Durch die Zugabe von Polydimethyldiallylammoniumchlorid (PDMDAAC), Polyaluminiumchlorid (PAC) und eines aus beiden bestehenden Flockungsmittels im kontinuierlichen Betrieb eines Membranbioreaktors (MBR) wurde die Wirkung der Membranverschmutzung im MBR untersucht. Dabei wurden die Veränderungen des MBR-Betriebszyklus, der kapillaren Wasserabsorptionszeit (CST) des Belebtschlamms, des Zetapotenzials, des Schlammvolumenindex (SVI), der Partikelgrößenverteilung der Schlammflocken, des Gehalts an extrazellulären Polymeren und weiterer Parameter erfasst. Anhand der Veränderungen des Belebtschlamms während des Betriebs wurden drei optimale Dosierungen und Dosierungsmethoden mit möglichst geringem Flockungsmittelbedarf ermittelt.
Die Testergebnisse zeigen, dass das Flockungsmittel die Membranverschmutzung wirksam reduzieren kann. Bei Zugabe der drei verschiedenen Flockungsmittel in gleicher Dosierung zeigte PDMDAAC die beste Wirkung auf die Reduzierung der Membranverschmutzung, gefolgt von den Kompositflockungsmitteln. PAC wies die schlechteste Wirkung auf. Im Test mit zusätzlicher Dosierung und Dosierungsintervallen zeigte sich, dass die zusätzliche Dosierung bei PDMDAAC, den Kompositflockungsmitteln und PAC wirksamer war als die Dosierung im Intervall. Aus dem Verlauf des Transmembrandrucks (TMP) im Experiment lässt sich ableiten, dass nach der ersten Zugabe von 400 mg/L PDMDAAC die optimale zusätzliche Dosierung 90 mg/L beträgt. Diese optimale Dosierung von 90 mg/L verlängert die kontinuierliche Betriebsdauer des Membranbioreaktors (MBR) signifikant um das 3,4-Fache im Vergleich zum Reaktor ohne zusätzliches Flockungsmittel. Die optimale zusätzliche Dosierung von PAC liegt bei 120 mg/L. Das aus PDMDAAC und PAC im Massenverhältnis 6:4 bestehende Kompositflockungsmittel reduziert nicht nur effektiv die Membranverschmutzung, sondern senkt auch die Betriebskosten, die durch die alleinige Verwendung von PDMDAAC entstehen. Anhand des Anstiegs des Transmembrandrucks (TMP) und der Änderung des Schlammvolumenindex (SVI) lässt sich die optimale Dosierung des Kompositflockungsmittels auf 60 mg/L bestimmen. Die Zugabe des Flockungsmittels senkt den CST-Wert des Schlammgemisches, erhöht dessen Zetapotenzial und reduziert den SVI-Wert sowie den Gehalt an extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) und gelösten mikrobiellen Substanzen (SMP). Durch die Zugabe des Flockungsmittels wird der Belebtschlamm dichter ausgeflockt, die Filterkuchenschicht auf der Membranoberfläche dünner und die Betriebsdauer des Membranbioreaktors (MBR) unter konstantem Durchfluss verlängert. Das Flockungsmittel hat keinen nennenswerten Einfluss auf die Qualität des MBR-Ablaufwassers. Der MBR-Reaktor mit PDMDAAC erreicht durchschnittliche Abbaugrade von 93,1 % für CSB und 89,1 % für Gesamtstickstoff (TN). Die Konzentration des Abwassers liegt unter 45,5 mg/L und erfüllt damit die Einleitungsnorm der Stufe A.
Auszug von Baidu.
Veröffentlichungsdatum: 22. November 2021