DD233820A1

DD233820A1 - METHOD AND DEVICE FOR BIOLOGICAL TREATMENT OF WASTEWATER

Info

Publication number: DD233820A1
Application number: DD84263997A
Authority: DD
Inventors: Peter Ott; Christian Pueschel; Armin Buenger
Original assignee: Wassertech Forschung
Priority date: 1984-06-08
Filing date: 1984-06-08
Publication date: 1986-03-12

Abstract

Die Erfindung betrifft die biologische Behandlung von Abwasser nach dem Belebungsverfahren. Ziel der Erfindung ist die Verringerung der notwendigen Beckenvolumina und die weitestgehende Entfernung suspendierter Stoffe aus dem Abwasser. Erfindungsgemaess wird das gereinigte Abwasser aus dem turbulent durchmischten Belebungsbecken durch Filtration entnommen. Ein Nachklaerbecken ist nicht mehr erforderlich. Das erfindungsgemaesse Verfahren ermoeglicht die Aufrechterhaltung einer hohen Schlammkonzentration im Belebungsbecken. In einer vorzugsweisen Ausfuehrungsform befindet sich am Beckenboden eine koernige Filterschicht. Diese wird durch ein Vibrationsgitter mit Schlammabzug staendig regeneriert. FigurThe invention relates to the biological treatment of wastewater after the activation process. The aim of the invention is the reduction of the necessary tank volumes and the removal of suspended matter as far as possible from the wastewater. According to the invention, the purified wastewater is removed from the turbulent mixing activated sludge tank by filtration. A Nachklaerbecken is no longer necessary. The process according to the invention makes it possible to maintain a high sludge concentration in the activated sludge tank. In a preferred embodiment is located on the bottom of the basin a koernige filter layer. This is constantly regenerated by a vibration grid with sludge discharge. figure

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft die biologische Behandlung von Abwasser nach dem Belebtschlammverfahren. Mit dem Belebtschlammverfahren können alle Abwasser, die biologisch abbaubare organische Inhaltsstoffe enthalten, gereinigt werden. Das sind kommunales Abwasser, aber auch viele Abwässer aus der Landwirtschaft und Industriebetrieben. Die Erfindung betrifft femer die weitestgehende Entfernung von Schwebstoffen aus dem Abwasser.The invention relates to the biological treatment of wastewater by the activated sludge process. The activated sludge process can purify all wastewater containing biodegradable organic ingredients. These are municipal wastewater, but also many wastewater from agriculture and industrial plants. The invention further relates to the greatest possible removal of suspended solids from the wastewater.

Characteristic of the known technical solutions

Für das Belebtschlammverfahren werden nach bisherigem Kenntnisstand mindestens zwei Reaktoren benötigt:According to current knowledge, at least two reactors are required for the activated sludge process:

Im Belebungsbecken wird das Abwasser zusammen mit dem rückgeführten Belebtschlamm vermischt und gleichzeitig belüftet.In the aeration tank, the wastewater is mixed together with the recycled activated sludge and simultaneously aerated.

Im Nachklärbecken erfolgt die Trennung von Schlamm und Abwasser, z. B. durch Sedimentation oder Flotation. Der mehr oder weniger konzentrierte Belebtschlamm wird überwiegend in das Belebungsbecken zurückgeführt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht vor allem in der Größe der benötigten Reaktoren.In Nachklärbecken the separation of sludge and sewage, z. B. by sedimentation or flotation. The more or less concentrated activated sludge is predominantly returned to the activated sludge tank. The disadvantage of this method is mainly in the size of the required reactors.

Zur Verringerung des Volumens des Belebungsbeckens ist versucht worden, dort eine höhere Schlammkonzentration zu erreichen. Zu diesem Zweck hat man das Rücklaufschlammverhältnis erhöht. Das ist aber nur in begrenztem Maße möglich, da dadurch die Belastung des Nachklärbeckens gesteigert wird.To reduce the volume of the aeration tank has been trying to achieve a higher concentration of sludge there. For this purpose, the return sludge ratio has been increased. However, this is only possible to a limited extent, as this increases the burden on the final settling tank.

Um eine höhere Belastbarkeit der Nachklärbecken zu erreichen, hat man mit besonderen Einbauten in der Sedimentationszone gearbeitet, insbesondere mit Röhrenpaketen. Es hat sich aber herausgestellt, daß der unter den Einbauten befindliche Raum für die Eindickung des Schlammes nicht ausreicht, da die Eindickung wesentlich langsamer verläuft als die erste Phase der Sedimentation.In order to achieve a higher load capacity of Nachklärbecken, has worked with special installations in the sedimentation zone, especially with tube packages. However, it has been found that the space under the built-in space for the thickening of the sludge is not sufficient, since the thickening is much slower than the first phase of sedimentation.

Ein weiterer Nachteil des Standes derTechnik ist in dem z.T. nicht unerheblichen Schwebstoffaustrag aus den Nachklärbecken zu sehen.Another disadvantage of the prior art is in the z.T. to see not inconsiderable suspended matter discharge from the secondary sedimentation tank.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die für das Belebungsverfahren mögliche Raumbelastung wesentlich zu erhöhen und einen schwebstofffreien Ablauf zu erreichen. Die komplizierten Einrichtungen für die Schlammräumung aus den Nachklärbecken sollen eingespart werden. Weiterhin soll eine Reinigungsvorrichtung von geringer Länge und ohne unter Wasser zu drehenden Teilen eingesetzt werden.The aim of the invention is to substantially increase the possible space load for the activation process and to achieve a waste-free operation. The complicated facilities for the removal of sludge from the secondary clarifier should be saved. Furthermore, a cleaning device of short length and without underwater rotating parts to be used.

Explanation of the essence of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem es möglich wird, auf den ständigen Zyklus der Schlammeindickung in den Nachklärbecken und der nachfolgenden Verdünnung beim Zusatz des Abwassers in den Belebungsbecken zu verzichten. Dabei soll eine hohe Schlammkonzentration im Belebungsbecken gehalten werden. WeiterhinThe invention has the object to develop a method by which it is possible to dispense with the continuous cycle of sludge thickening in the secondary clarifier and the subsequent dilution in the addition of wastewater in the aeration tank. In this case, a high sludge concentration should be kept in the aeration tank. Farther

ie Reinigungsvorrichtung soll im Wasser keine drehbaren Teile aufweisen. Der Schlammabzug soll oberhalb der Aufwirbelzone löglich sein.The cleaning device should have no rotatable parts in the water. The sludge removal should be possible above the fluidization zone.

"findungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das gereinigte Abwasser aus dem turbulent durchmischten slebungsbecken durch Filtration direkt entnommen wird und die vorbestimmte Schlammkonzentration im Belebungsbecken ine Schlammrückführung aus einer nachfolgenden Trenneinrichtung gehalten wird."According to the invention, the object is achieved in that the purified wastewater is removed directly from the turbulently mixed slebungsbecken by filtration and the predetermined sludge concentration in the aeration tank ine sludge return from a subsequent separator is maintained.

ie Filtration erfolgt durch eine am Beckenboden angeordnete körnige Filterschicht, die ständig oder in vorbestimmten bständen innerhalb eines durch Seitenwände abgeschlossenen Raumes durch mechanische Schwingungen innerhalb einer Derflächennahen Schicht aufgewirbelt wird. Der abgeschlossene Raum wird über die Filterschicht bewegt, während in der Iterschicht eine aufwärts gerichtete Strömung eingestellt wird. Der aufgewirbelte Schlamm wird aus dem abgeschlossenen aum abgezogen und an anderer Stelle in das Belebungsbecken rückgeführt oder als Überschußschlamm entfernt. Die aufwärts srichtete Strömung wird durch Absenkung des Flüssigkeitsspiegels innerhalb des abgeschlossenen Raumes oder durch instellung eines erhöhten Spülwasserspiegels neben der Aufwirbelung erzeugt. Dadurch wird eine Tiefenverschmutzung 3rmieden.The filtration takes place by means of a granular filter layer arranged on the bottom of the basin, which is whirled up continuously or at predetermined intervals within a space closed off by side walls by mechanical vibrations within a near-surface layer. The closed space is moved across the filter layer while an upward flow is set in the iterayer. The fluidized sludge is withdrawn from the closed aum and recycled elsewhere in the aeration tank or removed as excess sludge. The upwardly directed flow is created by lowering the level of liquid within the confined space or by providing an increased flushing water level adjacent to the fluidization. As a result, deep pollution is avoided.

urch die Schwingungserzeugung erfolgt vorzugsweise eine Erregung auf die Eigenfrequenz der Flüssigkeit, die mittlere igenfrequenz des Stromröhrensystems oder die mittlere Eigenfrequenz des Filterkornes.By the oscillation generation is preferably carried out an excitation to the natural frequency of the liquid, the average natural frequency of the current tube system or the mean natural frequency of the filter grain.

ie erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß am Boden eines Belebungsbeckens eine körnige Filterschicht lit Stützschicht und Drainage oder einem Filterboden vorhanden ist, auf der körnigen Filterschicht oder in diese eingreifend ein ibrationsgitter angeordnet ist, das über eine Schwingungsübertragung mit einem oberhalb des Wasserspiegels befindlichen chwingungserzeuger verbunden ist. Das Vibrationsgitter befindet sich innerhalb eines durch Seitenwände abgeschlossenen aumes. Die Schlammentnahme ist oberhalb des Vibrationsgitters angeordnet und über eine Schlammförderleitung mit einem chlammauslaß verbunden.he device according to the invention is characterized in that at the bottom of an aeration tank a granular filter layer lit supporting layer and drainage or a filter bottom is present on the granular filter layer or in this engaging a ibrationsgitter is arranged, which via a vibration transmission with a above the water level chutionungserzeuger connected is. The vibrating grid is located within an area enclosed by side walls. The sludge removal is arranged above the vibration grid and connected via a sludge delivery line with a chlammauslaß.

er Schlammauslaß mündet in den übrigen Bereich des Belebungsbeckens ein und ist vorzugsweise oberhalb des lüssigkeitsspiegels des Belebungsbeckens angeordnet. Durch den freien Strahl wird in das Belebungsbecken Sauerstoff ingetragen. Es ist auch möglich, die Schlammförderleitung mit Vorrichtungen zur Luftzuführung zu versehen.he sludge outlet opens into the rest of the aeration tank and is preferably located above the liquid level of the aeration tank. Oxygen is carried into the activation tank through the free jet. It is also possible to provide the sludge delivery line with devices for air supply.

meine maximale Versickerung zur Sicherung einer ausreichenden aufwärts gerichteten Strömung während der Regenerierung j erreichen ist es vorgesehen, unmittelbar neben dem abgeschlossenen Raum einen unten offenen Spülwasserbehälter nzuordnen.To reach my maximum infiltration to ensure sufficient upward flow during regeneration, it is intended to neatly arrange a flushing water tank open at the bottom of the enclosed space.

Qr die Anwendung in tiefen Becken ist der durch Seitenwände abgeschlossene Raum auch oben abgeschlossen und mit einer berden Flüssigkeitsspiegel reichenden Schlammförderleitung und einer ebensolchen Spülwasserzuführung versehen.Qr the application in deep basins, the space closed by side walls is also closed at the top and provided with a liquid level over reaching mud delivery line and a similar flushing water supply.

usführungsbeispielusführungsbeispiel

ie Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der zugehörigen Zeichnung erläutert werden: in Längsbecken 10 von 3,50 m Tiefe und 6 m Breite besitzt am Beckenboden eine Filterschicht 11 auf einer Stützschicht 12 mit rainage 17. Die Filterschicht 11 ist 30cm mächtig, bei einer Körnung von unter 1 mm. Im Becken wird eine elebtschlammkonzentration von 10 g/l aufrechterhalten. Die Aufenthaltszeit beträgt 1,5 h. Bei 3 m nutzbarer Beckentiefe wird ine Filtergeschwindigkeit von 2 m/h eingestellt. In Abständen von ca.1 h wird die Filterschicht 11 regeneriert. Das egeneriergerät besteht aus einem Grundrahmen 5 mit Fahrwerk 6, das auf dem Beckenrand, z. B. auf Schienen 7, ingsbeweglich angeordnet ist. Die Aufwirbelung der Filterschicht 11 erfolgt durch die Vibrationsgitter 1. Der ausgetragene chlamm wird aus den abgeschlossenen Räumen 8 von der Schlammentnahme 2 aufgenommen und durch die chlammförderleitung4auf ein Niveau oberhalb des Flüssigkeitsspiegels gehoben. Aus dem Schlammauslaß 13 fällt ein freier trahl auf die Flüssigkeit, wodurch eine Sauerstoffanreicherung erfolgt. Diese kann durch einen Schachtüberfall oder Injektor 19 och erhöht werden. Infolge des erhöhten Spülwasserspiegels 3 entsteht in der Aufwirbelzone eine aufwärts gerichtete trömung, die eine Tiefenverschmutzung verhindert. Die Vibrationsgitter 1 werden auf eine Frequenz von 100s"¹ vom chwingungserzeuger 15 vermittelt der Schwingungsübertragung 16 erregt.The invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings: in longitudinal basin 10 of 3.50 m depth and 6 m width has on the pool bottom a filter layer 11 on a support layer 12 with rainage 17. The filter layer 11 is 30cm powerful, at a grain size of less than 1 mm. In the basin a elebtschlammkonzentration of 10 g / l is maintained. The residence time is 1.5 h. At 3 m usable basin depth, a filter speed of 2 m / h is set. At intervals of about 1 h, the filter layer 11 is regenerated. The egeneriergerät consists of a base frame 5 with chassis 6, on the edge of the pool, z. B. on rails 7, is arranged ingsbeweglich. The fluidization of the filter layer 11 takes place through the vibrating grids 1. The discharged lamb is taken up from the closed spaces 8 of the sludge removal 2 and lifted by the chlammförderleitung4 to a level above the liquid level. From the sludge outlet 13 a free trahl falls on the liquid, whereby an oxygenation takes place. This can be increased by a pit attack or injector 19 och. As a result of the increased flushing water level 3, an upward flow occurs in the fluidization zone, which prevents deep contamination. The vibrating gratings 1 are excited to a frequency of 100 s ^-1 from the vibration generator 15 of the vibration transmission 16.

Claims

- I - V / W · ^ * JM

Invention claim:

1. A method for biological wastewater treatment after the activation process in which the purified wastewater from the turbulent mixing activated sludge tank is removed by filtration through a granular filter layer, characterized in that the granular filter layer (11) constantly or at predetermined intervals within a through side walls (14 Closed space (18) is fluidized by mechanical vibrations in a near-surface layer, the closed space (8) is moved over the filter layer (11), while in the fluidized filter layer (11) an upward flow is maintained and the sludge from the enclosed space (8) is deducted.

2. The method according to item 1, characterized in that the upward flow in the granular filter layer (11) by lowering the liquid level within the closed space (8) is generated.

3. The method according to item 1, characterized in that the upward flow in the granular filter layer (11) by adjusting an increased liquid level in the area next to the Aufwirbelung (3) is generated.

4. The method according to point ^ characterized in that the filter layer (11) by the mechanical vibrations to the natural frequency of the liquid, the mean natural frequency of the power tube system or the mean natural frequency of the

, Filter grain is excited.

5. The method according to item 1, characterized in that the sludge from the closed space (8) is completely or partially recycled to the aeration tank (10).

6. The method according to item!, Characterized in that the sludge from the closed space (8) is completely or partially withdrawn as excess sludge.

7. Apparatus for carrying out the method according to item 1, characterized in that at the bottom of an activated sludge tank (10) a granular filter layer (11) with support layer (12) and drainage (17) or a filter bottom (18) is present on the granular Filtering layer (11) or in this engaging a vibrating grid (1) is arranged, which is connected via a vibration transmission (16) with a vibration generator located above the water level (15), wherein the vibration grid (1) within a through side walls (14) enclosed space (8), which is provided with a sludge removal (2) above the vibration grid (1), which is connected via a sludge conveying line (4) with a sludge outlet (13).

8. The device according to item 7, characterized in that the sludge outlet (13) above the liquid level of the aeration tank (10) is arranged.

9. The device according to item 7, characterized in that the sludge delivery line (4) is provided with means for air supply (19).

10. The device according to item 7, characterized in that in addition to the closed space (8) a bottom open rinse water tank (3) is arranged.

11. The device according to item 7 and 10, characterized in that the by side walls (14) completed space (8) is also closed at the top, a reaching over the liquid level mud conveying line (4) and reaching over the liquid level rinse water supply (3).

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