MBR (Membranbioreaktor) Abwasserbehandlung
MBR (Membranbioreaktor) Abwasserbehandlung
Prozessfluss
Rohwasser → Vorscreening → anaeroben Tank → Anoxiktank → aerober Tank → MBR-Membrantank → Saugpumpe → Desinfektion → Wiederverwendung / Entlassung
Überschüssiger Schlamm: Periodische Schlammabnutzung
Einführung des Prozesses
Rohabwasser fließt zuerst hindurch Vorbehandlungseinheiten, einschließlich grober Sieb, Feinsieb und Grit Chamber. Große Ablagerungen, Haare, Fasern und Sandpartikel werden entfernt, um die MBR-Membranmodule vor Schäden zu schützen.
Dann fließt das Abwasser in die biochemische Tankgruppe, die in der Regel aus Anaerob Tank → anoxischer Tank → aerober Tank → MBR-Membrantank aerobe Tank MBR-Membrantank.
- Anaerober Tank: Unter anaeroben Bedingungen erfolgt die Phosphorfreisetzung. Das Mischen erfolgt ohne Belüftung.
- Anoxischer Tank: Es findet Denitrifizierung statt. Nitratstickstoff wird in Stickstoffgas umgewandelt, um den gesamten Stickstoff durch die Nutzung organischer Kohlenstoffquellen im Abwasser zu entfernen.
- Aerober Tank: Belüftung liefert Sauerstoff. Aerobe Mikroben bauen BOD und COD ab; Die Nitrifikation wandelt Ammoniakstickstoff in Nitratstickstoff um. Umlaufpumpen für gemischte Flüssigkeiten führen nitratreiche Flüssigkeit zurück in den anoxischen Tank.
- MBR-Membrantank: PVDF-Membranmodule sind hier installiert. Durch kontinuierliche Belüftung wird die Membranoberfläche gesäubert, um Schlammverschmutzung zu reduzieren. Das Permeat (sauberes Wasser) wird durch eine Saugpumpe durch die Membranporen entnommen. Schlamm und Feststoffe sind im Tank eingeschlossen.
Das produzierte saubere Wasser kann desinfiziert und wiederverwendet werden. Eine kleine Menge überschüssigen Schlamms wird regelmäßig abgeleitet.
Vorteile
Anwendungsfelder
- ✓Kommunale Abwasserbehandlung
- ✓Industrielle Abwasserbehandlung
- ✓Deponie-Auslaugungsbehandlung
- ✓Abwasserbehandlung im Krankenhaus
- ✓Wasserwiederverwendung und -rückgewinnung
- ✓Dezentrale Abwasserbehandlung
Arbeitsprinzip
MBR-Membranbioreaktor
Das MBR-System kombiniert Biologische Behandlung von Aktivschlamm mit Membrantrenntechnologie, und ersetzte den traditionellen sekundären Sedimentationstank, der in der herkömmlichen Abwasserbehandlung verwendet wird.
Das Abwasser gelangt zuerst in den biologischen Tank. Aerobe Mikroorganismen (Aktivschlamm) zersetzen und bauen organische Schadstoffe wie BOD und COD im Abwasser unter Belüftungsbedingungen ab. Nitrifikations- und Denitrifizierungsreaktionen finden statt, um Ammoniak, Stickstoff und Gesamtstickstoff zu entfernen.
Anstatt Schlamm durch die Schwerkraft abzusetzen, wird der gemischte Schnaps durch untergetauchte PVDF-Membranmodule gefiltert. Die Membran wirkt als physikalische Barriere und fängt Aktivschlamm, Schwebstoffe, Kolloide und Krankheitserreger auf. Nur sauberes Permeatwasser durchläuft die Membranporen und wird als behandeltes Abwasser ausgepumpt.
Der Schlamm wird im Bioreaktor zurückgehalten und erhält eine hohe MLSS-Konzentration. Dies ermöglicht einen effizienten biologischen Abbau und verringert den Fußabdruck der gesamten Pflanze. Periodische Belüftung, Schurbe, Rückspülung und chemische Reinigung werden angewendet, um Membranverschmutzungen zu verringern und einen stabilen Betrieb zu gewährleisten.
Der gesamte Prozess wird von einer SPS überwacht und gesteuert, einschließlich TMP, Flussmittel, Belüftung, Absaugung, Entspannung und Reinigungszyklen.
MBR (Membranbioreaktor) Abwasserbehandlungsprozessparameter
| Parameter | Einheit | Typische Reichweite | Empfohlener Arbeitswert |
| MLSS (Gemischte-Flüssig-Schwebstoffe) | mg/L | 6000‑12000 | 8000‑10000 |
| MLVSS/MLSS | 0.65‑0.85 | 0.70 | |
| F/M (BOD₅) | kgBOD₅/(kgMLSS·d) | 0.05‑0.15 | 0.08‑0.10 |
| SRT (Schlammretentionszeit) | Tag | 15‑30 | 18‑25 |
| Gesamt-HRT (hydraulische Bindungszeit) | Stunde | 8‑14 | 10‑12 |
| DO-Aerob (gelöster Sauerstoff im Belüftungstank) | mg/L | 1.5‑3.0 | 2.0 |
| DO-Anoxisch (gelöster Sauerstoff-Anoxik) | mg/L | <0,5 | 0.2‑0.4 |
| DO-Anaerob (gelöster Sauerstoff anaerob) | mg/L | <0.2 | <0.1 |
| pH | ‑ | 6.5‑8.5 | 7.0‑7.8 |
| Temperatur | °C | 10‑35 | 15‑28 |
| Mischflüssigkeits-Rezirkulation | % | 200‑400 | 300 |
| Schlammabfälle | m³/d | Berechent durch SRT |
Membranparameter
| Parameter | Einheit | Typische Reichweite | Empfohlen | Anmerkung |
| Netto-Fluss | L/(m²·h) LMH | 12‑20 | 15‑17 | Für das untergetauchte MBR wird der Fluss mit Rückspülung, Entspannung und Ausfallzeit-Umwandlung berechnet |
| Transmembrandruck | kPa | 5‑30 | <25 | Warnung: >35 kPa; Alarm: >45-50 kPa; Ein steigender TMP bedeutet eine starke Membranverschmutzung |
| Membranporengröße | μm | 0.03‑0.2 | 0.1 | PVDF-Hohlfaser- / Flachblattmembran (Mikrofiltration, MF) |
| Membranreinigungsluftstromrate | Nm³/(h·m²-Membran) | 0.2‑0.5 | 0.3 | Membranmodulreinigung: der höchste Energieverbrauch im MBR-System |
| Saugzyklus | Min | 8‑12 | 10 | Absaugung 8–9 Minuten + Entspannung 1–2 Minuten (kein Absaugen, kontinuierliches Belüftungsschrubben) |
| Rückspülung | ‑ | 1-2 Mal täglich | 1-2 Mal täglich | Wasser-Rückspülung; Chemical in Place (CIP): alle 3-6 Monate einmal |
| Vorab-Screening | Mm | 1‑3 | ≤2 mm | Eine Vorbehandlung ist stromaufwärts von MBR erforderlich, um zu verhindern, dass Membranfilamente durch Haare und faserige Materialien zerkratzt werden |
Wasserqualitätsparameter (kommunales Abwasser: Einfluss & Abwasser)
| Gegenstand | Einheit | Typischer Einflussreicher | Typisches MBR-Abwasser |
| CODcr | mg/L | 250‑500 | ≤30-50 |
| BOD₅ | mg/L | 120‑250 | ≤5-10 |
| SS | mg/L | 150‑250 | <5 |
| NH₃-N | mg/L | 25‑45 | ≤1-5 |
| TN | mg/L | 35‑55 | ≤10-15 |
| TP | mg/L | 3‑6 | ≤0,3-1,0 |
| Trübung | NTU | ‑ | <0,5, Allgemein 0,1–0,3 |
Häufig gestellte Fragen
Was ist MBR?
MBR steht für Membrane Bioreactor (Membranbioreaktor). Es kombiniert die Behandlung biologischer Aktivschlamms mit Membranfiltration und ersetzt damit den traditionellen sekundären Sedimentationstank
Welche Membrantypen sind für MBR verfügbar?
PVDF-Hohlfasermembran oder flache Folienmembran (Mikrofiltration, MF), untergetauchte Installation
Was verursacht Membranverschmutzung?
Schwebstoffe, Kolloide, extrazelluläre Polymersubstanzen, Haar- und Faserreste. Haare/Fasern müssen durch Vorfiltration stromaufwärts des MBR entfernt werden, um Kratzer an den Membranfilamenten zu verhindern.
Was ist TMP? Was sind die Set-Punkte für Warnung und Alarm?
TMP steht für Transmembrandruck (Transmembrane Pressure), der das Membranverschmutzungsniveau widerspiegelt. Warnung>35 kPa; Alarm>45–50 kPa. Ein steigender TMP weist auf eine verstärkte Membranverschmutzung hin.
Wie sieht der Standard-Saugzyklus für untergetauchte MBR aus?
Absaugung 8–9 Minuten + Entspannung 1–2 Minuten (Saugung stoppt, kontinuierliches Belüftungsschrubben).
Was ist das empfohlene Design-Flussmittel?
Untergetauchter Typ, berechnet mit Rückspülung, Entspannung und Erhaltungsumwandlung. Laufe nicht langfristig über 20 LMH; Hoher Fluss beschleunigt die Membranverschmutzung
Welche Methoden zur Membranreinigung gibt es?
Routinemäßige Rückspülung mit Wasser; Eine chemische Reinigung vor Ort (CIP) alle 3–6 Monate
Welcher Gegenstand verbraucht im MBR-System am meisten Energie?
Membranmodulreinigung (Membranbelüftung)
Was ist der Unterschied zwischen einem aeroben Tank und einem anoxischen Tank?
- Aerober Tank: DO 2~4 mg/L, für BOD/COD-Abbau, Nitrifikation und Phosphoraufnahme. - Anoxischer Tank: DO
Welche wichtigen Prozessparameter sollten wir für das MBR-Design bereitstellen?
Abwassertyp, Einfluss- und Abwasserqualitätsparameter, HRT, SRT (berechnet von SRT), MLSS, DO im aeroben Tank, Membranfluss, TMP-Einstellung.
Senden Sie Ihre Anforderungen
- Projektstandort (Land/Stadt) —
- Anwendung: Art des Abwassers — Kommunales Abwasser / Industrieabwasser
- Behandlungskapazität — ____ m³/Tag oder ___ m³/h
- Betriebsmodus — 24 Stunden Dauerbetrieb / Intermittierender Betrieb
- Installationsart — Vergraben / Oberirdisch / Containerisiert
- Einflussreiche Qualität — - CODcr: ____ mg/L - BOD5: ____ mg/L - SS Schwebstoffe: ____ mg/L - NH3-N Ammoniakstickstoff: ____ mg/L - TP Gesamtphosphor: ____ mg/L - pH: ____ - Temperatur: ____ °C - Spezielle Schadstoffe: Öl / Schwermetall / Farbe usw
- Standard für die Abwasserableitung — - Erforderlicher Abflussstandard – Erforderliche Abwasserindex COD____, BOD____, SS____, NH3-N____, TP____, pH____ – Zweck des Abwassers: Einleitung in den Fluss / Wiederverwendung (Bewässerung, Waschen)
- Prozesspräferenz — A/O/ A²O / MBR / SBR
- Membran-Option? — MBR / PVDF Hohlfaser
- Automatisierung — Manuell / Halbautomatisch / Vollautomatik SPS + HMI
- Geruchskontrollanforderung —
- Materialanforderung: — Kohlenstoffstahl / SS304 / SS316
- Zielhafen und Liefertermin —
