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Ein Membranbioreaktor (MBR) ist eine fortschrittliche Abwasseraufbereitungstechnologie, die biologische Behandlung mit Membranfiltration kombiniert. Es nutzt sowohl suspendierte Wachstum und Membrantrennung effektiv entfernt suspendierte Feststoffe, Bakterien und andere Verunreinigungen aus Abwasser.
Das MBR-System besteht aus zwei Hauptkomponenten: Einem biologischen Reaktor und einer Membranfiltrationseinheit. Der biologische Reaktor enthält Mikroorganismen, die organische Stoffe im Abwasser durch biologische Prozesse wie aerobe oder anaerobe Verdauung abbauen. Die Membranfiltrationseinheit, die typischerweise aus Ultrafiltrations- oder Mikrofiltrationsmembranen besteht, dient als physische Barriere, um schwebende Feststoffe, Bakterien und andere Partikel zu halten und gleichzeitig behandeltes Wasser durchdringen zu lassen.
Abwasserbehandlung: Das Abwasser wird in den biologischen Reaktor eingebracht, wo die Mikroorganismen organische Stoffe, Nährstoffe und andere Schadstoffe verstoffwechseln und in Biomasse und Biogas umwandeln. Dieser biologische Behandlungsvorgang erfolgt in Gegenwart von Sauerstoff (aerob) oder in Abwesenheit von Sauerstoff (anaerob), je nach Anwendung.
Membranfiltration: Das aufbereitete Abwasser aus dem biologischen Reaktor wird dann auf die Membranfiltrationseinheit geleitet. Die Membranen mit ihren kleinen Porengrößen dienen als Filterbarriere, um Feststoffe, Bakterien und andere Partikel aus dem behandelten Wasser zu trennen. Die zurückgebrannten Feststoffe sammeln sich auf der Membranoberfläche an und bilden eine Schicht, die als Schlamm oder Kuchenschicht bezeichnet wird.
Membranreinigung: Im Laufe der Zeit kann die Schlammschicht auf der Membranoberfläche zu Verschmutzung oder Verstopfung führen, was die Filtrationseffizienz verringert. Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, ist eine regelmäßige Reinigung der Membran erforderlich. Dies kann durch physikalische Methoden wie Rückspülung oder durch chemische Reinigung mit bestimmten Reinigungsmitteln erfolgen.
Permeat-Sammlung: Das behandelte Wasser, bekannt als Permeat, durchläuft die Membran und wird für die weitere Behandlung oder sichere Entladung gesammelt. Das vom MBR-System erzeugte hochwertige Permeat ist in der Regel frei von Schwebstoffen, Bakterien und den meisten Verunreinigungen und eignet sich daher für die Wiederverwendung in verschiedenen Anwendungen oder für eine sichere Entladung in die Umwelt.
Hochwertiges Abwasser: Die Membranfiltration in einem MBR-System sorgt für eine überlegene Trennung und Rückhaltung von Feststoffen und Bakterien, was zu einem hochwertigen Abwasser führt, das den strengen Wasserqualitätsstandards entspricht.
Kompakte Standfläche: Das kompakte Design des MBR-Systems mit der Kombination aus biologischer Behandlung und Membranfiltration in einer Einheit benötigt weniger Platz als herkömmliche Behandlungsverfahren.
Prozessflexibilität: MBR-Systeme können einfach in bestehende Kläranlagen integriert oder als Stand-Alone-Anlagen konfiguriert werden. Sie können für eine Vielzahl von Abwasserarten ausgelegt werden, einschließlich industrieller und kommunaler Abwässer.
Verbessertes Schlammmanagement: Das MBR-System produziert aufgrund der hohen Feststoffrückhaltung durch die Membranen konzentrierten Schlamm. Dies erleichtert eine effiziente Schlammbehandlung, einschließlich Entwässerung und Entsorgung, wodurch das Gesamtschlammvolumen reduziert wird.
Reduzierte chemische Anforderungen: Die verstärkte Entfernung von Verunreinigungen durch das MBR-System führt häufig zu einem reduzierten chemischen Bedarf für Nachbehandlungsprozesse, wie Desinfektion oder Nährstoffentfernung.
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