Membraner er i ferd med å endre hvordan avløpsrensing foregår, først og fremst som et alternativ til sedimentasjonstanker – det vil si for separering av slam og renset avløpsvann, men også for å gjøre de fleste typer prosesser mer kompakte og effektive. De første større anlegg daterer tilbake til starten på 2000-tallet, heriblandt anlegget Nordkanal i Tyskland, som blev satt i drift i 2004.
– Et membranbasert anlegg har mye mindre fotavtrykk enn tradisjonelle bassenger, man har mindre behov for volum. I et biologisk filter kan man tillate dobbelt så høy konsentrasjon av biomassen (så man trenger færre tanker til biostadiet) og fordi selve membranene tar opp mindre plass enn sedimentasjonstanker – faktisk er membranene vanligvis installert direkte i biotrinnet. Denne konfigurasjonen kalles “nedsenket” og er den mest brukte løsningen i dag, sier Thomas Bugge hos Suez, som har både installert og drevet mer enn 100 membranbaserte renseanlegg rundt om i verden.
Den siste utviklingen er MABR hvor membranene, i stedet for å brukes til separasjon, brukes som medium for vekst av biofilm, hvor biofilmen ligger på membranoverflaten og oksygen tilføres via membranen. Dette er en ekstremt energieffektiv form for avløpsrensing da alt tilsatt oksygen omdannes direkte til biofilmen, hvor all nitrogenfjerning finner sted. Det vanlige er forøvrig at membranene står permanent senket direkte ned i de biologiske prosesstankene hvor den biologiske omdannelsen av nitrogen og karbon skjer samtidig.
– Man får bedre kvalitet på det rensede vannet, inkludert bl.a. som utgangspunkt er kvaliteten etter separasjonsmembraner god nok til å oppfylle kravene til badevannskvalitet. Man oppnår betydelig bedre fjerning av suspendert materiale og partikkelformig fosfor oppnås. I forhold til fremtidige krav til reduksjon av mikroforurensing er membraner den beste tilgjengelige teknologien for å fjerne mikroplast, og membraner er også optimal forbehandling for f.eks ozonering og aktive kullfiltre, som er den beste tilgjengelige teknologien for å fjerne organisk mikroforurensning, forklarer Bugge.
Over tid bygger det seg opp en biofilm på membranoverflaten (begroing) som kan bidra til å tette membranene, og det finnes derfor ulike vaskerutiner med faste sykluser for å fjerne denne biofilmen fra membranene – dette er hhv. backwash (hydraulisk vask), vedlikeholdsrengjøring (kjemisk rengjøring med en lav dose syre og base), og vedlikeholdsrengjøring (kjemisk rengjøring over lengre tid med høyere dose syre og base). De to førstnevnte er helautomatiserte med faste intervaller under drift, mens vedlikeholdsrengjøring vanligvis foregår en gang i året og krever manuell innsats.
Suez er en global entreprenør innen vannrensing og benytter seg av membraner fra forskjellige leverandører og dermed også både i form af hollow-fiber, flat sheet eller tubular membraner avhengig av applikasjonen.
Når det gjelder de tekniske egenskapene til membraner snakker man ofte om cut-off, her i forhold til å bestemme porestørrelsen på membranene, som er avgjørende i forhold til kvaliteten på renset avløpsvann som kan oppnås. Lavere porestørrelse gir bedre kvalitet men har også høyere driftskostnader da membranen har høyere trykktap.
– Membraner er i ferd med å finne nye anvendelser innen vannbehandling og stadig flere benytter seg av denne teknologien. I tillegg kan membraner også benyttes i forbindelse med gjenbruk av det rensede avløpsvannet, dette kan kreve ekstra membranrensetrinn enten med nanofiltrering eller omvendt osmose (RO) avhengig av kvalitetskravene, forklarer Thomas Bugge hos Suez.
