Membranfiltration

Funktionsprinzip der Membranfiltration im Abwasser

Bei der Membranfiltration wird Abwasser unter Druck oder mit Unterdruck über eine Membran geleitet. Bestandteile oberhalb der Trenngrenze bleiben als Retentat zurück, während das gereinigte Wasser als Permeat die Membran passiert. Die Abscheideleistung hängt unter anderem von Membranmaterial, Porenstruktur, Betriebsweise und Belastung des Zulaufs ab. Für den stabilen Betrieb sind Vorbehandlung, hydraulische Führung und die Begrenzung von Belagsbildung auf der Membranoberfläche relevant.

Einsatzbereiche in kommunalem und industriellem Abwasser

Membranfiltration wird dort eingesetzt, wo feine Partikel, Schwebstoffe oder mikrobiologische Belastungen weiter reduziert werden sollen als mit rein sedimentativen oder grob siebenden Stufen. Typische Anwendungen sind die Ablaufbehandlung von Kläranlagen, die Aufbereitung für betriebliche Kreisläufe sowie Prozessabwässer mit hohen Anforderungen an die Feststoffabtrennung. Auch bei dezentralen Anlagen kann das Verfahren eingesetzt werden, wenn auf engem Raum eine definierte Filtrationsleistung benötigt wird.

Verfahrensvarianten und technische Ausführungen

Membranfiltration wird in unterschiedlichen Bauformen ausgeführt, etwa mit eingetauchten oder druckbeaufschlagten Modulen. Je nach Aufgabenstellung kommen Membranen mit unterschiedlicher Trenngrenze zum Einsatz; in der Abwassertechnik sind besonders Verfahren zur Abtrennung feiner suspendierter und kolloidaler Stoffe verbreitet. Ebenso unterscheiden sich die Systeme in der Anströmung, der Rückspülbarkeit und der Reinigungsstrategie. Die Auslegung richtet sich nach Zulaufqualität, gewünschter Ablaufqualität, Feststofffracht und Betriebsweise der Gesamtanlage.

Abgrenzung zu anderen Verfahren der mechanischen Behandlung

Innerhalb der mechanischen Behandlung unterscheidet sich Membranfiltration von Absetzbecken und Sandfängen durch die deutlich feinere Trennung, die nicht auf Sedimentation beruht. Gegenüber Rechen, Sieben, Mikrosieben oder Siebtrommeln erfasst sie auch sehr kleine Partikel und Kolloide, arbeitet jedoch in der Regel mit höherem apparativem und betrieblichen Aufwand. Von allgemeinen Abwasserfiltern ist sie durch die definierte Membranbarriere und die gezielte Trenncharakteristik abzugrenzen. Membranbelebung ist wiederum kein reines Filtrationsverfahren, sondern eine Kombination biologischer Reinigung mit Membrantrennung.