalen, gewerblichen oder dezentralen Projekten. Vorbehandlung, Belüftung, Membranbelastung, Reinigungsstrategie und die Eigenschaften des Abwassers spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. Bei der Zusammenarbeit mit dem Anbieter von Wasseraufbereitungsanlagen ist es entscheidend, dass diese Elemente als einheitlicher Prozess funktionieren. Dies lässt sich durch die Wahl eines erfahrenen Anbieters erreichen.

Ein kompetenter Hersteller von Wasseraufbereitungsanlagen wird in der Lage sein, die richtige Membranfläche, Pumpen, Tanks, Steuerungen und Behandlungsstufen zu finden, die den tatsächlichen Gegebenheiten entsprechen, und eine maßgeschneiderte Wasseraufbereitungsanlage kann für begrenzten Platz, variable Durchflussmengen oder Wiederverwendungsziele eingesetzt werden.

Lassen Sie uns 10 praktische Vorteile von MBR-Membranen in der Wasseraufbereitung näher betrachten.

Wie MBR-Membranen in der Wasseraufbereitung funktionieren

Ein Membranbioreaktor (MBR) ist ein biologischer Reaktor, in dem biologische Mikroorganismen zur Entfernung biologisch abbaubarer organischer Stoffe eingesetzt werden. Das Belebtschlammgemisch wird anschließend durch Mikro- oder Ultrafiltrationsmembranen geleitet. Das Wasser wird durch die Membran gefiltert, während der Belebtschlamm und die Schwebstoffe im Reaktor zurückgehalten werden.

Dies ist ein Ersatz für das in vielen konventionellen Belebtschlammanlagen verwendete Nachklärbecken. Dadurch wird die Kontrolle über die Biomasse-Rückhaltung und die Klarheit des Ablaufs verbessert, da die Trennung nicht mehr primär auf Schwerkraftabsetzung beruht.

10 Hauptvorteile von MBR-Membranen

1. Gleichbleibend niedriger Gehalt an suspendierten Feststoffen

Die Funktion der MBR-Membran besteht darin, zu verhindern, dass Belebtschlamm mit dem aufbereiteten Wasser in Kontakt kommt. Der Begriff „erhält“ ist in diesem Zusammenhang technisch nicht korrekt. Die Membran hält die Feststoffe zurück.

Dies trägt dazu bei, dass das Abwasser stets klar ist und ist von Vorteil, wenn nachgeschaltete Anlagen empfindlich auf Feststoffe reagieren oder die Anforderungen an die Abwasserqualität stabil sind.

2. Geringerer Prozessbedarf

Üblicherweise muss einem biologischen Reinigungsverfahren, wie beispielsweise dem konventionellen Belebtschlammverfahren, eine Nachklärung folgen. Bei der Membranbioreaktor-Technologie (MBR), einem Verfahren zur Fest-Flüssig-Trennung mittels Membranen, sind diese großen Absetzbecken jedoch unter Umständen nicht erforderlich.

3. Höhere Biomasse-Retention

Bei MBR-Membranen verbleibt der Belebtschlamm im biologischen System und wird nicht mit dem gereinigten Wasser abgeleitet. Dies ist bei einer höheren Biomassekonzentration möglich als in vielen Klärverfahren.

Dadurch kann eine höhere biologische Behandlungskapazität pro Volumeneinheit eines Reaktors erreicht werden und es kann zusätzliche Flexibilität bei der Dimensionierung und Beladung des Reaktors in der Entwurfsphase gegeben werden.

4. Bessere Kontrolle der Feststoffretentionszeit

MBR ermöglicht eine bessere Trennung der Feststoffverweilzeit (SRT) von der hydraulischen Verweilzeit (HRT) als herkömmliche Klärsysteme. Wasser kann den Prozess durchlaufen, während Mikroorganismen deutlich länger im Reaktor verbleiben können.

Dadurch wird die hydraulische Verweilzeit reduziert, die erforderlich ist, um die gewünschten biologischen Behandlungsziele zu erreichen und gleichzeitig eine wünschenswerte mikrobielle Population aufrechtzuerhalten.

5. Geringere Abhängigkeit von der Schlammabsetzung

Gute Schlammabsetzeigenschaften sind für Nachklärbecken wichtig. Der Feststoffeintrag kann sich durch Blähschlamm, hydraulische Störungen oder Veränderungen der Abwasserzusammensetzung erhöhen.

Obwohl MBR-Membranen die Notwendigkeit der biologischen Kontrolle nicht vollständig beseitigen, ist die abschließende Trennung deutlich weniger von der Sedimentation abhängig. Dadurch wird eine zuverlässigere Barriere bei schwankender Schlammkonzentration geschaffen.

6. Bessere Vorbereitung für die Wasserwiederverwendung

Das Abwasser aus Membranbioreaktoren (MBR) eignet sich hervorragend als Zulauf für Wiederverwendungssysteme, da ein Großteil der Schwebstoffe bereits entfernt wurde. Anschließend kann es einer Desinfektion, Aktivkohlebehandlung, Umkehrosmose oder anderen Aufbereitungsverfahren unterzogen werden.

Der stufenweise Ansatz ist deshalb wichtig, weil Bewässerung, Kühlung, Prozesswasser und Anwendungen mit hohen Reinheitsgraden unterschiedliche Wasserqualitätsanforderungen stellen.

7. Bessere Nutzung des vorhandenen Tankvolumens

Die Membranbioreaktor-Technologie (MBR) kann eine attraktive Option bei Nachrüstungen sein, wenn der Einbau neuer biologischer Becken oder Nachklärbecken schwierig ist. Durch die höheren Biomassekonzentrationen kann das vorhandene Reaktorvolumen mitunter intensiver genutzt werden.

Bei einer Nachrüstung sind weiterhin Überprüfungen der hydraulischen Kapazität, des Sauerstofftransfers, der Membrantankkonstruktion, der Vorbehandlung, der Rohrleitungen und der Schlammbehandlung erforderlich. Der Vorteil besteht darin, dass eine Prozessintensivierung nicht zwangsläufig eine Standorterweiterung erfordert.

8. Einfachere modulare Erweiterung

Membransysteme sind von Natur aus modular. Planer können die Anzahl der Membranelemente/Skids anhand von Durchfluss, Belastung und Betriebsfluss festlegen und Raum für zukünftige Erweiterungen einplanen.

QILEE bietet Hohlfaser-MBR-Membransysteme und modulare Membrankonfigurationen für kommunale, industrielle, dezentrale und Wasserwiederverwendungsanwendungen an.

9. Geeignet für die Behandlung in Verpackungen und Containern

Kompakte oder containerisierte Aufbereitungsanlagen eignen sich für MBR, da biologische Behandlung und Membrantrennverfahren in einer kompakten Prozesskette integriert werden können. Vor der Zufuhr können Pumpen, Gebläse, Membranmodule, Instrumentierung und Steuerung integriert werden.

Darüber hinaus bietet QILEE MBR auch in Kombinationssystemen mit anderen Komponenten an. Abwasserbehandlungstechnologien wo dies für eine Vorbehandlung oder Politur erforderlich ist.

10. Flexibilität hinsichtlich der Integration mit anderen Behandlungsphasen.

Die Membranbioreaktor-Anlage (MBR) kann für biologisch abbaubares Abwasser eingesetzt werden, ist aber nicht universell einsetzbar. Manchmal müssen vor oder nach der biologischen Stufe Öle, hohe Schwebstoffbelastungen, toxische Verbindungen, gelöste Salze oder besonders schwer zu behandelnde Industriechemikalien vorbehandelt werden.

Je nach Abwasser kann die Membranbioreaktor-Methode mit Siebung, chemischer Behandlung, Flotation mit gelöster Luft, Ultrafiltration, Nanofiltration, Umkehrosmose, Desinfektion und Schlammentwässerung kombiniert werden.

Auswahl eines Lieferanten für Wasseraufbereitungssysteme für ein MBR-Projekt

Ein Anbieter von Wasseraufbereitungsanlagen sollte mit den Eigenschaften des Abwassers beginnen und nicht mit einem Standardmembranpaket. Wichtige Auslegungsparameter sind durchschnittlicher Durchfluss, Spitzendurchfluss, CSB- und BSB-Belastung, Feststoffgehalt, Temperatur, pH-Wert, Öle, Nährstoffe, Anforderungen an die Abwassereinleitung, Wiederverwendungsziele und der verfügbare Platz.

Dann sollten Membranfluss, Luftspülbedarf, Transmembrandruck, Reinigung, Vorbehandlung, Instrumentierung, Schlammentsorgung und Redundanz bei der Planung berücksichtigt werden.

Neben UF, NF, RO und anderen Abwasserbehandlungsverfahren, Wasseraufbereitung von QILEE Das Portfolio umfasst MBR-Membranen und integrierte Membransysteme. MBR kann daher eher als Teil einer kompletten Aufbereitungsanlage denn als eigenständige Aufbereitungsstufe betrachtet werden, wenn mehrere Aufbereitungsstufen erforderlich sind.

Abschluss

MBR-Membranen eignen sich besonders für Projekte, die eine garantierte Entfernung von Schwebstoffen, einen minimalen Flächenbedarf, die Rückhaltung von Biomasse oder eine solide Grundlage für die Wasserwiederverwendung erfordern.

MBR ist nicht wartungsfrei. Die Leistung über den gesamten Lebenszyklus wird durch Ablagerungen, Belüftungsenergie, regelmäßige Reinigung, Vorbehandlung, Ersatzplanung und die Fähigkeiten des Bedieners negativ beeinflusst.

Aus diesem Grund muss die Wahl eines Anbieters von Wasseraufbereitungsanlagen, eines erfahrenen Herstellers von Wasseraufbereitungsanlagen oder einer kundenspezifischen Anlage stets auf realen Zulaufdaten und definierten Behandlungszielen basieren. Die MBR-Technologie kann eine robuste und flexible Plattform für die Abwasserbehandlung bilden, wenn die Membranauswahl mit einem geeigneten biologischen Design kombiniert wird, das den jeweiligen Anwendungsfällen gerecht wird.