CH637603A5

CH637603A5 - Anlage zur biologischen reinigung von wasser.

Info

Publication number: CH637603A5
Application number: CH558779A
Authority: CH
Inventors: Svatopluk Mackrle; Vladimir Mackrle; Oldrich Dracka
Original assignee: Agrotechnika Np
Priority date: 1978-06-15
Filing date: 1979-06-14
Publication date: 1983-08-15
Also published as: NL7904599A; CS200027B1; YU139579A; FR2431997B1; GB2024794B; US4390422A; JPS5810160B2; DE2924169C2; IT1162544B; ES481740A1; GR69229B; NL188942B; DE2924169A1; NL188942C; JPS5527092A; IT7923615A0; GB2024794A; FR2431997A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur biologischen Reinigung von Wasser mit einer Separierungsvorrichtung für den aktivierten Schlamm durch fluide Filtrierung mit einer automatischen Rückführung des aktivierten Schlammes in einen Aktivierungsraum, welche Separierungsvorrichtung oberhalb des Aktivierungsraumes angeordnet ist.

Biologische Reinigung von Wasser wird durch aerobe Aktivierung durchgeführt, bei der in das Wasser Luft eingetrieben wird bzw. Sauerstoff, und durch eine darauffolgende Separation des aktivierten Schlammes, bei der der aktivierte Schlamm vom gereinigten Wasser abgesondert und zurück zur Aktivierung geführt wird. Bei modernen Anlagen läuft die Separierung und Aktivierung in einem gemeinsamen Behälter so ab, dass ein Komplett gebildet wird. Als meist geeignete Separation wird für diese Anlagen die Separation durch fluide Filtrierung und mit einer automatischen Rückführung des aktivierten Schlammes zur Aktivierung angewendet. Der Separationsraum ist dabei dem Aktivierungsraum zugeordnet und kann entweder nebenan oder oberhalb dieses Aktivierungsraumes angebracht werden und wird mit diesem immer durch Öffnungen für den Eintritt des Wassers gemeinsam mit aktiviertem Schlamm und zur Rückführung des aktivierten Schlammes verbunden.

Bei der fluiden Filtrierung strömt das Wasser im Separationsraum im wesentlichen von unten nach oben, so dass die Öffnungen für den Eintritt des Wassers mit dem aktivierten Schlamm bei der Benutzung dieser Art von Separierung immer im Boden des Separationsraumes angebracht sind. Ist also der Separationsraum neben dem Aktivierungsraum angebracht, befindet sich die Öffnung für den Eintritt des Wassers mit aktiviertem Schlamm bei der Separation im unteren Teil des Aktivierungsraumes. Befindet sich aber der Separationsraum oberhalb des Aktivierungsraumes, ist diese Öffnung im oberen Teil des Aktivierungsraumes.

Die Anordnung der Separierung oberhalb der Aktivierung ist gegenüber der Anordnung der Separierung neben der Aktivierung von Vorteil, insbesondere vom Standpunkt einer einfachen Konstruktion der Anlage, einer besseren Ausnutzung der Fläche und einer besser geeigneten Form der Anlage, was den Transport betrifft.

Die Betriebserfahrungen haben aber bei diesen Anlagen eine ungünstige Auswirkung der Flotation des aktivierten Schlammes in der Separierung gezeigt. Diese Flotation verschlechtert einmal die Separationswirksamkeit; zudem bildet sie auf dem Spiegel der Separation eine Schicht ausflottierten Schlammes. Die Schicht des ausflottierten Schlammes stört dann den Betrieb der Anlage durch eine Blockierung der Abnahme des gereinigten Wassers von der Separation. Stufenweise Blockierung dieser Abnahme bildet eine un-gleichmässige Verteilung der Strömung des Wassers im Separationsraum, die weiter den Separationswirkungsgrad verschlechtert.

Es wurde weiter beobachtet, dass die Intensität dieses ungünstigen Effektes von der Konzentration der Verunreinigungen im zu reinigenden Wasser abhängig ist. Bei den Fä-kalabwässern wurde infolge dieses Effektes eine mehrfache — im Durchschnitt ungefähr ca. 5mal grössere BSK5 — Qualitätsverschlechterung des gereinigten Wassers gegenüber der Qualität des Wassers beobachtet, das durch eine andere geeignete Anlage gereinigt wurde. Bei den konzentrierten Abwässern kann der angeführte ungünstige Effekt so gross sein, dass er vollkommen den Betrieb unmöglich macht. Die beschriebenen Nachteile können so ausgeprägt sein, dass sie praktisch wesentlich die Ausnutzung einer Anlage mit der Separierung oberhalb der Aktivierung beschränken.

Die angeführten Nachteile werden durch die Anlage gemäss der Erfindung mittels der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 beseitigt.

Vorteilhafter ist eine Lösung, wo sich der Hohlraum des Blasenfängers in der Richtung nach unten vergrössert.

Ein weiteres Merkmal einer Ausführungsform, das besonders für die Ausnutzung bei den Reaktoren mit grösseren Konstruktionshöhen vorteilhaft ist und für die Reinigung von konzentrierten Abwässern Vorteile bringt, ist, dass im Aktivierungsraum unterhalb des Durchganges an den unteren Rand der Wand ein Verbindungskanal anschliesst, der nach unten orientiert ist und dessen unteres Ende in den unteren Teil des Aktivierungsraumes mündet.

Ein anderes Merkmal einer Ausführungsform ist, dass unterhalb der Mündung des Verbindungskanals ein Führungselement angebracht ist, das durch schräge Wände gebildet wird, zwischen welchen gemeinsam mit der Mündung des Verbindungskanals ein Schlitz entsteht.

Im Falle eines komplizierten Systems im Bereich des Eintritts des Wassers in den Separationsraum wird immer der Durchgang, über den das Wasser mit aktiviertem Schlamm von unten nach oben fliesst, als Durchgang für die Überleitung von Wasser mit aktiviertem Schlamm von der Aktivierung in die Separation in Betracht gezogen, wobei unmittelbar bei diesem Durchgang der Wasserstrom von der Richtung von oben nach unten in die Richtung von unten nach oben umgekehrt wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben: Auf dem beiliegenden Figurenblatt ist schematisch ein Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Anlage gemäss der vorliegenden Erfindung gezeigt. In einem vertikalen walzenförmigen Behälter mit dem Mantel 1 wird durch eine trichterförmige Trennwand 2 ein Aktivierungsraum 100 gebildet und oberhalb diesem ein Separationsraum 15. Der Aktivierungsraum 100 ist mit dem Separationsraum 15 mittels eines Durchganges 3 verbunden, der zur Überleitung des Wassers vom Aktivierungsraum 100 in den Separationsraum 15 dient.

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Unterhalb der Trennwand 2 ist eine Wand 4 angebracht, ebenfalls trichterförmig, die auf nicht dargestellten Konsolen an der Trennwand 2 bzw. am Mantel 1 befestigt ist. Die Trennwand 2 und die Wand 4 bilden einen ringförmigen Kanal 5, der in seinem Unterteil in den Verbindungskanal 6 mündet, welcher in Strömungsrichtung im Aktivierungsraum 100 im Bereich seiner Anordnung orientiert ist. Der Verbindungskanal 6 reicht bis in den unteren Teil des Aktivierungsraumes 100. Unterhalb der Mündung des Verbindungskanals 6 ist ein Führungselement 7 angebracht, welches durch schräge Wände gebildet ist, siehe die Abbildung. Zwischen den Wänden des Führungselementes 7 und der Mündung des Verbindungskanals 6 entsteht ein Schlitz 8, von welchem ein Wasserstrom aus dem Kanal 6 schräg zum Boden des Aktivierungsraumes 100 herauskommt.

Oberhalb des Durchganges 3 für die Überleitung des Wassers vom Aktivierungsraum 100 in den Separationsraum 15 ist in den Separationsraum 15 ein Blasenfänger 9 eingegliedert, der einen nach unten geöffneten Hohlraum bildet, welcher sich mit Vorteilt nach unten erweitert, so dass der untere Rand des Blasenfängers 9 die senkrechte Projizierung des Durchganges 3 überschreitet. Der Durchgang 3 wird so definiert, dass über diesen das Wasser mit dem aktivierten Schlamm von unten nach oben fliesst, wobei in seiner unmittelbaren Nähe die Strömung von der Richtung von oben nach unten in die Richtung von unten nach oben umgekehrt wird. Der Blasenfänger 9 ist so angeordnet, dass das Wasser an seinem unteren Rand vorbeifliesst, während in seinem oberen Teil eine Ableitung 10 der angehaltenen Luft angeordnet ist, die ausserhalb des Separationsraumes 15 mündet.

Der Separationsraum 15 ist mit einem Sammeltrog 11 versehen, der zur Ableitung des gereinigten Wassers dient. Im Oberteil des Mantels 1 ist ein Eingang 12 gebildet, durch welchen das zu reinigende Wasser in den Aktivierungsraum 100 eintritt. Der Aktivierungsraum 100 ist mit einem pneumatischen Belüftungssystem versehen, das aus Belüftungselementen 13 besteht. Oberhalb des Spiegels im Aktivierungsraum 100 ist die Luftabführung 14 angeordnet.

Die beschriebene Anlage arbeitet folgendermassen:

Das zu reinigende Wasser tritt in den Eingang 12 des Aktivierungsraumes 100 ein, wo es mit dem aktivierten Schlamm gemischt wird. Durch die Belüftungselemente 13 wird in den Aktivierungsraum 100 Luft eingetrieben, die einmal den für die biologischen Fortgänge der Wasserreinigung benötigten Sauerstoff bietet; zum andern bildet sie im Aktivierungsraum 100 eine Strömung und Turbulenz, die zur angeführten Mischung und Einhaltung des aktivierten Schlammes in der Mischung notwendig ist. Die Luftblasen, die zum Teil vom Sauerstoff abgereichert sind, entweichen dann in die Atmosphäre im Oberteil des Aktivierungsraumes 100 durch die Luftableitung 14. Vom Wasserstrom im Aktivierungsraum 100 wird durch den Durchgang 3 ein Teil des Wassers mit dem aktivierten Schlamm in den Separations-

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räum 15 abgenommen, wo durch fluide Filtrierung eine Zurückhaltung des aktivierten Schlammes eintritt. Das Wasser, vom aktivierten Schlamm befreit, wird dann durch den Sammeltrog 11 im oberen Teil des Separationsraumes 15 abgeleitet. Der aktivierte Schlamm, der im Separationsraum 15 zurückgehalten wurde, kehrt dann automatisch durch den Durchgang 3 in den Aktivierungsraum 100 zurück.

Die Luftblasen, die durch den Durchgang 3 dringen, werden auf der schrägen Wand des Blasenfängers 9 oberhalb des Durchganges 3 aufgefangen. Während das Wasser und der Schlamm an den unteren Kanten der Wand des Blasenfängers 9 entlangströmen, wandern die abgefangenen Blasen zum oberen Rand des Blasenfängers 9 und werden durch die Ableitung 10 in die Atmosphäre abgelassen. Die unterhalb der Trennwand 2 befindliche Wand 4, die im Aktivierungsraum 100 in Strömungslinienrichtung angebracht ist, hindert die Luftblasen, die im Aktivierungsraum 100 nach oben steigen, am direkten Eindringen in den Durchgang 3, reduziert die durch den Durchgang 3 durchdrungene Blasenmenge und verbessert somit die Funktion des Blasenfängers 9 oberhalb des Durchganges 3. Die trotzdem durch den Durchgang 3 gedrungenen Blasen leiten ihre Herkunft von den Blasen ab, die am Mantel 1 des Behälters entlang durch die Strömung mitgerissen und während der Strömung der Flüssigkeit im Ringkanal 5 aggregiert werden.

Durch Einwirkung des Verbindungskanals 6 wird ein Durchdringen von Blasen verhindert, die durch den sinkenden Strom der Flüssigkeit im Mittelbereich des Aktivierungsraumes 100 in den Bereich unterhalb des Durchganges 3 mitgerissen werden, womit ein Durchdringen von Blasen in den Separationsraum 15 verhindert wird, insbesondere bei einer Reinigung von stark konzentrierten Abwässern, die intensiv belüftet werden, und bei Benutzung von Reaktoren mit grösseren Konstruktionshöhen.

Durch die angeführte Funktion wird das Eindringen der Blasen in den Separationsraum 15 wirksam verhindert. Es hat sich gezeigt, dass eben dieses Eindringen der Blasen und deren Verunreinigung mit dem aktivierten Schlamm im Separationsraum 15 die Ursache einer Flottierung des aktivierten Schlammes im Separationsraum 15 ist. Die Beseitigung des Eindringens dieser Blasen in den Separationsraum 15 beseitigt deshalb die unerwünschte Flotation des Schlammes im Separationsraum 15.

Die angeführte Anlage hat zahlreiche Vorteile. Die Beseitigung der Flotation des Schlammes in der Separierung verbessert die Wirksamkeit der Separierung insofern, als das aus der Anlage herausgelassene Wasser eine wesentlich bessere Qualität hat. Sie ermöglicht ohne Probleme auch die Bearbeitung des Wassers mit einer grösseren Konzentration von Verunreinigungen. Sie ermöglicht die Benutzung einer Einrichtung mit der Separierung oberhalb der Aktivierung, was in einer Reihe von Beispielen günstiger ist als andere Einrichtungen, insbesondere vom Standpunkt der Konstruktion und der benötigten Baufläche.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Anlage zur biologischen Reinigung von Wasser mit einer Separierungsvorrichtung für den aktivierten Schlamm durch fluide Filtrierung mit einer automatischen Rückführung des aktivierten Schlammes in einen Aktivierungsraum, welche Separierungsvorrichtung oberhalb des Aktivierungsraumes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb eines Durchganges (3) für die Überleitung von Wasser vom Aktivierungsraum (100) in einen Separationsraum (15) ein Blasenfänger (9) angeordnet ist, der einen nach unten, geöffneten Hohlraum bildet und die senkrechte Projizie-rungsfläche des Durchganges (3) überschreitet, und welcher in seinem oberen Teil mit einer Ableitung (10) verbunden ist, die ausserhalb des Separationsraumes (15) mündet.

2. Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum des Blasenfängers (9) sich in der Richtung nach unten vergrössert.

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PATETNTANSPRÜCHE

3. Anlage gemäss Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Aktivierungsraum (100) unterhalb des Durchganges (3) auf den unteren Rand einer Wand (4) ein Verbindungskanal (6) anschliesst, der nach unten orientiert ist und dessen unteres Ende in den unteren Teil des Aktivierungsraumes (100) mündet.

4. Anlage gemäss Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Mündung des Verbindungskanals (6) ein Führungselement (7) angebracht ist, das durch schräge Wände gebildet wird, zwischen welchen gemeinsam mit der Mündung des Verbindungskanals (6) ein Schlitz (8) entsteht.