Prozesswasseraufbereitung mittels Umkehrosmose, Ultrafiltration und Nanofiltration unter qualitativen und wirtschaftlichen Aspekten

Membranverfahren können sowohl als nachgeschaltete wie auch als prozessintegrierte Maßnahmen eingesetzt werden. Die Anwendung der Membrantechnik hat neben der Einhaltung von gesetzlichen Anforderungen auch sicherheitstechnische und wirtschaftliche Gründe. Die Ziele, welche mit der Anwendung der Membrantechnik erreicht werden, ergeben sich beispielsweise aus den Vorteilen der Vermeidung großer belasteter Abwasserströme, der Wasseraufbereitung unter hygienischen Aspekten und der Qualitätsverbesserung von Produkten. Aus der dargestellten Ausgangssituation ergaben sich die konkreten Ziele für diese Arbeit, inwieweit der Einsatz verschiedener Membranverfahren in der industriellen Abwasserreinigung möglich ist, insbesondere unter Berücksichtigung umweltschutz- und sicherheitsrelevanter aber auch wirtschaftlicher Aspekte. Die Arbeit beschäftigt sich unter anderem damit, mittels einer optimierten Vorfiltration und einer Umkehrosmose, d. h. ohne den Einsatz einer Ultrafiltration, die Qualität von Prozessflüssigkeiten in einem metallverarbeitenden Betrieb zu verbessern und gleichzeitig die Abwassermenge zu verringern. Die höhere Qualität der Prozessbäder, erreicht durch geringe elektrische Leitfähigkeit und reduzierte Partikelkonzentrationen, verbessert durch diese Maßnahme die Qualität der Kupferbänder. Des Weiteren konnten die Frisch- und Abwassermenge in Freizeitbädern durch die Aufbereitung von Filterrückspülwässern mithilfe eines selbstreinigenden Vibrationsseparators und einer nachgeschalteten Umkehrosmose erheblich reduziert werden. Das so gereinigte Wasser kann als Füllwasser für die Becken wiederverwendet werden. Eine wirtschaftliche Anlagenfahrweise konnte durch das Einführen eines Prozessleitsystems nachgewiesen werden. Aufgrund der hohen organischen Belastungen, insbesondere durch Huminstoffe, des als Füllwasser verwendeten Stadtwassers, entstehen in einigen Freizeitbädern, vor allem bei der Chlorung des Beckenwassers von Warmsprudelbecken, hohe Konzentrationen an unerwünschten Desinfektionsnebenprodukten. Durch die Aufbereitung des Stadtwassers mittels Umkehrosmose konnte eine Verbesserung der Beckenwasserqualität nachgewiesen werden. Anhand der Verfahrenskombination Ultrafiltration und Umkehrosmose für die Badewasseraufbereitung wurde gezeigt, dass Mikroorganismen und Viren wie auch organische und anorganische Stoffe in Warmsprudelbecken entfernt werden können. An Bord von Schiffen fällt Bilgenwasser an, welches über das normale Maß hinaus mit wasserlöslichen organischen Stoffen belastet ist. Die zur Zeit vorhandene Aufbereitungstechnik mittels Kaskaden-Ölabscheider und Ultrafiltration reicht nicht aus, um die Anforderungen des „Anhangs 27 der Abwasserverordnung“ zu erfüllen. Vor diesem Hintergrund wurde für die Aufbereitung von Bilgenwasser ein Verfahren dargestellt, das eine Ultrafiltration sowie eine nachgeschaltete Nanofiltration und einen Aktivkohlefilter beinhaltet, damit die chemischen Höchstwerte sicher eingehalten werden können.