WO2012062269A1

WO2012062269A1 - Treated-water air lift for biological wastewater treatment plants, method for operating said treated-water air lift, and use of said treated-water air lift

Info

Publication number: WO2012062269A1
Application number: PCT/DE2011/001884
Authority: WO
Inventors: Hubert PRÄDEL
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-05-18
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: DE102010049709B3

Abstract

The invention relates to a treated-water air lift for biological wastewater treatment plants, having a back-washing function for avoiding or reducing the discharge of activated sludge particles, and to a method for operating said treated-water air lift. The aim of the invention is to specify a treated-water lift for biological wastewater treatment plants and a method for operating said treated-water lift that make it possible to pump out treated water in the reactor of the wastewater treatment plant directly below the water surface at the end of the sedimentation phase so that bacteria concentrations exceeding the specified limits are not transported in the treated water. The treated-water air lift having a back-washing function according to the invention comprises an intake pipe (11), which has an intake opening (10) in the wall thereof, a lift pipe (13), wherein the intake pipe (11) and the lift pipe (13) have a common connecting chamber, a compressed-air line (17), which has an air inlet opening (18), wherein the air inlet opening (18) opens into the lift pipe (13), and a bent outlet pipe (14), which has a water buffer (24) and which is connected to the lift pipe (13).

Description

Klarwasser- Druckluftheber für biologische Kläranlagen, Verfahren zu dessen Betrieb und dessen Verwendung Clear water compressed air lift for biological wastewater treatment plants, process for its operation and its use

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klarwasser- Druckluftheber für biologische Kläranlagen mit Rückspülfunktion zur Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Belebtschlammpartikeln, ein Verfahren zu dessen Betrieb und dessen Verwendung The present invention relates to a clear water compressed air lifter for biological treatment plants with backwash function to prevent or reduce the discharge of activated sludge particles, a method for its operation and its use

Bei fast allen Biologischen Kläranlagen, welche nicht mit elektrischen Unterwasserpumpen, sondern mit einem Drucklufterzeuger, auch Verdichter oder Kompressor genannt, arbeiten, sind Druckluftheber notwendig, um das häusliche Abwasser von einem Becken in ein anderes zu fördern, oder das entstehende Klarwasser in den Ablauf der Kläranlage zu pumpen. Druckluftheber bestehen aus beidseitig offenem Rohr mit einem seitlich angebrachten Druckluftanschluss. Die Druckluftheber sind senkrecht so in den Kläranlagen angebracht, dass der Druckluftanschluss soweit wie möglich unter dem Wasserspiegel liegt, dass die Ansaugöffnung des Rohres in der gewünschten Höhe Wasser ansaugen kann und die Austrittsöffhung des Rohres dort platziert wird, wo das geförderte Wasser abgeleitet werden soll. Befindet sich im Kläranlagenbehälter genügend Wasser, so dass auch das Heberrohr oberhalb des Druckluftanschlusses gut mit Wasser gefüllt ist, so strömt, bei eingeschaltetem Drucklufterzeuger, die Druckluft durch die Lufteintrittsöffnung, in das Heberrohr, und fördert das Wasser senkrecht nach oben. Die entstehenden Luftblasen reißen das umgebende Wasser im Rohr mit nach oben und fördern so das nachströmende Wasser durch die Austrittsöffhung des Heberrohres. In almost all biological sewage treatment plants, which do not work with electric underwater pumps, but with a compressed air generator, also called compressor or compressor, work, compressed air lifters are necessary to promote the domestic wastewater from one basin to another, or the resulting clear water in the flow of To pump sewage treatment plant. Air lifters consist of a tube open on both sides with a compressed air connection on the side. The air jacks are mounted vertically in the treatment plants so that the compressed air connection is as far below the water level as possible, that the suction opening of the pipe can aspirate water at the desired height and the outlet opening of the pipe is placed where the pumped water is to be discharged. If there is enough water in the wastewater treatment plant, so that the siphon tube above the compressed air connection is well filled with water, then, with the compressed air generator switched on, the compressed air flows through the air inlet opening into the siphon tube and conveys the water vertically upwards. The resulting air bubbles tear the surrounding water in the pipe upwards and thus promote the inflowing water through the outlet opening of the siphon tube.

Dieser Pumpvorgang dauert so lange, bis der Wasserspiegel im Kläranlagenbehälter so abgesenkt ist, das nun der verkürzte Weg im Heberrohr, die Auftriebskräfte der hoch strömenden Luftblasen kein Wasser mitreißen mehr kann, oder der Drucklufterzeuger ausgeschalten wird. In biologischen Kläranlagen wird vor allem in SBR - Kläranlagen das zufliesende Abwasser in einem Vorklärbehälter gespeichert, um nach einem Zyklus von mehreren Stunden in einen SBR - Reaktor gefördert zu werden. In dem Reaktorbecken, auch als Reaktor bezeichnet, wird das Abwasser durch Teller-, oder Rohrbelüfter feinperlig belüftet. Durch diese Belüftung können die dort befindlichen frei schwimmenden Bakterien atmen und das Abwasser durch ihre Stoffwechselprozesse reinigen. Nach dieser Reinigungsphase wird die Belüftung abgeschaltet, so dass sich die Bakterien durch Absinken am Boden absetzen können. Nach dieser Absetzphase entsteht über der Bakterienschicht eine Klarwasserzone, welche nun vom Klarwasserheber, in gleicher Funktion wie beschrieben, in den Ablauf der Kläranlage gepumpt wird. This pumping process lasts until the water level in the wastewater treatment tank is lowered so that the shortened path in the siphon tube, the buoyancy forces of the high-flowing air bubbles no longer entrain water, or the compressed air generator is turned off. In biological sewage treatment plants, in particular in SBR sewage treatment plants, the inflowing wastewater is stored in a preclarification tank in order to be pumped into a SBR reactor after a cycle of several hours. In the reactor basin, also referred to as reactor, the wastewater is aerated by plate or pipe aerator feinperlig. Through this ventilation, the freely floating bacteria can breathe there and purify the wastewater through their metabolic processes. After this cleaning phase, the ventilation is switched off, so that the bacteria can settle by sinking on the ground. After this settling phase, a clear water zone is formed above the bacterial layer, which is then pumped by the clear water elevator, in the same function as described, into the outlet of the sewage treatment plant.

Zur gleichen Zeit werden überschüssige Bakterien, durch den parallel zum Klarwasserheber betriebenen Überschussschlammheber, in geringerer Menge, wegen des geringer dimensionierten Heberrohres, in die Vorklärung gepumpt. At the same time, excess bacteria are pumped into the primary clarifier by the surplus sludge lifter operated in parallel with the clear water jack, to a lesser extent because of the smaller sized siphon tube.

Nach dieser Klarwasserpumpzeit beginnt der Kläranlagenzyklus wieder mit der Beschickungspumpzeit, in dem der Beschickungsheber das Vorklärwasser, in vorprogrammierter Zeit, in den Reaktor pumpt bzw. fördert. Die Druckluft für den Beschickungsheber, für den Tellerlüfter und für den Klarwasser- bzw. Überschussschlammheber wird über einzelne elektromagnetisch betätigte Ventile, entsprechend geschalten. Diese Ventile werden über einen Druckluftverdichter mit Druckluft versorgt. After this clear water pumping time, the sewage treatment cycle begins again with the feed pumping time, in which the feed lifter pumps the pre-treatment water into the reactor in preprogrammed time. The compressed air for the feed lifter, for the plate ventilator and for the clear water or excess sludge lifter is switched via individual electromagnetically actuated valves. These valves are supplied with compressed air via a compressed air compressor.

Aus diesen Gründen sind die Druckluftheber gemäß dem Stand der Technik so konstruiert, dass dessen Ansaugöffhung unterhalb der Wasseroberfläche liegt und der Abpumpvorgang dann erreicht ist, wenn kein Wasser über die Unterkante der Ansaugöffnung mehr fließen kann (siehe Figur 1). Durch diese Notwendigkeit, um den oberen Klarwasserbereich und nicht den darunter liegenden Bereich der abgesetzten Bakterien abpumpen zu müssen, ist es notwendig das hinter der Ansaugöffhung folgende Ansaugrohr senkrecht nach unten zu fuhren und über einen U-förmigen 360 Grad Bogen mit dem folgenden senkrecht nach oben folgenden Heberrohr zu verbinden. Damit Auftriebskräfte der in das Heberrohr strömenden Druckluftblasen am größten sind, muss die am Heberrohr seitlich angebrachte Lufteintrittsöffnung so tief wie möglich, aber oberhalb der Rohrkrümmung angebracht sein. Der so von fast allen Herstellern ausgestaltete Klarwasserheber hat den Nachteil, dass das Vorklärwasser beim Befüllen des Reaktors mittels Beschickungsheber in die Ansaugöffnung des Klarwasserhebers läuft und sich dort schwebende Partikel absetzen können. For these reasons, the prior art air-lift devices are designed so that their suction port is below the water surface and the pump down operation is achieved when water can no longer flow over the lower edge of the suction port (see FIG. 1). Due to this need to pump out the upper clear water area and not the underlying area of settled bacteria, it is necessary to drive the suction pipe following the intake pipe vertically downwards and over a U-shaped 360 degree arc with the following vertically upwards to connect the following siphon pipe. So that buoyancy forces of the compressed air bubbles flowing into the siphon pipe are greatest, the air inlet opening attached laterally to the siphon pipe must be as deep as possible, but above the pipe bend. The so designed by almost all manufacturers clear water has the disadvantage that the pre-treatment runs when filling the reactor by means of feed lifter in the intake of the clear water lifter and can settle there floating particles.

Die Verschmutzung des Klarwasserhebers geschieht bei Anlagen gemäß dem Stand der Technik weit aus intensiver im danach folgenden Belüftungsprozess, indem die beim Einschalten des Teller-, Rohr-, Membranbelüfters aufsteigende Luftblasen als erstes das Wasservolumen im Reaktor erhöhen und zum zweiten die abgesetzten Belebtschlammbakterien im Reaktorwasser verwirbeln, so dass diese durch die Volumenerhöhung ebenfalls durch die Ansaugöffnung in das Ansaugrohr des Klarwasserhebers gelangen und sich ebenfalls dort absetzen. Der Belüftungszeitraum im Reaktor einer SBR- Kläranlage dauert oft mehrere Stunden. Der Teller- oder Rohrmembranbelüfter wird daher in diesem Zeitraum im vorgewählten Zyklus ein- und ausgeschalten, so dass zumindest bei jedem Belüftungsbeginn immer wieder Belebtschlammbakterien wegen der beschriebenen Volumenerhöhung in den Klarwasserheber gedrückt werden. Da die Belebtschlammbakterien schwerer als Wasser sind, sinken diese im Ansaugrohr nach unten und füllen die Rohrbögen, welche das Ansaugrohr und das Heberrohr miteinander verbinden. Zu Beginn der Klarwasserpumpzeit fördert der Klarwasserheber diese Ablagerungen in den Kläranlagenablauf. The pollution of the clear water is done in systems according to the prior art far from intensive in the subsequent aeration process by the ascending when switching the plate, tube, Membranbelüfters air bubbles increase first in the water volume in the reactor and secondly swirl the settled activated sludge bacteria in the reactor water , So that they pass through the increase in volume also through the intake into the intake pipe of the clear water jack and also settle there. The ventilation period in the reactor of an SBR treatment plant often takes several hours. The plate or Rohrmembranbelüfter is therefore switched on and off during this period in the preselected cycle, so that at least every time ventilation begins again and again activated sludge bacteria are pressed because of the volume increase described in the clear water. Since the activated sludge bacteria are heavier than water, they sink down in the intake pipe and fill the pipe bends, which connect the intake pipe and the siphon pipe. At the beginning of the clear water pumping time, the clear water lift conveys these deposits into the wastewater treatment plant effluent.

Dies ist in der Praxis leicht zu erkennen, denn die ersten Pumpstöße haben die Farbe der Belebtschlammbakterien, Im weiteren Pumpvorgang ist der Klarwasserheber vom angesaugten Klarwasser so durchspült, dass alle Rohrablagerungen weggefördert sind. Und nur noch Klarwasser aus der Klarwasserzone des Reaktors in den Ablauf der Kläranlage gefördert wird. This is easy to see in practice, because the first pump surges have the color of the activated sludge bacteria, in the further pumping the clear water is rinsed by the sucked clear water so that all pipe deposits are carried away. And only clear water from the clear water zone of the reactor is conveyed into the drain of the sewage treatment plant.

Nachteilig ist somit bei Anlagen gemäß dem Stand der Technik, dass Belebtschlammbakterien auf diese Art und Weise ständig aus der Kläranlage in den Abfluss gelangen. Dieser so bezeichnete Belebtschlammabtrieb hat zur Folge, dass im Reaktor sich das Belebtschlammvolumen ständig verringert und damit auch die Abwasserreinigungsleistung. Besonders nachteilig ist. wenn sich hinter dem Kläranlagenablauf ein eine Versickerung befindet, welche durch die Schlammabtrieb langsam verschlammt und unbrauchbar wird. A disadvantage is thus in plants according to the prior art that activated sludge bacteria in this way constantly get out of the sewage treatment plant in the drain. This so-called activated sludge stripping has the consequence that in the reactor, the activated sludge volume is constantly reduced and thus the Wastewater treatment performance. Particularly disadvantageous. if there is a seepage behind the wastewater treatment plant, which slowly becomes muddy and unusable due to the sludge drift.

Das Gleiche gilt, wenn sich hinter dem Kläranlagenablauf ein Vorfluter befindet, welcher durch die Schlammbelastung und der damit verbundenen Sauerstoffreduktion im Wasser des Vorfluters ein Ungleichgewicht entsteht. Nachteilig ist ebenfalls, dass es keine Druckluftheber gibt, bei welcher die verstopfte Ansaugöffnung des Beschickungshebers, durch eine geeignete Rückspülung diese Verstopfung beseitigt. The same applies if there is a receiving water downstream of the wastewater treatment plant, which creates an imbalance due to the sludge load and the associated oxygen reduction in the water of the receiving water. Another disadvantage is that there are no compressed air lifter, in which the clogged suction port of the feeder jack, by a suitable backwashing eliminates this obstruction.

Zur Lösung dieser Nachteile sollte ein Klarwasserheber so konstruiert sein, dass kein Wasser- Belebtschlammgemisch in die Ansaugöffnung eindringen kann, oder das dieser abgesetzte Belebtschlamm vor der Klarwasserpumpzeit aus dem Klarwasserheber in den Reaktor zurückgespült wird und dadurch die Verschlammung von Versickerungen, sowie die Verunreinigung von Gewässern vermieden wird. To solve these disadvantages, a clear water lifter should be designed so that no water-activated sludge mixture can penetrate into the intake, or this sedimented activated sludge is flushed back from the clear water jack before the clear water pumping time in the reactor and thereby the siltation of infiltrations, as well as the contamination of bodies of water is avoided.

In der Praxis und aus Offenlegungsschriften sind einige Lösungsvarianten realisiert bzw. bekannt, welche den geschilderten Nachteilen entgegenwirken sollen. In practice and from published patent applications, some solution variants are realized or known, which are intended to counteract the disadvantages described.

Gemäß DE 20 2005 019 918 Ul sind bspw. Rückschlagklappen an den Ansaugöffnungen des Klarwasserheberrohres angebracht, um dort die Belebtschlammbakterien nicht eindringen zu lassen. Langjährige Erfahrungen haben gezeigt, dass die im Abwasser schwimmenden Haare oder ähnliche Teile die beweglichen Klappen oder Ventile so umschlingen, dass die gewünschten Verschlusskräfte nach einiger Zeit nicht mehr wirken oder durch aufwendige Wartungsarbeiten ständig gesäubert werden müssen. For example, according to DE 20 2005 019 918 U1, non-return flaps are attached to the intake openings of the clear water lift tube so that the activated sludge bacteria can not penetrate there. Many years of experience have shown that the hair floating in the sewage or similar parts wrap around the movable flaps or valves in such a way that the desired closure forces no longer have an effect after some time or have to be constantly cleaned by time-consuming maintenance work.

In DE 10 2008 038 1 16 AI und DE 10 2007 049 517 AI wird vorgeschlagen, die partikulären Stoffe und die Belebtschlammbakterien mit Filtervorrichtungen so auszufiltern, dass diese in den Filtern aufgefangen werden und nicht die Kläranlage verlassen können. Hierzu sind Signalvorrichtungen notwendig, welche den Füllstandsgrad des Filters anzeigen, und die notwendige Filterreinigung signalisieren. Nachteilig ist hierbei, dass die Belebtschlammbakterien nicht wieder dem Reaktor zugeführt werden, sondern für den Reinigungsprozess verloren gehen. Hinzu kommt, dass die Filtrierung und die Wartung der Filter sehr kostenaufwendig sind. In DE 10 2008 038 1 16 AI and DE 10 2007 049 517 AI it is proposed to filter out the particulate matter and the activated sludge bacteria with filter devices so that they are collected in the filters and can not leave the sewage treatment plant. For this purpose, signal devices are necessary, which the level of the Show filters, and signal the necessary filter cleaning. The disadvantage here is that the activated sludge bacteria are not returned to the reactor, but lost for the cleaning process. In addition, the filtration and maintenance of the filters are very expensive.

DE 20 2005 003 588 Ul offenbart eine Kleinkläranlage mit einer Vorklärkammer und einer Nachklärkammer, wobei in jeder Kammer mindestens ein Druckluftheber vorgesehen ist, mit dem unter Luftzufuhr das entsprechende Medium im Sinne eines Anhebens aus der jeweiligen Kammer förderbar ist, wobei die jedem Druckluftheber zugeordnete, an ein Druckluftaggregat angeschlossene Druckluftleitung in einer Hebeleitung angeordnet ist, wobei das Medium durch den zwischen der Außenwandung der Druckluftleitung und der Innenwandung der Hebeleitung gebildeten Zwischenraum fuhrbar ist. DE 20 2005 003 588 Ul discloses a small wastewater treatment plant with a pre-clearing chamber and a secondary clarifier, wherein in each chamber at least one air lift is provided, with the air under the appropriate medium in the sense of lifting from the respective chamber is conveyed, the associated with each air lift, to a compressed air unit connected compressed air line is arranged in a lifting line, wherein the medium is guided by the intermediate space formed between the outer wall of the compressed air line and the inner wall of the lifting line.

DE 24 20 076 AI offenbart eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Eintrag von Sauerstoff in Abwässer unter erhöhtem, hydrostatischen Druck, wobei ein Gaseinlaß im unteren Teil eines Schachtes angeordnet ist, und ein Flüssigkeitseinlaß sowie ein Flüssigkeitsauslaß an einem über dem Schacht angeordneten, mit diesem verbundenen Reservoir angeordnet ist. DE 24 20 076 AI discloses a device for continuous introduction of oxygen into waste water under increased, hydrostatic pressure, wherein a gas inlet is disposed in the lower part of a shaft, and arranged a liquid inlet and a liquid outlet at a disposed above the shaft, associated with this reservoir is.

Aus DE 24 23 085 A ist ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser bekannt, welches eine Stufe umfasst, bei der das Abwasser in einem System umgewälzt wird, das einen absteigenden und einen aufsteigenden Teil umfasst, die an ihren oberen und unteren Enden in Verbindung sind, wobei ein sauerstoffhaltiges Gas wie Sauerstoff selbst oder eine sauerstoffhaltige Gasmischung zum Abwasser bei seinem Durchtritt durch den absteigenden Teil zugeliefert wird. From DE 24 23 085 A a method for the treatment of waste water is known, which comprises a stage in which the waste water is circulated in a system comprising a descending and an ascending part, which are connected at their upper and lower ends, wherein an oxygen-containing gas such as oxygen itself or an oxygen-containing gas mixture is supplied to the waste water as it passes through the descending part.

Weitere Lösungsvorschläge werden bspw. in DE 10 2007 058 177 AI , DE 10 2008 020 938 AI und in EP 1 582 263 Bl offenbart. Further proposed solutions are disclosed, for example, in DE 10 2007 058 177 A1, DE 10 2008 020 938 A1 and in EP 1 582 263 B1.

Gemäß dieser Lösungsvorschläge wird versucht, durch Strömungsableitvorrichtungen an der Ansaugstelle des Klarwasserhebers das Eindringen von Belebtschlamm während der Belüftung im Reaktor zu verhindern. Durch bestimmte Rohranordnungen wird dabei versucht, dass während der Belüftung strömende Wasser- Belebtschlammgemisch von der direkten Ansaugöffnung des Saugrohres vom Klarwasserheber fernzuhalten, oder sich in einer Art Pufferrohr beruhigen zu lassen. According to these proposed solutions is attempted by Strömungsableitvorrichtungen at the intake of the clear water jack the ingress of activated sludge during the ventilation in the reactor prevent. Through certain pipe arrangements while trying to keep away during the ventilation water-activated sludge mixture of the direct intake opening of the suction pipe from the clear water jack, or to calm down in a kind of buffer tube.

Bei diesen Lösungsvorschlägen wird jedoch nicht berücksichtigt, dass eine Volumenerhöhung am Anfang jeder Belüftung entsteht. Die Volumenerhöhung bewirkt einen Überdruck gegenüber dem beidseitigen offenen Klarwasserheberrohr und versucht sich in diesem auszugleichen. Folglich fließt also in jedem Fall bei jedem Belüftungsanfang das Wasser- Belebtschlammgemisch in die Ansaugöffnung des Klarwasserhebers, um sich am Boden des U- förmigen 360 Grad- Bogens abzusetzen. Somit reduzieren die in DE 10 2007 058 177 AI , DE 10 2008 020 938 AI und in EP 1 582 263 Bl beschrieben Maßnahmen nur den Belebtschlammabtrieb. However, these proposals do not take into account that an increase in volume occurs at the beginning of each ventilation. The increase in volume causes an overpressure in relation to the open-sided clear water lift tube on both sides and tries to compensate for this. Consequently, in any case, at each start of aeration, the water-activated sludge mixture flows into the intake port of the clear water elevator to settle at the bottom of the U-shaped 360 degree arc. Thus, the measures described in DE 10 2007 058 177 AI, DE 10 2008 020 938 AI and in EP 1 582 263 Bl reduce only the activated sludge output.

DE 100 57 378 B4 offenbart eine elektrische Unterwasserpumpe als Klarwasserpumpe, welche das Klarwasser aus dem Klarwasserbereich in den Ablauf der Kläranlage pumpen soll. DE 100 57 378 B4 discloses an electric underwater pump as a clear water pump, which is to pump the clear water from the clear water area in the flow of the sewage treatment plant.

Belebtschlammablagerungen, aus dem zuvor stattgefundenen Belüftungszyklus, welche in der Pumpe auftreten, werden gemäß dieser technischen Lösung durch ein oder mehrere Pumpenstöße beseitigt. Es wird also kurzzeitig Wasser in das ausgangsseitige Steigrohr gepumpt, damit dieses im freien Fall durch die Pumpe strömt und den dort liegenden Belebtschlamm mitreißt und in den Reaktor fließen lässt. Diese gute Funktionsweise einer hydraulischen Spülung ist aber bei gleicher Anwendung im druckluftbetriebenen Klarwasserheber wegen des unten geschlossenen 360 Grad förmigen U-Bogens nicht möglich. In Tests wurde versucht, diese hydraulische Rückspülung am Klarwasserheber praktisch durchzuführen. Durch einen kurzzeitigen Druckluftstoß wurde dabei die Wassersäule im Heberrohr angehoben, dass dafür notwendige nachströmende Wasser war gering, da die Volumenerhöhung im Steigrohr zum größten Teil von den eingeströmten Luftblasen herrühren. Die herab fallende Wassersäule, muss sich erst von den aufsteigenden Luftblasen trennen und hat deswegen nicht die erforderliche Geschwindigkeit, um den Belebtschlamm in den U- förmigen Rohrteil so mitzunehmen, dass diese aufsteigend bis zur Ansaugöffnung gelangt, um dort in das Reaktorwasser zu gelangen. Der Vorgang wurde wiederholt mit einem oberhalb vom Auslauf des Heberrohres angebrachten Pufferbehälter. Beim Betätigen des Klarwasserhebers wird also dieser erst mit Wasser befällt, ehe das Klarwasser seitlich aus diesem ablaufen kann. Um einen Spülstoß zu erzeugen, wird der Klarwasserheber kurzzeitig so lange eingeschaltet, bis der Pufferbehälter gefüllt ist und noch nicht überläuft. Beim Ausschalten des Klarwasserhebers strömt das Wasser aus dem Pufferbehälter in den Heber zurück und drückt die gepufferte Wassermenge durch die Ansaugöffnung in den Reaktor zurück. Der so ausgespülte Belebtschlammanteil ist gering und entspricht nur der Menge des Klarwasserbelebtschlammgemisches des Volumens des Pufferbehälters. Der Pufferbehälter kann und darf nicht zu groß gewählt werden, weil dessen Wassergegendruck die Förderhöhe und die Förderleistung des Klarwasserhebers stark reduziert. Außerdem reicht die Strömungsgeschwindigkeit des zurückfließenden Wassers nicht aus, die Belebtschlammablagerungen am Boden des U- förmigen Rohrbogens mitzureißen. Activated sludge deposits from the previous aeration cycle occurring in the pump are eliminated by one or more pump strokes according to this technical solution. So it is briefly pumped water in the output side riser so that it flows in free fall through the pump and entrains the lying there activated sludge and flow into the reactor. However, this good operation of a hydraulic flushing is not possible with the same application in the compressed air driven clear water heater because of the closed down 360-degree U-bend. In tests it was tried to carry out this hydraulic backwashing at the clear water lifter practically. The water column in the siphon pipe was raised by a brief burst of compressed air, and the inflowing water necessary for this was low, since the increase in volume in the riser pipe largely stems from the inflowing air bubbles. The falling water column first has to separate from the rising air bubbles and therefore does not have the speed required to take the activated sludge into the U-shaped pipe part in such a way that it ascends up to the Intake port passes to get there into the reactor water. The process was repeated with a buffer tank attached above the outlet of the siphon tube. When you press the clear water, so this is first filled with water before the clear water can drain laterally from this. To generate a rinse, the clear water lifter is briefly turned on until the buffer tank is filled and not overflowing. When the clear water jack is switched off, the water from the buffer tank flows back into the jack and pushes the buffered water back through the suction port into the reactor. The activated sludge fraction flushed out in this way is small and corresponds only to the amount of clarified-water-sludge mixture of the volume of the buffer container. The buffer tank can and must not be too large, because its water back pressure greatly reduces the head and the capacity of the clear water lifter. In addition, the flow rate of the recirculating water is not sufficient to entrain the activated sludge deposits at the bottom of the U-shaped pipe bend.

Die zuvor beschriebene hydraulische Rückspülung der Belebtschlammbakterien ist demzufolge nicht zufrieden stellend. The above-described hydraulic backwashing of the activated sludge bacteria is therefore unsatisfactory.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Klarwasserheber für biologische Kläranlagen und Verfahren zu dessen Betrieb anzugeben, welche das Abpumpen von Klarwasser im Reaktor der Kläranlage direkt unter der Wasseroberfläche am Ende der Absetzphase ermöglichen, so dass nicht Bakterienkonzentrationen in das Klarwasser befördert werden, welche die vorgegebenen Grenzwerte überschreiten. The invention is therefore an object of the invention to provide a clear water for biological treatment plants and processes for its operation, which allow the pumping of clear water in the reactor of the treatment plant directly below the water surface at the end of the settling phase, so that not bacterial concentrations are transported to the clear water, which exceed the specified limits.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Klarwasserheber für biologische Kläranlagen gemäß dem 1. Patentanspruch, ein Verfahren zu dessen Betrieb gemäß dem 7. Patentanspruch und dessen Verwendung gemäß dem 9. Patentanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den nachgeordneten Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a clear water for biological wastewater treatment plants according to the first claim, a method for its operation according to the seventh claim and its use according to the ninth claim. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subordinate claims.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der Klarwasserheber so ausgeführt ist, dass dieser in einer Kombination von hydraulischer und pneumatischer Rückspülung in der Art und Weise funktioniert, dass der Belebtschlamm in den Reaktor gespült und dafür nur ein kleiner Pufferbehälter am Ausgang des Heberrohres benötigt wird. The essence of the invention is that the clear water lifter is designed so that this in a combination of hydraulic and pneumatic backwashing in the way that the activated sludge flushed into the reactor and only a small buffer tank is required at the outlet of the siphon tube.

Dazu umfasst der Klarwasser- Druckluftheber mit Rückspülfunktion ein Ansaugrohr mit einer Ansaugöffnung in der Wand und ein Heberrohr, wobei das Ansaugrohr und das Heberrohr einen gemeinsamen Verbindungsraum aufweisen, sowie eine Druckluftleitung mit einer Lufteintrittsöffnung, wobei die Lufteintrittsöffnung in das Heberrohr mündet, und ein gebogenes Ablaufrohr mit Wasserpuffer, welches mit dem Heberrohr verbunden ist, so dass ein Wasserleitweg von der Ansaugöffnung durch das Ansaugrohr in das Heberrohr hin zum Ablaufrohr ausgebildet ist. For this purpose, the clear water compressed air lifter with backwash function includes an intake manifold with a suction port in the wall and a siphon tube, wherein the intake manifold and the siphon tube have a common connection space, and a compressed air line with an air inlet opening, wherein the air inlet opening into the siphon tube, and a curved discharge pipe with water buffer, which is connected to the siphon tube, so that a Wasserleitweg is formed by the suction port through the intake pipe in the siphon tube to the drain pipe.

Eine mittig durch eine Trennwand geteiltes Hüllrohr, welches an seinem einen Ende mit einem Boden geschlossen ist und an seinem anderen, offenen Ende in das Ablaufrohr übergeht, bildet dabei erfindungsgemäß das Ansaugrohr und das Heberrohr mit jeweils einem halbkreisförmigen Querschnitt aus, wobei die Querschnittfläche des Ablaufrohrs nahezu doppelt so groß ist wie die Querschnittfläche des Heberrohrs. A centrally divided by a partition wall duct, which is closed at one end to a bottom and merges at its other, open end in the drain pipe, according to the invention forms the intake manifold and the siphon, each having a semicircular cross section, wherein the cross-sectional area of the drain pipe is almost twice as large as the cross-sectional area of the siphon tube.

Die Trennwand bildet gemäß der Erfindung gleichzeitig durch ihren 360°-förmigen Scheitelpunkt zwischen dem Ansaugrohr und dem Heberrohr einen Verbindungsbogen, wobei ihr Abstand zum Boden des Hüllrohrs annähernd der Hälfte des Durchmessers des Hüllrohres beträgt. The partition forms according to the invention at the same time by their 360 ° -shaped vertex between the intake manifold and the siphon pipe a connecting arc, with their distance from the bottom of the cladding tube is approximately half the diameter of the cladding tube.

Wesentlich ist, dass die Lufteintrittsöffnung dabei auf oder in der Mittelwand liegt und auf der Seite des Heberrohrs in unmittelbarer Nähe des Scheitelpunkts der Trennwand positioniert ist, wobei das Ansaugrohr über der Ansaugöffnung mit einer Abschottung, bspw. aus Schaumstoff, verschlossen ist und durch diese Abschottung keine Luft gelangen kann. It is essential that the air inlet opening is located on or in the middle wall and is positioned on the side of the siphon pipe in the immediate vicinity of the apex of the partition, wherein the intake pipe above the suction port with a partition, for example. From foam, is closed and through this foreclosure no air can get.

Die seitliche Öffnung des Ablaufrohrs ist annähernd um die Hälfte seines Rohrdurchmessers reduziert, so dass ein kleiner Wasserpuffer ausgebildet ist. Gemäß der Erfindung wird der erfindungsgemäße Klarwasserheber kurzzeitig eingeschaltet bis der Pufferbehälter mit Wasser gefällt ist und seinen Ablaufrohr nicht überläuft. Danach wird der Klarwasserheber sofort abgeschaltet. The lateral opening of the drain pipe is reduced by approximately half of its pipe diameter, so that a small water buffer is formed. According to the invention, the clear water lifter according to the invention is briefly turned on until the buffer tank is precipitated with water and its drain pipe does not overflow. Thereafter, the clear water jack is switched off immediately.

Kurz nach dem Abschaltvorgang strömt das gepufferte Wasser in das Heberrohr durch den U- förmigen Rohrbogen in Richtung der Ansaugöffnung zurück. Shortly after the shutdown process, the buffered water flows back into the siphon through the U-shaped pipe bend in the direction of the suction opening.

Genau zu Beginn dieser Rückströmung wird die Druckluft erneut eingeschaltet, damit die Wasserströmung die austretende Druckluft an der Lufteintrittsöffnung in entgegen gesetzter Richtung durch den U- förmigen Rohrbogen in das aufsteigende Ansaugrohr umleitet, wodurch die im Ansaugrohr aufsteigenden Luftblasen das Belebtschlamm- Wassergemisch durch die Ansaugöffnung in den Reaktor strömen lassen, wobei gleichzeitig im Heberrohr ein Unterdruck entsteht, welcher das dort befindliche Wasser bis auf ein Minimum wegfördert. Just at the beginning of this return flow, the compressed air is turned on again, so that the water flow diverts the emerging compressed air at the air inlet opening in the opposite direction through the U-shaped pipe bend in the rising intake pipe, whereby the air bubbles rising in the intake pipe, the activated sludge-water mixture through the suction in let the reactor flow, wherein at the same time in the siphon pipe, a negative pressure is formed, which promotes the water there located to a minimum.

Nach dem Ausschalten der kurzzeitig zugefuhrten Druckluft strömt hauptsächlich Klarwasser in die Ansaugöffnung und füllt den Klarwasserheber. After switching off the briefly supplied compressed air flows mainly clear water into the intake and fills the clear water.

Nach mehrmaliger Durchführung des beschriebenen Vorganges während der Klarwasserphase ist das Rohr des Klarwasserhebers fast vollständig von Belebtschlammbakterien gereinigt und die eigentliche Klarwasserabpumpzeit kann ohne Abtrieb von Belebtschlammbakterien eingeleitet werden. After repeated operation of the process described during the clear water phase, the tube of the clear water is almost completely purified by activated sludge bacteria and the actual clear water pumping time can be initiated without the loss of activated sludge bacteria.

Wichtig dabei ist, das die umgeleitete Luftströmung schnell und auf ganz kurzem Wege in das aufsteigende Ansaugrohr strömen kann, weil durch diese Eigendynamik im Heberrohr schnell ein Unterdruck entsteht, das dort befindliche Wasser bis auf ein Minimum absaugt und das zurück strömende Wasser des Pufferbehälters nur den Umlenkprozess der Luftströmung einleitet, so dass das Puffervolumen des Pufferbehälters nur klein sein muss. It is important that the redirected air flow can flow quickly and in a very short ways in the ascending intake manifold, because by this momentum in the siphon quickly creates a negative pressure, the water located there sucks to a minimum and the back flowing water of the buffer tank only the Deflection process of the air flow initiates, so that the buffer volume of the buffer tank must be small.

Wichtig ist ebenfalls, dass die Luftdurchtrittsöff ung für die einströmende Druckluft an der Stelle im Klarwasserheber angebracht ist, wo der tiefste Scheitelpunkt zwischen dem Ansaugrohr und dem Heberrohr ist, da dort auch die größte Strömungsgeschwindigkeit des strömenden Wassers zu verzeichnen ist. Zur Vergrößerung der Heber- und der Rückspüleffektivität ist der erfindungsgemäße Luftdruckheber wie folgt aufgebaut: It is also important that the Luftdurchtrittsöff is attached tion for the incoming compressed air at the point in the clear water, where the deepest vertex between the intake pipe and the siphon is because there is also the largest flow rate of the flowing water. To increase the lift and the Rückspüleffektivität the inventive air pressure lifter is constructed as follows:

Das Ansaug- und das Heberrohr sind keine getrennten Rohre mit einer unten angebrachten U- förmigen Rohrverbindung, sondern diese sind erfmdungsgemäß aus einem durch eine Trennwand mittig geteiltes Hüllrohr ausgebildet, indem das Ansaug- und das Heberrohr zwei im Querschnitt gesehen am unteren Ende hydraulisch verbindbare Rohrhälften darstellen. Der Querschnitt des Ansaugrohrs und des Heberrohrs ist bspw. halbkreisförmig. The intake and the siphon tube are not separate tubes with a bottom mounted U-shaped pipe connection, but these are erfmdungsgemäß formed from a centrally divided by a partition wall tube by the suction and the siphon tube seen in cross section at the lower end hydraulically connectable tube halves represent. The cross section of the intake pipe and the siphon tube is, for example, semicircular.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch, dass das Hüllrohr in seinem Querschnitt eine andere geometrische Form als die Kreisform und das Ansaug- und das Heberrohr eine andere geometrische Form als die Halbkreisform aufweisen, in. dem das Hüllrohr in seinem Querschnitt eckig, bspw, vier- oder dreieckig ausgeführt ist. In the context of the invention, it is also the case that, in its cross-section, the cladding tube has a different geometric shape than the circular shape and the suction and siphon tubes have a different geometric shape than the semicircular shape, in which the cladding tube has an angular, eg. or triangular.

Die Ausbildung des im Querschnitt halbkreisförmigen Ansaug- und des im Querschnitt halbkreisförmigen Heberrohrs ist bspw. realisierbar, indem in ein durch einen Boden einseitig geschlossenes, in seinem Querschnitt kreisförmiges Kunststoffrohr eine mit leichtem Übermaß gegenüber dem inneren Rohrdur chmesser gefertigte Mittelwand so weit in ein Kunststoffrohr geschoben wird, bis zwischen dem Ende der Mittelwand und dem Rohrboden ein Abstand entsteht, welcher der Hälfte des Rohrdurchmessers entspricht. The formation of the semi-circular in cross-section suction and semi-circular in cross-section siphon tube is, for example. Realized by pushed into a bottom by a bottom closed, circular in cross-section plastic tube with a slight excess over the inner diameter Rohrdur made middle wall so far into a plastic tube is until between the end of the middle wall and the tube sheet, a distance arises, which corresponds to half the pipe diameter.

An der eingeschobenen Mittelwand ist eine Druckluftleitung angebracht, welche am unteren Ende der Mittelwand auf einer Wandseite ihre Lufteintrittsöffnung hat. Auf diese Weise sind zwei im Querschnitt gesehene halbkreisförmige, am unteren Ende hydraulisch verbundenen Rohrhälften ausgebildet. Auf der Seite, auf der sich die Luftdurchtrittsöffnung der Druckluftleitung an der Mittelwand befindet, ist das halbkreisförmige Heberrohr ausgebildet und auf der gegenüberliegenden Seite ist auf Grund einer Ansaugöffnung im Hüllrohr in gewünschter Höhe das halbkreisförmige Ansaugrohr ausgebildet. Über der Ansaugöffnung ist das Halbkreisrohr vorteilhaft mit einem halbkreisförmigen Schaumkissen abgeschottet, damit die dort beim Rückspülungseffekt kurzzeitig aufsteigenden Luftblasen mit dem Belebtschlamm - Wassergemisch das halbkreisförmige Rohr verlassen können. At the inserted middle wall, a compressed air line is attached, which has its air inlet opening at the lower end of the middle wall on a wall side. In this way, two seen in cross section semicircular, at the lower end hydraulically connected tube halves are formed. On the side on which the air passage opening of the compressed air line is located at the middle wall, the semicircular siphon tube is formed and on the opposite side, the semicircular suction pipe is formed at the desired height due to a suction opening in the cladding tube. Above the suction opening, the semicircular tube is advantageously sealed off with a semicircular foam pad, so that the air bubbles which rise there for a short time during the backwashing effect can leave the semicircular tube with the activated sludge-water mixture.

Wird nun oben auf das Hüllrohr ein zumindest rechtwinkeliger Rohrbogen aufgesetzt, so kann das beim Normalbetrieb, durch das Heberrohr hoch gepumpte Wasser über diesem Rohrwinkel abfließen. Wichtig dabei ist, dass dieser Rohrbogen nahezu den doppelten Durchmesser des halbkreisförmigen Heberrohres, also den Durchmesser des Hüllrohres besitzt, damit die Luft des nach oben gepumpten Luft- Wassergemisches an der Oberkante des Rohrbogens leicht entweichen kann und so keinen Gegendruck auf die Luft- Wassergemisch- Säule im Heberrohr erzeugt. Now, if an at least right-angled pipe bend is placed on top of the cladding tube, the water pumped up through the siphon pipe during normal operation can flow off above this pipe angle. It is important that this pipe bend has almost twice the diameter of the semicircular siphon pipe, ie the diameter of the cladding tube, so that the air of the pumped-up air-water mixture at the upper edge of the pipe bend can easily escape and so no back pressure on the air-water mixture Pillar generated in the siphon tube.

Erfindungswesentlich bei diesem Klarwasserheber ist, dass die Lufteintrittsöffmmg der über die Druckluftleitung einströmenden Druckluft zwar noch auf der Seite des halbkreisförmigen Heberrohres, aber unmittelbar an der 360 Grad- förmigen Spitzwende der beiden senkrecht nach oben führenden halbkreisförmigen Rohre (Scheitelpunkt zwischen Heber- und Ansaugrohr) liegt. Essential to the invention in this clear water is that the Lufteintrittsöffmmg the incoming via the compressed air line compressed air still on the side of the semi-circular siphon tube, but directly to the 360 degree spiked top of the two vertically upwardly leading semicircular tubes (apex between the siphon and suction) ,

Im Rahmen der Erfindung liegt auch, dass der zuvor beschriebene Klarwasserheber als Beschickungsheber verwendet wird, in dem der erfindungs gemäße Rückspüleffekt kurzzeitig durch die an der Ansaugöffnung ausströmenden Druckluftblasen die bei einem Beschickungsheber auftretenden Verstopfungen beseitigen. In the context of the invention is also that the above-described clear water is used as a feed elevator, in which the fiction, contemporary backwash effect briefly eliminate the occurring at a feed lifter blockages by the air bubbles discharged at the suction port.

Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen technischen Lösung (Klarwasserheber und Beschickungsheber) liegt insbesondere darin, dass das Wasservolumen des Wasserpuffers nur so groß sein braucht, dass dessen zurückfließende Wasserströmung im Heberrohr den kurzzeitigen zugefuhrten Druckluftstrom so umlenkt, so dass dieser, wie zuvor stehend beschrieben in das Ansaugrohr auf ganz kurzem Wege umgeleitet wird und sofort in Eigendynamik durch diese aufsteigenden Luftblasen im halbkreisförmigen Heberrohr durch den dort erzeugten Unterdruck das dort befindliche Wasser zum größten Teil mit weggefördert wird. The advantage of this technical solution according to the invention (clear water lifter and feed lifter) is, in particular, that the water volume of the water buffer only needs to be so large that its returning water flow in the siphon pipe deflects the short-term compressed air flow so that it, as described above, enters the intake pipe is redirected in a very short ways and immediately in its own momentum by these rising air bubbles in the semicircular siphon through the generated there Under pressure the water located there is for the most part transported away.

Ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten Klarwasserhebern liegt in der einfachen, wirkungsvollen Konstruktion und dem daraus resultierenden geringen Montagaufwand, was zu einem preiswerten und leistungsstarken Klarwasserheber mit Rückspülfunktion führt. Another advantage over the known clear water boilers lies in the simple, effective design and the resulting low installation effort, resulting in a cheap and powerful clear water with backwash.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des Ausführungsbeispiels und der Figur näher erläutert. Dabei zeigt: The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment and the figure. Showing:

Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer druckluftbetriebenen Fig. 1: a schematic representation of a compressed air driven

SBR- Anlage gemäß dem Stand der Technik und SBR plant according to the prior art and

Fig, 2: eine schematische Detaildarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klarwasser- Drucklufthebers mit Rückspülfunktion. Fig. 2: a schematic detail of an embodiment of the clear water compressed air lifter according to the invention with backwash function.

In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer druckluftbetriebenen SBR- Anlage gemäß dem Stand der Technik dargestellt, bei welcher elektromagnetische Luftventile (1) die vom Verdichter (2) erzeugte Druckluft schalten. Diese Druckluftventile (1) werden von der Steuerung (3) elektrisch angesteuert. Ein Ventil (1) schaltet die Luft zum Beschickungsheber (4), welcher im Vorklärwasser (5) platziert ist. Ein weiteres Ventil (1) schaltet die Luft zum Teilerbelüfter (6). Ein drittes Ventil (1) schaltet die gemeinsame Luft, der im Reaktor (7) platzierten Klarwasserheber (8) und für den Überschussschlamrnheber (9). 1 shows a schematic representation of a compressed air-operated SBR system according to the prior art, in which electromagnetic air valves (1) switch the compressed air generated by the compressor (2). These compressed air valves (1) are electrically controlled by the controller (3). A valve (1) switches the air to the feed elevator (4), which is placed in the pre-treatment water (5). Another valve (1) switches the air to the divider fan (6). A third valve (1) switches the common air, the clear water jack (8) placed in the reactor (7) and the excess sludge lifter (9).

Alle drei Druckluftheber (4, 8 und 9) fördern das Wasser durch eine Ansaugöffiiung (10) in das Ansaugrohr (11) über einen U- förmigen 360° Bogen (12) in das Heberrohr (13) und über einen Rohrwinkel (14) in ein anderes Becken, bzw. in den Kläranlagenablauf. All three air lift (4, 8 and 9) promote the water through a Ansaugöffiiung (10) in the intake pipe (11) via a U-shaped 360 ° bend (12) in the siphon pipe (13) and a pipe angle (14) in another basin, or in the sewage treatment plant drain.

Nachteilig an dieser technischen Lösung ist, dass wenn der Klarwasserheber (8) das Klarwasser aus dem Reaktor (7) auf den minimalen Wasserstand (15) abgepumpt hat und danach der Beschickungsheber (4) das mit Partikeln und Schwebstoffen behaftete Vorklärwasser aus der Vorklärung (5) in den Reaktor (7) pumpt, bis der obere maximale Wasserstand (16) erreicht ist, auch dieses stark verschmutzte Vorklärwasser naturgemäß in die Ansaugöffnung ( 0) des Klarwasserhebers (8) fließt und dabei in der nachfolgenden Belüftungsphase die aus dem Teilerbelüfter (6) aufsteigenden Luftblasen das Volumen im Reaktor (7) erhöhen, so dass die im Reaktorwasser befindlichen aufgewirbelten Belebtschlammbakterien durch diesen Volumenausgleich in die Ansaugöffnung (10) des Klarwasserhebers (8) gelangen, um dort im Ansaugrohr (1 1) und im U-förmigen 360° Bogen (12) zu sedimentieren. A disadvantage of this technical solution is that when the clear water jack (8) has pumped the clear water from the reactor (7) to the minimum water level (15) and then the feed lifter (4) contaminated with particles and suspended matter pre-treatment water from the primary treatment (5 ) is pumped into the reactor (7) until the Upper maximum water level (16) is reached, even this heavily polluted primary water naturally flows into the intake (0) of the clear water jack (8) and thereby increase the volume in the reactor (7) rising from the Teilerbelüfter (6) in the subsequent aeration phase , So that the fluidized activated sludge bacteria located in the reactor water pass through this volume compensation in the intake opening (10) of the clear water jack (8) to sediment there in the intake pipe (1 1) and in the U-shaped 360 ° arc (12).

Als negative Folge werden diese Ablagerungen in der folgenden Klarwasserabpumpphase mit den ersten Pumpstößen in den Ablauf der Kläranlage gefördert. Um diesen Austrag an Belebtschlammpartikeln und anderer abgelagerten Partikeln zu verhindern, müssten diese Teile wie folgt in das Reaktorwasser des Reaktors (7) zurückgespült werden: As a negative consequence, these deposits are promoted in the following Klarwasserabpumpphase with the first pump surges in the flow of the sewage treatment plant. In order to prevent this discharge of activated sludge particles and other deposited particles, these parts would have to be backwashed into the reactor water of the reactor (7) as follows:

Es wird kurzzeitig Druckluft über das Ventil (1) und durch die Schlauchleitung (17) unten in das Heberrohr (13) des Klarwasserhebers (8) in die Lufteintrittsöffnung (18) eingeblasen, so dass die Oberfläche der Wassersäule bis kurz vor dem Auslauf des Rohrbogens (14) angehoben wird. Nach dem Ausschalten der Druckluft fällt die Wassersäule nach unten und erzeugt an der Lufteintrittsöffnung (18) eine entgegen gesetzte Wasserströmung, so dass bei erneuten Einschalten der Druckluft in diesem Moment, der größten Wasserströmung, die eingeleiteten Luftblasen so mitgerissen werden, dass diese umgelenkt in das Ansaugrohr (1 1), dort nach oben steigen können, um durch die Ansaugöffnung (10) in den Reaktor (7) in das umgebene Reaktorwasser zu strömen. Compressed air is briefly injected via the valve (1) and through the hose line (17) into the siphon tube (13) of the clear water jack (8) into the air inlet opening (18), so that the surface of the water column until shortly before the outlet of the pipe bend (14) is raised. After switching off the compressed air, the water column drops down and generates at the air inlet opening (18) an opposite water flow, so that when switching on the compressed air at this moment, the largest water flow, the introduced air bubbles are entrained so that this deflected in the Inlet pipe (1 1), there can rise up to flow through the suction port (10) in the reactor (7) in the surrounding reactor water.

Die aufsteigenden Druckluftblasen im Ansaugrohr (11) erzeugen kurzzeitig einen Unterdruck im Heberrohr (13) und fördern so den größten Teil des Wasservolumens im Heberrohr (13) durch den U- förmigen 360° Rohrbogens (12) in das Ansaugrohr (11) zur Ansaugöffnung (10) in den Reaktor (7). Nach diesem kurzzeitigen Spülvorgang während der Klarwasserphase wird die Druckluft ausgeschaltet und der Klarwasserheber (8) füllt sich erneut mit Klarwasser. Die Bauform dieses Lufldruckhebers gemäß Fig. 1, welcher wie zuvor stehend betrieben wird, eignet sich auf Grund seines aufwendigen Betriebes nur bedingt für eine hydraulisch-pneumatische Rückspülung. The rising compressed air bubbles in the intake pipe (11) briefly generate a negative pressure in the siphon pipe (13) and thus promote most of the water volume in the siphon pipe (13) through the U-shaped 360 ° pipe bend (12) in the intake pipe (11) to the intake ( 10) in the reactor (7). After this brief rinsing process during the clear water phase, the compressed air is switched off and the clear water jack (8) fills again with clear water. The design of this air pressure lifter according to FIG. 1, which is operated as previously standing, is due to its complex operation only conditionally for a hydraulic-pneumatic backwashing.

Der in Fig. 2 dargestellte Klarwasser- Druckluftheber mit Rückspülfunktion umfasst ein mittig durch eine Trennwand (23) geteiltes Rohr, das als Hüllrohr (19) bezeichnet wird und an seinem einen Ende geschlossen ist und an seinem anderen, offenen Ende in ein gebogenes Ablaufrohr (14) übergeht, das bspw, 90 Grad abgewinkelt ist, wobei die Querschnittsfläche des Ablaufrohrs (14) nahezu doppelt so groß ist wie die Querschnittsfläche des Heberrohrs (13). The clear water compressed air lifter with backwash function illustrated in FIG. 2 comprises a tube which is divided in the middle by a dividing wall (23) and which is referred to as a jacket tube (19) and closed at one end and at its other, open end into a curved drainage tube (23). 14), which is, for example, angled 90 degrees, wherein the cross-sectional area of the discharge pipe (14) is almost twice as large as the cross-sectional area of the siphon pipe (13).

Durch dieses Verhältnis der Querschnittsflächen wird bewirkt, dass an dem genannten Übergang das hochgepumpte Klarwasser- Luftgemisch leicht in der Art getrennt wird, dass die Luft der Druckluftblasen über den oberen Bereich des Ablaufrohrs (14) entweichen können und im unteren Bereich des Ablaufrohrs (14) das Klarwasser abfließt, so dass ein Staudruck gegen das im Heberrohr (13) befindliche Klarwasser vermieden wird. This ratio of the cross-sectional areas causes the highly pumped clear water / air mixture to be easily separated at the said transition in such a way that the air of the compressed air bubbles can escape via the upper region of the drainage pipe (14) and in the lower region of the drainage pipe (14). the clear water drains off, so that a dynamic pressure against the clear water in the siphon pipe (13) is avoided.

Die Trennwand (23) ist dabei dünnwandig ausgeführt. The partition (23) is designed thin-walled.

Das Hüllrohr (19) weist an seinem einen Ende (dem unteren Ende) einen Boden auf, welcher das Hüllrohr (19) dicht verschließt. The cladding tube (19) has at its one end (the lower end) on a bottom which closes the cladding tube (19) tightly.

Die Trennwand (23) weist einen Abstand zum Boden des Hüllrohrs (19) auf, welcher annähernd der Hälfte des Durchmessers des Hüllrohres (19) entspricht, so dass ein hydraulischer Verbindungsbogen (12) mit einem 360°-förmiger Scheitelpunkt zwischen dem halbkreisförmigen Ansaugrohr (1 1), welches ein Ansaugöffnung (10) aufweist. The partition wall (23) has a distance to the bottom of the jacket tube (19), which corresponds to approximately half the diameter of the jacket tube (19), so that a hydraulic connecting bend (12) with a 360 ° -type vertex between the semicircular suction tube (19). 1 1), which has a suction opening (10).

Eine Lufteintrittsöffnung (18), über die Druckluft einströmbar ist, liegt auf oder in der Mittelwand (23) auf der Seite des halbkreisförmigen Heberrohr (13) in unmittelbarer Nähe des 360° -förmigen Scheitelpunkts [der unteren Kante der Trennwand (23)] . Das Einströmen der Druckluft in die Lufteintrittsöffnung (18) kann bspw. durch einen Druckluftschlauch (17) erfolgen, der in die Lufteintrittsöffnung (18) mündet und auf der Seite des halbkreisförmigen Ansaugrohres (11) an der Mittelwand (23) nach oben gefuhrt und befestigt ist. An air inlet opening (18), via which the compressed air can flow, lies on or in the middle wall (23) on the side of the semicircular siphon pipe (13) in the immediate vicinity of the 360 ° -shaped vertex [the lower edge of the partition wall (23)]. The inflow of compressed air into the air inlet opening (18) can, for example, by a compressed air hose (17), which opens into the air inlet opening (18) and guided on the side of the semicircular suction pipe (11) on the middle wall (23) upwards and attached is.

Über der Ansaugöffnung (10) ist das halbkreisförmigen Ansaugrohr (11) mit einem halbkreisförmigen Verschluss in Form einer Schaumstoffabschottung (22) versehen, welcher das Ansaugrohr (1 1 ) zwischen Mittelwand (23) und diesem Teilabschnitt des Hüllrohres (19) verschließt, damit die dort beim Rückspüleffekt kurzzeitig aufsteigenden Blasen mit dem Belebtschlamm- Wassergemisch das Ansaugrohr (1 1) verlassen können. Above the suction opening (10), the semicircular intake pipe (11) is provided with a semicircular closure in the form of a foam partition (22), which closes the intake pipe (11) between the middle wall (23) and this section of the jacket pipe (19) so that the There during the backwash effect briefly ascending bubbles with the activated sludge-water mixture can leave the intake pipe (1 1).

Das Ablaufrohr (14) ist oben auf dem Hüllrohr (19) formschlüssig aufgesetzt, wobei der seitliche Ausgang des Ablaufrohrs (14) annähernd um die Hälfte des Rohrdurchmessers des Heberrohrs (13) reduziert ist und an der Rohroberkante liegt, so dass sich der für den Rückspülvorgang notwendige Wasserpuffer (24) ergibt. The drain pipe (14) is placed on the top of the cladding tube (19) positively, wherein the lateral outlet of the drain pipe (14) is approximately reduced by half the pipe diameter of the siphon pipe (13) and is located at the pipe top edge, so that for the Backwashing process results in necessary water buffer (24).

Beim bestimmungsgemäßen Betrieb des erfmdungsgemäßen Klarwasser- Drucklufthebers wird zur Rückspülung so lange Druckluft über dem Druckluftschlauch (17) in die Lufteintrittsöffnung (18) in das halbkreisförmige Heberrohr (13) eingeblasen, bis die Wassersäule angehoben wird und diese den Wasserpuffer (24) befällt. During normal operation of the inventive clarified water compressed air lift for backwashing compressed air over the compressed air hose (17) in the air inlet opening (18) in the semicircular siphon pipe (13) blown until the water column is raised and this attacks the water buffer (24).

Beim Ausschalten der Druckluft strömen die Wassersäule und das Wasser des Wasserpuffers (24) im Heberrohr (13) nach unten. Im Augenblick dieser hydraulischen Rückströmung wird erneut Druckluft über die Lufteintrittsöffnung (18) eingeblasen, so dass die Wasserströmung und die Druckluftblasen, welche aus der Lufteintrittsöffnung (18) ausströmen, um die Kante der dünnwandigen Mittelwand (23) in das halbkreisförmige Ansaugrohr (11) umleitet und die dort aufsteigenden Blasen, welche durch die Ansaugöffnung (10) ausströmen, einen Unterdruck im halbkreisförmigen Heberrohr (13) erzeugen. Dabei wird der größte Teil des dort befindlichen Belebtschlamm- Wassergemisches ebenfalls durch die Ansaugöffnung (10) in das bei der Klarwasserphase vorhandene Klarwasser ziirückgefuhrt. When the compressed air is switched off, the water column and the water of the water buffer (24) in the siphon tube (13) flow downwards. At the moment of this hydraulic return flow, compressed air is again injected via the air inlet opening (18), so that the water flow and the compressed air bubbles which flow out of the air inlet opening (18) divert the edge of the thin-walled center wall (23) into the semicircular suction pipe (11) and the bubbles rising there, which flow out through the suction opening (10), generate a negative pressure in the semicircular siphon tube (13). This is the largest part of the there Activated sludge - water mixture also ziirückgefuhrt through the suction port (10) in the present in the clear water phase clear water.

Nach diesen kurzzeitigen Rückspülvorgang wird die Druckluft abgeschaltet und das Hüllrohr (19) füllt sich über die Ansaugöffnung (10) erneut mit Klarwasser aus dem Reaktor (7). After this brief backwashing the compressed air is switched off and the cladding tube (19) fills via the suction port (10) again with clear water from the reactor (7).

Nach mehrmals durchgeführten Rückspülvorgängen ist das Hüllrohr (19) von Ablagerungen aus dem davor durchgeführten Befüllvorgang und den Belüftungsvorgängen gereinigt. Wenn es sich bei dem beschriebenen Rückspülvorgang um einen Beschickungsheber (4) handelt, welcher stark verschmutztes Wasser aus der Vorklärung (5) in den Reaktor (7) pumpt, so werden die beim Rückspülvorgang aus der Ansaugöffnung (10) kurzzeitig ausströmenden Druckluftblasen mögliche mechanische Verstopfungen an der Ansaugöffnung (10) beseitigen. After repeated backwashing operations, the cladding tube (19) is cleaned of deposits from the previously performed filling and the ventilation processes. If the described backwashing process is a feed lifter (4) which pumps heavily polluted water from the primary treatment (5) into the reactor (7), the compressed air bubbles which briefly flow out of the suction opening (10) during the backwashing process become possible mechanical blockages at the intake opening (10).

Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. All features described in the description, the exemplary embodiments and the following claims may be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 - Ventil (elektromagnetisches Einwegeschaltventil)1 - valve (electromagnetic one way switch valve)

2 - Verdichter (Drucklufterzeuger) 2 - Compressor (compressed air generator)

3 - Steuerung ( elektrisch / elektronische Steuerung ) 3 - control (electric / electronic control)

4 - Beschickungsheber (Drucklufterzeuger) 4 - Feed lifter (compressed air generator)

5 - Vorklärung (Vorklärbehälter) 5 - primary treatment (pre-treatment tank)

6 - Tellerbelüfter 6 - plate ventilator

7 - Reaktor 7 - reactor

8 - Klarwasserheber (Druckluftheber) 8 - clear water lift (air lift)

9 - Überschussschlaminheber (Druckluftheber) 9 - surplus slack lifter (air lift)

10 - Ansaugöffnung 10 - suction opening

11 - Ansaugrohr (halbkreisförmige Ansaugrohr) 11 - intake pipe (semicircular intake pipe)

12 - U- förmiger, 360°- Rohrbogen / hydraulischer 12 - U-shaped, 360 ° elbow / hydraulic

Verbindungsbogen compound bow

13 - Heberrohr 13 - siphon tube

14 - Ablaufrohr 14 - drain pipe

15 - unterer minimaler Wasserstand 15 - lower minimum water level

16 - oberer maximaler Wasserstand 16 - upper maximum water level

17 - Druckluftleitung 17 - compressed air line

18 - Lufteintrittsöffnung 18 - air inlet

19 - Hüllrohr 19 - Cladding tube

20 - Rohrhalterung 20 - Pipe mount

21 - Bakterienschicht 21 - Bacterial layer

22 - Schaumstoffabschottung 22 - Foam sealing

23 - Mittelwand 23 - middle wall

24 - Wasserpuffer 24 - water buffer

Claims

claims

1. Including clear water compressed air lift with backwash function

• an intake pipe (11) with a suction opening (10) in its wall and a siphon pipe (13), wherein the intake pipe (1 1) and the siphon pipe (13) have a common connection space,

A compressed air line (17) with an air inlet opening (18), wherein the air inlet opening (18) opens into the siphon tube (13), and

A curved discharge pipe (14) with water buffer (24), which is connected to the siphon tube (13),

so that a Wasserleitweg from the suction opening (10) through the intake pipe (11) in the siphon tube (13) towards the discharge pipe (14) is formed, characterized in that

A cladding tube (19) divided in the middle by a dividing wall (23), which is closed at its one end with a bottom and merges at its other, open end into the discharge tube (14), the intake tube (11) and the siphon tube (13 ),

The partition wall (23) forms on its lower edge at its vertex between the siphon pipe (13) and the suction pipe (11) a connection bend (12) with a 360 ° -shaped turn of the two vertically upwardly directed pipes, wherein in the connection bend (12) the distance between the dividing wall (23) and the bottom of the jacket tube (19) is approximately half the diameter of the jacket tube (19),

The air inlet opening (18) lies on or in the dividing wall (23) on the side of the siphon tube (13) in the immediate vicinity of the apex of the dividing wall (23),

• the suction pipe (11) is closed above the suction opening (10) with a partition (22), and

• The lateral opening of the drain pipe (14) is reduced approximately half of its pipe diameter, so that the water buffer (24) is formed.

2. clear water compressed air lifter with backwash function according to claim 1, characterized in that the cladding tube (19) has a circular and the suction pipe (11) and the siphon tube (13) has a semicircular cross section or that the cross section of the cladding tube (19), the intake manifold (11) and the siphon tube (13) is angular.

3. clear water compressed air lift with backwash function according to claim 1, characterized in that the partition wall (23) is made thin and the partition (22) consists of foam,

4. clear water air lift with backwash function according to claim 1, characterized in that the compressed air hose (17) on the partition (23) on the side of the intake pipe (11) is guided and fixed.

5. clear water compressed air lifter with backwash function according to claim 1, characterized in that the connecting sheet (12) relative to the diameter of the cladding tube is very short.

6. clear water compressed air lifter with backwash function according to claim 1, characterized in that the drain pipe (14) opposite the HülIrohr (19) is bent by 90 ° and the cross-sectional area of the drain pipe (14) is approximately twice as large as the cross-sectional area of the siphon ( 13).

7. A method using a clear water compressed air lift with backwash function according to one or more of the preceding claims 1 to 6 in a reactor (7) with clear water phase in the

Compressed air is supplied through the air inlet opening (18) so that pressurized compressed air bubbles are formed in the siphon pipe (13) and the water column in the siphon tube (13) is cleared from the clear water phase of the reactor (7) via the suction opening (10) and the siphon pipe (13). 13) inflowing clear water is raised to the lower edge of the drain pipe (14), • then the compressed air supply is turned off, so that the water column flows in the opposite direction in the siphon pipe (13) down,

• at the time of the largest hydraulic flow in the siphon pipe (13) at the Lufteintrittsöffiiung (18) the compressed air is supplied again, so that the compressed air bubbles are diverted through the pipe bend (12) in the intake pipe (11), there ascending the intake pipe (11) Leave the suction port (10) in the reactor (7) and thus briefly in the siphon tube (13), a negative pressure is generated, which the water located there in part via the suction pipe (11) and through the suction port (10) into the reactor ( 7), and

• After switching off the compressed air in the opposite direction clear water from the clear water phase of the reactor (7) flows into the cladding tube (9) and this fills, so that the water column in the siphon pipe (13) is raised again to the lower edge of the drain pipe (14).

8. The method according to claim 7, characterized in that the clear water compressed air lifter with backwash function during the process is positioned vertically in the reactor (7).

9. Use of a clear water compressed air lifter with backwash function according to one or more of the preceding claims 1 to 6 as a feed lifter with Verstopfungs- Beseitigimgsfiinktion.