DE4325335A1 - Fluidbehandlungsverfahren durch Anwendung von dynamischer Mikrofiltration und Ultrafiltration - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fluidbehandlungsverfahren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein verbessertes Verfahren zum Behandeln von Abwasser; insbesondere Grauwasser; um gereinigtes Wasser zurückzugewinnen und Abflüsse zu reduzieren durch dynamische Mikrofiltration und Ultrafiltration, und auf eine Vorrichtung zum Ausführen einer solchen Abwasserbehandlung.

Die Behandlung von Abwasser zum Reduzieren von Abflüssen und zum Rezyklieren von brauchbarem Wasser ist von allergrößter Wichtigkeit im Hinblick auf die gesamten Anstrengungen, Verschmutzung zu reduzieren und Wasser einzusparen. Ein besonderes Gebiet von Bedeutung ist das Handhaben von Grauwasser an Bord von Schiffen und Booten. Grau­ wasser wird definiert als die kombinierten Abflußabwasser von Schiffs­ kombüsen, Spülküchen, Geschirrspülmaschinen, Wäschereien, Duschen, Ausgußbecken und Waschbecken (einschließlich Bodengullies in Arbeits­ bereichen wie z. B. Werkhallen und medizinischen Bereichen). Die Ver­ schmutzungen sind typischerweise Lebensmittelpartikel von bis zu be­ trächtlichen Abmessungen (z. B. Lebensmittelstücke), tierische Fette, pflanzliche Öle, Seifen, Waschmittel, Körperöle, menschliche Haare, metallische Teilchen von den Spülküchen und Werkhallen, Lösungsmittel und kleinere Bekleidungsartikel (z. B. Socken), die sich in ihrem Weg durch das Wäschereisystem hindurchgeschlängelt haben. Grauwasser wird gewöhnlich unterschieden sowohl von Schwarzwasser, das eine Ansamm­ lung von Körperabfällen und Papiermaterialien aus Schiffsflüssigkeitsbehältern auf Salzwasserbasis ist, als auch von Bilgenwasser, das eine An­ sammlung von allen anderen Schiffsabwässern auf Salzwasserbasis ist und das chemische Lösungsmittel und ähnliches enthalten kann.

Obwohl Grauwasser bezüglich seiner Erzeugungsrate sowie seiner Konzen­ tration und dem Typ der Verschmutzungen veränderlich ist, wird es bei einer Durchschnittsrate von etwa 15 bis 20 Gallonen pro Mann und Tag an Bord von Schiffen erzeugt. Somit kann z. B. die Grauwassererzeugung von der Größenordnung von 4000 Gallonen/Tag für eine Fregatte mit einer Besatzung von 200, bis zu 120 000 Gallonen/Tag für einen Flug­ zeugträger mit einer Besatzung von 6000 sein. Durchschnittliche Volu­ menströme von Grauwasser an Bord solcher Schiffe kann reichen von etwa 2,8 Gallonen/Minute bis etwa 83,3 Gallonen/Minute bei Spitzenvo­ lumenströmen, die von etwa 8,4 Gallonen/Minute bis etwa 250 Gallo­ nen/Minute reichen.

Konventionelle Koaleszenz- und Zentrifugalseperatoren sind nicht ge­ eignet, um Grauwasser zu behandeln und zu reinigen, da z. B. die Visko­ sitäten und die Oberflächenspannungen von Seifen und Wasser zu dicht beieinander sind, um eine befriedigende Trennung zu erlauben. Viele Schiffe entsorgen bzw. lassen Grauwasser ohne Behandlung direkt in die Fahrwasser einschließlich in Seen und Gewässer in der Nähe der Küste ab. Einige Schiffe sind mit Konzentrations-, Rückhalte- und Übertragungs­ tanks zum Zweck des Speicherns von Grauwasser ausgerüstet, bis es in ein Abwasserbeseitigungssystem an Land gepumpt werden kann. Diese Schiffe nutzen die Konzentrations-, Rückhalte- und Übertragungstanks in einem Versuch, Grauwasserentsorgungen in Seen und Gewässer in der Nähe der Küste zu vermeiden, lassen Grauwasser jedoch routinemäßig in die hohe See ab oder; wenn die Tanks bis zu ihrer Kapazität gefüllt sind, in andere Fahrwasser. In jenen zunehmend größeren Gebieten, wo eine Grauwasserentsorgung verboten ist, werden teure und aufwendige Einrichtungen wie z. B. das Entladen von gespeichertem Grauwasser auf Tanker genutzt oder aber die Verbote werden einfach ignoriert.

Es verbleibt daher ein Bedarf nach einer effektiven und ökonomischen Einrichtung, um einen Abwasserabfluß zu reduzieren, insbesondere von Grauwasserentsorgungen von Schiffen. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine solche Behandlungseinrichtung bereitzustellen. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Abwasserverschmutzungsstoffe zu konzentrieren, um sie einer Lagerung und Entsorgung zugänglich zu machen, während ein Liefern von aus dem Abwasser zurückgewonnenen gereinigten Wassers ermöglicht wird. Es ist auch ein Ziel der vorliegen­ den Erfindung, eine Einrichtung zum Behandeln von Abwasser; insbeson­ dere von Grauwasser bereitzustellen, um so brauchbares Wasser zurück­ zuführen und dabei Wasser zu sparen.

Diese und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie die zusätzlichen erfindungsgemäßen Merkmale werden aus der Beschrei­ bung der hier bereitgestellten Erfindung deutlich.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren des Behandelns von Abwasser; das aufweist: Leiten von Abwasser in eine dynamische Mikro­ filtrationsanordnung, um einen ersten Konzentratstrom und einen Filtrat­ strom zu bilden, und dann Leiten des resultierenden Filtratstromes in seine Ultrafiltrationsanordnung, um einen zweiten Konzentratstrom und einen gereinigten Wasserstrom zu bilden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Ausführen solch eines Abwasserbehandlungsverfahrens.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegen­ den Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnungsseite.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines bevorzugten Systems zum Behandeln von Grauwasser an Bord von Schiffen gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die vorliegende Erfindung ist auf der Erkenntnis gegründet, daß Ab­ wasser behandelt werden kann um Verschmutzungsstoffe in dem Ab­ wasser zu konzentrieren und einen gereinigten Wasserstrom bereitzustel­ len, in dem das Abwasser in eine dynamische Mikrofiltrationsanordnung geleitet wird, um einen ersten Konzentratstrom und einen Filtratstrom zu bilden, und dann der Filtratstrom in eine Ultrafiltrationsanordnung geleitet wird, um einen zweiten Konzentratstrom und einen gereinigten Wasserstrom zu bilden. Der gereinigte Wasserstrom kann dann weiterbe­ handelt werden, rezykliert werden und/oder je nach Bedarf entsorgt werden. Der erste und der zweite Konzentratstrom können weiter ver­ arbeitet werden oder für eine zweckmäßige Entsorgung zurückgehalten werden.

Während die vorliegende Erfindung besonders gut geeignet ist für die Behandlung von Grauwasser; kann das vorliegende erfinderische Behand­ lungsverfahren verwendet werden, um andere Arten von Abwasser zu behandeln. Andere geeignete Anwendungen der vorliegenden Erfindung schließen die Behandlung von Abwasser aus Lebensmittelverarbeitungs­ anlagen wie z. B. Brauereien, Bäckereien, Verarbeitungsanlagen für Kar­ toffelstärke und Geflügelverarbeitungsanlagen, Wäschereien, Textilanlagen u. a. ein. Die vorliegende Erfindung ist hier nachfolgend beschrieben im Zusammenhang mit der Behandlung von Grauwasser an Bord von Schiffen, obwohl es klar ist, daß es innerhalb der Fähigkeit eines Durch­ schnittsfachmannes liegt, die vorliegende Erfindung in anderen Zusam­ menhängen anzuwenden.

Die Funktion der vorliegenden Erfindung ist wie bei der Anwendung auf die Behandlung von an Bord von Schiffen erzeugtem Grauwasser; die Menge und/oder Konzentrationen verschiedener Verschmutzungsstoffe auf Niveaus unterhalb der Standards zu reduzieren, die für aufnehmende Gewässer; d. h. jene natürlichen Gewässer; in die das Grauwasser von einem Schiff abgelassen werden kann, aufgestellt wurden. Die typischen Charakteristika von Grauwasser und aufnehmendem Wasser sind nachfol­ gend aufgeführt.

Die Feststoffe gesamt (total solids, TS) stellen die Summe der suspen­ dierten Feststoffe gesamt (total suspended solids, TSS) und die gelösten Feststoffe gesamt dar. Die Feststoffe gesamt sind der Rest, der nach Verdampfung übrig bleibt. Der biochemische Sauerstoffbedarf (biochemi­ cal oxygen demand, BOD) stellt die Menge gelösten Sauerstoffs dar, die während der Stabilisierung der zersetzbaren organischen Materie durch aerobe biochemische Wirkung in dem Wasser erforderlich ist. Der chemi­ sche Sauerstoffbedarf (chemical oxygen demand, COD) ist ein Maß der Menge oxidierbarer im Wasser vorhandener Komponenten.

Die Behandlung von Grauwasser gemäß der vorliegenden Erfindung involviert die schrittweise Trennung von kleineren Partikeln aus dem Grauwasserstrom. Während die dynamische Mikrofiltrationsanordnung und die Ultrafiltrationsanordnung in Tandem-Anordnung effektiv suspendierte Partikel aus dem Grauwasser entfernen, wird es gewöhnlich wünschens­ wert sein, das Grauwasser vor einer dynamischen Mikrofiltration vor­ zubehandeln und den Abfluß nach einer Ultrafiltration nachzubehandeln. Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet derartige Vor- und Nachbehandlungen.

Die vorliegende Erfindung behandelt vorzugsweise Grauwasser so, daß das behandelte Grauwasser weniger als etwa 30 bis 11 600 mg/l Fest­ stoffe gesamt, weniger als etwa 30 mg/l suspendierte Feststoffe gesamt, weniger als etwa 30 mg/l BOD, weniger als etwa 90 mg/l COD, weniger als etwa 15 mg/l Öle und Fette, weniger als etwa 14 coliforme Fäkalien­ keime/100 ml, weniger als etwa 0,0002 mg/l Restchlor und mehr als etwa 5 mg/l gelösten Sauerstoff hat. Das behandelte Grauwasser hat vorzugsweise auch einen pH-Wert von 6,5 bis etwa 8,5.

Die vorliegende Erfindung kann am besten verstanden werden unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung, wo eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ausführen der Behandlung von an Bord von Schiffen erzeugtem Grauwasser gezeigt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird Grauwasser von den verschiedenen Quellen an Bord eines Schiffes in den Einlaß 10 eines Rückhaltetanks 11 gerich­ tet. Der Rückhaltetank 11 ist dimensioniert, um ein Volumen zu sam­ meln und zurückzuhalten, das äquivalent einem Spitzenvolumenstrom während einer zweckmäßigen Zeitperiode ist, z. B. von etwa einer Stunde bis mehreren Stunden, um sicherzustellen, daß das Behandlungssystem nicht während Zeiten exzessiver Grauwassererzeugung überfordert ist (obwohl das Volumen des Rückhaltetanks kleiner oder größer sein kann, abhängig von der spezifischen Grauwassererzeugung und der Behandlungs­ systemkapazität). Der Rückhaltetankauslaß 12 ist eine kurze Entfernung, z. B. mehrere cm, über dem Boden des Rückhaltetanks 11 angeordnet, damit vom Grauwasser mitgeschleppten Stücken hoher Dichte ermöglicht wird, sich an dem Boden des Rückhaltetanks 11 abzusetzen. Der Boden des Rückhaltetanks 11 hat eine abnehmbare Zugangsabdeckung, um ein gelegentliches periodisches Entfernen der Verschmutzungsstoffe hoher Dichte zu erleichtern. Der Rückhaltetank 11 stellt auch einen gewissen Ausgleich für das einlaufende Grauwasser dar. Das Volumen und die Verschmutzungsstoffkonzentration des Grauwassers werden über den Tag variieren, und deshalb wird ein nachfolgendes Verarbeiten gleichbleiben­ dere Ergebnisse produzieren, da die Variationen im Volumenstrom und in den Konzentrationen herausgemittelt oder ausgeglichen werden durch den Rückhaltetank. Ein derartiger Ausgleich wird einen besonderen Effekt auf ein mögliches Auswandern der Werte für BOD, pH und anderen Parametern in dem Auslaß haben.

Der Auslaß 12 des Rückhaltetanks 11 ist über einen Fluidstromweg 13 mit einer Mazerierpumpe 14 verbunden. Die Mazerierpumpe 14 zieht Grauwasser aus dem Rückhaltetank 11, reduziert Feststoffmaterialien zu kleineren Partikeln und liefert den Druck, um das Grauwasser durch den Rest des Behandlungssystems zu drücken. Die Mazerierpumpe 14 kann außerhalb des Rückhaltetanks 11 (wie gezeigt) oder innerhalb des Rück­ haltetanks 11 (nicht gezeigt) angeordnet sein. Die Mazerierpumpe 14 ist mit einem einstückigen Einlaßrechen bzw. -schirm ausgestattet. Dieser Pumpeneinlaß ist in den Rückhaltetank hineingesetzt, damit die Schmutz­ teile, die sich an dem Rechen gesammelt haben, wie erforderlich zurück­ gewaschen bzw. rückgespült werden können in den Boden des Rückhalte­ tanks 11 für eine nachfolgende Entfernung. Der Einlaßrechen ist vorzugs­ weise dimensioniert, um die Frequenz eines Auswaschens zu reduzieren, während alle Festteilchen genügender Größe entfernt werden, die ande­ rerseits die Mazerierpumpe überfordern würden.

Die Mazerierpumpe 14 ist durch einen Fluidstromweg 15 mit einem Duplex-Sieb 16 verbunden. Das Duplex-Sieb 16 entfernt größere Partikel, z. B. jene, die größer als etwa 90 µm bis etwa 500 µm im Durchmesser sind, vorzugsweise jene, die größer als etwa 84 µm im Durchmesser sind, aus dem Grauwasser; das die Mazerierpumpe 14 verläßt, um so die stromabwärtige, dynamische Mikrofiltrationsanordnung 22 zu schützen. Das Duplex-Sieb ist vorzugsweise dimensioniert, um die Frequenz eines Ver­ stopfens zu reduzieren, während soviel wie möglich Festteilchenmaterial, insbesondere Festteilchenmaterial entfernt wird, das den zufriedenstellen­ den Betrieb der dynamischen Mikrofiltrationsanordnung unterbrechen würde. Um einen kontinuierlichen Betrieb zu erlauben, ist ein Duplex- Schaltsieb derart verwendet, daß, wenn ein Sieb verstopft wird, es off-line genommen wird, und der Strom zu dem zweiten Sieb geschaltet wird. Das off-line-Sieb wird mit einem relativ kleinen Volumen gesiebten Grauwassers rückgespült, um das Sieb für einen späteren Gebrauch zu reinigen. Dieser Abfluß wird durch einen Fluidstromweg 17 zu einem Konzentrattank 18 für eine spätere Entsorgung geleitet. Das Rückspülen kann durch jegliche geeignete Einrichtung, z. B. automatisch durch die Verwendung von entweder sauberen Wassers oder einer Luftimpulsein­ richtung verwirklicht werden, wodurch ein Bedienereingriff in diesem Prozeß eliminiert wird.

Das gesiebte Wasser von dem Duplex-Sieb 16 wird durch den Fluid­ stromweg 19 zu einem Punkt geleitet, wo Chemikalien in das Grauwasser durch Chemikalien-Zuführsysteme 20 zugeführt werden können. Vorzugs­ weise sind zwei Chemikalien-Zuführsysteme 20 im Einsatz. Das erste Chemikalien-Zuführsystem ist für eine Säurezufuhr; um das Grauwasser zu neutralisieren, und das zweite Chemikalien-Zuführsystem ist zum Ein­ spritzen eines Koagulanzmittels in das Grauwasser; um die Trenngüte der dynamischen Mikrofiltrationsanordnung 22 zu verbessern. Jedes Chemika­ lien-Zuführsystem weist eine Kolbenpumpe und eine elektronische Steue­ rungsvorrichtung auf. Stromabwärts installierte Sensoren senden Signale an die elektronische Steuerungsvorrichtung, um die Rate der Chemikalien- Zufuhr automatisch zu regulieren. Die Chemikalien-Zuführpumpen können direkt mit den Speicherbehältern oder Glasballons, die Säure und ein Koagulanzmittel enthalten, über jegliche geeignete Einrichtung, z. B. durch flexible Saugschläuche verbunden sein.

Nach dem Punkt, bei dem die Chemikalien-Zuführsysteme 20 geeignete Chemikalien in den Fluidstromweg 19 einspritzen können, wird das Grauwasser durch einen Fluidstromweg 21 zu der dynamischen Mikrofil­ trationsanordnung 22 geleitet. Die dynamische Mikrofiltrationsanordnung 22 ist ausgelegt, um jene Partikel aus dem Grauwasser zu konzentrieren und zu entfernen, die eine nachfolgende Ultrafiltration negativ beein­ flussen können. Die dynamische Mikrofiltrationsbaugruppe entfernt vorzugsweise jene Partikel mit einem effektiven Durchmesser über etwa 1 µm, um eine Partikelgrößenverteilung von sehr kleinem Massen-Medi­ andurchmesser; wenngleich bei hohen Partikelkonzentrationen, zu der stromabwärtigen Ultrafiltrationsanordnung 25 zu liefern.

Bei einem solchen Niveau einer Mikrofiltration in einem effizienten und praktischen Grauwasserbehandlungssystem an Bord eines Schiffes ist gefunden worden, daß eine effektive Filtration nur durch die Verwendung von dynamischer Mikrofiltration verwirklicht werden kann. Speziell die effektiven Porengrößen der Filtermedien sind so klein, und die effektive Fläche der Filtermedien ist so begrenzt, daß sowohl ein Verstopfen der Filtermedienporen als auch die Bildung von Kuchenschichten neben der Oberfläche der Filtermedien sich selbst als Probleme bei der Verwen­ dung von Filterelementen des gewöhnlichen Barrieretyps darstellen.

Für eine Grauwasserbehandlung ist eine einmalige Barrierefiltration nicht so zufriedenstellend wie eine dynamische Mikrofiltration, weil die Volu­ men und die Konzentrationen der Verschmutzungsstoffe für die effektive Verwendung von Einmal-Filtern zu hoch sind, ein effektives Rückspülsy­ stem würde unverhältnismäßig groß sein, und ein Vorbeschichten (was gebraucht wird, um kompressible oder klebrige Verschmutzungsstoffe von dem Filtermedium fernzuhalten) erfordert das Einführen von zusätzlichen Chemikalien, die schließlich mit dem konzentrierten Abfall entsorgt wer­ den müssen. In ähnlicher Weise ist Kreuzstrom-Filtration nicht so zu­ friedenstellend wie dynamische Mikrofiltration, weil die Kreuzstrom-Ge­ schwindigkeit viel größer ist als die Permeationsgeschwindigkeit, und das Filtermedium ist deshalb einem fortschreitenden Fouling ausgesetzt, das typischerweise von dem Einlaßende voranschreitet.

Dynamische Mikrofiltration ist eine Erweiterung des Kreuzstrom-Filtra­ tionskonzeptes. Das Betriebsprinzip ist, ein Filtermedium frei von Ver­ stopfen oder Fouling zu halten, und zwar durch Abstoßen von Feststoff­ materie von dem Filterelement und durch Unterbrechen der Bildung von Kuchenschichten neben dem Filtermedium. Diese Ergebnisse werden verwirklicht durch Bewegen des Filtermediums, und zwar schnell genug relativ zu dem Fluidstrom, um hohe Scherraten sowie hohe Auftriebs­ kräfte an den Artikeln zu produzieren. Somit ist die Scherwirkung an der Fluidfiltermedium-Grenzschicht nahezu unabhängig von jeglicher Kreuz­ strom-Fluidgeschwindigkeit.

Dynamische Mikrofiltration bietet eine Anzahl von Vorteilen in der Leistungsfähigkeit im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung. Sehr hohe Scherraten können in der dynamischen Mikrofiltrationsanord­ nung 22 produziert werden, um so einen vergrößerten Auftrieb zu lie­ fern, um kleine Partikel zurückzustoßen und/oder um hohe Permeatvo­ lumenströme zu erlauben. Vergrößerungen in der Permeatstromrate sind als nahezu linear mit einer vergrößerten Scherrate in einigen Systemen beobachtet worden. Das bedeutet, daß die benötigte Filterfläche drama­ tisch im Vergleich zu anderen Filtrationseinrichtungen reduziert werden kann. Da eine Scherwirkung gleichzeitig über das System geliefert werden kann, können gleichmäßig hohe Strömungsraten erzielt werden und über das System so beibehalten werden, daß ein progressives Fouling elimi­ niert wird und ausgedehnte Filtrationszeiten realisiert werden können. Darüber hinaus können hohe Konzentrationen von agglomerierten Fest­ stoffteilchen zur Entfernung aus dem behandelten Fluid erzielt werden, indem dynamische Mikrofiltration angewendet wird.

Die dynamische Mikrofiltrationsanordnung 22 hat die Fähigkeit, einen breiten Bereich von Verschmutzungsstoffen handzuhaben, um eine be­ trächtlich hohe Konzentration zurückgehaltener Feststoffe zu erzielen, um kontinuierlich über ausgedehnte Perioden ohne die Notwendigkeit für Filterhilfen und/oder Rückspülen betrieben werden und um eine gleich­ mäßig hohe Filterleistungsfähigkeit zu erzielen, um die Gesamtsystem­ größe zu minimieren. Die dynamische Mikrofiltrationsanordnung 22 kann irgendeine geeignete Konfiguration haben und wird typischerweise ein Gehäuse aufweisen, das eine Filtereinheit enthält, die ein oder mehrere Filterelemente aufweist, und eine Dreheinheit, die ein oder mehrere Teile aufweist. Die Filterelemente der Filtereinheit und die Teile der Dreheinheit können irgendeine Konfiguration aus einer Vielzahl von geeigneten Konfigurationen haben. Die bevorzugte dynamische Mikrofil­ trationsanordnung 22 weist eine Anordnung von koaxialen, übereinander gestapelten Drehscheiben innerhalb eines Gehäuses von sich überlappen­ den Filterscheiben auf, wobei die übereinander gestapelten Scheiben und die Filterscheiben sich relativ zueinander drehen können. Während die Drehscheiben sich drehen, wird das Grauwasser in das Gehäuse hinein durch einen geeigneten Einlaß gepumpt, und das Grauwasser wird durch die Spalte zwischen den Drehscheiben und den Filterscheiben gepumpt. Ein Teil des Grauwassers, d. h. das Permeat oder Filtrat gelangt durch die Filterscheiben und verläßt die dynamische Mikrofiltrationsanordnung 22 zur weiteren Verarbeitung, während der Rest des Grauwassers, zum Beispiel das Konzentrat und das Retentat, letztlich zu dem Konzentrat­ tank 18 oder einem anderen Konzentrattank zu einer letztendlichen Entsorgung geleitet.

Die relative Drehung der Drehscheibe bezüglich der Filterscheiben verursacht, daß das Grauwasser in den Spalten zwischen den Drehschei­ ben und den Filterscheiben die Oberfläche der Filterscheiben reinigt. Es wird somit verhindert, daß Schmutzteile sich an der Oberfläche der Filterscheiben akkumulieren, und Fouling oder Zusetzen der Filterschei­ ben wird minimiert, wodurch die nutzbare Lebensdauer der Filterscheiben erweitert wird.

Während jegliche geeignete Filtermedien verwendet werden können werden die Filtermedien vorzugsweise so ausgewählt, daß die dynamische Mikrofiltrationsanordnung eine effektive Porenklasse von etwa 0,02 bis 20 µm, insbesondere etwa 0,04 bis 10 µm und noch bevorzugter 1 bis 5 µm hat. Optimale Filtrationsraten werden erreicht bei höheren Scherraten, und, da eine Scherbeschädigung an dem Konzentrat kein Problem bei oder Grauwasserbehandlung ist, wird eine maximale Scherwirkung bevor­ zugt, und zwar innerhalb von praktischen Ausrüstungsgrenzen.

Die dynamische Mikrofiltrationsanordnung kann irgendeine geeignete Vorrichtung sein. Geeignete dynamische Mikrofiltrationsanordnungen weisen BDF-LAB-Pall Filter; ASEA Brown Bovery CROT-Dreh-Filter und jene Mikrofiltrationsvorrichtungen auf, die in Murkes, "Fundamentals of Crossflow Filtration", Seperation and Purification Methods, 19(1), 1-29 (1990).

Die dynamische Mikrofiltrationsanordnung 22 ist durch einen Fluidstrom­ weg 23 mit einem Konzentrattank 18 verbunden. Die konzentrierten Verschmutzungsstoffe von der dynamischen Mikrofiltrationsanordnung 22 werden periodisch in den Konzentrattank 18 entsorgt. Jede geeignete Rückkoppelungseinrichtung kann verwendet werden, um die dynamische Mikrofiltrationsanordnung 22 zu steuern. Es ist bevorzugt, daß Rückkop­ pelungssteuerungen in Verbindung mit dem Motormechanismus der dynamischen Mikrofiltrationsanordnung 22 angewendet werden, um die erhöhten Drehmoment-Anforderungen zu erfassen, die mit einer erhöhten Viskosität der konzentrierten Verschmutzungsstoffe verbunden sind und, um Steuerventile zu betätigen, um die konzentrierten Verschmutzungs­ stoffe in den Konzentrattank 18 automatisch zu entleeren. Beim Behan­ deln von Grauwasser wird die dynamische Mikrofiltrationsanordnung viel der Feststoffpartikel-Beladung entfernen. Speziell die dynamische Mikrofil­ trationsanordnung wird die übergroße Mehrheit der suspendierten Feststoffe gesamt entfernen und wird den Anteil der mit den Feststoff­ teilchen verbundenen BOD und COD reduzieren.

Das Filtrat von der dynamischen Mikrofiltrationsanordnung 22 wird durch einen Fluidstromweg 24 zu der Ultrafiltrationsanordnung 25 geleitet. Die Ultrafiltrationsanordnung 25 entfernt unerwünschte Moleküle und Ag­ glomerate, z. B. jene mit Molekulargewichten im Bereich von etwa 500 bis 30 000 Dalton. Der Ultrafiltrationsprozeß weist im allgemeinen einen Kreuzstrom-Filtrationsprozeß im Inneren einer Hohlfasermembran auf. Viele hohle Fasern sind typischerweise zusammengebündelt in einem Gehäuse, was im allgemeinen etwa 100 Mal mehr Filteroberfläche pro Volumeneinheit als traditionelle Filtrationssysteme gewährleistet. Die meisten Ultrafiltrationsmembranen sind porös, asymmetrisch, haben polymere Strukturen, die durch Phaseninversion hergestellt wurden, d. h. die Gelbildung oder Ausfällung eines Polymers aus einer löslichen Phase. Gewöhnlich verwendete Polymere schließen Zelluloseacetat, Polyamide, Polysulfone, Polys(vinylchlorid-co-acrylonitril) und Poly(vinyliden Floride) ein. Während jegliche geeignete Filtermedien in der Ultrafiltrationsanord­ nung verwendet werden können, wird die Ultrafiltrationsanordnung typi­ scherweise eine Molekulargewichtsabscheidung von etwa 500 Dalton bis etwa 30 000 Dalton haben, typischer von etwa 500 Dalton bis etwa 10 000 Dalton. Die Ultrafiltrationsanordnung hat vorzugsweise eine Moleku­ largewichtsabscheidung von etwa 3000 Dalton oder weniger; bevorzugt etwa 1000 Dalton oder weniger und am bevorzugtesten etwa 500 Dalton bis etwa 1000 Dalton.

Der teilweise gefilterte Grauwasserstrom von der dynamischen Mikrofil­ trationsanordnung 22 wird durch die Ultrafiltrationsanordnung 25 in einen Reinwasserstrom und ein geringeres Konzentratvolumen aufgespaltet. Das Konzentrat kann zur weiteren Konzentration (nicht gezeigt) rezykliert werden und/oder durch einen Fluidstromweg 26 in den Konzentrattank 18 oder einen anderen Konzentrattank zur Entsorgung geleitet werden. Da der Ultrafiltrationsprozeß durch höhere Fluidgeschwindigkeiten ver­ bessert werden kann, die zur Reduzierung der Filtermediumfoulingraten tendieren, ist bevorzugt, daß die Ultrafiltrationsanordnung 25 eine Rezir­ kulationspumpe nutzt, um ein Ansaugen von dem Auslaßende der Ultra­ filtrationsanordnung 25 vorzunehmen und es in das Einlaßende der Ultrafiltrationspatronenanordnung 25 hinein zu entsorgen. Rezirkulations­ raten von zwischen einmal und zehnmal dem Auslaßvolumenstrom wer­ den bevorzugt, wobei bei höheren Rezirkulationsvolumenströmen es am bevorzugtesten ist, schwer verschmutzte Fluide zu behandeln. Zwei oder mehr Ultrafilter sind vorzugsweise mit einer Leitung verbunden in einem Multiplexsystem, um ein Umschalten zu einem frischen Ultrafilter zu gewährleisten, wenn einer zugewachsen ist.

Beim Behandeln von Grauwasser entfernt die Ultrafiltrationsanordnung 25 viele kleinere organische Verbindungen, insbesondere jene Verbindungen, die fest in Seifenmizellen gebunden sind, was den Effekt hat, daß der BOD reduziert wird und der pH-Wert auf das Maß abgesenkt wird, bei dem ein hoher pH-Wert durch Seifenlösungen verursacht wird. Die Ultrafiltrationsanordnung 25 wird auch den Effekt des nahezu Eliminie­ rens von suspendierten Feststoffen gesamt und von coliformen Fäkalien­ keimen haben.

Jegliche geeignete Ultrafiltrationsanordnung kann verwendet werden. Geeignete Ultrafiltrationsanordnungen schließen die Ultrafiltrationspatro­ nen Asahi VIP-3017, Amicon PM10/2000, Amicon H53P3-20, und Supel­ ko Harp^TM HF1.8-20-PM2.

Das Filtrat von der Ultrafiltrationsanordnung 25 kann im wesentlichen sterilisiertes Wasser sein in Abhängigkeit von der präzisen Art und Menge der Grauwasserverschmutzungsstoffe und der besonderen Poren­ klasse der dynamischen Mikrofiltrations- und Ultrafiltrationsanordnungen. Die dynamische Mikrofiltrationsanordnung 22 kann Bakterien, Hefe, Pilze und ähnliches aus dem Grauwasser entfernen, während die Ultrafiltra­ tionsanordnung Endotoxine aus dem Grauwasser verringern, wenn nicht entfernen kann. Während sich das Filtrat von der Ultrafiltrationsanord­ nung 25 nicht notwendigerweise einer weiteren Verarbeitung unterziehen muß, wird das Filtrat vorzugsweise weiter behandelt, um jegliche Restmi­ kroorganismen, Viren und organischen Verbindungen zu reduzieren und vorzugsweise zu entfernen.

Das Filtrat von der Ultrafiltrationsanordnung 25 gelangt vorzugsweise durch einen Fluidstromweg 27 zu dem Ozoniersystem 28. Das Ozoniersy­ stem 28 erzeugt Ozon, um das gefilterte Grauwasser aufzubessern. Ozon ist in der Lage, Grauwasser zu sterilisieren und viele organische Ver­ bindungen zu oxidieren. Ozon tötet Mikroorganismen und Viren, die von den stromaufwärtigen Filtern entweichen. So eine keimfreimachende Wirkung kann typischerweise mit einer Ozonkonzentration von mindestens etwa 0,5 mg/l, vorzugsweise von mindestens 1 mg/l in dem Wasser bewirkt werden. Der Ozon produziert keine negativen Nebeneffekte und verschwindet schnell aus dem verarbeiteten Wasser. Ozon kann durch jede geeignete Einrichtung geliefert werden.

Das Ozoniersystem 28 weist vorzugsweise einen Druckschwingadsorptions- Lufttrockner 29, einen Ozongenerator 30, eine Ozonkontaktvorrichtung 31, eine UV-Lampe und eine Ozonkontaktvorrichtung 32 und ein Adsorp­ tionsbett 33 auf. Der Ozongenerator 30 kann irgendeine geeignete Vor­ richtung z. B. eine konventionelle Vorrichtung sein, die Ozon durch Beschleunigen von Elektronen zwischen zwei Elektroden produziert. Die Zufuhr für den Ozongenerator 30 ist entweder trockengefilterte Luft oder Sauerstoff. Eine Sauerstoffzufuhr produziert mehr Ozon und bei einer höheren Konzentration. Konzentrationen reichen typischerweise von 1 bis 8 Gew.-%, wobei 2 Gew.-% typisch für Luftzufuhr und 3 Gew.-% typisch für Sauerstoffzufuhr sind.

In dem Fall von Luftzufuhr wird komprimierte Luft durch ein duales Bett, ein Druckschwingadsorptions-Lufttrockner 29, getrocknet. Zusammen mit geeigneten Filtern liefert diese Einheit Luft der geforderten Qualität durch ein Behandeln von Luft, vorzugsweise komprimierter Luft, die durch einen Einlaß 34 zu dem Druckschwingadsorptions-Lufttrockner 29 gelangt. In dem Fall einer Sauerstoffzufuhr wird der Sauerstoff in kom­ primierter Luft durch einen Blas-Reinigungs-Adsorber konzentriert. So ein System ist ähnlich dem für den Druckschwingadsorptions-Lufttrockner 29, außer für das Adsorbiermittel und Details bezüglich des Kreislaufes. Die Verwendung eines Sauerstoffzufuhrsystems erfordert viel mehr Luft und ein größeres Adsorptionssystem, und deshalb ist das Luftzufuhrsystem bevorzugt. Der Druckschwingadsorptions-Lufttrockner 29 wird verwendet, um die Luft zu reinigen und auf einen niedrigen Taupunkt zu trocknen, z. B. -70°F Taupunkt, so daß der Ozongenerator gefilterte, sehr trockene Luft empfängt, um gut zu arbeiten und hohe Konzentrationen von Ozon über lange Perioden zu liefern.

Die Ozonkontaktvorrichtung 31 gewährleistet eine Kontaktzeit für eine Reaktion von organischem Rückstand in dem gefilterten Grauwasser mit dem durch den Ozongenerator 30 erzeugten Ozon. Ozon wird in der Gasphase erzeugt und muß in dem gefilterten Grauwasser gelöst werden. Viele Verfahren des Übertragens oder Kontaktierens sind verfügbar; um die Auflösung des Ozons in dem Grauwasser zu verwirklichen. Z.B. kann der Ozon durch eine Säule von Grauwasser mit oder ohne Packmaterial gesprudelt werden. Der Ozon kann auch in eine Leitung eingespritzt werden, die das Grauwasser trägt. Die Übertragung von Ozon in das Grauwasser wird durch die Verwendung eines bewegungslosen in-line Mischers verbessert.

Das Grauwasser-Behandlungssystem schließt vorzugsweise auch eine zweite Ozonkontaktvorrichtung mit einer UV-Lichtquelle 32 ein. Ultraviolettes Licht, insbesondere von 254 nm, wird Hydroxylradikale in dem ozonierten Wasser produzieren, wobei die Radikale mit dem Ozon beim Oxidieren der meisten organischen Verbindungen arbeiten werden. Die zweite Ozonkontaktvorrichtung mit einer UV-Lichtquelle 32 sichert, daß jede gewünschte oder notwendige Oxidation durch Ozon in dem Grauwasser vollständig ist.

Restozon kann belassen werden, um in natürlicher Weise zu Sauerstoff zu zerfallen, da die Halbwertszeit etwa 20 Minuten im Wasser bei 70°F ist. Zerfall von Ozon kann durch Erwärmen beschleunigt werden. Ein alternatives Verfahren, das weitere Vorteile, wie oben diskutiert, hat, ist die Verwendung von UV-Lichtbestrahlung. Ein Adsorbtionsbett 33 kann auch verwendet werden, um Ozon zu entfernen. Die Oberfläche gewähr­ leistet einen Ort für den Zerfall von Ozon und kann auch jegliche verbleibende Toxine und gelöste Metallionen in dem verarbeiteten Grau­ wasser entfernen. Ein gemischtes Adsorbermittel liefert den breitesten Schutz. Ein Ozonanalysator kann verwendet werden, um das verarbeitete Grauwasser oder das Entlüftungsgas zu analysieren, um auf komplette Entfernung von Ozon aus dem Wasser zu prüfen. Das verarbeitete Grauwasser wird dann von dem Behandlungssystem durch einen Auslaß 35 geleitet.

Der Konzentrattank 18 ist ausgelegt, um den Schlamm von dem Duplex- Sieb 16, der dynamischen Mikrofiltrationsanordnung 22 und der Ultrafil­ trationspatronenanordnung 25 und vorzugsweise auch von der Mazerier­ pumpe 14 zur Entsorgung zu einem späteren zweckmäßigen Zeitpunkt zurückzuhalten. Das Konzentrat kann z. B. ausgepumpt werden, wenn das Schiff im Dock ist, und zwar mit Landeinrichtungen oder zur Verfügung stehenden Bargeneinrichtungen oder auf See außerhalb von beschränkten Gewässern.

Das vearbeitete Grauwasser kann weiterbehandelt werden, rezykliert werden und/oder entsorgt werden, je nach Wunsch. Das Behandlungs­ system ist vorzugsweise ausgelegt, um das Grauwasser in so einem Maße zu reinigen, daß es in ansonsten beschränkte aufnehmende Gewässer entsorgt werden kann.

Der Wirkungsgrad des Behandlungssystems ist so, daß es eine Stellfläche haben kann, die nicht größer als etwa 20 Fuß in Länge und 10 Fuß in Breite und 10 Fuß in Höhe hat und dennoch in der Lage ist, bis zu 5 Gallonen Grauwasser pro Minute an Bord bei minimaler Instandhaltung zu verarbeiten.

Die folgenden Beispiele illustrieren weiter die vorliegende Erfindung, insbesondere die Verwendung einer dynamischen Mikrofiltration und Ultrafiltration, um Fluide zu behandeln. Diese Beispiele sollten jedoch nicht als in irgendeiner Weise auf den Umfang der vorliegenden Erfin­ dung begrenzend angesehen werden.

Beispiel 1

Zwei 55-Gallonen-Trommeln Grauwasser wurden von dem David Taylor Research Center und der nahegelegenen Navel-Akademie gezogen. Der Ursprung des Grauwassers war wahrscheinlich zu 45% von Duschen und Waschbecken, und zu 33% von der Kombüse und der Spülküche und zu 22% von der Wäscherei. Ein Testen wurde innerhalb von 22 Stunden, nachdem die Probe gezogen wurden, beendet.

Die Probe, wie sie empfangen wurde, schien keinerlei große Partikel zu enthalten. 55 Gallonen Grauwasser wurden durch einen Edelstahlrechen von 24×24-0,014×0,014 Maschen gezogen. Eine Haushaltsmüllentsor­ gungsanlage wurde verwendet, um die Größe jeglicher Partikel weiter zu reduzieren. Etwa 15 Gallonen des gesiebten Wassers wurden gefiltert, indem ein BDF-LAB dynamischer Mikrofilter (Pall Corporation) ver­ wendet wurde. Das Filterelement war ein ausgeglichener Zylinder von Pall S050-3 PSS der Klasse H, S-Serie poröser Edelstahl, mit einer 5 µm -Absolut-Klassifizierung.

Die Hälfte der Auslaßströmung war Konzentrat, und die Hälfte der Auslaßströmung war Filtrat. Der Filter wurde gestartet, indem klares Wasser verwendet wurde, um die Betriebsparameter einzustellen. Der Einlaß wurde dann auf Grauwasser geschaltet, und die Betriebsparameter wie gewünscht eingestellt. Volumenströme wurden konstant gehalten über den Test durch leichtes Vergrößern des Betriebsdruckes während des Verlaufs des Tests. Obwohl der Filter nur für eine kurze Zeit getestet wurde, war es klar, daß der Filter nicht so schnell wie ein Standardfilter zuwuchs. Eine offensichtliche Trübung in dem Filtrat war signifikant niedriger als die des Zuflusses, während die Trübung des Konzentrates höher war als die des Zuflusses. Die Permeatvolumenströme und die Ringraumdrücke bei 10 und 30 Minuten in dem Test sind nachfolgend aufgeführt.

Etwa zwei Gallonen Filtrat wurden etwa 200 Minuten lang ozoniert. Der Ozonator verwendete eine Rezirkulationsschleife mit einer 30 Fuß-Kupfer­ röhre. Ein Ozongenerator der Clean Air Corporation, der 8 g/h Ozon produzierte, wurde verwendet, um Ozon zu liefern. Ein Sauglüfter wurde verwendet, um Ozon einzuführen. Eine Turbulenz von 6-8 ft/min gewährleistete den Kontakt und das Mischen der ozonierten Luft und des Wassers.

Die Charakteristika des Grauwassers bei verschiedenen Stufen der Be­ handlung sind nachfolgend aufgeführt.

Während die suspendierten Feststoffe gesamt (TSS) nach der Filtration nicht gemessen wurden, wurde angenommen, daß die dynamische Mikro­ filtration nur verantwortlich war für das Bewirken der Reduzierung im TSS von 26 mg/l auf 6 mg/l. Es wurde angenommen, daß der Anstieg im BOD von dem gefilterten Wasser durch Ozonierung das Ergebnis der Ozonierung war; die biologisch nicht-abbaubares Material in biologisch abbaubares Material umwandelt. Nach 200 Minuten Ozonierung blieb das Wasser schaumig, was anzeigt, daß Seifen nicht aufgebrochen wurden. Der pH-Wert blieb unbeeinflußt durch die dynamische Mikrofiltration und die Ozonierung.

Es war klar aus dem Test, daß Ozon beim Reduzieren des COD von Grauwasser effektiv war. Obwohl nur eine kleine Menge von Ozon angewendet wurde, gab es eine beträchtliche Reduzierung im COD. Ozon wurde in einer Konzentration von 72 ppm 200 Minuten lang zugegeben. Während dieser Zeit wurden Proben aus dem Reservoir gezogen, wo­ durch das Gesamtvolumen von Grauwasser reduziert wurde und die Konzentration von Ozon mit jeder neuen Zeitperiode anstieg. Am Ende der Zeit würde die Ozonkonzentration 43 mg/l gewesen sein, wenn kein Ozon durch Reaktion aufgebraucht worden wäre. Wenn sämtlicher ange­ wendeter Ozon mit COD-Verbindungen reagiert hätte, müßte der COD- Wert um 43 mg/l reduziert worden sein. Das COD-Niveau wurde jedoch von 490 mg/l auf 360 mg/l, eine Verringerung um 130 mg/l, reduziert. Diese Verringerung ist dreimal größer als die Reduzierung im COD, die der Wirkung des Ozons allein zugeschrieben werden könnte.

Der Ozon wurde an das Wasser durch einen Luftstrom übertragen. Es war etwa 3000 x mehr Sauerstoff als Ozon in der Luft. Der Sauerstoff würde effektiv im Oxidieren jener Verbindungen sein, die leicht oxidiert werden, und die Luft, die durch das Wasser fließt, könnte auch leicht­ flüchtige organische Verbindungen herausstreifen. Dieser Mechanismus mag für die zugefügte Effektivität des Ozonierprozesses zutreffen.

Obwohl Ozon sich als effektiv zum Reduzieren von COD erwiesen hat, und vielleicht auch von BOD, würde die Menge von Ozon, die zum Reduzieren von COD und BOD auf akzeptable Niveaus nach nur einer dynamischen Mikrofiltration benötigt würde, übermäßig sein. Während dieser Test die Machbarkeit der dynamischen Mikrofiltration und Ozonie­ rung in der Behandlung von Grauwasser demonstrierte, demonstrierte dieser Test auch die Notwendigkeit für eine weitere Filtration zusätzlich zu der dynamischen Mikrofiltration.

Beispiel 2

Eine 55-Gallonen-Trommel Grauwasser wurde von dem David Taylor Research Center gezogen und durch eine Reihe von Filter gefiltert, die durch sich verringernde Porengröße gekennzeichnet waren. Der erste Filter war ein gewirkter Maschenschirm, der ein Duplex-Sieb simulierte. Der zweite und der dritte Filter simulierten die Filtration der dynami­ schen Mikrofiltrationsanordnung. Der zweite Filter war ein Ultipor® GF 3 µm-Absolutfilter (Pall Corporation), während der dritte Filter ein Sani­ tärfilter mit einer Nylonmembran und einer 0,04 µm Absolutklasse (Pall Corporation) war. Der vierte Filter war ein Ultrafilter® des Modells VIP- 3017 (Asahi), mit einer Molekulargewichts-Abscheidung von 6000 Dalton und simulierte die Ultrafiltrationsanordnung.

Der Ultrafilter wurde mit 3 µm-absolut-deionisiertem Wasser etwa 20 Stunden lang gespült und dann vor dem Testen entleert. Die Trommel Grauwasser wurde unter Druck auf etwa 5 psig mit Luft gesetzt, was das Grauwasser durch die Filter mit einem Volumenstrom von weniger als 0,5 Gallonen/Min. drückte. Der Konzentratvolumenstrom von dem Ul­ trafilter war etwa 1/4 desjenigen des Filtrat (gereinigtes Wasser)-Volu­ menstromes. Proben des Filtrates wurden an drei verschiedenen Orten an dem Testsystem genommen: (i) stromabwärts von dem Schirmfilter; (ii) stromabwärts von den zwei Filtern, die dynamische Mikrofiltration simu­ lieren und (iii) von dem Ultrafilter. Man ließ das erste Filtrat von den ersten zwei Probehähnen 30 Sekunden lang fließen, bevor die Proben genommen wurden, und der Ultrafilter wurde mit Prozeßfluid 10 Minuten lang vor dem Sammeln der Proben gespült.

Das Filtrationssystem verbesserte definitiv die Klarheit des Grauwassers, und der Geruch und das Schäumen des Grauwassers wurden auch redu­ ziert. Der Volumenstrom sank während des Tests graduell ab, während ein konstanter Druck in der Trommel beibehalten wurde. Eine Über­ prüfung des Systems zeigte, daß entweder der zweite oder der dritte Filter oder beide verstopft wurden. Die Verwendung einer tatsächlichen dynamischen Mikrofiltrationsanordnung wird so ein Verstopfen verhindern. Eine Untersuchung des Konzentrates in dem Gehäuse des zweiten Filters offenbarte, daß es viel dunkler als das Originalgrauwasserfluid war. Die Testergebnisse sind nachfolgend aufgeführt.

Die Testergebnisse zeigen, daß die Kombination von dynamischer Mikro­ filtration und Ultrafiltration den Anforderungen von den suspendierten Feststoffen gesamt und den coliformen Fäkalienkeimen entsprechen können, während das Zugeben von Säurezufuhr benötigt werden kann, um den stark alkalinen Zustand zu korrigieren. Die Verwendung eines Koagulanzmittels stromabwärts würde den Filtrationseffekt erhöhen, der durch die dynamische Mikrofiltration erzielt wird. Die Testergebnisse zeigen auch, daß Ozon und UV-Lichtbestrahlung nützlich für eine weitere Reduzierung des BOD-Niveaus wäre.

Alle hierin zitierten Bezüge sind hierdurch in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme auf sie eingeschlossen.

Während diese Erfindung mit Schwerpunkt auf ein bevorzugtes Aus­ führungsbeispiel beschrieben worden ist, wird es für den Durchschnitts­ fachmann klar sein, daß Variationen des bevorzugten Verfahrens und der Vorrichtung verwendet werden können und daß es beabsichtigt ist, daß die Erfindung anders als hier spezifisch beschrieben verwendet werden kann. Dementsprechend schließt die Erfindung alle Modifikationen, die innerhalb des Geistes und des Umfangs der Erfindung, wie in nachfol­ genden Ansprüchen definiert, umschlossen werden, ein.

Claims (34)

1. Verfahren zum Behandeln von partikelenthaltendem Abwasser; das aufweist: ein Leiten von Abwasser in eine dynamische Mikrofiltra­ tionsanordnung, um einen ersten Konzentratsstrom und einen Fil­ tratstrom zu bilden, und dann Leiten des Filtratstromes in eine Ultrafiltrationsanordnung, um einen zweiten Konzentratstrom und einen gereinigten Wasserstrom zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die dynamische Mikrofiltra­ tionsanordnung eine effektive Porenklasse von 0,02 µm bis etwa 20 µm hat.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Ultrafiltrationsanordnung eine Molekulargewichts-Abscheidung von 500 Dalton bis 30 000 Dalton hat.

4. Verfahren nach Anspruch 3, worin die dynamische Mikrofiltrations­ anordnung eine effektive Porenklasse von etwa 0,02 µm bis etwa 10 µm hat und wobei die Ultrafiltrationsanordnung eine Molekularge­ wichts-Abscheidung von etwa 500 Dalton bis etwa 10 000 Dalton hat.

5. Verfahren nach Anspruch 4, worin das Abwasser durch ein Sieb vor dem Leiten des Abwassers zu der dynamischen Mikrofiltrationsanord­ nung gelangt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin das Sieb effektiv ist im Entfernen von Partikeln, die größer als etwa 90 µm bis etwa 500 µm im Durchmesser sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, worin das gesiebte Abwasser mit einer Verbindung in Kontakt gebracht wird, die aus der Gruppe von Säuren, Koagulanzmitteln und Gemischen daraus besteht, und zwar bevor es zu der dynamischen Mikrofiltrationsanordnung geleitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin der gereinigte Wasserstrom mit Ozon in Kontakt gebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin die Konzentration des Ozons in dem gereinigten Wasserstrom wenigstens etwa 0,5 mg/l ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, worin der gereinigte Wasserstrom einer ultravioletten Lichtbestrahlung ausgesetzt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, worin der gereinigte Wasserstrom durch ein Adsorptionsbett geleitet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, worin der erste und der zweite Kon­ zentratstrom zu einem Konzentrattank geleitet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, worin das Abwasser in einen Rückhal­ tetank geleitet wird und dann von dem Rückhaltetank zu dem Sieb gepumpt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, worin der Rückhaltetank es ermöglicht, daß Stücke mit hoher Dichte, die in dem Abwasser mitgeschleppt sind, sich auf dem Boden des Rückhaltetanks absetzen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, worin das Abwasser; das von dem Rückhaltetank gepumpt wird, einem Prozeß ausgesetzt wird, der die Größe der Feststoffartikel in dem Abwasser reduziert.

16. Verfahren nach Anspruch 15, worin das Abwasser vor seinem Aus­ setzen dem Prozeß, der die Größe der Feststoffpartikel in dem Abwasser reduziert, gesiebt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Abwasser Grauwasser ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, worin das behandelte Grauwasser weniger als etwa 30-11 600 mg/l Feststoffe gesamt, weniger als etwa 30 mg/l suspendierte Feststoffe gesamt, weniger als etwa 30 mg/l BOD, weniger als etwa 90 mg/l COD, weniger als etwa 15 mg/l Öle & Fette, weniger als etwa 14 coliforme Fäkalienkeime pro 100 ml, weniger als 0,0002 mg/l Restchlor und weniger als etwa 5 mg/l gelösten Sauerstoff hat.

19. Verfahren nach Anspruch 18, worin das behandelte Grauwasser einen pH-Wert von etwa 6,5-8,5 hat.

20. Vorrichtung zum Behandeln von partikelenthaltendem-Abwasser; die aufweist

• a) einen Rückhaltetank mit einem Einlaß und einem Auslaß,
• b) eine Pumpe, die das Abwasser von dem Rückhaltetank ziehen kann,
• c) eine dynamische Mikrofiltrationsanordnung, die das von dem Rückhaltetank gezogene Abwasser in ein Konzentrat und ein mikrogefiltertes Permeat aufspalten kann, und
• d) eine Ultrafiltrationsanordnung, die das mikrogefilterte Permeat in ein Konzentrat und ein ultragefiltertes Permeat aufspalten kann.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, worin die dynamische Mikrofiltra­ tionsanordnung eine effektive Porenklasse von etwa 0,02 µm bis etwa 20 µm hat.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, worin die Ultrafiltrationsanordnung eine Molekulargewichts-Abscheidung von etwa 500 Dalton bis etwa 30 000 Dalton hat.

23. Verfahren nach Anspruch 22, worin die dynamische Mikrofiltrations­ anordnung eine effektive Porenklasse von etwa 0,02 µm bis etwa 10 µm hat und die Ultrafiltrationsanordnung eine Molekulargewichts- Abscheidung von etwa 500 Dalton bis etwa 10 000 Dalton hat.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, worin die Vorrichtung weiterhin ein Sieb zum Sieben von Partikeln aufweist, die eine Mikrofiltration von dem Abwasser vor einer dynamischen Mikrofiltration negativ beein­ flussen würde.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, worin das Sieb effektiv ist im Besei­ tigen von Partikeln, die größer als etwa 90 µm bis etwa 500 µm im Durchmesser sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, worin die Vorrichtung weiterhin aufweist ein Chemikalienzuführsystem, das das Abwasser mit einer Verbindung in Kontakt bringen kann, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Säuren, Koagulanzmitteln und Gemischen davon, und zwar vor einer dynamischen Mikrofiltration.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, worin die Vorrichtung des weiteren eine Ozonkontaktvorrichtung zum In-Kontakt-bringen des ultrafil­ trierten Permeats mit Ozon aufweist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, worin die Vorrichtung des weiteren eine ultraviolette Lichtquelle aufweist, um das ozonierte Permeat einer ultravioletten Lichtstrahlungsquelle auszusetzen.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, worin die Vorrichtung des weiteren ein Adsorptionsbett aufweist, das in Kontakt mit dem von ultraviolet­ tem Licht bestrahlten Permeat ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, worin die Vorrichtung des weiteren einen Konzentrattank zum Aufnehmen von Konzentrat von der dynamischen Mikrofiltrationsanordnung und der Ultrafiltrationsanord­ nung aufweist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, worin der Rückhaltetankauslaß an­ geordnet ist, um in dem Abwasser mitgeschleppten Stücke hoher Dichte zu erlauben, sich auf dem Boden des Rückhaltetanks abzuset­ zen.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, worin die Vorrichtung des weiteren ein Gerät aufweist, daß die Größe der Feststoffteilchen in dem Abwasser vor der dynamischen Mikrofiltration reduziert.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, worin die Vorrichtung des weiteren einen Siebrechen aufweist, um das Abwasser; bevor es der Vorrich­ tung ausgesetzt wird, zu sieben, was die Größe der Feststoffpartikel in dem Abwasser reduziert.

34. Vorrichtung zum Behandeln von Abwasser; die aufweist:

• a) einen Rückhaltetank mit einem Einlaß und einen Auslaß, worin der Auslaß über dem Boden des Rückhaltetanks angeordnet ist, um in dem Abwasser mitgeschleppten Teilchen hoher Dichte zu erlauben, sich auf dem Boden des Rückhaltetanks abzusetzen,
• b) eine Mazerierpumpe, die Abwasser von dem Rückhaltetank ziehen kann, und in dem Abwasser mitgeschleppte Feststoff­ materialien auf kleinere Partikel reduzieren kann,
• c) ein Sieb, das Partikel sieben kann, die eine Mikrofiltration von dem Abwasser negativ beeinflussen würden,
• d) ein Chemikalienzuführsystem zum Zuführen von Chemikalien in das Abwasser; die aus der Gruppe ausgewählt sind, die besteht aus Säuren, Koagulanzmitteln und Gemischen davon,
• e) eine dynamische Mikrofiltrationsanordnung, die das Abwasser in ein Konzentrat und in ein mikrogefiltertes Permeat aufspalten kann,
• f) eine Ultrafiltrationsanordnung, die das mikrofiltrierte Permeat in ein Konzentrat und ein ultragefiltertes Permeat aufspalten kann,
• g) eine Ozonkontaktvorrichtung,
• h) eine ultraviolette Lichtstrahlungskontaktvorrichtung,
• i) ein Adsorptionsbett, und
• j) einen Konzentrattank zum Aufnehmen von Konzentrat von der dynamischen Mikrofiltrationsanordnung und der Ultrafiltrations­ anordnung.