FAQ´s MBR allgemein  

  1. Was kann ich tun, wenn der Filter kein Filtrat mehr erzeugt?
  2. Welche Arten von Fouling und Verblockung der Membran gibt es?
  3. Was ist eine Grundreinigung?
  4. Durch welche Maßnahmen wird Fouling minimiert?
  5. Bleibt die Luftreinigung während der Grundreinigung eingeschaltet?
  6. Wie oft müssen die Filter grundgereinigt werden?
  7. Muss ein Filtergehäuse zur Grundreinigung aus dem MBR entnommen werden?
  8. Was kostet eine Wartung?
  9. Wie groß ist der Auslegungsflux in Abhängigkeit vom Reinigungsintervall?
    Sollte eine chemische Reinigung in Abhängigkeit vom Flux erfolgen?
  10. Was passiert, wenn die Grundreinigung nicht erfolgreich war?
  11. Was kann die Membran?
  12. Kann mit MC der gelöste BSB und CSB reduziert werden?
  13. Ist der Filter für salzhaltiges Wasser geeignet?
  14. Wie hoch ist der Energieverbrauch? Energieverbrauch kWh/m³?
  15. Welche Ersatzteile werden über 10 Jahre benötigt?
  16. Wie berechnet sich der Transmembrandruck (TMP)? Wo wird er gemessen?
  17. Wie werden Leckagen detektiert? Ist dies durch Online Messung möglich?
  18. Können Membranmodule direkt aneinander plaziert werden?
  19. Wieviel Überstand ist mindestens notwendig?
  20. Können die Membranen in 6 m tiefen Becken eingebaut werden?
  21. Wieso erreichen MC Filter einen höheren Durchsatz als Wettbewerbsprodukte?
  22. In welchen industriellen Anwendungen kann das MC Filtersystem eingesetzt werden?
  23. Welche Ausrüstung außer dem Filter bietet die WWS GmbH?
  24. Welche Garantien gibt WWS-GmbH?
  25. Für welche Zwecke kann das behandelte Wasser eingesetzt werden?
  26. Wie funktioniert gravity flow?
  27. Wie wird die Permeatpumpe gesteuert?
  28. Wie kann man Permeatabzug und Rückspülung kombinieren?
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1. Was kann ich tun, wenn der Filter kein Filtrat mehr erzeugt?

Ein Leistungsabfall des Filters und damit eine verringerte Durchlässigkeit der Membran kann mehrere Ursachen haben. Im laufenden Betrieb kann sogenanntes Scaling oder Fouling auftreten. Beides ist reversibel und kann durch eine Grundreinigung und eine chemische Reinigung beseitigt werden.

Die Membran ist bei Auslieferung durch eine Imprägnierung mit Glycerin konserviert. Sie ist im angelieferten Zustand lagerbar. Wenn ein Filter erstmals in Betrieb genommen wurde und das Glycerin aus der Membran ausgewaschen worden ist, führt ein Eintrocknen zur irreversiblen Zerstörung der Membran. Das Eintrocknen nach der Inbetriebnahme sollte also in jedem Fall vermieden werden.

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2. Welche Arten von Fouling und Verblockung der Membran gibt es?

Fouling:
Unter Fouling versteht man eine kompressible Deckschicht, die durch Ablagerung und/oder Adsorption von organischen und/oder kolloidalen Stoffen auf der Membran beziehungsweise in den Membranporen entsteht. Die Verwendung von Ultrafiltrationsmembranen im MicroClear® Filter, bei der die Poren sehr viel kleiner sind als Mikroorganismen, verhindert ein Fouling in der Membran. Das möglicherweise entstandene Fouling kann also nur auf der Oberfläche der Membran stattfinden und ist daher reversibel.
Sogenanntes Biofouling wird unter anderem durch EPS (extrazelluläre polymere Substanzen) beschleunigt. Membranbioreaktoren müssen so ausgelegt werden, dass die Bildung von EPS unterdrückt wird. Bitte kontaktieren Sie dazu WWS, die Ihnen bei der Auslegung gerne behilflich sind.

Filterkuchen:
Die Bildung eines Filterkuchens auf der Membran des MBR muss in jedem Fall ursächlich beseitigt werden. Kontaktieren Sie bitte den Anlagenhersteller oder den Filterproduzenten.
Ein Filterkuchen entsteht beispielsweise, wenn die Belüftung während der Filtration abgestellt wird oder wenn der empfohlene Filtrationsdruck überschritten wird.

Scaling:
Als Scaling bezeichnet man Ausfällungen von anorganischen Wasserinhaltsstoffen auf und in der Membran.
Das Scaling kann beim MicroClear® Filter rückgängig gemacht werden. Scaling, welches in erster Linie durch härtebildende Inhaltsstoffe wie Calcium und Magnesium hervorgerufen wird, kann durch eine chemische Reinigung im sauren Milieu beseitigt werden.
Scaling tritt in der Regel bei der Ultrafiltration nur auf, wenn eine sehr hohe Wasserhärte vorliegt.

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3. Was ist eine Grundreinigung?

Eine Grundreinigung ist die Wiederherstellung des Zustandes "wie neu" durch eine festgelegte Reinigungsprozedur. Die Filter werden bei der Grundreinigung vollständig in drei hintereinander ablaufenden Schritten in verschiedene Reinigungslösungen getaucht. Üblicherweise ist die Reihenfolge:
• Natronlauge
• Natriumhypochlorit (100 bis 500 ppm aktives Chlor)
• Zitronensäure

In Einzelfällen werden auch andere Membranreiniger eingesetzt (bitte WWS kontaktieren).

Bei der Grundreinigung werden die Filter entweder aus dem Belebungsbecken herausgehoben (interne Anordnung) oder der Membrantank wird vollständig mit Reinigungslösung geflutet (externe Anordnung).
Bei kleinen, häuslichen Anlagen werden die MicroClear® Filter vor Ort gegen gereinigte Filter getauscht und im Werk grundgereinigt.

Wenn sich durch Betriebsstörungen ein Filterkuchen gebildet hat, ist vor der Grundreinigung eine mechanische Reinigung erforderlich.

Die in unseren MicroClear® Filtern verbaute Ultrafiltrationsmembran ist für eine mechanische Reinigung zugänglich. Dazu kann der Filter an der entgegengesetzten Seite der Permeatsammelwanne aufgefächert werden. Mit Hilfe eines möglichst flexiblen und weichen Gummispachtels oder eines einfachen Gummihandschuhs kann die Membran gesäubert werden. Sollte sich der Filterkuchen schwer erreichen lassen kann auch ein flexibler, weicher Gummischaber zur Reinigung verwendet werden. Anschließend die Membran mit Klarwasser abwaschen und eine Grundreinigung, wie oben beschrieben, durchführen.

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4. Durch welche Maßnahmen wird Fouling minimiert?

Luftreinigung
Während des Betriebs werden MicroClear® Filter durch die eingeschaltete Belüftung permanent gereinigt. Die eingesetzten Belüfter erzeugen eine definierte Blasengröße, die während ihres Aufstiegs durch den Filter auf der Membran Scherkräfte erzeugt. Diese Scherkräfte reißen Partikel von der Membranoberfläche und tragen den Partikel nach oben aus dem Filter heraus.

Entspannung
Durch Filtrationspausen kann der Effekt der durch die Luftblasen erzeugten Scherkräfte erhöht werden. Die unter Luftreinigung erläuterten Effekte werden dadurch unterstützt, dass die auf der Membranoberfläche sitzenden Partikel nicht mehr durch den im Filtrationsbetrieb bestehenden Saugdruck gehalten werden.
Die übliche Betriebsweise sind 9 Minuten filtrieren und 1 Minute Pause.

Rückspülung ohne Chemikalien
Regelmäßige Rückspülungen führen zu einem Reinigungseffekt bei gering verschmutzten Filtern. Wenn die Membran bereits durch Fouling oder Scaling verblockt ist, wird bei einer Rückspülung zumeist nur die verbliebene, nicht verblockte Membranfläche durchströmt. Eine Entfernung von Fouling oder Scaling ist mit einer reinen Permeatrückspülung nicht möglich. Um eine durch Scaling (Ablagerung von anorganischen Molekülen, z.B. Härtebildnern auf und in der Membran) hervorgerufene Verblockung der Membran zu beheben, kann mit Chemikalien angereichertes Permeat zurückgespült werden.

Wie groß ist der Durchsatz bei der Rückspülung?
Die Filter dürfen mit maximal 100 mbar rückgespült werden. Eine Rückspülung mit höheren Drücken kann die Funktion der Membran irreversibel schädigen. Der Durchsatz ist also für die Rückspülung nicht entscheidend, sondern der maximale Rückspüldruck.
Für regelmäßige Rückspülungen kann an den MBR Behältern ein CIP (Cleaning in place) Tank angebracht werden. Bitte beachten Sie, dass die maximale Höhendifferenz zwischen dem maximalen Wasserspiegel im CIP Tank und dem minimalen Wasserpegel des MBR niemals 700 mm überschreiten darf. So kann eine Überschreitung des maximalen Rückspüldrucks von 100 mbar vermieden werden.

Die Rückspülmengen sollten entsprechend den folgenden Tabellen dimensioniert werden.

Filtergehäuse Volumen (l)
MA03-8 6
MA03-12 9
MA03-16 12
MA03-20 15
 
Filtergehäuse Volumen (l)
MA03-40 30
MA03-60 45
MA03-80 60
MA03-100 75
 
Filtergehäuse Volumen (l)
MA04-12 9
MA04-18 13,5
MA04-24 18
MA04-30 22,5
 
Filtergehäuse Volumen (l)
MA04-60 45
MA04-90 67,5
MA04-120 90
MA04-150 112,5

Rückspülung mit Chemikalien
Im CIP Tank wird das für die Rückspülung zu verwendende Permeat gesammelt und ggf. mit Chemikalien angereichert.
Die einzusetzenden Chemikalien, Konzentrationen und Einwirkzeiten sind beim Hersteller zu erfragen. Auch bei der Rückspülung mit Chemikalien ist ein maximaler Rückspüldruck von 100 mbar zulässig. Bitte beachten Sie beim Umgang mit Chemikalien die Vorschriften im Bezug auf Arbeitsschutz.

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5. Bleibt die Luftreinigung während der Grundreinigung eingeschaltet?

Die Luftreinigung bleibt überwiegend ausgeschaltet, da es sonst zur Schaumbildung kommen kann. Eventuell kann die Belüftung unter Beachtung der Arbeitssicherheit für kurze Intervalle eingeschaltet werden, um eine bessere Durchmischung im Tank zu erzielen.

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6. Wie oft müssen die Filter grundgereinigt werden?

Die Grundreinigung der Filter sollte nach einem festgelegten Zeitplan erfolgen. Unter Berücksichtigung der Wasserparameter und des gewünschten Durchsatzes wird von Anfang an regelmäßig gereinigt. Auf diese Weise lässt sich die Leistungsfähigkeit der Anlage langfristig gewährleisten. Es ist nicht sinnvoll abzuwarten, bis sich die Leistung der Anlage einem Minimalwert angenähert hat.

Wenn die Permeabilität (l/m²hbar) unter einen Wert von 50 sinkt, ist eine chemische und ggf. mechanische Grundreinigung des Filters unumgänglich. Bei einem Auslegungsflux von 30 l/m²h für den MicroClear® Filter sind im Schnitt 2 chemische Reinigungen pro Jahr erforderlich. Ist die Anlage mit halbiertem Flux ausgelegt, verdoppelt sich der Zeitraum zwischen den Reinigungen. So kann also eine Anlage, die mit 15 l/m²h betrieben wird, durchaus mit einer chemischen Reinigung pro Jahr auskommen.

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7. Muss ein Filtergehäuse zur Grundreinigung aus dem MBR entnommen werden?

Sind die MBR Filtergehäuse in die biologische Stufe getaucht, ist eine Entnahme unumgänglich. Bei externer Anordnung des MBR’s können die Filter im MBR-Behälter behandelt werden.
Für die Entnahme der Filtergehäuse MA04 (dreistöckige Filteranordnung) aus einem Behälter ist eine schrittweise Entnahme über einen Zeitraum von ca. 10 Minuten sicherzustellen. So kann das Permeat, analog einer Rückspülung, langsam aus den Filtern entweichen. Siehe maximaler Rückspüldruck 100 mbar.

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8. Was kostet eine Wartung?

Die Kosten für die Wartung einer MicroClear® Anlage sind leicht abzuschätzen und überraschend niedrig. Da die Grundreinigung der Filter nur ein- bis zweimal pro Jahr mittels sehr geringer Konzentrationen von handelsüblichen Chemikalien erfolgt, ist der Aufwand beispielsweise für eine Anlage mit einem Durchsatz von 100 m³ pro Tag geringer als 100 Euro pro Jahr. Die Reinigung ist in der Regel innerhalb von einem Tag abgeschlossen.

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9. Wie groß ist der Auslegungsflux in Abhängigkeit vom Reinigungsintervall?
Sollte eine chemische Reinigung in Abhängigkeit vom Flux erfolgen?

Anhand der nachfolgenden Grafik kann ersehen werden, welchen Einfluss die Anzahl der chemischen Reinigungen auf den Flux hat.

Flux vs. Time

Eine gemäß Weise Water Systems GmbH Anweisungen ausgelegte Anlage erreicht nach Beendigung der Einfahrphase einen Durchsatz, der über einen langen Zeitraum konstant bleibt. Unterschreitet die Membran dann nach gewisser Betriebszeit eine Permeabilität von 50 l/m²hbar, ist eine chemische Reinigung erforderlich.

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10. Was passiert, wenn die Grundreinigung nicht erfolgreich war?

Wenn eine Grundreinigung mit nachfolgender chemischer Reinigung nicht zu einer vollständigen Wiederherstellung der ursprünglichen Permeabilität des Filters geführt hat, wird die Reinigung wiederholt.

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11. Was kann die Membran?

Die in MicroClear® MBR Filtern verbaute Ultrafiltrationsmembran hat eine mittlere Porenweite von ca. 0,05 µm. Bakterien, Pilze, Algen, Parasiten und Viren sind um ein Vielfaches größer und können daher die Membran nicht passieren. Untersuchungen unabhängiger Institute haben gezeigt, dass Bakterien vollständig zurückgehalten und Viren durch die Membran um 6 logarithmische Stufen reduziert werden.
Salze und kleine Moleküle passieren die Membran. Kolloide und Partikel werden sehr gut zurückgehalten.

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12. Kann mit MC der gelöste BSB und CSB reduziert werden?

Der MicroClear® Filter verhindert durch die Ultrafiltration die Passage von Partikeln, die analytisch als CSB oder BSB erfasst werden. Gelöste, als BSB oder CSB erfasste Fracht können von der Membran nicht zurückgehalten werden. Verfahrensprinzip der Membran-Bioreaktoren ist die Reduzierung der als CSB und BSB erfassten organischen Fracht durch biologische Abbauprozesse in stark aufkonzentrierten biologischen Prozessen. Gelöster CSB bzw. BSB sollte also im biologischen Prozess umgesetzt werden.

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13. Ist der Filter für salzhaltiges Wasser geeignet?

Grundsätzlich stellen gelöste Salze kein Problem für die Membran dar. Die Salze passieren die Membran ohne Probleme. Größere Konzentrationen an Salzen können jedoch die biologischen Prozesse im Reaktor beeinträchtigen. Eventuelle Einflüsse sollten mit dem Hersteller diskutiert werden.

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14. Wie hoch ist der Energieverbrauch? Energieverbrauch kWh/m³?

Der Energiebedarf ist stark abhängig von den eingesetzten Aggregaten. Zusätzlich beeinflussen die gewählten Wasserpegel und weitere Faktoren den Energiebedarf, so dass eine allgemeingültige Angabe schwerlich getroffen werden kann.
Je nach Effizienz und gewählten Aggregaten kann der Energiebedarf um 1 kWh/m³ Abwasser betragen.

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15. Welche Ersatzteile werden über 10 Jahre benötigt?

Die Filter können je nach Anwendung, Anlagendimensionierung und Wasser-inhaltsstoffen Lebenszyklen von bis zu 10 Jahren erreichen. Die eingesetzten Aggregate sind qualitativ hochwertig und entsprechen deutschem Industriestandard.

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16. Wie berechnet sich der Transmembrandruck (TMP)? Wo wird er gemessen?

Der Transmembrane Druck (TMP) wird am Permeatabzug unter Berücksichtigung der Höhendifferenz zwischen der Druckmessung und des Wasserspiegels im Membrantank erfasst. Da der Wassersäule im MBR entsprechend eine Permeatwassersäule in den Filtern und Leitungen gegenübersteht, ist der TMP ausschließlich abhängig vom eingebrachten Unterdruck durch den Permeatabzug und nicht davon, ob der Filter höher oder tiefer im Membrantank hängt.

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17. Wie werden Leckagen detektiert? Ist dies durch Online Messung möglich?

Eine Online Messung zur Integritätsprüfung der Membran ist nur sehr aufwendig mit Partikelzählern möglich. Eventuell messbare Trübungen auf der Reinwasserseite setzen eine entsprechend große Schädigung der Membran voraus. Kleinste Schädigungen der Membran können also kostengünstig nur über einen mikrobiologischen Test nachgewiesen werden. Beispielsweise durch den Nachweis pathogener Indikatorkeime auf der Reinwasserseite.

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18. Können Membranmodule direkt aneinander plaziert werden?

Die Filtergehäuse müssen im MBR von mindestens 500 mm frei durchströmbarem Reaktorbehälterraum umgeben sein. Nur so kann die Ausbildung der erforderlichen Walzenströmung im Reaktor gewährleistet werden.

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19. Wieviel Überstand ist mindestens notwendig?

Die Filter sollten immer mit mindestens 200 mm Wassersäule überlagert sein. Eine Austrocknung wird so garantiert vermieden und die Ausbildung der Walzenströmung, die den Partikelaustrag aus dem Filter garantiert, kann gewährleistet werden.

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20. Können die Membranen in 6 m tiefen Becken eingebaut werden?

Die Beckentiefe hat keinen Einfluss auf den TMP (Transmembrandruck), beeinflusst allerdings den Energieaufwand für die Belüftung der MBR Filter. Für eventuelle Entnahmen des Filters zur Reinigung sollten entsprechende Vorrichtungen angebracht werden.

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21. Wieso erreichen MC Filter einen höheren Durchsatz als Wettbewerbsprodukte?

Der MicroClear® Filter wurde mit dem Ziel entwickelt, einen Druckverlust innerhalb des Filters weitestgehend zu vermeiden und entstehende Druckverluste zu vergleichmäßigen. Einen großen Unterschied im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten erreicht der MC Filter durch die zahlreichen Permeatauslässe an der Stirnseite des Filters. Zusätzlich verzichtet Weise Water Systems auf die Verwendung von zusätzlichen Stofflagen innerhalb des Filters. Durch diese Maßnahmen und die Beschaffenheit der Filterplatte wird die gesamte Filterfläche genutzt und eine Entgasung des gesamten Filters ist gewährleistet. Der minimierte Druckverlust durch das Plattendesign macht den Unterschied.

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22. In welchen industriellen Anwendungen kann das MC Filtersystem eingesetzt werden?

Grundsätzlich kann der MC Filter in allen biologischen, industriellen Prozesswasserreinigungen eingesetzt werden, in denen leicht abbaubare Frachten eliminiert werden sollen. Aber auch bei schwer abbaubaren Verunreinigungen wie beispielsweise Deponiesickerwasserreinigungen hat sich der MC Filter bewährt. Die Anwendungsgebiete sind mannigfaltig und noch sind nicht alle Anwendungsmöglichkeiten bekannt. Überraschen Sie uns mit Ihren Ideen!

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23. Welche Ausrüstung außer dem Filter bietet die WWS GmbH?

Wir bieten Ihnen für Anlagen im Kleinkläranlagenbereich und für Grauwasserreinigungsanlagen die komplette Plug and Play Lösung. Für größere Projekte bieten wir Ihnen neben unseren Filtern gern eine vielfach kombinierbare und flexibel einsetzbare Auswahl an Filtergehäusen. Dies beinhaltet in der Regel auch die zugehörigen Belüfter. Bei kompakten oder Containeranlagen können wir Ihnen unser gesamtes Know How aus mehr als 10 Jahren MBR Anlagenbau und Betrieb durch die Lieferung einer Steuerung für Ihre Anlage liefern.

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24. Welche Garantien gibt WWS-GmbH?

Bei einer Auslegung der gesamten Vorbehandlung sowie der MBR Anlage gemäß unseren Vorgaben, sowie bei Wahl unseres Online supports und Einsatzes unserer Steuerung, gewähren wir Garantien über die marktüblichen Zeiträume hinaus.

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25. Für welche Zwecke kann das behandelte Wasser eingesetzt werden?

Die mittels MC Technologie behandelten Grau- und Abwässer werden weltweit bereits vielfach für Toilettenspülungen, Grünflächenbewässerung, Fahrzeugwäsche und als allgemeines Brauchwasser eingesetzt. Die durch MC Technologie behandelten Grau- und Abwässer zeichnen sich durch Badewasserqualität aus und bieten weitere Vorteile. So sind Geruchsbildung und Einfärbungen in Installationen oder Keramiken durch den nahezu nicht nachweisbaren Nährstoffgehalt so gut wie ausgeschlossen. Auch eine Nachverkeimung wird durch die Qualität des behandelten Wassers vermieden.

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26. Wie funktioniert gravity flow?

Durch das Prinzip kommunizierender Röhren wird eine Höhendifferenz nutzbar gemacht. Dazu wird mit einer entsprechenden Verrohrung die am MBR unterhalb des Wasserspiegels austritt eine Wassersäule erzeugt, die den entsprechenden Unterdruck für den Abzug des Permeats generiert. Auf diese Weise kann der Filtrationsdruck auf einfachste Art erzeugt werden, ohne Wartungs- und Energieaufwand.

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27. Wie wird die Permeatpumpe gesteuert?

Der Permeatabzug wird druckgesteuert gefahren. Durch den Einsatz von Permeatpumpen wird ein gleichmäßiger Filtrationsdruck auf die Membran gebracht. Je nach Zustand der Membran liefert der Filter einen entsprechenden Durchsatz. Die Leistungsfähigkeit ist somit einfach nachvollziehbar und eventuell notwendige Reinigungsarbeiten lassen sich zeitlich planen.
Eine eventuelle Verblockung wird durch sinkende Leistungsfähigkeit registriert und an den Anlagenbetreiber gemeldet. Das Erhöhen des Filtrationsdrucks über ein bestimmtes Maß hinaus würde die Ursache der Verblockung verstärken und die Problematik eher verschärfen.

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28. Wie kann man Permeatabzug und Rückspülung kombinieren?

Das Permeat kann durch einen Rückspülbehälter (CIP Cleaning in place) geführt werden. Ist der maximale Pegelstand dieses CIP Behälters 700 mm oberhalb des minimal möglichen MBR Wasserpegels angeordnet, so kann eine Rückspülung per Gravitation erfolgen. Optional kann während der Rückspülung eine Chemikalie zudosiert werden.

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Weise Water Systems GmbH

Steinbruchstraße 6b
D-35428 Langgöns/Germany

Tel.: +49 (0) 6447 88605-0
Fax: +49 (0) 6447 88605-10

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