Neue Ansätze gegen verschmutzte Membranen in der Trinkwasserversorgung
Die Nutzung von Membranfiltration zur Behandlung von Trinkwasser hat in den letzten Jahren zugenommen. Dennoch kann es an den Membranen durch biologisch entstandenes Material zur Verstopfung ("Fouling") kommen, was die Unterdrückung von Bakterienwachstum in der Membranfiltration notwendig macht. Das EU-geförderte Projekt WATERULTRAFILTRATION (Novel approaches for enhancing the treatment of drinking water by ultrafiltration and evaluating the mechanisms at nano-scale) etablierte ein Austauschstipendium. Die EU-Partner nahmen einen chinesischen Experten für zwei Jahre auf. Das Team untersuchte und verbesserte die Leistung von Ultrafiltrationsmembranen für die Trinkwasserversorgung, indem es sich auf die bakterielle Minimierung und physikalische Trennung von der Membranoberfläche und der entsprechenden Zellprodukte konzentrierte. Frühe Untersuchungen befassten sich mit den Ursachen und der Behandlung von Fouling. Im Einzelnen ging es um die chemische Vorbehandlung mit Eisenverbindungen, die Verwendung einer Sandschicht und die blockierende Rolle der Schlammkristallisation. Nachfolgende Arbeiten untersuchten die optimale Verwendung von Ozon in einem untergetauchten Membrantank, die kombinierte Verwendung von Ozon mit einer Mangan-Dioxid-Beschichtung und magnetisches Ionenaustauschmaterial, ebenfalls in Verbindung mit Ozonbehandlung. Schließlich befasste sich das Team mit UV-Bestrahlung. Die meisten der untersuchten Techniken reduzierten Bakterienwachstum sowie damit in Verbindung stehende lösliche organische Stoffe und führten dadurch zu weniger Fouling. Die Verwendung von Ozon in Kombination mit der Mangan-Dioxid-Beschichtung erwies sich als besonders wirkungsvoll. Die Technologie könnte Anwendung in der Full-Scale-Behandlung von verschmutztem Wasser finden. Die Forschung ergab 11 veröffentlichte wissenschaftliche Arbeiten, 6 weitere wurden entweder eingereicht oder sind in Vorbereitung. Außerdem hielten die Teammitglieder auf mehreren Konferenzen Präsentationen und tauschten Wissen über Besuche in anderen Institutionen und durch interne Seminare aus. Die neuen Ansätze des Projekts zur Prävention von Biofouling von Ultrafiltrationsmembranen könnten zu effektiveren und zuverlässigeren Wasseraufbereitungsanlagen für die Trinkwasserversorgung führen.
Schlüsselbegriffe
Membran, Fouling, Ultrafiltration, Ozon, Mangan-Dioxid, Trinkwasser, Bakterienwachstum
