Hallo! Ich bin Lieferant von MBR-Aufbereitungsanlagen und möchte heute darüber sprechen, wie diese Anlagen mit der Stickstoff- und Phosphorentfernung umgehen. Es ist ein superwichtiges Thema in der Abwasseraufbereitung, also lasst uns gleich eintauchen.
Die Grundlagen von Stickstoff und Phosphor im Abwasser
Zunächst einmal: Warum sind wir so besorgt über Stickstoff und Phosphor im Abwasser? Nun, diese Nährstoffe können ernsthafte Umweltprobleme verursachen, wenn sie nicht ordnungsgemäß entfernt werden. Wenn sie in natürliche Gewässer gelangen, können sie zur Eutrophierung führen. Dann kommt es zu einem übermäßigen Wachstum von Algen und anderen Wasserpflanzen, was den Sauerstoffgehalt im Wasser verringern und Fische und andere Wasserlebewesen schädigen kann.
Stickstoff im Abwasser stammt normalerweise aus menschlichen Abfällen, Lebensmittelabfällen und landwirtschaftlichen Abwässern. Es kann in verschiedenen Formen vorliegen, beispielsweise als Ammoniak, Nitrit und Nitrat. Phosphor hingegen stammt häufig aus Waschmitteln, Düngemitteln, aber auch aus menschlichen und tierischen Abfällen.
Wie MBR-Aufbereitungsanlagen funktionieren
MBR steht für Membranbioreaktor. Es ist eine ziemlich coole Technologie, die biologische Behandlung mit Membranfiltration kombiniert. Kurz gesagt besteht der biologische Teil darin, dass Bakterien zum Abbau organischer Stoffe im Abwasser eingesetzt werden. Diese Bakterien sind wie kleine Reinigungsmaschinen, die alle schädlichen Stoffe aufsaugen.
Beim Membranfiltrationsteil wird es richtig interessant. Die Membranen wirken wie ein superfeines Sieb und trennen das aufbereitete Wasser vom Schlamm. Dadurch erhalten wir wirklich hochwertiges aufbereitetes Wasser und der Schlamm kann weiterverarbeitet werden.
Stickstoffentfernung in MBR-Kläranlagen
Nitrifikation und Denitrifikation
MBR-Anlagen entfernen Stickstoff hauptsächlich durch einen zweistufigen Prozess namens Nitrifikation und Denitrifikation.
Die Nitrifikation ist der erste Schritt. Bei diesem Prozess wandeln Ammoniak-oxidierende Bakterien Ammoniak (NH₃) in Nitrit (NO₂⁻) um, und anschließend wandeln Nitrit-oxidierende Bakterien Nitrit in Nitrat (NO₃⁻) um. Dies geschieht normalerweise in einer aeroben Umgebung, in der reichlich Sauerstoff vorhanden ist.
Denitrifikation ist der zweite Schritt. Hier wandeln denitrifizierende Bakterien Nitrat in Stickstoffgas (N₂) um, das dann in die Atmosphäre abgegeben werden kann. Dieser Schritt findet in einer anoxischen Umgebung statt, in der wenig oder gar kein Sauerstoff vorhanden ist.
In einer MBR-Anlage können wir verschiedene Zonen schaffen, um diese Prozesse zu erleichtern. Beispielsweise können wir eine aerobe Zone zur Nitrifikation und eine anoxische Zone zur Denitrifikation haben. Die Membranen helfen auch, indem sie die Bakterien im System zurückhalten, sodass sie ihre Arbeit weiterhin effektiv erledigen können.
Rolle der Schlammverweilzeit (SRT)
Auch die Schlammverweilzeit ist entscheidend für die Stickstoffentfernung. Eine längere SRT ermöglicht das Wachstum langsam wachsender nitrifizierender Bakterien. Diese Bakterien sind für den Nitrifikationsprozess unerlässlich. Durch die Steuerung der SRT können wir sicherstellen, dass genügend dieser Bakterien im System vorhanden sind, um Ammoniak in Nitrat umzuwandeln.
Phosphorentfernung in MBR-Kläranlagen
Biologische Phosphorentfernung
Eine weitere wichtige Methode in MBR-Anlagen ist die biologische Phosphorentfernung. Dabei spielen einige Bakterien, sogenannte Polyphosphat-akkumulierende Organismen (PAOs), eine große Rolle. In einer anaeroben Umgebung geben diese PAOs Phosphor an das Wasser ab und nehmen gleichzeitig organische Stoffe auf. Dann nehmen sie in einer aeroben Umgebung mehr Phosphor auf, als sie abgeben, und speichern ihn als Polyphosphat in ihren Zellen.
Wenn der Schlamm aus dem System entfernt wird, geht auch der in den PAOs gespeicherte Phosphor mit. Dadurch wird Phosphor effektiv aus dem Abwasser entfernt.
Chemische Phosphorentfernung
Manchmal reicht die biologische Phosphorentfernung möglicherweise nicht aus, um die strengen Einleitungsnormen zu erfüllen. Dann können wir die chemische Phosphorentfernung einsetzen. Wir können dem Abwasser Chemikalien wie Eisensalze oder Aluminiumsalze hinzufügen. Diese Chemikalien reagieren mit dem Phosphor und bilden unlösliche Niederschläge, die dann durch Sedimentation oder Filtration entfernt werden können.
Ausrüstung in MBR-Aufbereitungsanlagen zur Stickstoff- und Phosphorentfernung
Brückenschlammverdicker
DerBrückenschlammverdickerist ein wichtiger Ausrüstungsgegenstand in einer MBR-Anlage. Es hilft bei der Konzentration des Schlamms. Nach der biologischen Behandlung enthält der Schlamm viel Wasser. Der Eindicker reduziert das Volumen des Schlamms, indem er einen Teil dieses Wassers entfernt. Dies ist wichtig, da es die Handhabung des Schlamms für die weitere Verarbeitung, beispielsweise die Entwässerung, erleichtert. Und da der Schlamm den in den PAOs gespeicherten Phosphor enthält, ist eine ordnungsgemäße Schlammbehandlung für die Phosphorentfernung von entscheidender Bedeutung.
Spiralkorn-Wasserabscheider
DerSpiralkorn-Wasserabscheiderwird zu Beginn des Behandlungsprozesses eingesetzt. Es entfernt Splitt und Sand aus dem Abwasser. Wenn diese Materialien nicht entfernt werden, können sie die Anlagen im Werk beschädigen. Indem wir den Sand frühzeitig entfernen, können wir sicherstellen, dass die Prozesse der biologischen Behandlung und Membranfiltration reibungslos funktionieren, was wiederum die Stickstoff- und Phosphorentfernung unterstützt.
Abwasser-UV-System
DerAbwasser-UV-Systemdient der Desinfektion. Nach der Stickstoff- und Phosphorentfernung muss das aufbereitete Wasser noch desinfiziert werden, um etwaige schädliche Krankheitserreger abzutöten. UV-Licht ist hierfür eine sehr wirksame Methode. Dem Wasser werden keine Chemikalien zugesetzt, was sich positiv auf die Umwelt auswirkt. Und indem wir sicherstellen, dass das aufbereitete Wasser sicher ist, können wir eine mögliche Kontamination natürlicher Gewässer verhindern.
Herausforderungen und Lösungen
Aufrechterhaltung optimaler Bedingungen
Eine der Herausforderungen bei der Stickstoff- und Phosphorentfernung besteht darin, optimale Bedingungen für die Bakterien aufrechtzuerhalten. Beispielsweise müssen Temperatur, pH-Wert und Gehalt an gelöstem Sauerstoff genau richtig sein. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, sind die Bakterien möglicherweise nicht so aktiv. Wenn der pH-Wert zu hoch oder zu niedrig ist, kann dies auch ihr Wachstum und ihre Leistung beeinträchtigen.
Um dieses Problem zu lösen, können wir Sensoren und Steuerungssysteme verwenden, um diese Parameter in Echtzeit zu überwachen und anzupassen. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Bakterien immer in einer angenehmen Umgebung befinden und Stickstoff und Phosphor weiterhin effektiv entfernen können.
Einhaltung der Entlassungsstandards
Eine weitere Herausforderung besteht darin, die strengen Einleitungsnormen für Stickstoff und Phosphor einzuhalten. Verschiedene Regionen haben unterschiedliche Anforderungen und manchmal kann es schwierig sein, diese Standards zu erreichen.
Wir können dem entgegenwirken, indem wir eine Kombination aus biologischen und chemischen Behandlungsmethoden einsetzen. Wie ich bereits erwähnt habe, können wir, wenn die biologische Entfernung nicht ausreicht, eine chemische Behandlung hinzufügen, um den Stickstoff- und Phosphorgehalt im aufbereiteten Wasser weiter zu senken.
Warum sollten Sie sich für unsere MBR-Aufbereitungsanlagen entscheiden?
Unsere MBR-Aufbereitungsanlagen sind auf eine hocheffiziente Stickstoff- und Phosphorentfernung ausgelegt. Wir nutzen modernste Technologie und Geräte, um sicherzustellen, dass die Behandlungsprozesse so effektiv wie möglich sind. Die von uns verwendeten Membranen haben einen hohen Fluss und eine lange Lebensdauer, was weniger Wartung und niedrigere Betriebskosten bedeutet.
Wir bieten auch maßgeschneiderte Lösungen an. Jedes Abwasseraufbereitungsprojekt ist anders, und das verstehen wir. Deshalb arbeiten wir eng mit unseren Kunden zusammen, um eine Anlage zu entwerfen, die ihren spezifischen Bedürfnissen und Anforderungen entspricht.
Kontaktieren Sie uns für Kauf und Beratung
Wenn Sie an unseren MBR-Aufbereitungsanlagen interessiert sind oder Fragen zur Stickstoff- und Phosphorentfernung haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Wir sind hier, um Ihnen zu helfen, die beste Lösung für Ihre Abwasserbehandlungsanforderungen zu finden. Ob Sie ein kleines Unternehmen oder eine große Industrieanlage sind, wir verfügen über das Fachwissen und die Produkte, um Ihre Anforderungen zu erfüllen.
Referenzen
- Metcalf & Eddy. (2014). Abwassertechnik: Behandlung und Ressourcenrückgewinnung. McGraw – Hill Education.
- Tchobanoglous, G., Burton, FL, & Stensel, HD (2003). Abwassertechnik: Behandlung, Entsorgung und Wiederverwendung. Pearson-Ausbildung.
