HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM Bioreactor · The HUBER VRM ® process is a system of...

6
VRM ® – The rotating plate membrane for clean water applications. The future-oriented solution designed for the ever increasing requirements in wastewater treatment Virtually free from solids, bacteria and germs Allows for the reuse of treated water Compliance with the latest legal EC standards for bathing waters HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM ® Bioreactor The Quality Company – Worldwide

Transcript of HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM Bioreactor · The HUBER VRM ® process is a system of...

Page 1: HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM Bioreactor · The HUBER VRM ® process is a system of ultrafiltration membranes submerged within the aeration tank. The resultant high effluent

VRM® – The rotating plate membrane for clean waterapplications. The future-oriented solution designed for theever increasing requirements in wastewater treatment– Virtually free from solids, bacteria and germs– Allows for the reuse of treated water– Compliance with the latest legal EC standards for

bathing waters

HUBER Vacuum Rotation MembraneVRM® Bioreactor

The QualityCompany –Worldwide

➤➤➤ The benefits ➤➤➤ Standard designs of HUBER VRM® Bioreactors➤ VRM® size 20: 180 - 900 m2 membrane surface

➤ VRM® size 30: 960 - 2880 m2 membrane surface

➤ The maximum flow rate depends on the individualapplication conditions.

➤ Multiple unit installation in parallel allows suitabilityfor any flow rate

➤ Applicable for both industrial and municipalwastewater

➤ Subject to technical modification.

tm
Text Box
tm
Text Box
Vacuum Membran
tm
Text Box
VRM® - roterande membranfilter för rening av avloppsvatten. Lösning för små och stora reningsverk med platsbrist och /eller höga krav på rening. - Avskiljer fasta ämnen, bakterier och virus - Möjlighet till återanvändning som bruksvatten - Uppfyller de senaste EU-direktiven för badvatten
Page 2: HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM Bioreactor · The HUBER VRM ® process is a system of ultrafiltration membranes submerged within the aeration tank. The resultant high effluent

REPLACED byHUBER VRM® Membrane Bioreactor

aerationtank

secondaryclarifier

sandfilter UVtreatment

➤➤➤ The situationTechnical progress in the field of municipal wastewatertreatment, including the removal of eutrophicatingpollution loads, has in the past few years significantlyimproved the process flow of sewage treatment plants.Conversely however very little attention had been paidto the high number of germs and bacteria in thesewage treatment plant outlet. To prevent the risk,micro and ultrafiltration combined with the activatedsludge process has proved in recent years to be asuitable method to minimise the effluent load whilstretaining at the same time pathogenic germs thusmeeting the ever increasing and tightening dischargestandards for sewage treatment effluents, without theneed for the ”classic” aeration and secondaryclarification tanks or filtration and disinfection plants.

➤➤➤ The solutionThe HUBER VRM® process is a system of ultrafiltrationmembranes submerged within the aeration tank. Theresultant high effluent quality meets the most stringentregulations whilst also allowing for the capacity to meetthe increasing and higher disposal legislationanticipated in the future, with optimised investmentand operating costs.

The HUBER VRM® System is a combination of biologicalwastewater treatment and high-efficient solids/liquidseparation. The pre-screened wastewater is aerated,clarified biologically and all solids within the flow(particles, bacteria, viruses) removed by theultrafiltration membrane in accordance with the low-pressure principle.

By increasing the concentration of the active biomass to12 - 16 g/l we can improve the efficiency of aconventional wastewater treatment plant without theneed to increase tank volumes.

Subsequent secondary clarification tanks, sand filters ora disinfection plant for advanced wastewater treatmentare deemed unnecessary, with the improvement in theeffluent quality produced. Existing secondaryclarification tanks however can alternatively be used toallow for process optimisation.

inlet

cleaneffluent

tm
Text Box
Situationen
tm
Text Box
De tekniska framstegen inom den kommunala avloppsvattensektorn och den härmed uppnådda avlastningen av ytvattendragen från belastningar genom eutrofierande verkande skadliga ämnen har de senaste åren lett till talrika förbättringar i processförloppet hos avloppsreningsverk. Dock har inte mycket uppmärksamhet riktats mot de stora mängderna av bakterier och virus som är i avloppsvattnet. För att förebygga faran har under de senaste åren mikro- och ultrafiltreringen i kombination med aktiveringsprocessen utkristalliserats. Härvid handlar det om ett lämpligt förfarande till minimering av avloppsbelastningen vid samtidigt tillbakahållande av patogena virus. Härmed kan de ständigt växande kraven avseende inledningen till processerna i avloppsreningsverken mötas - utan att gå den "klassiska" vägen att utöka med ytterligare luftnings- och eftersedimenteringsbassänger samt filtrerings- och desinfektionsanläggningar.
tm
Text Box
Lösningen
tm
Text Box
HUBER VRM®-förfarandet är ett system av i luftningsbassängen nedsänkta ultrafiltreringsmembran. Den höga kvaliteten hos det renade avloppsvattnet håller den säkra tillämpningen av strängaste direktiv och klarar de framtida, skärpta, lagliga regleringarna och ger därutöver optimerade investerings- och driftskostnader. Membranaktiveringsförfarandet HUBER VRM® är en kombination av biologisk avloppsvattenrening och högeffektiv avskiljning av fasta/flytande ämnen. Det mekaniskt förrenade avloppsvattnet luftas, renas biologiskt och sugs enligt "lågtrycksprincipen" genom ultrafiltreringsmembranet och blir på detta sätt befriat från alla fasta ämnen, bakterier och nästan alla virus. Genom ökning av den aktiva biomassans koncentration till 12 - 16 g/l kan prestationsförmågan hos bestående konventionella avloppsreningsverk ökas, utan att det behövs större bassängvolymer. Anslutna eftersedimenteringsbassänger samt sandfilter och en avloppsvattendesinfektion till den fortsatta avloppsvattenreningen kan vid en förbättrad avloppskvalitet till och med vara överflödiga. Redan befintliga eftersedimenteringsbassänger kan dock nyttjas för en optimering av förfarandet.
tm
Text Box
ERSÄTTS med membranaktivering HUBER VRM®
tm
Text Box
Luftning
tm
Text Box
Eftersedimentering
tm
Text Box
Desinfektion
tm
Text Box
Inlopp
tm
Text Box
Rent avlopp
Page 3: HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM Bioreactor · The HUBER VRM ® process is a system of ultrafiltration membranes submerged within the aeration tank. The resultant high effluent

VRM® 20 module with 3 m2 filter surface Schematic of a membrane carrier plate

The complete HUBER VRM® Unit is housed within anintegral support frame and submerged directly into theaeration tank � or alternatively installed within aseparate filtration chamber. The system consists of arotating hollow shaft � around which 6 or 8 UFmodules are installed with predefined clearancesbetween each module. The biologically clarifiedwastewater is then sucked through the membranes bythe action of the transmembrane pressure difference,the molecular separation size lying at 150 kDa, prior tobeing discharged � via the permeate collectingpipes �.

To prevent production of a covering layer and thus areduction in the flow rate as the liquid component ofthe activated sludge mixture passes through themembrane, a cross flow is generated on the membranesurface through the introduction of air.

The innovation of the HUBER VRM® System is that thenew, efficient and variable cleaning system � makesperiodic backwashing completely unnecessary. Theprinciple of membrane cleaning consists in thegeneration of directed air and medium flows whilst atthe same time causing radial acceleration along therotating membranes � within the reactor. Only oneindividual membrane segment � requires high-intensitycleaning, which consequently demands only a minimumenergy requirement.

The HUBER VRM® unit can be installed into existing ornew concrete tanks, or alternatively into our stainlesssteel "BioMem®" tanks.

➤➤➤ Functional description

➤➤➤ The HUBER membraneprinciple

The principle of membrane filtration is based upon theseparation of solids suspended in a watery solution bymeans of a pressure differential. While the liquidsolution (in most cases water) permeates through themembrane, the solids are retained on the concentrateside on the membrane surface where they are removedby relative movement. The pressure differentialnecessary to pass the liquid through the membrane isdependent upon the membrane pore size andmembrane quality.

HUBER utilises for all membrane systems a highperformance hydrophilic membrane which has verygood wetting properties with a low affinity to foulingand covering layer forming material contained withinthe wastewater. The membrane pore size of approx.38 nm lies within the ultrafiltration range. This allowshigh flow rates (up to 60 l/m2h) at a lowtransmembrane pressure (< 100 mbar) whilst retainingall solids, bacteria and the majority of germs. In additionto the liquid phase only ions and low-moleculardissolved substances pass through the membrane.

The overflows required for constant operation of theultrafiltration membranes are achieved through aspecial and effective air flow located on the concentrateside.

suspended particles

bacteria

cells

oil emulsions

macro molecules

colloids, turbidity

viruses

proteins

low-molecular organic compounds

ions

tm
Text Box
membranprincipen
tm
Text Box
tm
Text Box
tm
Text Box
Membranfiltreringens princip beror på avskiljning från i vätskebemängda lösningar suspenderade fasta ämnen med hjälp av tryckdifferens. Den vätskebemängda lösningen (i de flesta fall vatten) genomtränger membranet. Fasta ämnen förblir på koncentratsidan och skall genom en relativrörelse på membranytan avlägsnas från denna. Den för genomträngningen av den vätskebemängda komponenten nödvändiga tryckdifferensen är i det väsentliga beroende av porernas storlek och det använda membranets kvalitet. HUBER använder för alla membranförfaranden ett extremt hydrofilt (”vattenälskande”) membran med mycket goda fuktningsegenskaper och en ringa affinitet för ämnen i avloppsvattnet, vilka orsakar röta och bildar beläggningar. Porernas storlek, ca 38 nm, i membranet ligger inom ultrafiltreringens område. Detta tillåter höga genomflöden (upp till 60 l/m2 h) ) vid låga transmembrantryckvärden (< 100 mbar), samtidigt som det avskiljer alla fasta partiklar, bakterier och i princip alla virus. Vid sidan om den vätskebemängda fasen kommer endast joner och lågt molekylärt lösta substanser genom membranet. De för en konstant drift nödvändiga överströmningarna hos ultrafiltrationsmembranen uppnås hos HUBER Membranprincip genom en särskilt effektiv luftströmning på koncentratsidan.
tm
Text Box
avskiljda partiklar bakterier celler oljeemulsioner makromolekyler kolloider / grumling virus proteiner lågt molekylära förbindelser joner
tm
Text Box
VRM® 20 modul med en filteryta på 3 m2
tm
Text Box
Schematisk bild av en membranplatta.
Page 4: HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM Bioreactor · The HUBER VRM ® process is a system of ultrafiltration membranes submerged within the aeration tank. The resultant high effluent

➤➤➤ Flow diagram HUBER VRM®

� aeration tank or filtration chamber

� permeate discharge

� scouring air inlet

� membrane

� membrane segment

� hollow shaft

� permeate collecting pipe

Schematic of a membrane carrier plate

The complete HUBER VRM® Unit is housed within anintegral support frame and submerged directly into theaeration tank � or alternatively installed within aseparate filtration chamber. The system consists of arotating hollow shaft � around which 6 or 8 UFmodules are installed with predefined clearancesbetween each module. The biologically clarifiedwastewater is then sucked through the membranes bythe action of the transmembrane pressure difference,the molecular separation size lying at 150 kDa, prior tobeing discharged � via the permeate collectingpipes �.

To prevent production of a covering layer and thus areduction in the flow rate as the liquid component ofthe activated sludge mixture passes through themembrane, a cross flow is generated on the membranesurface through the introduction of air.

The innovation of the HUBER VRM® System is that thenew, efficient and variable cleaning system � makesperiodic backwashing completely unnecessary. Theprinciple of membrane cleaning consists in thegeneration of directed air and medium flows whilst atthe same time causing radial acceleration along therotating membranes � within the reactor. Only oneindividual membrane segment � requires high-intensitycleaning, which consequently demands only a minimumenergy requirement.

The HUBER VRM® unit can be installed into existing ornew concrete tanks, or alternatively into our stainlesssteel "BioMem®" tanks.

➤➤➤ Functional description

��

��

��

��

��

��

��

��

➤➤➤ High flow rateOptimum separation rate

inlet

cleaneffluent

tm
Text Box
Flödesdiagram HUBER VRM®
tm
Text Box
Inlopp
tm
Text Box
Rent avlopp
tm
Text Box
Höga flöden Hög avskiljning
tm
Text Box
Funktionsbeskrivning
tm
Text Box
Luftninsbassäng eller Filtreringskammare
tm
Text Box
Bubbelluft
tm
Text Box
Membran
tm
Text Box
Membransegment
tm
Text Box
Ihålig axel
tm
Text Box
Uppsamlingsrör
tm
Text Box
Utlopp
tm
Text Box
Innovationen av HUBER VRM®-systemet kännetecknas av ett nytt och effektivt reningssystem (3) på membranytorna och det fullständiga oberoendet av periodisk återspolning.Membranreningens princip består i alstringen av målinriktade luftströmningar utmed membranet vid samtidig rotation av membranet (4) i reaktorn. Hos HUBER VRM®-förfarandet skall alltid endast ett enstaka membransegment (5) med hög intensitet rengöras. Samtidigt minimeras energikostnaderna. HUBER VRM®-enheten kan, beroende på användningsområde, integreras i befintliga, nybyggda bassänger eller i behållare av rostfritt stål, kallade HUBER BioMem®.
tm
Text Box
Den kompletta HUBER VRM®-enheten är monterad i en stålram och nedsänks direkt i lutfningsbassängen (1) eller installeras i en separat filtreringskammare. Tekniken består av en ihålig axel (6), kring vilken enligt utförande finns monterat sex (VRM 20®) eller (VRM® 30) UF-moduler på ett definierat avstånd. Det biologiskt renade avloppsvattnet sugs med hjälp av den transmembrana tryckdifferensen vid en molekylär avskiljningsgräns av 150 kDa genom membranet och matas via uppsamlingsröret (7) till utloppet (2). För att motverka täckskiktsbildning och därmed en minskning av flödeskapaciteten alstras genom lufttillförseln en tvärströmning (Cross-Flow) på membranytan, medan aktiveringsslamblandningens flytande komponent tränger genom membranet.
Page 5: HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM Bioreactor · The HUBER VRM ® process is a system of ultrafiltration membranes submerged within the aeration tank. The resultant high effluent

The QualityCompany –Worldwide

➤➤➤ The benefits ➤➤➤ Standard designs of HUBER VRM® Bioreactors➤ VRM® size 20: 180 - 900 m2 membrane surface

➤ VRM® size 30: 960 - 2880 m2 membrane surface

➤ The maximum flow rate depends on the individualapplication conditions.

➤ Multiple unit installation in parallel allows suitabilityfor any flow rate

➤ Applicable for both industrial and municipalwastewater

➤ Subject to technical modification.

Municipal STP with a VRM® 20/90 unit for 780 P.E. inSchwägalp, Switzerland

Municipal STP with VRM® 20/252 unit for 900 P.E. inKnautnaundorf

➤ Maximum effluent quality due to the completeparticle separation from the liquid phase.

➤ Compliance with hygienic standards are met due tothe high bacteria and virus separation achieved bythe UF membranes (37 nm, 150 kDa).

➤ High concentrations of active biomass allow for areduction in the aeration tank volume by up to70%.

➤ Membrane covering layer removal with minimumenergy consumption through sequential cleaning ofthe rotating membranes.

➤ Reduced energy consumption for scouring air dueto the centrally positioned air intake.

➤ No periodic permeate back washing duringfiltration.

➤ Periodic disinfection of the permeate systemprevents contamination on the permeate side.

➤ Fully automatic filtration, depending on thetransmembrane pressure with automatic operationinitiating the intensive cleaning cycle when

differential pressures are exceeded. After return tonormal pressure differential, filtration returns to itsnormal automatic operational sequence.

➤ The transmembrane pressures are low and tranquildue to the high membrane permeability andsubsequently have a positive effect upon themembrane life.

➤ The rotating motion of the filtration moduleproduces intensive turbulences within the reactortank, such that no additional circulating units arenecessary.

➤ The variable use of the scouring air allows a widefield of application (industrial wastewater, e.g. fromlaundries, with a high detergent content).

➤ Complete stainless steel design

➤ Modular construction allowing easy detection andreplacement of individual defective modules (3 m2

or 6 m2 membrane).

➤ Removal of individual or complete membranesegments.

Crystal clear water – the result of state-of-the-artwastewater treatment

Perfect disposal with HUBER VRM® for an alpine hotel

Interior view of the HUBER VRM® Unit with permeate discharge hose �, submerged when in operation

��

tm
Text Box
Fördelarna
tm
Text Box
Högsta avloppskvalitet genom den fullständiga partikelavskiljning under den flytande fasen. Upprätthållande av hygienisk standard genom hög avskiljningsgrad av UF-membranet (37 nm, 150 kDa) för bakterier och virus. Upp till 70% mindre luftningsbassängvolymer är möjliga genom hög koncentration av aktiv biomassa. Avlägsnande av täckskiktet med minimerat energibehov genom den sekventiella reningen av de roterande membranen. Lågt energibehov för bubbelluft, då spolningslufttillförseln sker i mitten av VRM®-enheten. Ingen periodisk rejektåterspolning under filtreringsdriften. Periodisk desinfektion av genomträngningssystemet för att förhindra en kontamination på utloppet. Helautomatisk filtreringsdrift beroende på transmembrantrycket. Ett överskridande av kontrollvärdet aktiverar automatiskt intensivreningen. Därefter går filtreringen tillbaka i normalt periodiskt läge.
tm
Text Box
Trycket i membranen är lågt på grund av den höga genomträngningskapaciteten i membranen. Membranets livslängd påverkas härigenom positivt. Genom filtratmodulens rotationsrörelse alstras i reaktionsbehållaren en intensiv turbulens, innebär att det inte behövs ytterligare utrustning för cirkulation Brett användningsspektrum genom variabel användning av buubelluft (industriavloppsvatten, t.ex. från tvätterier, med höga tensidhalter) Komplett utförande i rostfritt stål. Konstruktionen består av moduler vilket, förenklar utbyte av enstaka delar. Avlägsnande av ett helt membransegment är möjligt.
tm
Text Box
Glasklart vatten som resultat av modern avloppsrening.
tm
Text Box
Perfekt omhändertagande med HUBER VRM® för ett hotell.
tm
Text Box
En HUBER VRM®-enhet, sett inifrån i drift, med utlopp(1).
Page 6: HUBER Vacuum Rotation Membrane VRM Bioreactor · The HUBER VRM ® process is a system of ultrafiltration membranes submerged within the aeration tank. The resultant high effluent

Hans Huber AG

Maschinen- und AnlagenbauPostfach 63 · D-92332 Berching

Telephone: + 49 - 84 62 - 201 - 0

Telefax: + 49 - 84 62 - 201 - 810

e-mail: [email protected]

Internet: www.huber.de

Subject to technical alteration

HUBER VacuumRotation MembraneVRM® Bioreactor

2,0 / 3 – 2.2005 – 11.2003

The QualityCompany –Worldwide

➤➤➤ The benefits ➤➤➤ Standard designs of HUBER VRM® Bioreactors➤ VRM® size 20: 180 - 900 m2 membrane surface

➤ VRM® size 30: 960 - 2880 m2 membrane surface

➤ The maximum flow rate depends on the individualapplication conditions.

➤ Multiple unit installation in parallel allows suitabilityfor any flow rate

➤ Applicable for both industrial and municipalwastewater

➤ Subject to technical modification.

Industrial WWTP Raisio Chemicals with 2 VRM®

20/198 units, extendable to 2 VRM®20/252 units,with 1512 m2 total membrane surface

Municipal STP with a VRM® 20/90 unit for 780 P.E. inSchwägalp, Switzerland

Municipal STP with VRM® 20/252 unit for 900 P.E. inKnautnaundorf

➤ Maximum effluent quality due to the completeparticle separation from the liquid phase.

➤ Compliance with hygienic standards are met due tothe high bacteria and virus separation achieved bythe UF membranes (37 nm, 150 kDa).

➤ High concentrations of active biomass allow for areduction in the aeration tank volume by up to70%.

➤ Membrane covering layer removal with minimumenergy consumption through sequential cleaning ofthe rotating membranes.

➤ Reduced energy consumption for scouring air dueto the centrally positioned air intake.

➤ No periodic permeate back washing duringfiltration.

➤ Periodic disinfection of the permeate systemprevents contamination on the permeate side.

➤ Fully automatic filtration, depending on thetransmembrane pressure with automatic operationinitiating the intensive cleaning cycle when

differential pressures are exceeded. After return tonormal pressure differential, filtration returns to itsnormal automatic operational sequence.

➤ The transmembrane pressures are low and tranquildue to the high membrane permeability andsubsequently have a positive effect upon themembrane life.

➤ The rotating motion of the filtration moduleproduces intensive turbulences within the reactortank, such that no additional circulating units arenecessary.

➤ The variable use of the scouring air allows a widefield of application (industrial wastewater, e.g. fromlaundries, with a high detergent content).

➤ Complete stainless steel design

➤ Modular construction allowing easy detection andreplacement of individual defective modules (3 m2

or 6 m2 membrane).

➤ Removal of individual or complete membranesegments.

Microfiltration: particle > 0,1 µm

Ultrafiltration: particle 0,1 - 0,01 µm

Nanofiltration: particle 0,01 - 0,001 µm

Reverse osmosis: particle < 0,001 µm

tm
Text Box
Standardutförande av HUBER VRM® membranaktivering
tm
Text Box
Storlek VRM® 20: 180 - 900 m2 membranyta Storlek VRM® 30: 960 -2880 m2 membranyta Genomloppskapaciteten beror på det individuella användningsområdet.
tm
Text Box
Varje genomloppskapacitet är möjlig genom parallellkoppling av flera enheter Lämplig både för industri och kommuner Vi förbehåller oss rätten till tekniska ändringar.
tm
Text Box
Mikrofiltrering: partiklar > 0,1 µm
tm
Text Box
Ultrafiltrering: partiklar 0,1 - 0,01 µm
tm
Text Box
Nanofiltrering: partiklar 0,01 -0,001 µm
tm
Text Box
ROS (bakvänd osmos): partiklar < 0,001 µm
tm
Text Box
Kommunalt avloppsreningsverk med VRM® 20/90-enhet för 780 P.E.
tm
Text Box
Kommunalt avloppsreningsverk med VRM® 20/252-enhet för 900 P:E.
tm
Text Box
Industri-avloppsreningsverk - 2 VRM® 20/198, utökningsbart till 2 VRM® 20/252 med totalt 1512 m2 membranyta
tm
Text Box
Hydropres Huber AB Heljesvägen 4 SE - 437 22 LINDOME
tm
Text Box
Telefon: +46 31 99 64 60 Fax: +46 31 99 51 33 E-mail: [email protected] Internet: www.hydropress.se
tm
Text Box
Membran
tm
Text Box