DE1294290B

DE1294290B - Biological wastewater treatment plant

Info

Publication number: DE1294290B
Application number: DESCH32511A
Authority: DE
Original assignee: E H FRANZ DIPL ING DR ING; SCHMITZ LENDERS
Current assignee: E H FRANZ DIPL ING DR ING; SCHMITZ LENDERS
Priority date: 1962-12-22
Filing date: 1962-12-22
Publication date: 1969-04-30
Also published as: CH407890A; AT246068B

Description

Die Erfindung betrifft eine biologische Abwasserreinigungsanlage, d. h. eine Anlage, in der Abwasser durch Mikroorganismen gereinigt wird, die in Form eines Schlammes dem Abwasser -zugeführt werden und die ständig eine Zufuhr von Sauerstoff erfordern, damit sie lebendig und aktiv bleiben. Im allgemeinen ist dafür erforderlich, daß dem Wasser soviel Sauerstoff zugeführt wird, daß der Sauerstoffgehalt des Wassers mindestens 1,5 mg/1 aufweist. Zur Aufrechterhaltung dieses Sauerstoffgehaltes wird dem Ab- wasser ständig,Luft">-ugef#hrt: Es sind Abwasserreidikungsanlagen dieser Artbekannt (deutsche Patentschrift 1124 435), bei denen ein ringförmiges Belüftungsbecken ein Vorklärbecken umschließt, aus dem,vorgereinigtes Abwasser über die Oberkante der die beiden Becken trennenden Wand in das Belüftuh-gsbecl,-,en strömt, und im Belüftungsbecken eine konzentrische Tauchwand vorgesehen ist. Ein solches Belüftungsbecken hat einen überall im wesentlichen gleich großen Querschnitt, der im wesentlichen die Form eines Quadrates besitzt. Bei diesen Anlagen ist am Beckenboden, und zwar in der einen unteren Ecke des Querschnitts, eine Belüftungsvorrichtung vorgesehen, so daß die von dieser Stelle hochsteigende Luft das Wasser des Belüftungsbeckens in eine Umwälzbewegung um die Längsachse des Beckens versetzt. Hierdurch erreicht man eine gute ständige Durchmischung des Wassers mit der Luft und verhindert zuverlässig, daß sich Schlamm am Boden ansetzt. Die Umfangsgeschwindigkeit dieser Wasserwalze beträgt etwa 30 bis 40 cm/sec.The invention relates to a biological wastewater treatment plant, i. H. a system in which sewage is cleaned by microorganisms which are fed to the sewage in the form of a sludge and which require a constant supply of oxygen so that they remain alive and active. In general, it is necessary that the water is supplied with enough oxygen that the oxygen content of the water is at least 1.5 mg / l. In order to maintain this oxygen content of the waste water is constantly air "> - ugef # HRT: There are Abwasserreidikungsanlagen this Artbekannt (German Patent 1124435) in which an annular aeration tank encloses a primary sedimentation tank from which, pre-purified waste water over the upper edge of the The wall separating the two basins flows into the ventilation basin, and a concentric immersion wall is provided in the ventilation basin An aeration device is provided on the bottom of the pool, namely in the lower corner of the cross-section, so that the air rising from this point causes the water in the aeration pool to circulate around the longitudinal axis of the pool Air and reliably prevents mud from settling on the bottom en starts. The peripheral speed of this water roller is about 30 to 40 cm / sec.

Diese Walzenbildung hat- den Nachteil,. 4aß -dadurch die Verweildauer der Luft im Abwasser verkürzt und damit die Möglichkeit der Luft, dem Ab- wasser Sauerstoff zu vermitteln, verringert wird. Denn die aufsteigende Luft bewegt sich mit der Wasserwalze, und dadurch addieren sich die aufsteigende Geschwindigkeit der Luft und die Umfangsgeschwindigkeit der Wasserwalze.This roll formation has the disadvantage. 4ass is shortened -dadurch the residence time of the air in the waste water and thus the possibility of air to convey the effluent oxygen is reduced. Because the rising air moves with the water roller, and thus the rising speed of the air and the peripheral speed of the water roller add up.

Bei biologischen Abwasserreinigungsanlagen anderer Art (USA.-Patentschrift 1286 017) hat man schon vorgeschlagen, auf dem Boden eines geradlinigen, langgestreckten Belüftungsbeckens Luftaustrittsöffnungen in Streifen quer zur Längsrichtung des Beckens, und zwar an mehreren Stellen der Länge dieses Beckens, vorzusehen; dabei hat man neben einem solchen Streifen von Luftaustrittsöffnungen eine Querwand im Belüftungsbecken vorgesehen, die nur einen Wasserdurchtritt am unteren Rande dieser Wand zuläßt. Bei solchen Belüftungsbecken ist daher der Querschnitt über die Länge des Beckens sehr verschieden, und das in Längsrichtungdes Beckens strömende Wasser führt , eine abwechselnd auf- und absteigende ]#ei7wegunig-#durch.' Das Aufsteigen,-des Wassers wird hier, durch die eingebrachte Luft erzeugM, durch dieses:Aufsteigen wird auch hier die Zeit, in der die Luft im Abwasser aktiv werden kann, verkürzt.In biological wastewater treatment plants of a different type (US Pat. No. 1286 017) it has already been proposed to provide air outlet openings in strips across the length of the basin at several points along the length of this basin on the bottom of a straight, elongated aeration basin; in addition to such a strip of air outlet openings, a transverse wall has been provided in the aeration basin which only allows water to pass through at the lower edge of this wall. Therefore, in such the aeration basin, the cross section is different over the length of the basin much, and the flowing in the longitudinal direction of the basin water leads, an alternately ascending and descending] # # ei7wegunig- by. ' The ascent of the water is produced here by the air introduced, by this: Ascent is also shortened here, the time in which the air can become active in the waste water.

Aufgabe der Erfindung ist, im Belüftungsbecken einer Abwasserreinigungsanlage die Verweildauer der Luft und damit die Abgabe von Sauerstoff an das Wasser zu vergrößern, insbesondere dem Abwasser im Belüftungsbecken vor seinem übertritt in ein Nachklärbecken einen langen Weg in Umfangsrichtung des Belüftungsbeckens aufzuzwingen und dabei die Strömungsgeschwindigkeit und -richtung von Abwasser und Luft so abzu-.stimmen, daß das Abwasser intensiv mit Luft gemischt wird.The object of the invention is in the aeration basin of a wastewater treatment plant to increase the retention time of the air and thus the release of oxygen to the water, in particular the wastewater in the aeration basin before it passes into a secondary clarifier impose a long way in the circumferential direction of the aeration basin and thereby coordinate the flow speed and direction of waste water and air in such a way that that the wastewater is intensively mixed with air.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem ringförmigen Belüftungsbecken von im wesentlichen überall gleich großem Querschnitt, das eine am Beckenboden oder in Bodennähe angeordnete Belüftungsvorrichtung mit Luftaustrittsöffnungen und eine konzentrisch angeordnete Tauchwand aufweist und ein Vorklärbecken umschließt, aus dem vorgereinigtes Abwasser über die Oberkante der die beiden Becken trennenden Wand in das BelüftungsbäckW strömt,- dadurch erreicht, daß die Luftaustrittsöffnungen der Belüftungsvorrichtung über die ganze Breite des Belüftungsbeckens verteilt sind und im Belüftungsbecken eine Vorrichtung angeordnet ist, die eine konstante Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers in Umfangsrichtung des Belüftungsbeckens von mindestens einigen Dezimetern/sec erzeugt.According to the invention, this is done in the case of an annular aeration basin of essentially the same cross-section everywhere, one on the pelvic floor or Ventilation device arranged near the floor with air outlet openings and a Has a concentrically arranged baffle and encloses a primary clarifier from the pre-treated wastewater over the upper edge of the separating the two basins Wall flows into the ventilation bag - achieved by the fact that the air outlet openings the aeration device are distributed over the entire width of the aeration basin and a device is arranged in the aeration basin which ensures a constant flow rate of the wastewater in the circumferential direction of the aeration basin of at least a few decimeters / sec generated.

Man kann die Verweildauer der Luft noch dadurch erhöhen, daß man die Luftaustrittsöffnungen, die dann als Düsen ausgebildet sein können, so anordnet, daß'-Ire Achsen waagerecht oder nahezu waagerecht liegen.You can increase the length of time the air remains by using the Air outlet openings, which can then be designed as nozzles, are arranged in such a way that that'-Irish axes are horizontal or nearly horizontal.

Der Aufwand zur Durchführung eines solchen Verfahrens ist gering.. Denn es braucht nicht mehr Luft eingeblasen zu werden,' als es zur Eintragung von Sauerstoff erforderlich ist. Die Energie, die aufgewandt werden muß, um den-Wasserstrom in Umlauf zu bringen, ist sehr gering. Als Mittel dazu können z. B. Propeller oder Paddel verwandt werden, die an einer oder mehreren Stellen des Beckens angeordnet oder auf einer umlaufenden Brücke befestigt sind.The effort to carry out such a procedure is low. Because it does not need more air to be blown in than it is for the entry of Oxygen is required. The energy that has to be expended to the-flow of water circulating is very little. As a means for this can, for. B. propeller or Paddles are used, which are arranged in one or more places of the pelvis or are attached to a circumferential bridge.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing shows an embodiment of the invention.

Dargestellt ist ein Schnitt durch ein Rundbecken mit einem zentralen kreisförmigen Vorklärbecken 2, dem das Abwasser durch einen Düker 1 zugeführt wird, einem kreisringf8rmigen Belüftungsbecken 3 und einem ebenfalls kreisförmigen Nachklärbecken 4. Das Wasser fließt von dem Vorklärbecken 2 über die überfallkante der Begrenzungsmauer 5 des Vorklärbeckens in das Belüftungsbecken 3 und vom Belüftungsbecken 3 über die Mauer 6 in das Nachklärbecken 4. Von dort wird das gereinigte Wasser auf eine nicht dargestellte Weise abgezogen. Auf dem Grunde des Belüftungsbeckens 3 liegt radial angeordnet. der Luftverteiler, der Belüftungsvorrichtung 8, der über seine ganze Länge verteilt zahlreiche öffnungen besitzt. Der Luftverteiler ist über ein Rohr 9 mit einer Druckluftleitung 10 verbunden. Die Druckluft dringt aus seinen öffnungen in das Wasser des 3,und steigt durch dieses Wasser auf,' so,daß das Wasser in dieser Zone völlig mit Luft durchmischt wird. Vorzugsweise sind auf der Gesamtlänge des Beckens mehrere derartige Luftverteiler angeordnet. Im Becken befindet sich ferner eine senkrechte Tauchwand 11, die das ganze Becken, mit Ausnahme seines unteren Teils, in zwei ringförmige Teile 3 a, 3 b aufteilt.Shown is a section through a round basin with a central circular primary clarifier 2, to which the wastewater is fed through a culvert 1 , a circular aeration basin 3 and a likewise circular secondary clarifier 4. The water flows from the primary clarifier 2 over the overflow edge of the boundary wall 5 of the primary clarifier into the aeration basin 3 and from the aeration basin 3 over the wall 6 into the secondary clarifier 4. From there the purified water is drawn off in a manner not shown. At the bottom of the aeration basin 3 is arranged radially . the air distributor, the ventilation device 8, which has numerous openings distributed over its entire length. The air distributor is connected to a compressed air line 10 via a pipe 9 . The compressed air penetrates from its openings into the water of the 3, and rises through this water, 'so that the water in this zone is completely mixed with air. A plurality of such air distributors are preferably arranged over the entire length of the basin. In the basin there is also a vertical baffle 11 which divides the whole basin, with the exception of its lower part, into two annular parts 3 a, 3 b .

An einer Brücke 13, die auf der kreisförmigen Außenwand 14 des Beckens umläuft, sind mehrere in das Wasser des Belüftungsbeckens hineinragende Propeller befestigt, die das Wasser des Belüftungsbeckens 3 in eine gleichmäßige Strömung quer zum Luftverteiler bringen. Infolge dieser Strömung, die vorzugsweise etwa 30 bis 40 cm/sec oder mehr betragen kann, wird die vom Luftverteiler gelieferte Luftmenge über das ganze Wasser, das das Belüftungsbecken durchströmt, verteilt. Das Wasser durchströmt in der Zeit, in der es im Belüftungsbecken verweilt, also in der Zeit zwischen seinem Eintritt über die Begrenzungsmauer5 und seinem Austritt über die Mauer6, das ganze Belüftungsbecken 3 in mehrmaligem Umlauf. Die Tauchwand 11 sorgt dafür, daß das in das Belüftungsbecken eintretende Wasser in Umlauf gesetzt wird, bevor es über die Mauer6 abfließen kann.On a bridge 13, which runs around the circular outer wall 14 of the basin, several propellers protruding into the water of the aeration basin are attached, which bring the water of the aeration basin 3 in a uniform flow across the air distributor. As a result of this flow, which can preferably be about 30 to 40 cm / sec or more, the amount of air supplied by the air distributor is distributed over all of the water that flows through the aeration basin. The water flows through the entire aeration basin 3 in multiple cycles during the time it remains in the aeration basin, i.e. in the time between its entry over the boundary wall5 and its exit over the wall6. The dip wall 11 ensures that the water entering the aeration basin is circulated before it can flow off over the wall 6.

Die Vorrichtung12 zur Erzeugung des Wasserstromes in Längsrichtung des Belüftungsbeckens 3 kann verschiedenster Art sein. Zweckmäßig ist es, eine weitgehend laminare Strömung zu erzielen. Bei Verwendun- von Propellern ist es zweckmäßig, sie ganz oder teilweise mit düsenartigen Mänteln zu umgeben, damit unerwünschte Wirbelbildungen verhindert werden. Man kann auch die zwecks Belüftung eingeführte Luft zur Erzeugung oder Unterstützung des gewünschten Stromes des Abwassers benutzen. Zu diesem Zweck kann man die Luftdüsen, z. B. Injektoren, die ein Wasser-Luft-Gemisch fördern, ganz oder zum Teil so anordnen, daß die aus diesen Vorrichtungen austretenden Strahlen in mehr oder weniger waagerechter Richtung in das Wasser eintreten.The device 12 for generating the water flow in the longitudinal direction of the aeration basin 3 can be of the most varied of types. It is useful to achieve a largely laminar flow. When using propellers, it is advisable to completely or partially surround them with nozzle-like jackets, so that undesired vortex formation is prevented. The air introduced for the purpose of ventilation can also be used to generate or support the desired flow of waste water. For this purpose, you can use the air nozzles, for. B. Injectors that promote a water-air mixture, wholly or partially so that the exiting jets from these devices enter the water in a more or less horizontal direction.

Die Anordnung hat außer den erwähnten betriebsmäßigen Vorteilen noch den Vorteil, daß sie einfacher hergestellt werden kann. Bei den üblichen Anlagen, bei denen das Wasser im Belüftungsbecken in eine Umwälzbewegung gebracht wird, muß das Becken im wesentlichen einen quadratischen Querschnitt besitzen. Außerdem werden die Ecken dieses Querschnitts mit Abrundungen versehen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind solche Abrundungen überflüssig, und das Becken kann einen Querschnitt aufweisen, der beliebig von einem Quadrat abweicht, dessen waagerechte Länge beispielsweise erheblich größer ist als seine Höhe. Das ermöglicht eine erhebliche Verbilligung, vor allem bei Anlagen, deren Becken im Grundwasser gebaut werden müssen; das Bauen solcher Anlagen im Grundwasser ist in vielen Fällen notwendig, weil die Becken an der tiefsten Stelle des Abwasserleitungssysterns angeordnet sein müssen.In addition to the operational advantages mentioned, the arrangement also has the advantage that it can be manufactured more easily. With the usual systems, in which the water in the aeration basin is brought into a circulating movement, must the basin have a substantially square cross-section. Also be round the corners of this cross-section. In the inventive Arrangement, such roundings are superfluous, and the basin can have a cross-section have that deviates at will from a square, the horizontal length of which, for example is significantly greater than its height. This enables a considerable reduction in the price, especially in systems whose basins have to be built in the groundwater; building Such systems in the groundwater is necessary in many cases because the basin is on must be located at the lowest point of the sewer system.

Claims

Claims: 1. Biological wastewater treatment plant with an annular aeration basin of essentially the same cross-section everywhere, which has an aeration device with air outlet openings arranged on or near the bottom and a concentrically arranged baffle and encloses a primary clarification basin, from which the pre-treated wastewater over the upper edge of the two pool separating wall into the aeration basin flows, d a - characterized by that the air outlet openings of the aeration device (8) are distributed over the entire width of the aeration basin (3) and a device (12) is arranged in the aeration basin (3) having a constant Flow rate of the sewage generated in the circumferential direction of the aeration basin (3) of at least a few decimeters per second.

2. waste water treatment plant according to claim 1, characterized in that the aeration device (8) is arranged on a peripheral bridge (13) or that the aeration device (8) and the device (12) for generating the constant flow rate in the aeration basin of the circumferential Bridge are arranged. 3. Wastewater treatment plant according to claim 1 or 2, characterized in that the axes of the air outlet openings, preferably designed as nozzles, of the ventilation device (8) lie horizontally or almost horizontally. 4. Wastewater treatment plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the ventilation basin (3) is rectangular.