[go: up one dir, main page]

DE69417374T2 - Membranbioreaktor mit einem Gasliftsystem - Google Patents

Membranbioreaktor mit einem Gasliftsystem

Info

Publication number
DE69417374T2
DE69417374T2 DE69417374T DE69417374T DE69417374T2 DE 69417374 T2 DE69417374 T2 DE 69417374T2 DE 69417374 T DE69417374 T DE 69417374T DE 69417374 T DE69417374 T DE 69417374T DE 69417374 T2 DE69417374 T2 DE 69417374T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter membrane
membranes
membrane modules
activated sludge
distribution means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69417374T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69417374D1 (de
Inventor
Casper Johannes Nicolaas Rekers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
X Flow BV
Original Assignee
Stork Friesland BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stork Friesland BV filed Critical Stork Friesland BV
Publication of DE69417374D1 publication Critical patent/DE69417374D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69417374T2 publication Critical patent/DE69417374T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • B01D63/069Tubular membrane modules comprising a bundle of tubular membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2475Membrane reactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1236Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273Submerged membrane bioreactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/20Activated sludge processes using diffusers
    • C02F3/208Membrane aeration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/16Use of chemical agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/18Use of gases
    • B01D2321/185Aeration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von verunreinigtem Wasser gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus der europäischen Anmeldung EP-A-0 510 328 bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung umfaßt einen Behandlungstank, den Belebtschlamm-Reaktor, in dem eine Anzahl von Filtermembran-Modulen parallel zueinander mit einem bestimmten Abstand aufgehängt sind. Die Filtermembran- Module sind vorzugsweise in Form von porösen flachen Filterplatten konstruiert, wobei die äußeren Wände durch die Membran gebildet sind. Die Filtermembran-Module sind in einem Gehäuse aufgehängt, das sowohl oben als auch am Boden geöffnet ist. Das zu behandelnde Wasser wird durch die Membranen gefiltert, indem eine Vakuumpumpe auf der Filtratseite eingesetzt wird, um das Wasser, das die Membranen von dem Reaktor kommend passiert und in den porösen Raum der Filterplatten gelangt, als sauberes Wasser herauszuziehen. Um unerwünschte Ablagerungen und Ansammlungen von Schichten auf der Außenseite der Membranen zu verhindern, ist ein Luft-Zuführsystem vorgesehen, das Luft aufwärts bläst. Da die Luft-Zufuhr ein sehr kritischer Faktor ist und sowohl eine zu niedrige als auch eine zu hohe Luft- Zuführrate zu einer Ablagerung und einer Ansammlung von Schichten auf der Außenseite der Membran führt, ist zusätzlich in dieser Anmeldung ein Luft-Verteilungsmittel vorgesehen. Das zu erreichende Ziel besteht darin, mit Hilfe dieses Mittels eine gleichmäßige Verteilung des Luftstroms über die Membranen zu erreichen, so daß als Resultat Ablagerungen von festen Partikeln größtenteils verhindert werden.
  • Die zuvor erwähnte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß selbst bei Verwendung des Luft-Verteilungsmittels der Strömungskoeffizient des zu behandelnden Wassers und der zugeführten Luft nicht einfach zu kontrollieren ist. Es ist allgemein herausgefunden worden, daß der Massenübertragungskoeffizient zwischen Membran-Platte und Flüssigkeit relativ klein ist, was eine schnelle Ablagerung und Ansammlung von verstopfenden Oberflächenverschmutzungs-Schichten auf der Membran bedeutet. Daneben hat die Vorrichtung gemäß EP-A-0 510 328 den Nachteil, daß das zu behandelnde Wasser mittels einer Pumpe durch und aus den Filtermembran-Modulen gesaugt werden muß. Ein weiterer wichtiger Nachteil besteht darin, daß die erforderliche periodische Reinigung der Membranplatten es erfordert, diese aus dem Reaktor herauszunehmen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die zuvor erwähnten Nachteile zu vermeiden, wobei am Ende die Erfindung, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben, gekennzeichnet ist.
  • Der Belebtschlamm-Reaktor, die Filtermembran-Module, das Luft-Verteilungsmittel und der Schlamm-Aufnahmebehälter stehen somit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung als separate Elemente miteinander in Verbindung. Die Vorrichtung funktioniert derart, daß das zu behandelnde Wasser und die zugeführte Luft gleichzeitig durch die Membranen strömen. In diesem Fall fließt im Gegensatz zu der EP-A-0 510 328 das zu behandelnde Wasser- Luft-Gemisch durch das hohle Innere der Membranen und wird durch das Durchfließen der Membrane in den Raum gefiltert, der durch das Gehäuse und eine oder mehrere Membrane begrenzt ist. Das gleichzeitige Einführen von Luft und zu behandelndem Wasser in die Membranen führt zu einem leicht zu kontrollierenden Strömungskoeffizienten, der, falls die Zuführung von zu behandelndem Wasser und Luft richtig eingestellt ist, einen hohen Massenübertragungskoeffizienten gewährleistet, so daß als Ergebnis eine Ablagerung und eine Ansammlung von Schichten auf der inneren Wand der Membranen sehr gering sein werden.
  • Wie in dem Hauptanspruch beschrieben, sind der Belebtschlamm-Reaktor, die ein oder mehreren Filtermembran-Module, das Luft-Verteilungsmittel und der Schlamm-Aufnahmebehälter in einer vorgegebenen Reihenfolge übereinander angeordnet, wobei der Belebtschlamm-Reaktor die oberste Position einnimmt.
  • Als Ergebnis dieser zuvor erwähnten derart positionierten Elemente wird eine Druckdifferenz über die Membran von beispielsweise einer Atmosphäre bewirkt. Unter dem Einfluß des hydrostatischen Drucks und dem Einsatz der Luftzuführung und dem Verteilungsmittel wird eine Strömung des zu behandelnden Wassers dann in der Vorrichtung erzeugt. Das zu behandelnde Wasser wird von dem Belebtschlamm-Reaktor über die Umgehungsleitung zu dem Schlamm-Aufnahmebehälter fließen, wo es durch die Filtermembran-Module unter dem Einfluß der Luft-Zuführ- und Verteilungsmittel nach oben gedrückt wird. Diese durch die zugeführte Luft verursachte Strömung innerhalb der präzise definierten hohlen Membranen führt zu einem hohen Massenübertragungskoeffizienten auf der Membran-Oberfläche. Folglich kann eine hohe Strömung durch die Membranen erreicht werden.
  • Die Membranen in den Filtermembran-Modulen können plattenförmig aufgebaut sein, wie in der zuvor erwähnten europäischen Veröffentlichung. Zweckmäßigerweise umfaßt jedoch jeder der ein oder mehreren Filtermembran-Module ein Gehäuse, das eine große Zahl von röhrenförmigen Membranen aufnimmt, und das Gehäuse jedes Filtermembran-Moduls ist mit einem Permeat-Abfluß versehen.
  • Die Verwendung von solchen röhrenförmigen Filtermembran- Modulen gewährleistet, daß im Vergleich mit den Filtermembran- Modulen mit unterschiedlicher Form der Strömungskoeffizient des mit Luft zu behandelnden Wassers größer ist und sehr viel leichter steuerbar bzw. kontrollierbar ist und über die Oberfläche gleichmäßiger verteilt ist.
  • Vorzugsweise haben die röhrenförmigen Membranen einen inneren Durchmesser von 3 bis 25 mm und vorzugsweise einen inneren Durchmesser von 3 bis 10 mm.
  • In einer attraktiven Ausführungsform umfaßt das Luft- Verteilungsmittel einen kammerähnlichen Hohlraum, der durch eine erste Endfläche auf der Seite der einen oder mehreren Filtermembran-Module und eine zweite Endfläche auf der Seite des Schlamm-Aufnahmebehälters begrenzt ist, wobei in diesem Hohlraum, der an die darüber liegenden Filtermembran-Module angrenzt, entsprechende Filtermembran-Module angeordnet sind, deren Gehäuse jedoch für Luft durchlässig sind und die sich zu dem Schlamm-Aufnahmebehälter öffnen.
  • In einer solchen Ausführungsform umfaßt das Luft- Verteilungsmittel eine oder mehrere Membranen mit Gehäusen, die den Filtermembran-Modulen ähneln und die in einem Hohlraum liegen, in dem die Luftzuführung plaziert ist. Das Gehäuse der Membranen ist in diesem Fall für Luft durchlässig, so daß Luft in die Membranen zugeführt werden kann.
  • Vorzugsweise unterscheidet sich die in dem kammerähnlichen Hohlraum angeordnete Membran von der darüber angeordneten Membran des Filtermembran-Moduls.
  • Die Membran in dem Hohlraum ist dann undurchlässig für das durchfließende Wasser, läßt aber Luft von außen zu dem verschmutzten Wasser durch.
  • In einer folgenden Ausführungsform umfaßt das Luft- Verteilungsmittel Sprühdüsen, die mit einem oder mehreren Filtermembran-Modulen zusammenwirken.
  • In diesem Fall ist direkt unterhalb jedes Filtermembran- Moduls eine Sprühdüse vorgesehen, die mit einer Luftzuführung verbunden ist. Das zu behandelnde Wasser, das hier in der gleichen Höhe und neben der Sprühdüse vorhanden ist, wird durch die Luft aus der Sprühdüse, und damit zusammen mit dieser Luft in die Membranen gedrückt.
  • Zweckmäßigerweise grenzen eine oder mehrere Filtermembran- Module auf einer Seite abnehmbar an den Belebtschlamm-Reaktor an und an der anderen Seite abnehmbar an das Luft- Verteilungsmittel.
  • Vorzugsweise umfaßt der Schlamm-Aufnahmebehälter einen konischen Boden, auf dem die Abflußleitung zur Entfernung überschüssiger Masse angeordnet ist.
  • Als Ergebnis ist es für einen Teil der Biomasse möglich, die in dem zu behandelnden Wasser und in dem Belebtschlamm- Reaktor vorhanden ist und die über die Umgehungsleitung zu dem Schlamm-Aufnahmebehälter geführt wird, sich abzusetzen und über die Abflußleitung abgeführt zu werden, so daß ein übermäßiger Anstieg von Biomasse in der Vorrichtung verhindert wird. Obgleich ein Teil der Biomasse konstant abgeführt wird, ist die Gesamtmenge der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhandenen Biomasse relativ hoch, im Vergleich zu anderen bekannten Vorrichtungen zur Behandlung von verschmutztem Wasser. In einer bekannten Vorrichtung sind allgemein 1 bis 4 Gramm Biomasse pro Liter zu behandelndem Wasser vorhanden, während in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 bis 40 Gramm pro Liter Biomasse vorhanden ist. Das bedeutet, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Zehntel des Reaktor-Volumens einer bekannten Vorrichtung ausreicht, um eine gleiche Menge von verunreinigtem Wasser zu behandeln.
  • Vorzugsweise beträgt die Gesamthöhe der Vorrichtung 3 bis 15 m. Bei dieser Höhe wird es möglich, in der Vorrichtung die gewünschte Druckdifferenz über die Membran von etwa einer Atmosphäre zu erzielen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform können die in der Vorrichtung vorhandenen Filtermembran-Module separat mit einem Reinigungskreis verbunden werden, ohne die Module aus ihren Positionen zu nehmen, wobei der Reinigungskreis zumindest eine Pumpe und einen Speicherbehälter für die Reinigungsflüssigkeit umfaßt.
  • Damit ist es möglich, die in der Vorrichtung vorhandenen separaten Membran-Module mit einem Reinigungskreis zu verbinden, ohne den Reinigungsvorgang des verschmutzten Wassers zu unterbrechen und ohne die Module aus ihrer Position zu bewegen, wobei der Reinigungskreis zumindest eine Pumpe und einen Speicherbehälter für die Reinigungsflüssigkeit umfaßt, und ist es möglich, die separaten Membran-Module zu reinigen, um in einem nachfolgenden Wasser-Reinigungsprozeß wiederverwendet zu werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Belebtschlamm-Reaktor mit Hilfe einer Trennwand, die parallel zu der Achse des Belebtschlamm-Reaktors verläuft, in zumindest zwei Teile aufgeteilt, wobei es möglich ist, die Teile mit Flüssigkeiten zu füllen, deren Zusammensetzungen sich voneinander unterscheiden.
  • In einer solchen Ausführungsform ist es möglich, einen Teil des Belebtschlamm-Reaktors mit einer Reinigungsflüssigkeit zu füllen, während der andere Teil mit dem verschmutzten Wasser gefüllt wird. Falls die miteinander zusammenwirkenden Luftzuführ und -verteilungsmittel außer Betrieb gesetzt sind und die Unterseite der Filtermembran-Module mit einem mit diesen zusammenwirkenden Abflußmittel versehen ist, können selektierte Filtermembran-Module, die an den Teil des Reaktors, der mit Reinigungsflüssigkeit gefüllt ist, angrenzen, gereinigt werden, während in dem übrigen Teil der Vorrichtung der Behandlungsvorgang des verschmutzten Wassers fortgesetzt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detailliert mit Bezug auf ein Beispiel und die begleitende Zeichnung näher erläutert, in denen:
  • Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;
  • Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines röhrenförmigen Filtermembran-Moduls zeigt;
  • Fig. 3 eine bestimmte Ausführungsform des Luft- Verteilungsmittels zeigt; und
  • Fig. 4 eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, in der eine Trennwand in dem Belebtschlamm-Reaktor angeordnet ist.
  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von verschmutztem Wasser. Die Vorrichtung umfaßt einen Belebtschlamm-Reaktor 1, der das zu behandelnde Wasser hält. Benachbart zu der Unterseite des Belebtschlamm-Reaktors I gibt es eine Anzahl von röhrenförmigen Filtermembran-Modulen 2, die eine Anzahl von röhrenförmigen Membranen 6 mit einem röhrenförmigen Gehäuse 7 umfassen. Obgleich dies in der Figur nur für ein Filtermembran-Modul gezeigt ist, ist ein Permeat-Abflußsystem 4 für jedes Filtermembran-Modul 2 vorgesehen. An der Unterseite grenzt ein Luft-Verteilungsmittel 8 an die Filtermembran-Module 2 an; die Luft hierfür wird über ein Luftzuführsystem 3 zugeführt. Unterhalb des Luft-Verteilungsmittels 8 ist abschließend ein angrenzender Schlamm-Aufnahmebehälter 10 vorgesehen, der einen konischen Boden aufweist, an dem eine Abflußleitung 11 zum Abführen von überschüssiger Biomasse angeordnet ist. Der Belebtschlamm-Reaktor steht über eine Umgehungsleitung 9 mit dem Schlamm-Aufnahmebehälter 10 in Verbindung. In Fig. 1 wurde eine Umgehungsleitung skizziert; alternativ kann jedoch eine mantelförmige Umgehung eingesetzt werden. Das zu behandelnde Schmutzwasser wird über das Zuführsystem 5 zugeführt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert wie folgt. Das zu behandelnde Wasser wird über das Zuführsystem 5 dem Be lebtschlamm-Reaktor 1 zugeführt. Dort vermischt es sich mit dem bereits vorhandenen Wasser und der Biomasse und wird mit der Strömung durch die Umgehungsleitung 9 getragen und landet in dem Schlamm-Aufnahmebehälter 10. Ein Teil der in dem zu behandelnden Wasser vorhandenen Biomasse wird sich am konischen Boden des Schlamm-Aufnahmebehälters 10 absetzen, und der übrige Teil des zu behandelnden Wassers mit der Biomasse wird in den Membranen 6 zusammen mit und über die durch das Luft- Verteilungsmittel 18 geführte Luft nach oben gedrückt. Dieser aufwärts gerichtete Schub, auch als "Airlift" bekannt, ist so, daß keine Ablagerung oder Ansammlung von Schichten auf den Membranen 6 stattfinden kann, wobei der Schub so stark ist, daß das zu behandelnde Wasser, das in dem Belebtschlamm-Reaktor vorhanden ist, nicht von oben in die Membranen fließt. Im Gegenteil wird das Wasser, wie zuvor erwähnt, verursacht durch den hydrostatischen Druck und den "Airlift" des Luft- Verteilungsmittels 8 hauptsächlich von dem Belebtschlamm- Reaktor 1 über die Umgehungsleitung 9 zu dem Schlamm- Aufnahmebehälter 10 fließen, wo es dann nach oben durch die Membran 6 gedrückt wird.
  • Der in der Vorrichtung vorherrschende Druck, durch den das Wasser zusammen mit der Luft in die Membranen gedrückt wird, ist so, daß die Filtration durch die Membranen ohne eine Pumpe, die für diesen Zweck benötigt wird, stattfindet. Das Permeat, das zwischen den Membranen 6 und dem Gehäuse 7 vorhanden ist, wird über den Permeat-Abfluß 4 abgeführt.
  • Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht eines röhrenförmigen Filtermembran-Moduls 2. Dieses umfaßt eine große Zahl von röhrenförmigen Membranen 6 und ein röhrenförmiges Gehäuse 7.
  • Die Membranen 6 sind für das gereinigte Wasser durchlässig, das Gehäuse 7 ist für das Wasser undurchlässig.
  • Fig. 3 zeigt eine besondere Ausführungsform des Luft- Verteilungsmittels 8. Dieses umfaßt in diesem Fall einen kammerähnlichen Hohlraum, der durch Filtermembran-Module 2 auf einer Seite, durch den Schlamm-Aufnahmebehälter 10 auf der anderen Seite und durch ein Gehäuse begrenzt ist. Innerhalb dieses Hohlraums sind in einer Linie mit und überstimmend mit den bereits vorhandenen Filtermembran-Modulen 2 kurze Filtermembran- Module 2A vorgesehen, die sich soweit wie der Schlamm- Aufnahmebehälter 10 erstrecken. Der Unterschied zwischen diesen Filtermembran-Modulen 2A und den Filtermembran-Modulen 2 außerhalb des Hohlraums besteht jedoch darin, daß innerhalb des Hohlraums das Gehäuse 7A luftdurchlässig ist und daß die Membranen 6A sich von der übrigen Membran 6 unterscheiden. Dieser Unterschied der Membran 6A ist so, daß die Membran im Betrieb keine Flüssigkeit von der Innenseite zur Außenseite durchläßt, während sie Luft von der Außenseite zur Innenseite durchläßt. Falls Luft in den Hohlraum unter einem bestimmten Druck über das Luft-Zuführsystem 3 zugeführt wird, wird sie das Gehäuse 7A und die Membranen 6A bis zu der Innenseite der Membranen durchdringen, wo sich die Luft in einem sehr fein aufgelösten Zustand in einer gut ausgeglichenen Mischung mit dem zu behandelnden Wasser aufwärtsbewegt.
  • Fig. 4 zeigt abschließend eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der eine Trennwand 12 in den Belebtschlamm-Reaktor eingebracht ist. In dieser Ausführungsform ist es möglich, die zwei Teile des Belebtschlamm-Reaktors mit unterschiedlichen Flüssigkeiten zu füllen. Falls Teil 13 mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt wird und das Luft- Verteilungsmittel, das in einer Linie mit diesem Teil angeordnet ist, mit dem Reinigungskreis verbunden wird, der eine Pumpe und einen Speicherbehälter für die Reinigungsflüssigkeit umfaßt, kann die Reinigungsflüssigkeit durch die Filtermembran- Module und über den Speicherbehälter zirkulieren, um die Membranen zu reinigen. Der übrige Teil der Vorrichtung kann zur gleichen Zeit betriebsbereit bleiben, so daß das Schmutzwasser fortlaufend behandelt wird. Sobald die Filtermembran-Module gereinigt sind, kann die Trennwand 12 bewegt werden, so daß eine nachfolgende Anzahl von Filtermembran-Modulen gereinigt werden kann, während die bereits gereinigten Filtermembran-Module einmal mehr in den Behandlungsvorgang während des Betriebs gebracht werden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Behandlung von verunreinigtem Wasser, mit zumindest einem Zuführsystem (5) für verunreinigtes Wasser; einem Belebtschlamm-Reaktor (1); einem oder mehreren Filtermembran-Modulen (2); einem Luft-Zuführsystem (3) und einem Abführsystem (4) für das Permeat, das die Membran der Module passiert hat, dadurch gekennzeichnet, daß das eine oder die mehreren Filtermembran-Module (2), die ein oder mehrere hohle Membranen (6) mit einem Gehäuse (7) umfassen, in dem ein oder mehrere Permeat-Abführsysteme (4) untergebracht sind, auf einer Seite an den Belebtschlamm- Reaktor (1) und auf der anderen Seite an Luft- Verteilungsmittel (8) angrenzen, und daß der Belebtschlamm-Reaktor (1) über eine Umgehungsleitung (9) mit einem Schlamm-Aufnahmebehälter (10) verbunden ist, der an das Luft-Verteilungsmittel (8) angrenzt und auf dem es eine Auslaßleitung (11) zur Entfernung überschüssiger Masse gibt, in einer Weise, daß das zu behandelnde Wasser und die zugeführte Luft in die gleiche Richtung und im wesentlichen parallel zu der Membran-Oberfläche durch das hohle Innere der Membranen (6) fließen, wobei ein Teil des zu behandelnden Wassers, das Permeat, durch die Membranen zu dem Raum fließt, der zwischen dem Gehäuse (7) und den Membranen (6) liegt und der über das eine oder die mehreren Permeat-Abführsysteme (4) entladen wird, wobei der Belebtschlamm-Reaktor (1), das eine oder die mehreren Filtermem bran-Module (2), das Luft-Verteilungsmittel (8) und der Schlamm-Aufnahmebehälter (10) in einer vorgegebenen Reihenfolge übereinander angeordnet sind, wobei der Belebtschlamm-Reaktor (1) in der obersten Position ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Filtermembran-Module (2) jeweils ein Gehäuse (7) zur Aufnahme einer großen Anzahl von röhrenförmigen Membranen (6) umfassen, und das Gehäuse (7) jedes Filtermembran-Moduls (2) mit einem Permeat-Abfluß (4) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrenförmigen Membranen (6) einen inneren Durchmesser von 3 bis 25 mm aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrenförmigen Membranen (6) einen inneren Durchmesser von 3 bis 20 mm aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luft-Verteilungsmittel (8) einen kammerähnlichen Hohlraum aufweist, der durch eine erste Endfläche auf der Seite des einen oder der mehreren Filtermembran-Module (2) und eine zweite Endfläche auf der Seite des Schlamm-Aufnahmebehälters (10) begrenzt ist, wobei in dem Hohlraum, der an die darüberliegenden Filtermembran-Module (2) angrenzt, entsprechende Filtermembran-Module (2A) angeordnet sind, deren Gehäuse luftdurchlässig ist und die sich in den Schlamm-Aufnahmebehälter (10) öffnen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6A), die in dem kammerähnlichen Hohlraum liegt, sich von der Membran (6) des darüberliegenden Filtermembran-Moduls (2) unterscheidet.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Luft-Verteilungsmittel (8) aus Sprühdüsen besteht, die mit einem oder mehreren Filtermembran- Modulen (2) zusammenwirken.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Filtermembran- Module (2) auf einer Seite abnehmbar an den Belebtschlamm- Reaktor (1) angrenzen und auf der anderen Seite abnehmbar an das Luft-Verteilungsmittel (8) angrenzen.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm-Aufnahmebehälter (10) einen konischen Boden aufweist, auf dem die Abflußleitung (11) zur Entfernung der überschüssigen Masse angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamthöhe der Vorrichtung 3 bis 15 m beträgt.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Vorrichtung vorgesehenen Filtermembran-Module separat mit einem Reinigungskreislauf verbunden werden können, ohne sie aus ihrer Position zu bewegen, wobei der Reinigungskreislauf zumindest eine Pumpe und ein Speicherbehältnis für die Reinigungsflüssigkeit aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Belebtschlamm-Reaktor (1) mit Hilfe einer Trennwand (12), die parallel zu der Achse des Belebtschlamm-Reaktors verläuft, in zumindest zwei Teile aufgetrennt ist, wobei es möglich ist, die Teile mit Flüssigkeit zu füllen, deren Zusammensetzungen sich voneinander unterscheiden.
DE69417374T 1993-12-24 1994-12-12 Membranbioreaktor mit einem Gasliftsystem Expired - Lifetime DE69417374T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9302260A NL9302260A (nl) 1993-12-24 1993-12-24 Membraan-bioreaktor met gas-lift systeem.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69417374D1 DE69417374D1 (de) 1999-04-29
DE69417374T2 true DE69417374T2 (de) 1999-08-26

Family

ID=19863314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69417374T Expired - Lifetime DE69417374T2 (de) 1993-12-24 1994-12-12 Membranbioreaktor mit einem Gasliftsystem

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5494577A (de)
EP (1) EP0659694B1 (de)
DE (1) DE69417374T2 (de)
NL (1) NL9302260A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10201997A1 (de) * 2002-01-21 2003-08-07 Georgi Wassertechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Nitratentfernung aus Grund- und Oberflächenwasser
DE202008015792U1 (de) * 2008-11-28 2010-04-15 Rockbourne Environmental Ltd., Christchurch Filteranlage für Schmutzwasser

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5932099A (en) * 1995-07-25 1999-08-03 Omnium De Traitements Et De Valorisation (Otv) Installation for biological water treatment for the production of drinkable water
FR2737202B1 (fr) * 1995-07-25 1997-10-17 Omnium Traitement Valorisa Installation pour le traitement biologique des eaux en vue de leur potabilisation
DE19527295C1 (de) * 1995-07-26 1996-06-05 Hager & Elsaesser Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
NL1003026C2 (nl) * 1996-05-03 1997-11-06 Tno Reactor voor het uitvoeren van gasfase/vloeistoffase/vaste fase reacties, alsmede een werkwijze voor het uitvoeren van dergelijke reacties onder toepassing van deze reactor.
NL1006390C2 (nl) * 1997-06-25 1998-12-29 Triqua B V Werkwijze voor het filtreren van een suspensie en een inrichting daarvoor.
NL1006502C2 (nl) * 1997-07-07 1998-07-15 Stork Friesland Bv Inrichting voor het behandelen van een vervuild fluïdum.
JP3866399B2 (ja) * 1997-12-16 2007-01-10 住友重機械工業株式会社 膜ろ過装置及びその運転方法
AU712789B2 (en) * 1998-01-27 1999-11-18 Peter Harte Waste treatment system and method
TW422736B (en) * 1998-04-24 2001-02-21 Mitsui Zosen Engineering Kk Method and apparatus for membrane treatment
KR100515806B1 (ko) * 2000-08-10 2005-09-21 가부시키가이샤 유아사코오포레이션 침지형 막 여과장치
US20050218074A1 (en) * 2004-04-06 2005-10-06 Pollock David C Method and apparatus providing improved throughput and operating life of submerged membranes
US6723245B1 (en) * 2002-01-04 2004-04-20 Nalco Company Method of using water soluble cationic polymers in membrane biological reactors
US20040168980A1 (en) * 2002-01-04 2004-09-02 Musale Deepak A. Combination polymer treatment for flux enhancement in MBR
US7381326B2 (en) * 2002-02-15 2008-06-03 Israel Haddas Mega flow system
US8147699B2 (en) * 2002-08-21 2012-04-03 Hpd, Llc Monolith filter apparatus and membrane apparatus, and method using same
US6767455B2 (en) * 2002-08-21 2004-07-27 Ceramem Corporation Airlift membrane device and membrane bioreactor and bioreactor process containing same
EP1466658A1 (de) * 2003-04-11 2004-10-13 UTISOL Technologies AG Belüftungsvorrichtung und Belüftungsverfahren für Membranfilter
FR2860783B1 (fr) * 2003-10-10 2006-03-17 Odost Laboratoire Procede et dispositif de maturation du ph d'une eau
AT412847B (de) * 2003-12-09 2005-08-25 Va Tech Wabag Gmbh Membranfilteranlage mit parallel durchströmbaren filtermodulen
WO2005070524A1 (en) * 2004-01-09 2005-08-04 Trisep Corporation Filtration with low-fouling, high-flow, low-energy spiral wound membrane cartridges
EP1789162A4 (de) * 2004-04-06 2007-08-15 Vost Environmental Technologie Verfahren und vorrichtung zur bereitstellung eines verbesserten durchsatzes und einer verbesserten betriebslebensdauer von tauchmembranen
US7156985B1 (en) 2004-07-16 2007-01-02 Shaw Intellectual Property Holdings, Inc. Bioreactor system having improved temperature control
US7118674B2 (en) * 2004-10-14 2006-10-10 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Energy-efficient biological treatment with membrane filtration
US20080121593A1 (en) * 2004-12-01 2008-05-29 Va Tech Wabag Gmbh Filter System for Water and Waste Water
EP1688174A1 (de) * 2005-02-07 2006-08-09 DHV Water B.V. Membranfiltrationstank und Prozess zum Filtern einer Flüssigkeit
US20080017558A1 (en) * 2005-03-31 2008-01-24 Pollock David C Methods and Devices for Improved Aeration From Vertically-Orientated Submerged Membranes
US8017014B2 (en) * 2005-06-01 2011-09-13 Nalco Company Method for improving flux in a membrane bioreactor
NL1031926C2 (nl) * 2006-05-31 2007-12-03 X Flow Bv Inrichting met een bioreactor en membraanfiltratiemodule voor het behandelen van een inkomend fluïdum.
US9057044B2 (en) 2006-08-30 2015-06-16 Meir Israelowitz Laminar flow reactor
DE202006013661U1 (de) * 2006-09-06 2006-12-21 Berghof Filtrations- Und Anlagentechnik Gmbh & Co. Kg Filtrationssystem mit Belüftungssystem
US20080179244A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Parkson Corporation Drain-flush sequence and system for filter module
AU2008216299A1 (en) * 2007-02-14 2008-08-21 Dxv Water Technologies, Llc Depth exposed membrane for water extraction
CN101200341B (zh) * 2007-10-26 2010-06-09 江苏省交通科学研究院股份有限公司 公路服务区污水处理工艺及动态膜生物反应器
JP5512978B2 (ja) * 2008-03-14 2014-06-04 東洋エンジニアリング株式会社 排水の処理方法および排水処理装置
US8889008B2 (en) * 2008-05-02 2014-11-18 Nalco Company Method of conditioning a mixed liquor containing nonionic polysaccharides and/or nonionic organic molecules
US7695624B2 (en) * 2008-06-09 2010-04-13 Otv Sa Method and system for treating water and utilizing a membrane filtering system
DE102008049970A1 (de) * 2008-08-18 2010-02-25 Dehoust Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Grauwasser
CA2825674C (en) 2010-02-04 2017-05-16 Dxv Water Technologies, Llc Membrane treatment method using antifouling particles
SG11201405897XA (en) * 2012-03-27 2014-11-27 Metawater Co Ltd Transverse-mounted membrane filtration apparatus
NL2011614C2 (en) 2013-10-15 2015-04-16 X Flow Bv End cap filtration module, filtration module and filtration system.
US10513446B2 (en) 2014-10-10 2019-12-24 EcoDesal, LLC Depth exposed membrane for water extraction
PL3582883T3 (pl) * 2017-02-20 2022-02-14 Oxymem Limited System obudowy do stosowania z modułem membranowym reaktora z warstwą biofilmu napowietrzanego membranowo i zawierający niskociśnieniowy system mieszający powietrznego podnośnika cieczy
CN108031276B (zh) * 2017-12-27 2020-12-15 江苏东泽环保科技有限公司 双层抽屉式节能恒温超声还原生物膜反应器
US20240025781A1 (en) * 2020-12-04 2024-01-25 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Wastewater treatment systems and methods

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2901509C2 (de) * 1979-01-16 1982-06-03 Dr.-Ing. Werner Weber Ingenieur-Gesellschaft mbH, 7530 Pforzheim Vorrichtung zur biologischen Behandlung von Abwasser
US4756875A (en) * 1983-09-29 1988-07-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus for filtering water containing radioactive substances in nuclear power plants
JPS61291099A (ja) * 1985-06-17 1986-12-20 Sanki Eng Co Ltd 下向流型生物膜浄化装置
JPS61293504A (ja) * 1985-06-24 1986-12-24 Kurita Water Ind Ltd 中空糸型膜分離装置
DE3918267A1 (de) * 1988-06-18 1990-12-06 Krupp Koppers Gmbh Druckfilter
EP0510328B1 (de) * 1991-03-07 1995-10-04 Kubota Corporation Vorrichtung zur Behandlung von Belebtschlamm
JPH0523687A (ja) * 1991-07-18 1993-02-02 Inax Corp 汚水処理装置
US5209844A (en) * 1991-08-08 1993-05-11 Zievers James F Hot gas filter with jet pulse cleaning

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10201997A1 (de) * 2002-01-21 2003-08-07 Georgi Wassertechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Nitratentfernung aus Grund- und Oberflächenwasser
DE202008015792U1 (de) * 2008-11-28 2010-04-15 Rockbourne Environmental Ltd., Christchurch Filteranlage für Schmutzwasser

Also Published As

Publication number Publication date
EP0659694B1 (de) 1999-03-24
NL9302260A (nl) 1995-07-17
DE69417374D1 (de) 1999-04-29
US5494577A (en) 1996-02-27
EP0659694A1 (de) 1995-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69417374T2 (de) Membranbioreaktor mit einem Gasliftsystem
DE60104188T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von wasser/abwasser
DE69205198T2 (de) Vorrichtung zur Behandlung von Belebtschlamm.
DE69916479T2 (de) Zyklisch arbeitendes belüftungssystem für tauchmembranmodul
DE10045227C1 (de) Membranfilter für die Wasseraufbereitung
EP0654294B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausfiltrieren und Rückspülen von Feststoff-Partikeln aus Flüssigkeiten
EP0951327B1 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen filtern von flüssigkeiten
DE3852883T2 (de) Wasserkläranlage für die beseitigung von teilchen, die grösser als ein vorbestimmter durchmesser sind.
DE2834770A1 (de) Vorrichtung zum sammeln und verteilen von wasser und deren verwendung
DE69627203T2 (de) Flotationsvorrichtung und verfahren
DE3827716C2 (de)
EP1503848B1 (de) Hohlfasermembran-filtrationsvorrichtung und deren verwendung bei der reinigung von abwasser sowie membranbioreaktor
DE60035326T2 (de) Verfahren zur Behandlung von Abwasser
EP0086770B1 (de) Filtervorrichtung, insbesondere für Getränke
DE1947538B2 (de) Vorrichtung zur wasseraufbereitung in einem druckwind-schaltkessel
DE2630118A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur abwasserreinigung
DE69407661T2 (de) Verbesserungen bei oder in Bezug auf Filtriervorrichtungen für Flüssigkeitsklärung, insbesondere Wasser
EP1369386B1 (de) Einrichtung zur Belüftung von Abwasser und zur Reinigung einer Membrananlage und diese aufweisende kleine Kläranlage oder Kleinkläranlage
EP0222180B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Rückspülen eines Festbett-Ionenaustauschers
DE19703877C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung einer Filtermembran
AT392636B (de) Biologisches filter fuer wasserreinigungsanlagen
DE2420744C3 (de) Vorrichtung zum Reinigen von Abwasser
DE2262599A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen von schwebstoffe enthaltenden fluessigkeiten
EP0810976B1 (de) System zur reinigung von rohwasser, insbesondere abwasser
DE3107899C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: X-FLOW B.V., ENSCHEDE, NL

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: WITTE, WELLER & PARTNER, 70178 STUTTGART