CS244928B2

CS244928B2 - Method and apparatus for biological purification of waste waters

Info

Publication number: CS244928B2
Application number: CS832154A
Authority: CS
Inventors: Sandor Kubo; Endre Bornemissza; Rudolf Korda; Laszlo Palocz; Istvan Reczey; Katalin Szoeloesi
Original assignee: Tatabanyai Szenbanyak
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1986-08-14
Also published as: PL138983B1; GB2118161A; GB2118161B; ATA106683A; SU1403989A3; FI830930A7; FI830930A0; GB8308268D0; AT387378B; FI830930L; PL241249A1; HU184535B

Abstract

The present invention provides an apparatus and process for treating sewage with activated sludge. The apparatus has a comminutor (1) for reducing the particle diameter of the sewage (if necessary) to not more than 20 mm, an aeration column (2) at least 10 m high to which the sewage is fed via pump (13). Sewage and activated sludge are drawn from the top of the column (2) by way of a pipe (14), aerated in an aerator (4) and returned to the bottom of the column. Also, sewage and activated sludge are withdrawn from the bottom of the column (2) along pipe (6) and transferred to a separator (7) that operates at a pressure that is not less than that prevailing at the bottom of the column (2). Separated sludge is returned to the column (2) by a pump (15) and purified sewage is removed from the separator (7) by way of a pressure-reducing unit (9). <IMAGE>

Description

Autor vynálezuAuthor of the invention

KUBO SÁNDOR/BORNEMISSZA ENDRE/KORDA RUDOLF;KUBO SANDOR / BORNEMISSZA ENDRE / KORDA RUDOLF;

PAL0CZ LASZLO, TATABÁNYA; RÉCZEY ISTVÁN dr., BUDAPEŠŤ,’ SZOLOSI KATALIN roz. KOVÁCS, TATABÁNYA (MLR) (73)PAL0EN LASZLO, TATABÁNYA; RÉCZEY ISTVÁN dr., BUDAPEST, ´ SZOLOSI KATALIN roz. KOVASCS, TATABANYA (73)

Majitel patentu TATABÁNYAI SZÉNBÁNYÁK, TATABÁNYA (MLR) (54) Způsob biologického čištění odpadní vody a zařízení k provádění tohoto způsobuProprietor of the patent TATABÁNYAI SZÉNBÁNYÁK, TATABÁNYA (MLR) (54) Method of biological waste water treatment

Vynález se týká způsobu a zařízení k provedení způsobu biologického čištění odpadní vody obsahující biologicky rozložitelné organické látky aktivovaným kalem. Podstata způsobu spočívá v tom, že se do prostoru s atmosférickým tlakem přivádí odpadní voda do výše 10 m, v tomto prostoru recirkuluje, přičemž se provzdušňuje plynem obohaceným kyslíkem nebo čistým kyslíkem, jímž se rozmnožují bakterie a vznikají bakteriové buňky tvořící aktivovaný kal. Směs odpadní vody a aktivovaného kalu se pod tlakem, který se rovná součtu atmosférického tlaku a hydrostatického tlaku, jehož výše je u lOm sloupce odpadní vody 0,2 MPa, odvádí do sedimentátoru, kde se aktivovaný kal od vyčištěné vody odlučuje a zčásti se odvádí zpět do iprovzdušňovacího prostoru.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for carrying out a biological treatment of waste water containing biodegradable organic substances by activated sludge. The essence of the method is to recycle the waste water to the atmospheric pressure space up to a height of 10 m and to aerate it with oxygen-enriched gas or pure oxygen, which multiplies the bacteria and creates bacterial cells forming activated sludge. The mixture of wastewater and activated sludge is sent to a sedimentator under a pressure equal to the sum of atmospheric pressure and hydrostatic pressure of 10 MPa at a wastewater column where the activated sludge is separated from the purified water and partially returned into the aeration area.

Zařízení k provedení způsobu sestává z provzdušňovací nádrže vyšší než 10 m, z drtiče pevné složky, z čerpadla odpadní vody, z recirkulačního čerpadla, z čerpadla spojeného s přívodem provzdušňovacího plynu, z povrchového deskového sedimentátoru spojeného potrubím s provzdušňovací nádrží, a z dalších armatur potřebných k recirkulaci usazeného aktivovaného kalu, k regulaci tlaku v provzdušňovací nádrži a v sedimentátoru.The apparatus for carrying out the method consists of an aeration tank higher than 10 m, a solids crusher, a waste water pump, a recirculation pump, a pump connected to an aeration gas supply, a surface plate sedimentator connected by a duct to an aeration tank, and other fittings required for recirculating the settled activated sludge, to control the pressure in the aeration tank and the sedimentator.

Vynález se týká způsobu biologického, čištění odpadní vody obsahující biologicky rozložitelné organické látky aktivovaným kalem a zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a process for the biological treatment of waste water containing biodegradable organic substances by activated sludge and to an apparatus for carrying out the process.

Jedním z nejčastějších způsobů čištění odpadní vody obsahující biologicky rozložitelné organické látky je čištění aktivovaným kalem. Podle tohoto způsobu se rozklad organických nečistot provádí aerobní kalovou hmotou plovoucí v odpadní vodě a nepřetržitě prováděným kyslíkem rozpouštěným ve vodě.One of the most common methods of treating waste water containing biodegradable organic substances is activated sludge treatment. According to this method, the decomposition of the organic impurities is performed by aerobic sludge mass floating in the waste water and continuously carried out by oxygen dissolved in the water.

Známé způsoby čištění odpadní vody a zařízení se vzájemně liší hlavně přiváděním vzduchu a tvarem odlučovače fází používaného k odlučování aktivovaného kalu a vyčištěné vody. Hojně se též užívá pro, povrchové provzdušňování vzduchem přiváděným do zařízení vertikálním nebo horizontálním směrem. K přívodu vzduchu se též užívá sacího Čerpadla.The known methods of waste water treatment and equipment differ from each other mainly by the supply of air and the shape of the phase separator used to separate activated sludge and purified water. It is also widely used for surface aeration with air supplied to the device in a vertical or horizontal direction. A suction pump is also used to supply air.

Jako odlučovače fází se nejčastěji užívá běžných sedimentátorů s podélným tokem nebo s kruhovým průřezem, užívá se však též flotačních zařízení s cirkulací vody optimálně nasycené pod tlakem.Conventional longitudinal flow or circular cross-section sediments are most commonly used as phase separators, but flotation devices with an optimally pressurized water circulation are also used.

Odpadní voda se vede do speciální čisticí nádrže, v níž se vytvářejí vzájemně od sebe oddělené nahoru a dolů tekoucí proudy zajišťující takto prostorově vhodnou retenční dobu plynu obsahujícího kyslík v' kapalině, přičemž plyn se vede do kapaliny zvláštním potrubím, ' načež následuje flotačhí odloučení směsi odpadní vody a aktivovaného kalu a recirkulace příslušné části aktivovaného kalu v téže jednotce.The waste water is fed to a special purification tank in which upstream and downstream streams are formed from each other to provide a spatially suitable retention time of the oxygen-containing gas in the liquid, the gas being fed into the liquid through a separate line, followed by flotation separation of the mixture wastewater and activated sludge and recirculating the respective portion of activated sludge in the same unit.

Tlak směsi odpadní vody a aktivovaného kalu procházející provzdušňovacím prostorem při biologickém čištění odpadní vody obsahující biologicky rozložitelné látky, se mění podle stanovené periodicity od 3 do 45 kPa, čímž se urychlí proudění.The pressure of the mixture of waste water and activated sludge passing through the aeration space during biological treatment of waste water containing biodegradable substances varies according to a specified periodicity from 3 to 45 kPa, thereby accelerating the flow.

Nevýhoda známých způsobů a zařízení spočívá v zdlouhavosti vlastního biologického rozkladu. Plynulá činnost zařízení pro přívod vzduchu často, vyžaduje předcházející vyloučení pevné složky surové odpadní vody použitím jemné mřížky nebo presedimentátoru. Běžné sedimentátory umožňují pouze usazování na malé ploše, čímž se retenční doba prodlužuje, jelikož usazený kal musí být vystaven po poměrně dlouhou dobu anaerobním účinkům. To vede ke značnému snížení aktivity aerobního enzymového systému a tím i rychlosti biologického rozkladu.A disadvantage of the known methods and apparatus lies in the length of the actual biodegradation. The smooth operation of the air supply device often requires the prior elimination of the solid component of the raw waste water using a fine grid or a presedimentator. Conventional sedimenters only allow settling on a small area, thereby increasing the retention time, since the settled sludge must be exposed to anaerobic effects for a relatively long time. This leads to a significant decrease in the activity of the aerobic enzyme system and hence the rate of biodegradation.

Flotační zařízení používaná pro odstranění těchto nevýhod jsou složité konstrukce a jejich investiční a provozní náklady jsou vysoké.The flotation devices used to overcome these disadvantages are complex designs and their investment and operating costs are high.

U některých z procesů se používá vzduchu obohaceného kyslíkem za účelem krytí potřeby dodání kyslíku bakteriím, jehož je třeba k urychlení biologického procesu.In some of the processes, oxygen-enriched air is used to meet the need for oxygen supply to the bacteria needed to accelerate the biological process.

Známé způsoby a zařízení neodpovídají — nehledě k nejmenším zařízením — požadavkům jednoduchého, levného, výkonného a spolehlivého čisticího zařízení vyžadujícího minimální zastavovací plochu.The known methods and devices do not - apart from the smallest devices - meet the requirements of a simple, inexpensive, efficient and reliable cleaning device requiring a minimum stopping area.

Úkolem vynálezu je vypracovat způsob čištění odpadní vody a zkonstruovat zařízení k provedení tohoto způsobu, které by bylo ve srovnání se známými způsoby a zařízeními jednoduché, výkonné a ekonomické.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process for the purification of waste water and to provide a device for carrying out the process which is simple, efficient and economical compared to known methods and devices.

Podstata vynálezu způsobu biologického čistění -odpadní vody spočívá v tom, že se kusy pevné složky surové odpadní vody o průměru 5 až 20 mm drtí, odpadní voda s rozdrcenou pevnou složkou se přivádí do prostoru s atmosférickým tlakem, kde se ve sloupci vysokém nejméně 10 m recirkulací provzdušňuje plynem obsahujícím 20 až 100· % kyslíku, směs odpadní vody a vzniklého aktivovaného kalu se nepřetržitě odvádí ze spodní části provzdušňovacího prostoru odpovídající přibližně 1/6 výšky sloupce čištěné odpadní vody, načež se aktivovaný kal pod tlakem, který se rovná alespoň tlaku ve spodní části provzdušňovacího , prostoru, z vyčištěné odpadní vody vylučuje, vyloučený aktivovaný kal se vede zčásti zpět do provzdušňovacího prostoru s provzdušňovacím plynem a vyčištěná voda se pod atmosférickým tlakem odvádí a podle potřeby desinfikuje. Směs vyčištěné odpadní vody a aktivovaného kalu se odvádí z provzdušňovacího ' prostoru k jejich odloučení rychlostí nejvýše 25 mm/s pod tlakem v spodní části provzdušňovacího· prostoru při zajištění retenční doby mezi odvodem směsi z provzdušňovacího prostoru a vylučováním aktivovaného kalu nejméně jedné minuty. Odpadní voda v provzdušňovacím prostoru stoupá během recirkulace nejvýše rychlostí 25 mm/s.SUMMARY OF THE INVENTION The biological wastewater treatment method consists in crushing pieces of the solid component of raw waste water with a diameter of 5 to 20 mm, the waste water with the crushed solid component being fed to an atmosphere with atmospheric pressure where in a column at least 10 m high it recirculates with a gas containing 20 to 100 ·% oxygen, the mixture of wastewater and the resulting activated sludge is continuously discharged from the bottom of the aeration space corresponding to approximately 1/6 of the height of the treated wastewater column, whereupon the activated sludge is at least equal Excluded activated sludge is partly returned to the aeration space with the aeration gas and the purified water is discharged under atmospheric pressure and disinfected as necessary. The mixture of treated wastewater and activated sludge is discharged from the aeration chamber to separate them at a rate of not more than 25 mm / s under pressure at the bottom of the aeration chamber, ensuring retention time between the discharge of the mixture from the aeration chamber and at least one minute. The waste water in the aeration space rises at a maximum speed of 25 mm / s during recirculation.

Zařízení podle vynálezu k provedení způsobu sestává z drtiče pevné složky surové odpadní vody, spojeného s čerpadlem odpadní vody, z otevřené provzdušňovací nádrže s nejméně lOm vysokým sloupcem odpadní vody, přičemž provzdušňovací nádrží prochází svislé potrubí a tato nádrž je spojena -se zařízením pro přípravu plynu obohaceného kyslíkem, z recirkulačního čerpadla spojeného s otevřenou provzdušňovací nádrží a s potrubím pro regulaci hladiny odpadní vody, ze zařízení pro přívod provzdušňovacího plynu, například z vodního čerpadla, spojeného s otevřenou provzdušňovací nádrži, anebo ve výši zařízevého sedimentátorů, který je umístěn ve výši hladiny odpadní vody v otevřené provzdušňovací nádrži, a nebo ve výši zařízení pro udržování hydrostatického¹ tlaku a snižování tlaku vyčištěné vody, a je spojen potrubím s provzdušňovací nádrží, s recirkulačním čerpadlem aktivovaného, kalu a s čerpadlem pro odvádění zbytku usazeného kalu. Povrchový deskový sedimentátor sestává ze vzájemně rovnoběžných desek vzdálených od sebe 4 až 20 cm a skloněných vzhledem k horizontále v úhlu 45 až 75°.The apparatus according to the invention for carrying out the method consists of a crusher of a solid component of raw waste water connected to a waste water pump, of an open aeration tank with at least a 10m high wastewater column, the aeration tank passing through a vertical piping and connected to the gas preparation device oxygen-enriched, a recirculation pump connected to an open aeration tank and a waste water level control pipe, an aeration gas supply device, for example, a water pump connected to an open aeration tank, or at the level of a furnished sedimenter at a level of waste water in open aeration tank, or equal to a device for maintaining the hydrostatic pressure, ^one pressure reduction purified water and is connected via a line with an aeration tank, a recirculation pump activating sludge with a pump to remove residual sludge. The surface plate sedimentator consists of plates parallel to each other 4 to 20 cm apart and inclined at an angle of 45 to 75 ° to the horizontal.

V důsledku zvýšení tlaku v provzdušňovacím prostoru hydrostatickým tlakem sloupce odpadní vody a vzniku, popřípadě převodu aktivovaného kalu, je rychlost biologického rozkladu vyšší než u známých systémů. Vzhledem k malé rychlosti vzhůru stoupa jícího hydraulického proudu je rozptyl rozpuštěného kyslíku a tím i množení bakterií a vznik aktivovaného kalu mnohem rychlejší než u známých systémů. Velká hloubka vody a příznivá rychlost rozptylu plynu obohaceného kyslíkem se projevuje intenzívním vznikem činitele rozkládajícího organické nečistoty, jímž je aktivovaný kal. K přívodu kyslíku není třeba složitých provzdušňovacích zařízení nebo kompresoru, postačí jednoduché čerpadlo. Povrchový tlakový sedimentátor umožňuje recirkulaci vzniklého aktivovaného kalu a odvádění vyčištěné odpadní vody. V důsledku vzájemného uspořádání provzdušňovacího prostoru a povrchového sedimentátoru je možno použít i deskového sedimentátoru, jímž se dosahuje tří- až pětinásobného činného povrchu, než je obvyklé u jiných typů sedimentátorů. Tím se velikost zařízení přiměřeně sníží.As a result of the pressure increase in the aeration space by the hydrostatic pressure of the wastewater column and the formation or transfer of activated sludge, the rate of biodegradation is higher than in known systems. Due to the low velocity of the upward hydraulic flow, the dissipation of dissolved oxygen and thus the proliferation of bacteria and the formation of activated sludge are much faster than with known systems. The high water depth and the favorable dispersion rate of the oxygen-enriched gas are manifested by the intensive formation of an organic sludge decomposing agent, which is an activated sludge. The supply of oxygen does not require complex aeration devices or compressors, a simple pump is sufficient. The surface pressure sedimentator enables recirculation of the activated activated sludge and removal of purified waste water. Due to the mutual arrangement of the aeration space and the surface sedimentator, it is also possible to use a plate sedimentator which achieves a three to five times the active surface than is usual with other types of sedimentators. This reduces the size of the device accordingly.

U surové odpadní vody téhož množství a jakosti je podle vynálezu objem provzdušňovacího prostoru proti běžně užívanému provzdušňovacímu prostoru poloviční, objem sedimentátoru je pětkrát menší než u běžně užívaného sedimentátoru, objem kyslíku je dvojnásobkem běžně používaného objemu a potřeba stavební plochy pro zařízení je čtvrtinou stavební plochy, jíž je třeba u známých zařízení.According to the invention, in the case of raw waste water of the same quantity and quality, the volume of the aeration space is half that of a conventional aeration space, the sedimentation volume is five times smaller than that of a commonly used sedimentator. which is required for known devices.

Způsob čištění odpadní vody podle vynálezu spočívá v tom, že se organické látky znečišťující odpadní vodu rozkládají kalem, vznikajícím ve sloupci odpadní vody, který je pod normálním atmosférickým tlakem, přívodem plynu, zpravidla vzduchu, obohaceného nejméně 20 % kyslíku, popřípadě přívodem čistého kyslíku. Provzdušňovací plyn tedy obsahuje 20 až 100 % kyslíku. Odpadní voda obsahuje bakterie, jejichž množství se přívodem kyslíku zvětšuje, čímž se zvětšuje biologická složka rozkládající organické látky znečišťující odpadní vodu. Při rozkladu nečistot přeměňuje na bakteriové buňky tvořící biologický nebo-li aktivovaný kal. Tento proces tvoření čisticího kalu je třeba regulovat tak, aby vznik čisticího kalu byl plynulý a aby vznikající čisticí kal byl stejné kvality. Toho lze dosáhnout spojením s čisticím systémem, popřípadě se systémem odstraňujícím z odpadní vody pevnou složku. V odpadní vodě tedy zvýšeným přívodem plynu obohaceného o: kyslík, popřípadě přívodem čistého kyslíku, vzniká nebo se alespoň rozmnožuje činitel odstraňující organické nečistoty z odpadní vody. Tímto činitelem je aktivovaný kal.The waste water treatment process according to the invention consists in decomposing the waste water pollutants by the sludge formed in the waste water column, which is under normal atmospheric pressure, by a gas supply, usually air enriched with at least 20% oxygen, or by a supply of pure oxygen. Thus, the aeration gas contains 20 to 100% oxygen. Wastewater contains bacteria, the amount of which is increased by the supply of oxygen, thereby increasing the biological component of the decomposing organic matter polluting the wastewater. In the decomposition of impurities it transforms into bacterial cells forming biological or activated sludge. This process of sludge formation must be controlled so that the sludge formation is continuous and the resulting sludge of the same quality. This can be achieved by connection to a purification system or a solids removal system. Thus, in the waste water, by increasing the supply of oxygen-enriched gas or the supply of pure oxygen, an agent removing organic impurities from the waste water is produced or at least multiplied. This factor is activated sludge.

Druhý činitelem při čištění odpadní vody obsahující organické nečistoty je zvýšený tlak v provzdušňovacím prostoru v té jeho části, z níž se odvádí směs odpadní vody a aktivovaného kalu. Tato: voda se odvádí ze spodní části provzdušňovacího prostoru, na níž působí jednak atmosférický tlak, jednak hydrostatický tlak lOm sloupce odpadní vody a aktivovaného kalu. Tato část provzdušňovacího prostoru zaujímá přibližně 1/6 desetimetrového· sloupce směsi odpadní vody a aktivovaného kalu a tlak v této části se rovná součtu atmosférického tlaku a činí nejméně 0,1 + 0,1 a tedy 0,2 MPa.A second factor in the purification of waste water containing organic impurities is the increased pressure in the aeration space in that part of it, from which the mixture of waste water and activated sludge is discharged. This water is discharged from the lower part of the aeration space, which is subjected to both atmospheric pressure and hydrostatic pressure of 10 m of the waste water column and activated sludge. This part of the aeration space occupies approximately 1/6 of a 10-meter column of the mixture of waste water and activated sludge and the pressure in this part is equal to the sum of atmospheric pressure and is at least 0.1 + 0.1 and thus 0.2 MPa.

V odlučovacím prostoru spojeném se spodní částí provzdušňovacího prostoru se vyčištěná voda a aktivovaný kal vzájemně odlučují pod stejným tlakem, jaký je ve spodní části provzdušňovacího prostoru, tedy pod tlakem alespoň 0,2 MPa. Pod tímto tlakem se aktivovaný kal usazuje v spodní části odlučovacího prostoru, odkud se vede zpět do provzdušňovacího prostoru spolu s provzdušňovacím plynem, čímž se čisticí proces neustále zintenzívňuje, jelikož se do provzdušňovacího prostoru aktivovaný kal jednak přivádí, jednak v něm neustále vzniká. Je třeba, aby rychlost přívodu odpadní vody do provzdušňovacího· prostoru odpovídala době, jíž je třeba k průběhu chemického procesu vzniku aktivovaného· kalu. Nej výhodnější je provozní rychlost 25 mm/s, která zajišťuje retenční dobu odpadní vody v provzdušňovacím prostoru 30 až 40 minut. Počáteční retenční doba je několik hodin, jichž je třeba k vegetaci bakterií a vzniku aktivovaného kalu. Vyčištěná odpadní voda zbavená aktivovaného kalu se odvádí pod atmosférickým tlakem a podle potřeby se desinfikuje.In the separation space connected to the lower part of the aeration space, the purified water and the activated sludge are separated from each other under the same pressure as at the lower part of the aeration space, that is at a pressure of at least 0.2 MPa. Under this pressure, the activated sludge settles in the lower part of the separation space, from where it is returned to the aeration space together with the aeration gas, whereby the purification process is constantly intensified, since both the activated sludge is introduced into the aeration space. The rate of wastewater supply to the aeration space should correspond to the time required for the chemical process to produce activated sludge. Most preferred is an operating speed of 25 mm / s which provides a retention time of wastewater in the aeration space of 30 to 40 minutes. The initial retention time is several hours, which are required for vegetation of bacteria and formation of activated sludge. Purified waste water free of activated sludge is discharged under atmospheric pressure and disinfected as required.

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je dále popsáno na jednom příkladu provedení.The apparatus for carrying out the method according to the invention is further described in one exemplary embodiment.

Zařízení k provedení shora uvedeného způsobu sestává z drtiče 1 pevné složky surové odpadní vody, který je spojen s čerpadlem 13 přivádějícím odpadní vodu do provzdušňovací nádrže 2, která je otevřená a v níž je tedy odpadní voda pod atmosférickým tlakem. Středem otevřené provzdušňovací nádrže 2 prochází sloupcem odpadní vody vysokým lOm potrubím 14. Spodní konec potrubí 14 je spojen s recirkulačním čerpadlem 3, s nímž je spojeno· vodní sací čerpadlo 4 vytlačující odpadní vodu přivedenou potrubím 14 do recirkulačního· čerpadla 3 zpět do spodní části otevřené provzdušňovací nádrže 2, čímž se odpadní voda v otevřené provzdušňovací nádrži 2 promíchává rychlostí nanejvýš 25 mm/s. Vodní sací čerpadlo 4 je spojeno s potrubím 5 pro regulaci hladiny v otevřené provzdušňovací nádrži 2. Potrubí 5 je mimoto, spojeno se zařízením 12 pro· přívod plynu obohaceného kyslíkem, popřípadě čistého kyslíku.The apparatus for carrying out the aforementioned method consists of a crusher 1 of a solid raw waste water component which is connected to a pump 13 supplying the waste water to the aeration tank 2, which is open and in which the waste water is therefore at atmospheric pressure. The lower end of the pipe 14 is connected to a recirculation pump 3, to which is connected a water suction pump 4 which discharges the waste water brought through the pipe 14 to the recirculation pump 3 back to the lower part of the open aeration tank 2. aeration tank 2, whereby the waste water in the open aeration tank 2 is mixed at a maximum rate of 25 mm / s. The water suction pump 4 is connected to a level control line 5 in an open aeration tank 2. In addition, the line 5 is connected to a device 12 for supplying oxygen-enriched gas or pure oxygen.

Spodní část otevřené provzdušňovací nádrže 2 je spojena potrubím 6 se spodní částí povrchového deskového sedimentátoru 7, jehož desky 8 jsou od sebe vzdáleny 4 až 20 cm a jsou skloněny vzhledem к horizontále 45 až 75°. Spodní část povrchového' deskového sedimentátoru 7 je spojena s recirkulačním čerpadlem 15 aktivovaného kalu spojeného potrubím recirkulačního čerpadla 3 se spodní částí potrubí 14. Spodní část povrchového deskového sedimentátoru je mimoto spojena s čerpadlem 11 pro přerušované odvádění zbytku aktivovaného kalu. Vrchní část povrchového deskového sedimentátoru 7 je spojena se zařízením 9 pro udržování dosaženého hydrostatického tlaku v provzdušňovací nádrži 2 a v povrchovém sedimentátoru 7 a pro snižování tlaku odváděné vyčištěné odpadní vody. Uvedené zařízení 9 je spojeno s nádrží pro vyčištěnou odpadní vodu, která není na výkresu znázorněna, a s desinfekčním zařízením 10. Potrubí 6 je tak dlouhé, aby retenční doba směsi vyčištěné odpadní vody a aktivovaného kalu mezi otevřenou provzdušňovací nádrží 2 a povrchových deskovým sedimentátorem 7 byla alespoň jedna minuta.The lower part of the open aeration tank 2 is connected via a line 6 to the lower part of the surface plate sedimentator 7, whose plates 8 are spaced 4 to 20 cm apart and are inclined with respect to the horizontal of 45 to 75 °. The lower part of the surface plate sedimentator 7 is connected to the activated sludge recirculation pump 15 connected by the recirculation pump line 3 to the lower part of the conduit 14. The lower part of the surface plate sedimentator is further connected to a pump 11 for intermittent removal of the activated sludge residue. The top of the surface plate sedimentator 7 is connected to a device 9 for maintaining the achieved hydrostatic pressure in the aeration tank 2 and in the surface sedimentator 7 and for reducing the pressure of the effluent treated. Said device 9 is connected to a tank for treated waste water (not shown in the drawing) and to a disinfection device 10. The line 6 is long enough that the retention time of the mixture of treated waste water and activated sludge between open aeration tank 2 and surface plate sedimentator 7 is at least one minute.

V popisovaném příkladu konstrukce zařízení podle vynálezu je povrchový deskový sedimentátor 7 podstatně nižší než otevřená provzdušňovací nádrž 2. Jeho výška je obvykle 3 až 5 m. Vzhledem к tomu, že otevřená provzdušňovací nádrž 2 je umístěna rovněž na povrchu, dosahuje se při tomto vzájemném uspořádání otevřené provzdušňovací nádrže 2 povrchového deskového sedimentátoru 7 tlakové rovnováhy 0,2 MPa. Toto uspořádání však není bezpodmínečně nutné, jelikož provzdušňovací nádrž 2 může být zapuštěna do země. Tím se poruší nutná rovnováha mezi hydrostatickým tlakem v spodní části otevřené provzdušňovací nádrže 2 a tlakem v povrchovém deskovém sedimentátoru 7 a je proto nutno zapojit regulátor tlakové rovnováhy. Tímto regulátorem může být například škrticí ventil, vyrovnávací nádrž nebo kterýkoli jiný prvek vhodný к udržování tlakové rovnováhy mezi spodní částí otevřené provzdušňovací nádrže 2 a povrchovým deskovým sedimentátorem 7. V popisovaném příkladu provedení udržuje tlakovou rovnováhu mezi spodní částí provzdušňovací nádrže 2 a povrchovým deskovým sedimentátorem 7 a snižuje tlak odtékající vyčištěné odpadní vody na atmosférický tlak zařízení 9.In the example of construction of the device according to the invention, the surface plate sedimentator 7 is substantially lower than the open aeration tank 2. Its height is usually 3 to 5 m. Since the open aeration tank 2 is also located on the surface, this mutual arrangement is achieved the open aeration tank 2 of the surface plate sedimentator 7 of pressure equilibrium 0.2 MPa. However, this arrangement is not absolutely necessary, since the aeration tank 2 can be embedded in the ground. This disrupts the necessary equilibrium between the hydrostatic pressure at the bottom of the open aeration tank 2 and the pressure in the surface plate sedimentator 7, and it is therefore necessary to connect a pressure balance regulator. For example, the regulator may be a throttle valve, surge tank or any other element suitable to maintain a pressure balance between the bottom of the open aeration tank 2 and the surface plate sedimentator 7. In the described embodiment, maintain the pressure balance between the bottom of the aeration tank 2 and the surface plate sedimentator 7 and reduces the pressure of the effluent treated to the atmospheric pressure of the device 9.

Zařízení podle vynálezu v popsaném příkladu provedení pracuje tak, že odpadní voda prochází drtičem 1, v němž se její pevná složka rozmělňuje. Odpadní voda s rozmělněnou pevnou složkou je vytlačována čerpadlem 13 do otevřené provzdušňovací nádrže 2, až dosáhne výšky 10 m. Tuto· výš ku hladiny reguluje potrubí 5, které slouží též к přívodu plynu obohaceného kyslíkem nebo čistého kyslíku do vodního sacího čerpadla 4 se zařízení 12 pro přípravu provzdušňovacího plynu. Recirkulační čerpadlo 3 uvádí odpadní vodu v otevřené provzdušňovací nádrži 2 do nepřetržitého cirkulačního pohybu ve svislém směru tak, že potrubí recirkulačního čerpadla 3 napojené na spodní konec potrubí 14 odpadní vodu nasává a vytlačuje do spodní části otevřené provzdušňovací nádrže 2 přes vodní sací čerpadlo 4, na něž je napojeno potrubí 5 pro přívod plynu obohaceného kyslíkem nebo kyslíku. Činností recirkulačního čerpadla 3 a vodního čerpadla 4 se odpadní voda v otevřené provzdušňovací nádrži 2 promíchává a provzdušňuje. Při rychlosti stoupání recirkulující odpadní vody 25 mm/ /s je retenční doba 30 až 40 min. odpadní doby v otevřené provzdušňovací nádrži 2 při provozu dosti dlouhá, aby postačila к dokonalému provzdušnění odpadní doby, к vegetaci bakteriových buněk a tím i ke vzniku aktivovaného kalu. Retenční doba před počátkem odvádění směsi odpadní vody a aktivovaného kalu, jak shora uvedeno, je asi 3 až 4 hodiny, jichž je třeba к vzniku dostatečného množství aktivovaného kalu. Po otevření potrubí 6 se směs odpadní vody a aktivovaného kalu odvádí do povrchového deskového sedimentátoru 7, v němž aktivovaný kal stéká po deskách 8, kdežto vyčištěná voda se odvádí a shromažďuje ve vodní nádrži. Odlučování aktivovaného kalu od vyčištěné vody probíhá v povrchovém deskovém sedimentátoru 7 pod stejným tlakem, jaký je v spodní části otevřené provzdušňovací nádrže 2, to jest u popisovaného provedení 0,2 MPa, kdežto vyčištěná voda se odvádí již pod tlakem atmosférickým. Aktivovaný kal se usazuje v spodní části povrchového sedimentátoru 7 a vede se recirkulačním čerpadlem 15 přes recirkulační čerpadlo 3 odpadní vody a vodní sací čerpadlo 4 s recirkulující odpadní vodou zpět do otevřené provzdušňovací nádrže 2. Zbytek aktivovaného kalu v povrchovém deskovém sedimentátoru 7 se odvádí čerpadlem 11.The device according to the invention operates in the described embodiment in that the waste water passes through a crusher 1 in which its solid component is comminuted. Waste water with the comminuted solids is forced by the pump 13 into the open aeration tank 2 until it reaches a height of 10 m. This level is regulated by a pipe 5 which also serves to supply oxygen-enriched gas or pure oxygen to the water suction pump 4. for the preparation of the aeration gas. The recirculation pump 3 brings the waste water in the open aeration tank 2 into continuous circulation movement in a vertical direction by recirculating pump piping 3 connected to the lower end of the pipeline 14 sucking and discharging the waste water into the lower part of the open aeration tank 2 via the water suction pump 4. which is connected to a line 5 for supplying oxygen-enriched gas or oxygen. By operating the recirculation pump 3 and the water pump 4, the waste water in the open aeration tank 2 is mixed and aerated. At a rate of rise of recirculating wastewater of 25 mm / / s, the retention time is 30 to 40 min. The waste time in the open aeration tank 2 during operation is long enough to be sufficient to perfectly aerate the waste time, to vegetate the bacterial cells and thereby to generate activated sludge. The retention time before the start of the removal of the mixture of waste water and activated sludge, as mentioned above, is about 3 to 4 hours, which is required to produce sufficient activated sludge. After opening the line 6, the mixture of waste water and activated sludge is discharged to a surface plate sedimentator 7 in which the activated sludge flows down the plates 8, while the purified water is drained and collected in a water tank. The separation of the activated sludge from the treated water takes place in the surface plate sedimentator 7 under the same pressure as the lower part of the open aeration tank 2, i.e. in the described embodiment 0.2 MPa, whereas the purified water is already discharged under atmospheric pressure. The activated sludge settles at the bottom of the surface sedimentator 7 and is led through the recirculation pump 15 through the waste water recirculation pump 3 and the water suction pump 4 with recirculating waste water back to the open aeration tank 2. The rest of the activated sludge in the surface plate sedimentator 7 is removed .

V ověřovacím provozu byla čištěna odpadní voda z hygienických komunálních zařízení. Průměr provzdušňovací nádrže byl 1 600 mm, celková její výška byla 12 m.Waste water from sanitary municipal facilities was cleaned during the verification operation. The diameter of the aeration tank was 1,600 mm, its total height was 12 m.

Povrchový deskový sedimentátor 7 měl průměr 1 600 mm, vzájemná vzdálenost rovnoběžných desek 8 v povrchovém deskovém sedimentátoru 7 se rovnala 10 cm, jejich délka byla 2 m. Usazovací plocha povrchového deskového sedimentátoru 7 dosáhla hodnoty 3 ni⁵/m² h.The surface plate sedimentator 7 had a diameter of 1600 mm, the spacing of the parallel plates 8 in the surface plate sedimentator 7 was 10 cm, their length was 2 m. The surface area of the surface plate sedimentator 7 reached 3 µl ⁵ / m ² h.

Bylo -dosaženo těchto výsledků:The following results have been achieved:

surová ivoda raw ivoda čištěná voda cleaned water Chemická potřeba Chemical need kyslíku of oxygen 530 mg/1 530 mg / L 62 mg/1 62 mg / l Biologická potřeba Biological Need kyslíku of oxygen 280 mg/1 280 mg / l 26 mg/ml 26 mg / ml Suspendovaná látka Suspended substance 170 mg/1 170 mg / l 40 mg/1 40 mg / l Čpavek Ammonia 32 mg/1 32 mg / l 8 mg/1 8 mg / l Dusičnan Nitrate 1 mg/1 1 mg / l 38 mg/1 38 mg / l Celkový obsah fosforu Total phosphorus content 14 mg/1 14 mg / l 5 mg/1 5 mg / l

Koncentrace použitého usazeného aktivováného kalu byla 10· až 12 g/1, celkové -množství aktivovaného kalu -se rovnalo 1,0 ažThe concentration of activated sludge used was 10-12 g / l, the total amount of activated sludge being 1.0 to 12 g / l.

1,4 procenta surové odpadní vody.1.4 percent of raw waste water.

Při 90% kyslíku ve směsi vzduchu a kyslíku byla počáteční retenční doba v provzdušňovací nádrži 3 až 4 hodiny. Odváděním směsi odpadní vody a aktivovaného kalu čili při provozu byla retenční doba snížena na 30 až 40- minut beze změny kvality vody. Koncentrace použitého usazeného kalu stoupla současně na 12 až 15 g/1 a jeho množství ve vyčištěné odpadní vodě kleslo na 0,5 až 6 procent -surové odpadní vody.At 90% oxygen in the air / oxygen mixture, the initial retention time in the aeration tank was 3-4 hours. By discharging the mixture of wastewater and activated sludge, or during operation, the retention time was reduced to 30-40 minutes without changing the water quality. The concentration of spent sludge used increased simultaneously to 12 to 15 g / l and its amount in the treated waste water fell to 0.5 to 6 percent of the raw waste water.

předmEt vynálezuobject of the invention

Claims

Process for the biological treatment of waste water containing biodegradable organic substances by activated sludge, characterized in that - pieces of the solid component of raw waste water with a diameter of 5 to 20 mm are crushed, - waste water - with the crushed solid component being introduced into the atmospheric pressure, where a column containing at least 10 to 100% oxygen is aerated in a column at least 10 m high by recirculation, the mixture of waste water and the resulting activated sludge is continuously discharged from the bottom of the aeration space corresponding to 1/6 of the effluent column the activated sludge under pressure, which is at least equal to the pressure in the lower part of the aeration chamber, is eliminated from the treated waste water, the settled sludge is recycled to the ^! The aeration space - together with the aeration gas and the purified water - is discharged under atmospheric pressure and disinfected as necessary.

2. A process according to claim 1, wherein the mixture of wastewater and activated sludge is discharged from the aeration space to separate them at a flow rate of not more than 25 mm / s, providing retention time between discharge of the mixture from the aeration space and deposition of the activated sludge. minutes.

Method according to Claims 1, 2, characterized in that the waste water in the aeration space rises at a maximum speed of 25 mm / s during aeration.

Device for carrying out the method according to Claims 1 to 3, characterized in that it consists of a crusher (1) of a solid component of a raw wastewater connected to an open aeration tank (2) with a waste water pump (13). ), which passes below the 10m high level of the wastewater column of the pipe (14) and which is connected to a device (12) for the preparation of oxygen-enriched gas from a recirculation pump (3) connected to an open aeration tank (2) and 5) - for regulating the waste water level, from an aeration gas supply device, for example from a water suction pump (4) connected with an open aeration tank (2) and from a surface plate sedimentator (7), which is located at the level of the waste water water in the open aeration tank (2) and / or at the height of the device (9) for maintaining the hydrostatic pressure and reducing the pressure of the purified water and is connected via a line (6) to an aeration tank (2) with an activated sludge recirculation pump (15) and a pump (11) for draining the remainder of the activated sludge.

Device according to claim 4, characterized in that the surface plate sedimentator (7) consists of mutually parallel plates (8) spaced 4 to 20 cm apart and inclined to the horizontal at an angle of 45 to 75 °

1 sheet of drawings