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Kläranlagen

Übersicht über Reinigungsverfahren

Je nach Zusammensetzung und Art der Schmutzstoffe, deren Konzentration im Abwasser, lokaler Produktionsbedingungen realisiert unsere Firma Ihre Kläranlagen aufgrund der folgenden Reinigungsverfahren.

Mechanische Reinigung

Für die Vorreinigung des Abwassers wird die mechanische Reinigung unterschiedlicher Arten zur Entfernung großer Sandteilchen und anderer Schwebestoffe eingesetzt. Die mechanische Reinigung ist eine Vorstufe vor der weitergehenden Ab- und Brauchwasseraufbereitung. In dieser Reinigungsstufe werden je nach Anforderungen an Weiterverarbeitung diverse Geräte und Modularanlagen angeboten.

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Die gängigsten Standardlösungen:

  • Rechen für Kanäle unterschiedlicher Art und Größe
  • Sandabscheider (horizontale, vertikale usw.)
  • Erdölfänger unterschiedlicher Arten und Bauweisen
  • Abscheider – kompakte Modularanlagen für Entfernung von 95% der 0,2 mm großen Schwebestoffe.

Die Bauweise der Anlagen wird je nach Abwasserzusammensetzung, Abscheidungsgrad und Kundenanforderungen an Baugrößen gewählt.


Koagulation und Flockulation

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Die angebotene Technologie beruht auf Wasserausscheidung aus der Stromung des zu renigenden Abwassers der emulgierten Erdölprodukte.

Zunächst setzen sich durch Zugabe des Koagulants in das zu behandelnde Abwasser die früher unlöslichen emulgierten Stoffe ab. Das in die Strömung einführende Flockungsmittel klebt die abgesetzten Schmutzpartikeln in der vorhergehenden Behandlungsstufe zusammen und bildet einen Flockenschlamm.

Die Zugabe des Koagulants und Flockungsmittels wird in Sondergeräten, Koagulatoren und Mischkammern, in denen in der Vorstufe die Wasseraufbereitung erfolgt.

Des Weiteren scheidet sich der Flockenschlamm durch Absetzen, Flotation oder ein anderes Abscheidungsverfahren aus.

Je nach Eigenschaften des abgesetzten Schlamms wird die Anlage mit diesem oder jedem Flotationsgerättyp ausgerüstet.


Je nach technischen Bedingungen können die Anlagen mit den folgenden Flockulatoren bestuckt werden:

  • Rohrenflockulator
  • Tankflockulator

Zusatzlich werden die Flockulatoren mit Dosierpumpen und Förderungs-, Vermischungsstation sowie Kennwertüberwachung komplettiert.


Druckentspannungsflotation

Ein der Hauptverfahren, das schwerabscheidbare emulgierte Schwebestoffe und Erdölprodukte aus der Strömung des verschmutzten Abwassers abscheiden lässt, ist Flotation. Je nach technischen Bedingungen und Schadstoffart kann dieses Verfahren in folgenden Formen auftreten:

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  • Druckentspannungsflotation
  • drucklose Flotation
  • Vakuumflotation

Das Flotationsverfahren besteht im Herausholen der Wasserströmung auf die Oberfläche und in der Sammlung des Flotats, das infolge der Reinigung entsteht.

Das für die Flotation (mit Koagulanten und Flockungsmitteln vorgemischte) aufbereitete Wasser kommt in den Unterteil des Geräts, wo es unter die Blasensäule kommt, in welche das durch die Strömung des gereinigten Wassers und Luft mittels eines Ansaugers entstehende Wasser-Luft-Gemisch eingelassen wird.

Infolge des Stoßes der Strömungen vermischen sich die Luftbläschen mit dem Flockenschlamm, der sich in den Koagulations- und Mischkammern absetzt, und der Schlamm wird auf die Oberfläche herausgeholt, von der er vom Bandräumer in den Flotationsabzugsschacht abgeschoben wird. Die Flotation ist ein der effizientesten Abscheideverfahren für schwerabscheidbare, gelöste oder emulgierte Schmutzstoffe aus der Klarwasserströmung.

Unsere Firma kann unterschiedliche Komplettierungsmöglichkeiten der Druckentspannungsflotation anbieten:

  • Standard-Radialflotator im Betongehäuse für Hochleistungsreinigung des Industrieabwassers und des Abwassers unterschiedlicher Produktionsprozesse mit Druckentspannungsflotation, darunter kommunale Abwasserreinigung mit Schwebestoffanteil bis 6000 mg/l.
  • Rechteckflotator – kompakte Modularanlage, die mit wenigem Zubehör den maximalen Raumgewinn bringt. Im Einzelnen benötigt diese Bauweise keinen Druckbehälter und das Plattenpaket ermöglicht, die effektive Abscheideflache am besten zu nutzen. Die Höchsteintauchtiefe kann 98% erreichen.

Bei hohem Anteil an schweren Teilchen, deren Flotation kompliziert ist, wird diese durch das Absetzen ergänzt. Bei Bedarf kann für höhere Wasserreinigungswerte die Anlage genutzt werden, die Schlammflotation mit der Filtration des gereinigten Wassers kombiniert. Diese Anlage vereint Koagulationskammer, Flotator und Sand-Anthrazit-Doppelzellenfilter (17-27 Zellen) mit periodischer Spülung jeder Sektion. Bei Betrieb der Anlage wird das zu reinigende Wasser mit Ausflockung und Flotation mit anschließender Filtration durch das Doppelzellenfilter (Sand/ Anthrazit) behandelt.

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Die periodische Filterreinigung erfolgt zellenweise und nach Rückspülverfahren. Das Spülwasser läuft zur Reinigung in die Koagulationskammer zurück. Bei Spülung einer der Zellen wird das Wasser durch andere Zellen gefiltert. Die Filterschichthöhe ist 1,5 m. Die Wasserschichtdicke ist 400 mm. Das Umlaufwasservolumen ist 10-20% vom Volumen des zu behandelnden Wassers.

In allen Anlagen können bei strengeren Richtlinien der Wasserreinigung die Mineralkoagulanten und Flockungsmittel genutzt. Die Flotationsanlagen können zusatzlich mit Pumpen für Abwasserzufuhrung in die Anlage, Luftaufbereitung usw. komplettiert werden. Alle Anlagen können nach Kundenwunsch mit einem Standard-Bedienpult und mit den nach technischer Aufgabestellung speziell entwickelten CAM-Systemen bestuckt werden.


Membranbioreaktor

Die gängigsten technischen Lösungen für das Abwasserreinigungsverfahren auf Kläranlagen mit konventioneller biologischer Behandlung sind diverse Belebungsbecken, die großflächig sind, Gestank erzeugen, unterschiedliche Reinigungsqualität bei abweichenden Werten des Abwassers am Eintritt haben sowie zusätzliche Desinfektion (UV-Behandlung, Desinfektion durch Chlorierung usw.) erfordern.

Die von unseren Fachleuten angebotenen Membrantechnologien zur Lösung vergleichbarer Probleme der Abwasserreinigung erlauben, hohe Bauausgaben bis auf 70% zu reduzieren, wobei die Effizienz der Reinigung erheblich steigt. Das Abwasser wird von allen Bakterien und nahezu allen Viren befreit und das gereinigte Wasser entspricht den deutschen Qualitätsforderungen an Schwimmbadwasser.

Mit Einsatz der Membran-Ultrafiltration werden die Probleme der konventionellen Klärbecken vom Sedimentationsverfahren gelöst: auf der Oberfläche schwimmende Stoffe und Schwierigkeiten bei Entfernung des anfallenden Schlammes. Die vorhandenen Vor- und Nachklärbecken können auf Pufferbehalter umgerüstet werden.

Der Membranbioreaktor - ist eine Kombination aus biologischer Abwasserreinigung und Membranfiltration. Im Großen und Ganzen besteht diese Technologie aus 2 Reinigungsstufen:

  • biologische Behandlung
  • Membranfiltration

Die mechanische Vorbehandlung ist auch sehr wichtig. für die mechanische Behandlung wird ein perforierter Plattensieb mit kleinen Maschen vom max. 3 mm großen Durchmesser mit einem zusätzlichen Notfilterschirm eingesetzt, der den Rücklauf des ungereinigten Abwasser ins Reinigungssystem verhindert. Die mechanische Vorbehandlung erfüllt die Funktion der Entfernung der Rauhkomponenten und anderen Faserkomponenten, die die Membrane aus Lumenfasern in der nachsten Behandlungsstufe verstopfen oder beschadigen können.

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Nach Entfernung der Schmutzstoffe durch mechanische Filtration gelangt das Abwasser in die Biomembranreaktoren zur biologischen Behandlung durch eine Reihe von zeitgesteuerten stufenweisen Reaktionen. Im System werden normalerweise 2 oder mehr Biomembranreaktoren eingesetzt, die als nachgeschalteter nichtkontinuierlicher Biomembranreaktor funktionieren. Aber im Gegensatz zum konventionellen nichtkontinuierlichen Reaktor sind die Schlammabscheidung und Dekantation im System des Biomembranreaktors nicht erforderlich, was zur aktiven Abwasserreinigung in jedem Biomembranreaktor für alle 100% des Reinigungszyklus beiträgt. Die Endstufe im Verfahrensablauf des Biomembranreaktors ist die Direktfiltration der Schwebestoffe in der Mischlösung mit Ultrafiltrationsmembranen, die in einem separaten Becken angeordnet sind. Da das Abwasser mit einer Membran gefiltert wird, gewinnt man das Klarwasser (Filtrat) am Systemaustritt und die Schwebestoffe in der Mischlösung sind im Membranbecken konzentriert und laufen kontinuierlich in die Biomembranreaktoren zurück.

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Der Biomembranreaktor ist ein einzigartiges zeitgesteuertes Verfahren, in dem eine alternierende Belüftung zur Unterstü tzung der Entfernung des Nährstoffes im vereinfachten Verfahrensablauf eingesetzt wird. Dieses Verfahren stellt das Membranbelebungssystem in eine Reihe mit den hochwertigen Doppelbioreaktoren der ersten Klasse.

Anwendung:

  • Abwasserverwertung
  • Reinigung der verschmutzten Gewässer
  • Unterwasserrückverpressung
  • Wasserreinigung – ideal für weitergehende Gegenosmose
  • industrielle Wiederverwertung für niedrigeren Frischwasserverbrauch
  • Modernisierung und Ausbau der Reinigungsverfahren

Typische Konfiguration

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  1. Biologisches Verfahren
    Das durch das Filter gereinigte Abwasser wird dem Biosystem zugeführt und im zeitgesteuerten Prozess behandelt. Die Belüftung erfolgt über Wechselmembranen und die autonome Vermischung trägt zur Energieerhaltung und Sicherstellung der entsprechenden Reaktorbedingungen bei. Die effiziente Reinigung kann entweder bei True-Batch-Einströmung oder kontinuierlicher Einströmung erreicht werden.

    True-Batch-Verfahren
    Die ganze Abwasserströmung kommt in einen Reaktor zum vorgegebenen Zeitpunkt und wird bei Belüftung und Vermischung in der Reaktoreinfüllstufe ausgeglichen. Der andere Reaktor fährt die Beluftung und Vermischung fort, das Abwasserschlamm wird in Reaktorentlastungsstufe in die Membranbecken geleitet.

    kontinuierliche Stromung:
    Bei Abwassereinströmung wird der Füllstand im Reaktor fast konstant gehalten, alle Reaktoren werden kontinuierlich entladen.
  2. Membranfiltration
    Das Abwasserschlamm nach biologischem Verfahren strömt kontinuierlich in die Membranbecken ein. Die Membranen werden direkt in die Biofeststoffe getaucht, das Permeat wird gleichmäßig von allen Membranen erzeugt. Die überflüssigen Biofeststoffe laufen in die Bioreaktoren zurück oder werden aus dem System abgeleitet.
  3. Systemsteuerung
    Es wird eine vereinfachte Pumpen- und Lüfteraufstellung verwendet, um eine effiziente Behandlung und Membranpermeabilität sicherzustellen. Die Rückspulung, Luftreinigung sowie chemische Reinigung erfolgen automatisch unter Operatorkontrolle.

Der Bioreaktor

  • geringe Anforderungen an Vor-Filtration
  • verstärkte Bioelementabführung
  • Die Zeitsteuerung leistet unbegrenzte Arbeitsflexibilität mit wenigen Becken
  • separate Nitratrrücklaufpumpen
  • On-line Steuerung des zum Einfüllen proportionalen Sauerstoffverbrauchs
  • Der integrierte Ausgleich minimisiert die Membranfläche
  • Der gesteuerte Schlammrücklauf aus Membranbecken verhindert das Endringen des gelösten Sauerstoffes bei sauerstofffreier Reinigung
  • Die bekannte Analyse der Membranzuführung gewährleistet die geplante Rückspülung und eine vollständige Entlastung

Vorteile:

  • Das angebotene System ist für begrenzte Aufstellfläche ideal
  • Die Modulbauweise ist ausbaufähig
  • Der geringste Energieverbrauch unter MBR-Systemen
  • Hohe Einsatzzuverlässigkeit mit Membranfiltration
  • hoher Anteil an Schwebestoffen in der vermischten Lösung zur Volumenreduzierung oder Schlammstabilisierung
  • Die Druckbarrieren sichern hohe Qualität des gereinigten Abwassers, selbst bei hoher Überbelastung
  • schnelle Lösung für steigende Betriebskapazitäten

UV–Behandlung (Entkeimung)

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Die strengen Umweltschutzvorschriften erfordern einen steigenden Einsatz der UV-Behandlungssysteme anstatt Chlorierung auf über 70% von Kläranlagen im Binnenmarkt, denn die UV–Behandlung erzeugt überhaupt keine Nebenprodukte der Dekontaminierung. Heutzutage verwenden diverse Anlagen - von sehr kleinen automatischen dörflichen Abwasserreinigungsanlangen bis zu Großanlagen - eine UV-Behandlung. Die Anwendungen der UV-Behandlung wurden in der letzten Zeit vielfältiger, d.h. das Behandlungsverfahren hat sich im Allgemeinen als effiziente und kostengünstige Dekontaminierung des Abwassers bewährt.

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Die UV-Strahlung ist eine natürliche Komponente des elektromagnetischen Spektrums. Es fällt links von der sichtbaren Strahlung mit höheren Energieniveaus und einer Wellenlänge von 200~400 nm, die UV-Behandlung zerstört Bakterien, Viren und andere Schadstoffe nach dem gleichen Prinzip wie das Sonnenlicht. Die direkten Sonnenstrahlen reinigen konstant das Wasser, indem sie biologische Fremdstoffe inaktiv machen. Das im UV-System eingesetzte Licht entsteht in den Quecksilberbogenlampen. Jede Lampe ist mit einem wasserdichten Quarzrohr umgeben. Die typische primäre Wellenlänge von der Mitteldrucklampe beträgt ca. 265 nm und von der Niederdrucklampe 253,7 nm.

Das intensive UV-Licht erfasst die Keime im Wasser und wirkt unmittelbar auf deren DNS. Bei Deaktivierung der DNS wird die Zellteilung unterbrochen. Die Zerstörung von über 99% von pathogenen Keimen im Wasser ist möglich.

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Das UV-System hat bessere Betriebsdaten als konventionelle Chlorierung. Die Chlorierung nimmt 15-30 min. Zeit zur Kontaktaufnahme für entsprechende Arbeitsausführung in Anspruch und die UV-Behandlung benötigt nur noch ein paar Sekunden in der Druckleitung, was bedeutet, dass die Kosten per eine einzelne UV-Strömung sehr niedrig sind.


Schlammendbehandlung

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Da die Betriebe nicht immer die Möglichkeit haben, die anfallenden Abfälle der Kläranlagen zur Endlagerung in die Deponien abzutransportieren, können wir als Endbehandlungsstufe der Abwasserreinigung und als Option die angebotenen Kläranlagen mit Schlammentwässerung zur weitergehenden Entsorgung ausstatten. Unsere Firma kann Entwässerungs-, Trocknungs- und Verbrennungsanlagen für behandelten Schlamm entwickeln, komplettieren und liefern. Diese Technologie ermöglicht, das Endprodukt am Austritt mit Feuchtigkeit von weniger als 10% zu gewinnen.

Die Schlammverarbeitung erfolgt in 3 Stufen:

In der ersten Stufe werden die Flüssigphase und die Festphase getrennt und es erfolgt die vorläufige Entwässerung. Die Entwässerung passiert in den Filterpressen (Schnecken- oder Bandfilterpressen).

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In der zweiten Stufe erfolgt die endgültige Entwässerung und Trocknung, dies passiert in Sonderkammern bei einer relativ niedrigen Temperatur, wo die Restfeuchtigkeit aus dem Schlamm entfernt wird, am Austritt kann diese auf 30 bis 8% belaufen. Als Kühlmittel sind unterschiedliche Arten von Gas, Dampf und sogar Heißwasser einsetzbar.

In der Endstufe wird das getrocknete und entwässerte Produkt ins verschleiß- und lagerfeste Granulat umgeformt. Nach seinen Brenneigenschaften ist es mit der Braunkohle vergleichbar.

Das gewonnene Granulat kann anschließend zur Energiegewinnung verbrennt oder verarbeitet werden.

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Bei Kundenbedarf können wir einen geschlossenen, fast abfallfreien Kreislauf der Abwasserreinigung und Schlammverarbeitung anbieten.


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