Verfahren und Einrichtung zur Reinigung von Abwasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Reinigung von Abwasser mit Hilfe eines Klärwerkes für kontinuierlichen Betrieb, bestehend aus mechanischer Vorreinigung mit Aufstauraum, durch Pumpen beschicktem Tropfkörper und Nachklärbecken mit Rücklauf zur Verdünnung des Tropfkörperzulaufes, wobei der Tropfkörperzulauf durch ein Pumpzeit-Pau sen-Schaitgerät so gesteuert wird, dass der Aufstauraum binnen eines Zeitabschnittes T, z.B. binnen eines Tages gefüllt und geleert wird.
Es ist bekannt, dass durch den Aufstauraum in Verbindung mit der Pumpzeit und -pausenschaltung der Beschickerpumpen zum Tropfkörper das im Verlauf eines Tages in wechselnder Menge ankommende Abwasser über 24 Stunden gleichmässig mechanisch-biologisch gereinigt und abgeleitet wird. Hierzu wird die Pumpe durch ein Zeitschaltwerk in gleichmässigen Intervallen so betrieben, dass in der Summe der Teilpumpzeiten die Tageswassermenge gerade in 24 Stunden abgepumpt wird. Die in den Zuflusszeiten tagsüber anfallende Mehrwassermenge gegenüber der Nachtzeit mit geringem Zulauf wird im Stauraum aufgenommen.
Durch Rücknahme von Schlammwassergemisch aus der Trichterspitze des Nachklärbeckens in die mechanische Vorreinigung wird das Rohabwasser verdünnt und zugleich das Nachklärbecken schlammfrei gehalten.
Die Rücknahme aus der Trichterspitze des Nachklärbeckens geschieht mittels Wasserüberdruck, wenn der Wasserspiegel im Nachklärbecken stets höher liegt als in der mechanischen Vorreinigung. Zu diesem Zweck kann ein Steigrohr von der Trichterspitze bis über den Fussboden des Bedienungsraumes führen. Dieses Rohr hat einen Abgang zur mechanischen Vorreinigung. Die Rücknahmewassermenge R (-) wird je nach betrieb
T licher Erfordernis grösser oder kleiner eingestellt. Die hierzu verwendete Rücknahmeeinrichtung ist im wesentlichen ein Mönch, der in seinem Umfang mehrere verschliessbare und zu öffnende Bohrungen hat. Die Leistung der Rücknahmeeinrichtung ist also bedingt durch die vorhandene Druckhöhe und den jeweils am Mönch freigegebenen Austrittsquerschnitt.
Die ständig der me chanischen Vorreinigung zugeführte Rücknahmewassermenge wird in den internen Kreislauf des Klärwerkes einbezogen. Sie ist zusätzlich zur Zulaufwassermenge von der Beschickerpump zu fördern. Entsprechend ist die Pumpzeit über die für die Förderung des Tageswasserzuflusses nötige Laufzeit hinaus zu verlängern bzw.
ist die Pausenzeit zwischen den Intervallen zu verkürzen. Die Einstellung der zutreffenden Pumpzeit und der Pausenzeit am Intervallschaltwerk nahm bisher der Klärwärter nach Beobachtung des Stauraumes vor, wobei er davon ausging, dass die Einstellung richtig ist, wenn sein Stauraum abends gefüllt und in den Morgenstunden gerade leer ist.
Die Erfindung befasst sich mit dem Zustandebringen eines exakten Zusammenhanges zwischen Aufstauraum und Rücknahme, was bei derzeitigem Betrieb aufgrund der Beobachtungen nur beim Teilbeaufschlagungs- bzw. Belastungsverhältnis 1 (m = - = tatsäch Z lich im Zeitabschnitt T zufliessende Abwassermenge: Bemessungsabwassermenge) möglich ist und auch nur dann, wenn die Bemessung des Aufstauraumes der angetroffenen Zuflussart (Ganglinie) entspricht. Die derzeitige Einstellungsart stellt daher ein sehr schwieriges Ausprobieren dar und liefert ganz selten, d.h. praktisch nur zufällig die zutreffenden, für den Tageswassermengenausgleich erforderlichen Betriebs- und Pausenzeiten, vor allem bei kleinem Belastungsverhältnis und gross zu wählendem Rücknahmeverhältnis.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das schwierige und nur zu ungenauen Ergebnissen führende Ausprobieren der Pumpzeiten und Pumppausen zu vermeiden und eine genaue, optimale und einfache Einstellung zu ermöglichen.
Hierzu schlägt die Erfindung bei einem eingangs erwähnten Verfahren vor, dass mit der Einstellung von Pumpzeit und Pumppause gleichzeitig die Rücknahmewassermenge R (-) aus dem Nachklärbecken im Ver
T hältnis zur Zulaufmenge B (-) so gewählt wird, dass
T der Tageswassermengenausgleich bei jedem vorgegebe
R nen Rücknahmeverhältnis n erreicht ist, wobei n =
Q und Q die tatsächlich im Zeitabschnitt T zufliessende Abwassermenge (-) ist.
T
Durch die Erfindung wird in einfacher Weise die Forderung erfüllt, dass der Tageswassermengenausgleich bei jedem Teilbeaufschlagungsverhältnis m und bei jedem z.B. je nach Abwasserart wechselnden Rücknahmeverhältnis n genau gelingt. Dabei wird die bisherige Einstellung einer dauernd konstant laufenden Rücknahmewassermenge ersetzt durch eine gleichfalls über eine Zeitschaltuhr intervallgesteuerte Rücknahmeeinrichtung.
Dazu ist Voraussetzung, dass gilt: Zulauf in das Nachklärbecken = Leistung der Drosselschwelle + Leistung der Rücknahmeeinrichtung.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens mit einem Regelorgan im Nachklärbecken zur Beeinflussung der Rücknahmewassermenge R ist dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan mit dem Pumpzeit-Pausen-Schaltgerät über eine wählbar einstellbare Steuereinrichtung miteinander in Wirkverbindung steht.
Es ist vorteilhaft, wenn an der Steuereinrichtung zwei Einstellorgane, eines zur Einstellung des Tellbeauf-
Q schlagungsverhältnisses m = - und eines zur Einstel
Z
R lung des Rücknahmeverhältnisses n = -, angeordnet
Q sind, wobei Z die der Bemessung zugrunde gelegte Abwassermenge pro Zeitabschnitt (-), z.B. in Litern je
T Tag ist. Die Einstellorgane können durch Einstellknöpfe gebildet sein.
Zweckmässig ist zur Vergrösserung der Rücknahmewassermenge R bei Erreichen des Niedrigwassers (NW) im Aufstauraum ein auf das Regelorgan einwirkender Schwimmer angeordnet.
Ebenso ist es zweckmässig, wenn zur Verminderung der Rücknahmewassermenge R bei Erreichen des Höchsthochwassers (HHW) im Aufstauraum ein auf das Regelorgan einwirkender Schwimmer angeordnet ist
In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein mit einer Rücknahmeeinrichtung versehenes Nachklärbecken im Schnitt, und
Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 in vergrössertem Massstab.
In einem Nachklärbecken 1 ist ein in die Trichter- spitze la führendes Steigrohr 2 angeordnet, das zur Rücknahme von Schlammwassergemisch in die nicht dargestellte mechanische Vorreinigung dient. Das Steig rohr 2 ist dicht in ein mönchartiges Hüllrohr 3 eingeführt, das ebenfalls bis über die Wasseroberfläche, je doch nicht so hoch wie das Steigrohr reicht. Das Hüll rohr 3 besitzt an seinem unteren Ende ein im wesentli chen waagerechtes Ableitungsrohr 4, das durch eine Tauchwand 5 aus dem Nachldärbecken 1 heraus zur mechanischen Vorreinigung führt.
Der Zulauf in das Nachklärbecken 1 erfolgt über das Zulaufrohr 6 und der Ablauf über die Drosselschwelle 7 und das Ablaufrohr 8.
Am oberen Ende des Steigrohres 2 ist ein Hubmagnet 9 mit z.B. 30mm Weg angeordnet, an welchem über eine Hubstange 10 ein Kolben 11 befestigt ist. Der Kolben 11 dient zum völligen und gegebenenfalls teilweisen Öffnen bzw. Schliessen von im Steigrohr 2 etwa in Höhe des Ableitungsrohres 4 angeordneten Austritts öffnungen 12.
Durch die z.B. mittels der Muffe 13 und der Schraube 14 in ihrer Länge veränderbare Hubstange 10 wird bei Dauerbetrieb einer Pumpe die Öffnungshöhe einmal so eingestellt, dass die Zulaufmenge B in das Nachklärbecken 1 gleich Ablauf aus dem Nachklärbecken 1 (tatsächlicher Zufluss in die Kläranlage) Q plus Rücklaufmenge R ist.
Der Hubmagnet 9 und damit der schieberartige Kolben 11 wird von einer Zeitschaltuhr gesteuert.
Process and device for the purification of waste water
The invention relates to a method and a device for cleaning wastewater with the help of a sewage treatment plant for continuous operation, consisting of mechanical pre-cleaning with retention space, trickling filter charged by pumps and secondary sedimentation basin with return to dilute the trickling filter inflow, the trickling filter inflow being sen- sible by a pumping time pause. Switching device is controlled so that the storage space within a period of time T, for example is filled and emptied within a day.
It is known that due to the storage space in connection with the pumping time and pause switching of the feeder pumps to the trickling filter, the wastewater arriving in varying amounts over the course of a day is mechanically and biologically cleaned and discharged evenly over 24 hours. For this purpose, the pump is operated by a timer at regular intervals so that the sum of the partial pumping times, the daily amount of water is pumped out in just 24 hours. The excess water that occurs during the inflow times during the day compared to the night time with low inflow is taken up in the storage space.
By taking back the sludge water mixture from the funnel tip of the secondary clarifier into the mechanical pre-treatment, the raw sewage is diluted and at the same time the secondary clarifier is kept free of sludge.
The withdrawal from the funnel tip of the secondary clarifier takes place by means of excess water pressure if the water level in the secondary clarifier is always higher than in the mechanical pre-cleaning. For this purpose, a riser pipe can lead from the tip of the funnel to above the floor of the control room. This pipe has an outlet for mechanical pre-cleaning. The amount of water taken back R (-) depends on the company
T lical requirement set larger or smaller. The withdrawal device used for this purpose is essentially a monk who has several closable and openable bores in its circumference. The performance of the take-back facility is therefore determined by the existing pressure level and the outlet cross-section released at the Mönch.
The amount of water taken back that is constantly fed into the mechanical pre-treatment is included in the internal cycle of the sewage treatment plant. It is to be pumped from the feeder pump in addition to the amount of incoming water. Accordingly, the pumping time must be extended or extended beyond the running time necessary for pumping the daily water inflow.
the pause time between the intervals must be shortened. The setting of the applicable pumping time and the pause time on the interval switch was previously carried out by the clarifier after observing the storage space, assuming that the setting is correct when his storage space is full in the evening and empty in the morning.
The invention is concerned with bringing about an exact relationship between storage space and withdrawal, which is and also possible in the current operation based on the observations only in the case of partial admission or load ratio 1 (m = - = actually Z Lich in time segment T inflowing wastewater volume: rated wastewater volume) only if the dimensioning of the retention space corresponds to the type of inflow encountered (hydrograph). The current type of setting is therefore very difficult to try and delivers very rarely, i.e. Practically only coincidentally the applicable operating and break times required for daily water volume compensation, especially with a small load ratio and a large withdrawal ratio to be selected.
The invention has set itself the task of avoiding the difficult and only inaccurate results of trying out the pumping times and pumping pauses and to enable an exact, optimal and simple setting.
For this purpose, the invention proposes in a method mentioned at the beginning that, with the setting of the pumping time and pumping pause, the return water quantity R (-) from the secondary clarifier in Ver
The ratio to the inflow quantity B (-) is chosen so that
T specify the daily water volume compensation for each
R nen withdrawal ratio n is reached, where n =
Q and Q is the actual amount of wastewater (-) flowing in in time segment T.
T
The invention fulfills in a simple manner the requirement that the daily water volume compensation should be performed at each partial admission ratio m and at each e.g. Depending on the type of wastewater, the withdrawal ratio n succeeds exactly. In this case, the previous setting of a continuously constant amount of redemption water is replaced by a redemption device that is also interval-controlled via a timer.
The prerequisite for this is that the following applies: Inflow into the secondary clarifier = performance of the throttle threshold + performance of the take-back device.
The device according to the invention for carrying out the proposed method with a control element in the secondary clarifier for influencing the return water quantity R is characterized in that the control element is operatively connected to the pumping time-pause switching device via a selectably adjustable control device.
It is advantageous if two adjusting elements on the control device, one for adjusting the plate
Q stroke ratio m = - and one for setting
Z
R development of the withdrawal ratio n = -, arranged
Q, where Z is the amount of wastewater per time period (-) on which the calculation is based, e.g. in liters each
T day is. The adjusting elements can be formed by adjusting buttons.
A float acting on the regulating element is expediently arranged in the retention space in order to increase the amount of water taken back R when the low water level is reached.
It is also useful if, in order to reduce the amount of water taken back R when the maximum high water level is reached, a float acting on the control element is arranged in the retention area
In the drawing, the invention is explained in exemplary embodiments.
Show it:
1 shows a secondary clarifier provided with a withdrawal device in section, and
FIG. 2 shows a detail of FIG. 1 on an enlarged scale.
In a secondary clarifier 1, a riser pipe 2 leading into the funnel tip la is arranged, which serves to take back the sludge water mixture into the mechanical pre-cleaning, not shown. The riser pipe 2 is inserted tightly into a monk-like jacket pipe 3, which also extends above the water surface, but not as high as the riser pipe. The casing tube 3 has at its lower end a substantially horizontal discharge pipe 4, which leads through a dip wall 5 from the Nachldärbecken 1 out for mechanical pre-cleaning.
The inlet into the secondary clarifier 1 takes place via the inlet pipe 6 and the outlet via the throttle threshold 7 and the outlet pipe 8.
At the upper end of the riser pipe 2 is a lifting magnet 9 with e.g. Arranged 30mm path, on which a piston 11 is attached via a lifting rod 10. The piston 11 serves to completely and, if necessary, partially open or close outlet openings 12 arranged in the riser pipe 2 approximately at the level of the discharge pipe 4.
By e.g. By means of the sleeve 13 and the screw 14, the length of the lifting rod 10, which can be changed in length, is set once a pump is in continuous operation so that the inflow B into the secondary clarifier 1 equals the discharge from the secondary clarifier 1 (actual inflow into the sewage treatment plant) Q plus the return R is.
The lifting magnet 9 and thus the slide-like piston 11 is controlled by a timer.