DE19644334A1 - Process for the biological and biological-chemical treatment of wastewater and plant for carrying out this process - Google Patents
Process for the biological and biological-chemical treatment of wastewater and plant for carrying out this processInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen und biologisch-chemischen Aufbereitung von Abwasser unter Einsatz von Belebtschlamm in einem Belebungsbecken sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens mit mindestens einem Be lebtschlamm enthaltenden Belebungsbecken mit einem Zulauf und einem Ablauf.The invention relates to a method for biological and biological-chemical treatment of waste water using of activated sludge in an aeration tank as well as a plant to carry out this method with at least one Be activated sludge containing sludge with an inlet and an expiry.
Die üblichen Anlagen dieser Art bestehen aus einem Bele bungsbecken, in dem das Abwasser mit Belebtschlamm gereinigt wird, und einem nachgeschalteten Nachklärbecken, in dem eine Separierung von Belebtschlamm und Abwasser erfolgt. Das gereinigte Abwasser wird danach über Ablaufrinnen der Nach klärung abgeleitet. Der sedimentierte Belebtschlamm wird durch Räumeinrichtungen vom Boden des Nachklärbeckens abge zogen und als Rücklaufschlamm in das Belebungsbecken zurück geführt. Diese Rückführung ist erforderlich, um zur Auf rechterhaltung der biologischen Abbauprozesse eine gewünscht hohe Belebtschlammkonzentration im Belebungsbecken zu ge währleisten. Ein Rückhalt des Belebtschlammes im Bele bungsbecken findet hierbei nicht statt. Folglich ist die Be lebtschlammkonzentration im Ablauf des Belebungsbeckens gleich der im Belebungsbecken insgesamt. Diese bekannte Ver fahrensweise erfordert große Nachklärbecken für Rückhalt, Sedimentation, Eindickung und Speicherung des Belebtschlam mes. Da aber die Belebtschlammkonzentration, also die Menge der im Belebungsbecken arbeitenden Biomasse, begrenzt ist, sind auch im Belebungsbecken sehr große Volumina er forderlich.The usual systems of this type consist of a bele training pool in which the wastewater is cleaned with activated sludge and a downstream clarifier, in which a Activated sludge and waste water are separated. The Afterwards, cleaned wastewater is channeled via drainage channels clarification derived. The sedimented activated sludge is removed from the floor of the secondary clarifier by clearing devices and returned to the aeration tank as return sludge guided. This repatriation is required in order to get on preservation of the biological degradation processes one desired high activated sludge concentration in the aeration tank guarantee. A retention of the activated sludge in the Bele exercise pool does not take place here. Consequently, the Be live sludge concentration in the drainage basin drain equal to that in the aeration tank overall. This well-known ver driving style requires large secondary settling tanks for support, Sedimentation, thickening and storage of the activated sludge mes. But since the activated sludge concentration, i.e. the amount the biomass working in the aeration tank is limited, are also very large volumes in the aeration tank conducive.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zu seiner Durchführung anzuge ben, um die Belebtschlammkonzentration im Belebungsbecken zu erhöhen und ohne oder mit Nachklärbecken mit erheblich redu ziertem Volumen auszukommen. Proceeding from this, the invention is based on the object a process and an installation for its implementation to increase the activated sludge concentration in the aeration tank increase and without or with secondary clarifier with significantly reduced decorated volume.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähn ten Art dadurch gelöst, daß im Ablaufbereich des Belebungs beckens/der Belebungsbecken Belebtschlamm und Feststoffe zurückgehalten werden. Auf diese Weise wird eine Erhöhung der Belebtschlammkonzentration im Belebungsbecken erreicht, so daß das Volumen des Belebungsbeckens reduziert bzw. die Wirkung des Belebungsbeckens intensiviert wird. Ein Nach klärbecken kann möglicherweise entfallen. Wenn aber die Ver wendung eines Nachklärbeckens noch erforderlich ist, dann kann dessen Volumen erheblich verringert werden. Gleichzei tig wird dann die Menge zurückzuführenden Rücklaufschlamms gesenkt.This task is mentioned in a method of the beginning ten kind solved in that in the drainage area of the revitalization tank / the aeration tank activated sludge and solids be held back. This way an increase the activated sludge concentration in the activated sludge tank has been reached, so that the volume of the aeration tank is reduced or the Effect of the aeration tank is intensified. A night clarifier may not be necessary. But if the ver use of a clarifier is still necessary, then its volume can be significantly reduced. Simultaneously The amount of return sludge to be recycled then becomes relevant lowered.
Die erfindungsgemäß zur Durchführung des beschriebenen Ver fahrens vorgeschlagene Anlage sieht vor, daß in dem/den Belebungsbecken dem Ablauf ein Abscheider für Belebtschlamm und Feststoffe vorgeschaltet ist.The invention for performing the described Ver Fahrens proposed system provides that in the Aeration tank a drain for activated sludge and solids upstream.
Das Belebungsbecken kann dabei Bestandteil einer Gesamtan lage beliebiger Ausgestaltung sein. Insbesondere können meh rere Belebungsbecken in Reihe oder parallel angeordnet sein. Die Becken können z. B. um ein zentrisch dazu angeordnetes Nachklärbecken liegen. Das Belebungsbecken kann auch als Endlosgraben ausgebildet sein.The aeration tank can be part of a total be any configuration. In particular, meh Several activation tanks can be arranged in series or in parallel. The basin can e.g. B. around a centrally arranged Clarifiers lie. The aeration tank can also be used as Endless trench.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß der Abscheider ein Lamellenabscheider ist. Dabei kann es sich z. B. um Gleichstrom-, Gegenstrom-, Diagonalstrom-, Kreuzstromlamel lenabscheider handeln, die eine Separierung von Abwasser und Belebtschlamm im Belebungsbecken bewirken.According to the invention it is further provided that the separator is a lamella separator. It can be z. B. um Direct current, counter current, diagonal current, cross current lamella act as a separator that separates waste water and Effect activated sludge in the aeration tank.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß der Ablauf des Bele bungsbeckens in ein Nachklärbecken mündet.The invention further provides that the course of the Bele training basin flows into a secondary clarifier.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß zwischen Nachklärbecken und Belebungsbecken eine Rückführungsleitung für Belebt schlamm vorgesehen ist. The invention further provides that between secondary settling tanks and aeration tanks a return line for revitalized mud is provided.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß das Belebungsbecken Zo nen zur Vorbehandlung, insbesondere Denitrifikation und De phosphatisierung, aufweist.The invention further provides that the aeration tank Zo pretreatment, especially denitrification and de phosphating.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß am Ausgang der Dephos phatisierungszone ein Abscheider für Belebtschlamm und Fest stoffe vorgesehen ist und daß diese Zone über eine Rückfüh rungsleitung für Belebtschlamm mit dem Nachklärbecken ver bunden ist.The invention further provides that at the exit of the Dephos a separator for activated sludge and solid substances is provided and that this zone via a return line for activated sludge with the secondary clarifier is bound.
Schließlich sieht die Erfindung weiter vor, daß eine Rezir kulationsleitung vorgesehen ist, welche den Auslaufbereich des Belebungsbeckens mit der Denitrifikationszone verbindet.Finally, the invention further provides that a recir supply line is provided, which the outlet area of the aeration tank connects to the denitrification zone.
Verfahren und Anlage gemäß vorliegender Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielhaft erläutert.Process and plant according to the present invention explained below using drawings as an example.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Anlage und Fig. 1 is a schematic plan view of a Ausfüh approximate shape of the system according to the invention and
Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Ablaufbereich eines Belebungsbeckens. Fig. 2 shows a partial section through the drainage area of an aeration tank.
Das anhand der Figuren nun zu beschreibende Ausführungsbei spiel hat ein Belebungsbecken 1 und ein Nachklärbecken 2. Das Belebungsbecken 1 ist mit einem Zulauf 4 für Abwasser versehen. Dieses Abwasser gelangt zunächst in eine Dephos phatierungszone 3, von der es über einen Abscheider 5 für Belebtschlamm und Feststoff in die Denitrifikationszonen 6, 7 gelangt. Im Ausführungsbeispiel ist das Belebungsbecken dem Zulauf 4 gegenüberliegend mit einem Ablauf 8 versehen. Im Bereich des Ablaufs 8 ist im Belebungsbecken 1 ein weite rer Abscheider 9 angeordnet, der anhand der Fig. 2 nachste hend beschrieben wird.The game now to be described with reference to the figures has an aeration tank 1 and a secondary settling tank 2 . The activation tank 1 is provided with an inlet 4 for waste water. This wastewater first passes into a dephosphating zone 3 , from which it passes through a separator 5 for activated sludge and solids into the denitrification zones 6 , 7 . In the exemplary embodiment, the activation tank is provided with an outlet 8 opposite the inlet 4 . In the area of the drain 8 , a wide separator 9 is arranged in the activation tank 1 , which is described below with reference to FIG. 2.
Der Ablauf 8 mündet in das Nachklärbecken 2. Eine Rückfüh rungsleitung 11 führt von dem Nachklärbecken 2 in die De phosphatierungszone 3 und dient dazu, im Nachklärbecken ab gesetzten Schlamm zurückzuführen.The drain 8 opens into the secondary clarifier 2 . A return line 11 leads from the secondary clarifier 2 into the dephosphating zone 3 and serves to return sludge from settled in the secondary clarifier.
Eine Rezirkulationsleitung 12 geht von dem Bereich unterhalb des Abscheiders 9 im Belebungsbecken 1 aus und führt in die Denitrifikationszonen 6 und 7. Durch die Rezirkulationslei tung 12 kann Schlamm in die genannten Zonen zurückgeführt werden.A recirculation line 12 starts from the area below the separator 9 in the activation tank 1 and leads into the denitrification zones 6 and 7 . Through the recirculation line 12 , sludge can be returned to the zones mentioned.
Der in Fig. 2 im Ablaufbereich des Belebungsbeckens 1 sche matisch dargestellte Abscheider 9 ist ein Gleichstromlamel lenabscheider, in dem das zu reinigende Abwasser zwischen Leitflächen 13, 14 und Lamellen 15, 16 nach unten und in Rich tung auf den Zulauf 4 geneigt geführt wird. Beim Durchgang des Abwassers durch den Abscheider 9 setzt sich ein großer Teil des im Abwasser enthaltenen Belebtschlamms und der Feststoffe auf den nach oben weisenden Flächen der Lamellen 15,16 und der Leitfläche 14 ab. Von diesen Flächen wiederum gleiten Belebtschlamm und Feststoffe nach unten ab, um un terhalb des Abscheiders 9 abgezogen zu werden.The in Fig. 2 in the drainage area of the aeration tank 1 cal matically illustrated separator 9 is a direct current lamella separator in which the wastewater to be cleaned between guide surfaces 13 , 14 and fins 15 , 16 is guided downwards and in the direction of the inlet 4 . When the waste water passes through the separator 9 , a large part of the activated sludge and the solids contained in the waste water settles on the upwardly facing surfaces of the fins 15, 16 and the guide surface 14 . In turn, activated sludge and solids slide down from these surfaces in order to be drawn off below the separator 9 .
Am unteren Ende der Lamellen 15, 16 sind Taschen 17 zur Samm lung von Belebtschlamm und Feststoffen vorgesehen.At the lower end of the fins 15 , 16 pockets 17 are provided for the collection of activated sludge and solids.
Selbstverständlich kann insbesondere die Zahl der Lamellen den Erfordernissen der jeweiligen Anlage angepaßt werden.Of course, in particular the number of lamellae be adapted to the requirements of the respective system.
Das aus dem Abscheider 9 austretende, zumindest zum Teil gereinigte Abwasser gelangt nach dem Abscheider 9 in Rich tung des Pfeils 18 zum Ablauf 8, dann in das Nachklärbecken 2 und aus diesem schließlich gereinigt in eine Abflußrinne 19.The escaping from the separator 9 , at least partially cleaned wastewater passes after the separator 9 in the direction of the arrow 18 to the outlet 8 , then into the secondary settling tank 2 and finally cleaned into a trough 19 .
Der in der Dephosphatierungszone 5 vorgesehene Abscheider (5) kann so ausgebildet sein wie der in Fig. 2 dargestellte. Es kann aber auch hier jeder für die Abscheidung ähnlicher Feststoffe bekannte Abscheider zum Einsatz kommen. The separator ( 5 ) provided in the dephosphatization zone 5 can be designed as that shown in FIG. 2. However, any separator known for separating similar solids can also be used here.
Das in Fig. 1 beschriebene Belebungsbecken kann dadurch ohne weiteres variert werden, daß in Anbetracht der jeweiligen Beschaffenheit des Abwassers die Dephosphatierungszone und/oder die Denitrifikationszonen weggelassen oder verän dert werden. In gleicher Weise kann auch das beschriebene Nachklärbecken unter Umständen entfallen oder aber durch ein anders ausgebildetes Nachklärbecken ersetzt werden.The aeration tank described in Fig. 1 can be easily varied in that the dephosphation zone and / or the denitrification zones are omitted or changed in view of the particular nature of the waste water. In the same way, the secondary clarifier described can also be dispensed with under certain circumstances, or it can be replaced by another secondary clarifier.
Als Abscheider können auch andere Bauformen verwendet wer den, wie sie dem Fachmann für die Rückhaltung von Feststof fen bekannt sind.Other designs can also be used as separators the, as the specialist for the retention of solids fen are known.
Erfindungsgemäß werden also multifunktional und simultan Ab wasserreinigung, Belebtstoffschlamm- und Feststoffrückhal tung und damit Feststoffanreicherung bis in hohe Konzentrationsbereiche erreicht. Die Rückführung von Rück laufschlamm aus einem Nachklärbecken wird erheblich redu ziert oder kann in manchen Fällen vollkommen entfallen. Ge genüber einer sonst üblichen Rücklaufschlammförderung von 100% wird somit die Zulaufkonzentration des Abwassers nicht um 50% verdünnt. Die effektive Aufenthaltszeit des Abwassers im Reaktor, also dem Belebungsbecken, wird bei gleicher Schmutzfracht-Raumbelastung bis zu 70% erhöht, in manchen Fällen sogar verdoppelt. Da aber die biologischen Umsetzungsprozesse mit höheren Konzentrationen an Schmutz stoffen exponentiell schneller ablaufen, ergeben sich beim erfindungsgemäßen Verfahren höhere Abbaugeschwindigkeiten und daraus resultierend deutlich bessere Wirkungsgrade.According to the invention, Ab are thus multifunctional and simultaneous water purification, activated sludge and solids retention tion and thus solid enrichment up to a high level Concentration ranges reached. The return of return Sludge from a clarifier is significantly reduced adorns or can be omitted completely in some cases. Ge compared to the usual return sludge conveyance of The inflow concentration of the wastewater does not become 100% diluted by 50%. The effective residence time of the wastewater in the reactor, i.e. the aeration tank, is the same Dirt load room load increased by up to 70%, in some Cases even doubled. But since the biological Implementation processes with higher concentrations of dirt fabrics run exponentially faster, result in the inventive methods higher degradation rates and the result is significantly better efficiency.
Verfahren und Anlage ermöglichen den Einsatz kleiner Bele bungsbeckenvolumen bei gleichen Leistungen wie konventio nelle Verfahren und Anlagen.The process and system enable the use of small beles Exercise pool volume with the same services as konventio Processes and systems.
Das Nachklärbeckenvolumen kann entsprechend der reduzierten Schlammvolumenbeschickung erheblich reduziert werden und in besonderen Fällen vollkommen entfallen. The secondary clarifier volume can be reduced accordingly Sludge volume feed can be significantly reduced and in special cases are completely eliminated.
Wenn mit mehreren in Reihe geschalteten Belebungsbecken ge arbeitet wird, dann kann eine Zwischenklärung in der Regel entfallen.If ge with several aeration tanks connected in series an intermediate clarification can usually be carried out omitted.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |