Suspensionsmembranreaktor zur biologischen Eliminierung schwer abbaubarer Stoffe aus Abwassergemischen Abschlussbericht

An earlier research project had shown that a combined process involving membrane filtration and a bioreactor ensure substrate-specific times of residue inside the reactor, i.e. high selective conversation at low discharge rates. The second project aimed at higher flexibility. For this purpose, a two-stage suspension membrane reactor was developed in which the filtration stage and the bioreactor were decoupled. The liquid effluents are concentrated first in a nanofiltration stage, and the permeate, which should be free of non-degradable materials, is discharged. The concentrate is treated in the biological reaction stage and recirculated into the nanofiltration stage in order to ensure complete degradation during a substrate-specific time of residue. An intermediate microfiltration stage serves to retain biomass and prevent the growth of a biofilm in the nanofiltration stage. The method was tested with the practically relevant model pollutant 4-chlorophenol and a real industrial effluent from the antifelting stage of a Bremen woollen mill (Bremer Wollkaemmerei), with a high AOX concentration.Im vorhergehenden Teil des Forschungsvorhabens konnte gezeigt werden, dass durch eine kombinierte Anwendung der Membranfiltration mit einem Bioreaktor eine substratspezifische Verweilzeitverteilung im Reaktor und damit eine hohe selektive Umsatzleistung bei gleichzeitig niedrigen Ablaufwerten realisierbar ist. Um eine groessere Flexibilitaet bei dem Einsatz verschiedener Membranmodule zu realisieren, wurde in dem zweiten Abschnitt des Forschungsvorhabens eine zweistufige Anlage vom Typ des Suspensions-Membranreaktors entwickelt, bei der Filtration und Bioreaktor entkoppelt werden. Das zu reinigende Abwasser wird zunaechst in einer Nanofiltrationsstufe aufkonzentriert, das moeglichst an schwer abbaubaren Stoffen freie Permeat bildet den Ablauf der Anlage. Der Konzentratstrom wird in der nachfolgenden Reaktionsstufe biologisch behandelt und in die Nanofiltrationsstufe zurueckgefuehrt, um einen vollstaendigen Abbau durch die Einstellung einer substratspezifischen Verweilzeit zu gewaehrleisten. Durch eine zwischengeschaltete Mikrofiltration wird die Biomasse zurueckgehalten und somit das Aufwachsen eines Biofilms im Nanofiltrationsteil verhindert. Die Anwendung des bestehenden Suspensions-Membranreaktors und der neuen zweistufigen Anlagen erfolgt im zweiten Teil des Forschungsvorhabens anhand eines synthetischen Abwassers mit dem praxisrelevanten Modellschadstoff 4-Chlorphenol sowie anhand eines realen industriellen Prozessabwassers der Filzfrei-Behandlung aus der Bremer Wollkaemmerei mit einem erhoehten AOX-Gehalt. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F03B578 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung und Forschung, Berlin (Germany)DEGerman