DD282902A5

DD282902A5 - METHOD AND APPENDIX FOR BIOLOGICAL PHOSPHOROUS AND NITROGEN ELIMINATION

Info

Publication number: DD282902A5
Application number: DD32819989A
Authority: DD
Inventors: Volkmar Peuckert; Ulrich Holesovsky; Wolf-Ruediger Voigt; Dieter Boettcher; Heinz Schueppel; Klaus-Peter Lange
Original assignee: Projekt Wasserwirtschaft Veb
Priority date: 1989-05-03
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1990-09-26
Also published as: HU902481D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Eliminierung von Phosphor- und Stickstoffverbindungen aus kommunalen, industriellen und landwirtschaftlichen Abwaessern. Es wird eine stabile ganzjaehrige biologische P- und N-Eliminierung ohne Einsatz von Flockungsmitteln vorgeschlagen. Es wird durch Zugabe verschiedener, speziell festgelegter Teilstroeme des Abwasserzuflusses in anoxische, anaerobe und aerob-anoxische Becken, die Rueckfuehrung bzw. Weiterleitung bestimmter Abwasser- und Schlammengen in vorherige bzw. nachfolgende Behandlungsstufen, durch steuerbare Belueftung bzw. Umwaelzung eine hohe Reinigungsleistung erzielt.{biologische Stickstoffeliminierung; biologische Phosphateliminierung; kommunales Abwasser; Abwasserteilstroeme; anoxisches Becken; anaerobes Becken; aerob-anoxisches Becken; aerobes Becken; Umwaelzung; steuerbare Belueftung; Ruecklaufschlamm}The invention relates to a method and a plant for the elimination of phosphorus and nitrogen compounds from municipal, industrial and agricultural wastewater. It is proposed a stable year-round biological P and N elimination without the use of flocculants. It is achieved by adding different, specially specified Teilstroeme the sewage inflow into anoxic, anaerobic and aerobic anoxic basins, the return or forwarding of certain wastewater and sludge gene in previous or subsequent treatment stages, by controllable ventilation or circulation a high cleaning performance. biological nitrogen elimination; biological phosphate elimination; municipal wastewater; Abwasserteilstroeme; anoxic pelvis; anaerobic pelvis; aerobic-anoxic pelvis; aerobic pelvis; Circulation; controllable ventilation; Ruecklaufschlamm}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein biotechnologisches Verfahren und eine entsprechende Anlage zur Eliminierur.g von Phosphor- und Stickstoffverbindungen aus kommunalen, industriellen und landwirtschaftlichen Abwässern.The invention relates to a biotechnological process and a corresponding plant for Eliminierur.g of phosphorus and nitrogen compounds from municipal, industrial and agricultural wastewater.

Characteristic of the known state of the art

Da zum Aufbau organischer Biomasse immer ein bestimmter Anteil von Phosphor benötigt wird, kann bei den einstufigen Belebungsanlagen mit Nitrifikation von mittleren P-Eliminierungsraten, d. h. von etwa 20-40%, ausgegangen werden. Dabei ergeben sich TS-bezogene Phosphatgehalte im Schlamm zwischen 1 bis 2%. Um der Entrophierung der Oberflächengewässer entgegen zu treten, ist es erforderlich, bei der Abwasserbehandlung die Stickstoff- und Phosphoreliminierung Soweit in das Reinigungskonzept einzubeziehen, daß die für den Gewässerschutz gültigen Grenzwerte eingehalten werden. Die biologische Stickstoffelimination erfolgt weitgehend mittels Nitrifikation und Denitrifikation. Die Denitrifikation vollzieht sich unter anoxischen Bedingungen; das Nitrat wird letztendlich zu Stickstoff reduziert.Since a certain amount of phosphorus is always needed to build up organic biomass, in single stage vaporizing plants with nitrification of mean P elimination rates, i. H. from about 20-40%. In this case, TS-related phosphate contents in the sludge are between 1 and 2%. In order to counteract the de-hydrophobization of surface waters, it is necessary to include in the treatment of wastewater the removal of nitrogen and phosphorus. Insofar as included in the cleaning concept, the limit values applicable for water protection are met. The biological nitrogen elimination is largely carried out by means of nitrification and denitrification. Denitrification takes place under anoxic conditions; the nitrate is ultimately reduced to nitrogen.

Bei der biologischen Phosphorelimination wird davon ausgegangen, daß eine erhöhte Phosphataufnahme immer dann erfolgt, wenn die Mikroorganismen wechselweise anaeroben und aeroben Bedingungen ausgesetzt werden. Das Verfahren beruht auf einer Inkorporation des Phosphors in die Belebtschlammorganisrr.en. In der Nachklärung wird das phosphatarme Abwasser vom phosphorreichen Belebtschlamm getrennt. Der Schlamm wird in die anaerobe SUife zurückgeführt. Ein Teil wird als Überschußschlammm aus dem Kreislauf entfernt. Unter biologischer Phosphoreliminierung versteht man die über das normale wachstumsbedingte Maß hinausgehende Phosphataufnahme und -bindung durch Mikroorganismen. Es ist auch bereits an der !Combination der Verfahren zur biologischen Stickstoff- und Phosphoreliminierung gearbeitet worden. In einem Längsbecker (Turbularreaktor) wurden anaerobe Zonen für die biologische P-Entfernung, anoxische Zonen für die Denitrifikation und aerobe Zonen für die Nitrifikation und den Kohlenstoffabbau geschaffen. Die Beschickung des Längsbeckens mit vorgeklärtem Zulauf und Rückaufschlamm erfolgt in die anerobe Zone. Zwischen der aeroben und der anoxiüchen bzw. aeroben Zone findet ein Denitrifikationskreislauf durch Abführung bines Teilstromes von der aeroben Zone statt. Das I robiem dabei ist, daß die anaeorbe Zone immer durch das im Rücklaufschlamm enthaltene Nitrat beeinflußt wird. Das Nitrat bewirkt in der anaeroben Zone einen Verbrauch von leicht abbaubarem Kohlenstoff durch Denitrifikation. Mit der schnell verlaufenden Denitrifikation wird damit das notwendige Substrat für die P-akkumulierenden Mikroorganismen eingeschränkt. Somit verbrauchen die nicht zur P-Aufnahme befähigten Mikroorganismen das Substrat, bevor es von den P-speichernden Mikroorganismen genutzt werden kann. Mit dieser Verfahrenskombination konnten jedoch ständige niedrige P-Ablaufwerle nicht erreicht werden. Zusätzlich ist es daher bis jetzt erforderlich, vor dem Ablauf der aeroben Stufe Fällmittel einzusetzen bzw. die Fällmittelzugabe vorzusehen.In the biological phosphorus removal, it is assumed that increased phosphate uptake occurs whenever the microorganisms are alternately exposed to anaerobic and aerobic conditions. The process is based on the incorporation of the phosphor in the activated sludge organisms. In the secondary clarification, the low-phosphate wastewater is separated from the phosphorus-rich activated sludge. The mud is returned to the anaerobic SUife. One part is removed from the cycle as excess sludge. Biological phosphorus elimination is understood to mean the phosphate uptake and binding by microorganisms beyond the normal growth-related level. It has already been worked on the! Combination of the processes for biological nitrogen and phosphorus elimination. Anaerobic zones for biological P removal, anoxic zones for denitrification, and aerobic zones for nitrification and carbon degradation were created in a longitudinal becker (turbulent reactor). The feed of the longitudinal basin with pre-clarified feed and re-sludge takes place in the anerobic zone. Between the aerobic and the anoxic and aerobic zones, a denitrification cycle takes place through the discharge of partial flow from the aerobic zone. The I robiem is that the anaeorbe zone is always affected by the contained in the return sludge nitrate. The nitrate causes a consumption of easily degradable carbon by denitrification in the anaerobic zone. With the fast-running denitrification is thus limited the necessary substrate for the P-accumulating microorganisms. Thus, the non-P capable microorganisms consume the substrate before it can be used by the P-storing microorganisms. With this combination of methods, however, constant low P-drain could not be achieved. In addition, it is therefore necessary until now to use before the end of the aerobic stage precipitant or to provide the precipitant addition.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist, eine stabile ganzjährige Phosphor- und Stickstoffeliminierung durch mikrobiologische Prozesse ohne Einsatz von Fällungsmitteln zu erreichen. Die Anlagenteile sind so aufeinander abzustimmen, daß bei einer Veränderung dor bei konventionellen Anlagen üblichen Bauwerke, der Vorklärung, dem Belebungsbecken, der Nachklärung und der Eindickung eine in sich geschlossene Anlage den mikrobiologischen Abbauprozeß ermöglicht.The aim of the invention is to achieve a stable year-round phosphorus and nitrogen elimination by microbiological processes without the use of precipitants. The system components are to be coordinated so that when a change in conventional plants conventional structures, the primary treatment, the aeration tank, the secondary clarification and the thickening a self-contained system allows the microbiological degradation process.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur biologischen Phosphor- und Stickstoffeliminierung vorzuschlagen, bei dem durch Zugabe verschiedener, spezioll festgelegter Teilströme des Abwasserzuflusses in die Behandlungsstufen, die Rückführung bzw. Weiterleitung bestirnter Abwasser- und Schlammengen in vorherige bzw. nachfolgende Behandlungsstufen, durch steuerbare Umwälzung bzw. Belüftung eine effektive Reinigung mit niedrigen, den Gewässerschutz entsprechenden Ablaufwerten erfolgt.The invention has for its object to provide a method for biological phosphorus and nitrogen elimination, in which by adding different, specified specific sub-streams of sewage inflow into the treatment stages, the return or forward bestirnter sewage and sludge gene in previous or subsequent treatment stages, by controllable circulation or ventilation, an effective cleaning with low effluent values corresponding to the water protection takes place.

Es soll die Phosphorfreisetzung unter anaeroben Bedingungen nicht durch im Rücklaufschlamm enthaltenes Nitrat beeinflußt werden. Aufgabengemäß sind entsprechende Anlagenteile mit zum Teil herkömmlicher Geometrie bzw. Ausrüstung aber zum Teil neuer Wirkungsweise erforderlich.The phosphorus release under anaerobic conditions should not be influenced by nitrate contained in the return sludge. According to the task, corresponding parts of the plant, some of which have conventional geometry or equipment but some of which are new, are required.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst:According to the invention the problem is solved as follows:

Nitratangereicherter Rücklaufschlamm aus einem Nachklärbecken wird mit einem Abwasserteilstrom aus dem Zulauf der Anlage einer anoxischen Stufe zugeführt. Die Menge des Rücklaufschlammes entspricht ungefähr 80% der Mengo des zulaufenden Abwassers. Der Abwasserteilstrom beträgt 30 Vol.-% der Zulauf menge. Das Gemisch wird in dieser Stufe über eiiien Zeitraum von etwa 0,5 bis 1,0h durch langsam laufende Rührwerke oder durch intermittierend geschaltete Rührer (in Abständen von 15-30 min max. 5min umwälzen) in Schwebe gehalten. Ein Sauerstoffeintrag darf nicht erfolgen. In dieser Stufe erfolgt eine weitgehende Denitrifikation und ein teilweiser Abbau der zugeführten organischen Abwasserinhaltsstoffe. Das entsprechende anoxische Denitrifikationsbecken (I) kann rund oder rechteckig ausgebildet sein. Das im wesentlichen vom Nitrat befreite Gemisch gelangt anschließend in eine anaerobe Stufe. Dieser Stufe wird 30 Vol.-% des Abwasserzulaufs zugeführt. Weiterhin wird die in einem Schlammvoreindicker anfallende Klarphase in die anaerobe Stufe eingeleitet.,Die Umwälzung des Mediums erfolgt zweckmäßigerweise intermittierend durch langsam laufende Rührer oei einer Verweilzeit im anaeroben Becken von etwa 1,0 bis 2,0h. Das Volumen des aneroben Beckens beträgt etwa 12% des Reaktionsvolumens der Gesamtanlage (ausschließlich Nachklärung und Schlammvoreindickung).Nitrate-enriched return sludge from a secondary clarifier is supplied to an anoxic stage with a wastewater partial flow from the inlet of the plant. The amount of return sludge corresponds to approximately 80% of the incoming effluent amount. The wastewater partial stream is 30 vol .-% of the feed amount. The mixture is suspended in this stage over a period of about 0.5 to 1.0 hour by slow-running stirrers or by intermittently stirring stirrers (at intervals of 15-30 minutes for a maximum of 5 minutes). An oxygen entry must not take place. In this stage, a substantial denitrification and a partial degradation of the supplied organic wastewater ingredients takes place. The corresponding anoxic denitrification tank (I) can be round or rectangular. The essentially freed from the nitrate mixture then passes into an anaerobic stage. This stage is fed 30 vol .-% of wastewater feed. Furthermore, the clear phase obtained in a sludge pre-thickener is introduced into the anaerobic stage. The circulation of the medium is expediently carried out intermittently by slow-moving stirrers with a residence time in the anaerobic basin of about 1.0 to 2.0 h. The volume of the anerobic basin is about 12% of the reaction volume of the entire plant (exclusively secondary clarification and sludge pre-thickening).

Diese Stufe dient der Bildung niedermolkularer organischer Stoffe aus höhermolekularen Abwasserinhaitsstoffen, wobei die niedermolekularen organischen Stoffe als essentielles Nährmedium durch P-speichernde Mikroorganismen des Belebtschlammes aufgenommen werden. Die anderen Organismen des Belebtschlammes sind aufgrund von fehlendem Sauerstoff dazu nicht in der Lage. Die Klarphase des Schlamvoreindickors enthält diese Stoffe bereits in höheren Konzentrationen.This step serves to form low-molecular-weight organic substances from relatively high molecular weight wastewater ingredients, whereby the low-molecular-weight organic substances are taken up by P-storing microorganisms of the activated sludge as an essential nutrient medium. The other organisms of activated sludge are unable to do so due to lack of oxygen. The clear phase of slime advance thickener already contains these substances in higher concentrations.

Die anaeroben Stufe wird bei einem runden Denitrifikationsbecken (I) konzentrisch um die anoxische Stufe angeordnet. Bei einem rechteckigen Donitrifikationsbecken (I) schließt sich das anaerobe Becken unmittelbar an. Eine mit Durchlässen versehene Wand trennt die Becken. Die zur Eliminierung der Stoffe erforderliche Energie wird aus dem Abbau intrazellulär gespeicherter Polyphosphate gewonnen. Dadurch kommt es zu einer Zunahme der Orthophosphatkonzentrationen in der gelösten Phase.The anaerobic stage is placed concentrically around the anoxic stage in a round denitrification tank (I). In a rectangular donitrification tank (I), the anaerobic tank immediately adjoins. An apertured wall separates the pelvis. The energy required to eliminate the substances is extracted from the degradation of intracellularly stored polyphosphates. This leads to an increase in the orthophosphate concentrations in the dissolved phase.

In dieser und der vorangegangenen Stufe erfolgt gleichzeitig eine Umwandlung organisch gebundenem Stickstoffs in Ammonium.At this and the previous stage, conversion of organically bound nitrogen into ammonium occurs simultaneously.

Das mit Ammonium und Crthophosphat angereicherte nitratfreie Gemisch wird nunmehr einer weiteren anoxischen Denitrifikationsstufe zugeführt. In diese Stufe werden außerdem etwa 40VoI.-% des Abwasserzulaufes und 20VoI.-% des Rücklaufschlammes eingeleitet sowie aus einem entsprechenden Becken aerob behandeltes Medium. Das Gemisch wird durch auf einer umlaufenden Brücke angeordnete langsam laufende Rührer intermittierend umgewälzt (in Abständen von 15-30 min max. 5 min umwälzen). Die Verweilzeit des Gemisches beträgt etwa 0,5-1,0h. In dieser Verfahrensstufe wird das im anaerob behandelten Medium enthaltene Nitrat denitrifiziert sowie durch Nitratatmung BSB abgebaut.The nitrate-free mixture enriched with ammonium and cristophosphate is now fed to another anoxic denitrification stage. In addition, about 40% by volume of the wastewater feed and 20% by volume of the return sludge are introduced into this stage and aerobically treated medium from a corresponding tank. The mixture is intermittently circulated (by circulating at intervals of 15-30 minutes for a maximum of 5 minutes) by means of slow-running stirrers arranged on a circulating bridge. The residence time of the mixture is about 0.5-1.0 h. In this process stage, the nitrate contained in the anaerobically treated medium is denitrified and degraded by nitrate breathing BOD.

Bei einem runden anaeroben Becken kann das anoxische Denitrifikationsber'.en (III) wieder konzentrisch um das anaerobe Becken angeordnet werden. Ein gesondertes Rechteckbecken als Teil der nachfolgenden Abwasserbehandlung ist ebenfalls möglich. Die Volumina der anoxischen Denitrifikationsbecken (I und III) müssen etwa 25% des Beckenvolumens der Gesamtanlage (ausschließlich Nachklärung und Schlammvoreindickung) betragen.In a round anaerobic basin, the anoxic denitrification zone (III) can again be placed concentrically around the anaerobic basin. A separate rectangular basin as part of the subsequent wastewater treatment is also possible. The volumes of the anoxic denitrification tanks (I and III) must be about 25% of the total tank volume (excluding final clarification and sludge pre-thickening).

Vom anoxischen Denitrifikationsbecken (III) wird das nitratarme Gemisch nun in ein aerob-anoxisches Rechteckbocken gefördert. Die Sauerstoffkonzentration soll mit Hilfe gesteuerter Belüftungseinrichtungen zwischen 0 und 4g/m³ eingestellt werden. In Abhängigkeit von der Belastung des Abwasserzulaufes mit organischen Stoffen und vom Prozeßverlauf der biologischen Phosphor- und Stickstoffelimination können durch die Vorgabe einer bestimmten Sauerstoffkonzentration z. B. die anaerob-anoxischen Prozesse (Denitrifikation, Phosphatfreisetzung) bzw. die aeroben Prozesse (Nitrifikation, Phosphataufnahme) stimuliert werden.From the anoxic denitrification tank (III), the low-nitrate mixture is now pumped into an aerobic-anoxic rectangular block. The oxygen concentration should be adjusted between 0 and 4g / m ³ using controlled ventilation equipment. Depending on the load of the wastewater input with organic substances and the process of biological phosphorus and nitrogen elimination can be achieved by specifying a certain oxygen concentration z. B. the anaerobic anoxic processes (denitrification, phosphate release) and the aerobic processes (nitrification, phosphate uptake) are stimulated.

Diese steuerbare Stufe soll etwa 10-15Vo!.-% des Gesamtreaktionsvolumens der Anlage (ausschließlich Nachklärung und Schlammvoreindickung) einnehmen.This controllable stage should occupy about 10-15Vo! .-% of the total reaction volume of the plant (exclusively secondary clarification and sludge pre-thickening).

Das Medium gelangt nunmehr in eine stark belüftete aerobe Stufe. Durch Einhaltung relativ hoher Sauerstoffkonzentrationen ( > 2,5g/m³) werden vor allem die Nitrifikationsprozesse (Bildung von Nitrit/Nitrat aus Ammonium) optimiert. Gleichzeitig erfolgt durch spezielle P-speichernde Mikroorganismen des Belebtschlammes eine Aufnahme von Phosphaten über die physiologisch notwendige Menge von etwa 1 % der Trockensubstanz. Die Phosphate werden intrazellular als energiereiche Polyphosphate gespeichert.The medium now enters a strongly ventilated aerobic stage. By maintaining relatively high oxygen concentrations (> 2.5 g / m ³ ), especially the nitrification processes (formation of nitrite / nitrate from ammonium) are optimized. At the same time, by means of special P-storing microorganisms of the activated sludge, uptake of phosphates via the physiologically necessary amount of about 1% of the dry substance takes place. The phosphates are stored intracellularly as high-energy polyphosphates.

Weiterhin werden in dieser Stufe biologisch abbaubare organische Abwasserinhaltsstoffe durch Mikroorganismen des Belebtschlammes veratmet bzw. in Biomasse inkorperiert. Die Neubildung von Biomasse bewirkt gleichzeitig eine Eliminierung von Phosphor und Stickstoff in bekannten Mengen aus der flüssigen Phase.Furthermore, in this stage biodegradable organic wastewater constituents are respired by microorganisms of the activated sludge or incorporated into biomass. The regeneration of biomass simultaneously causes elimination of phosphorus and nitrogen in known quantities from the liquid phase.

Da die Reproduktionszeit der nitri. zierenden Bakterien im Vergleich zu den anderen Mikroorganismen des Belebtschlammes sehr lang ist, können ausreichende Mengen der für die Stickstoffeliminierung notwendigen speziellen Bakterien im Belebtschlamm nur durch ein hohes Schlammalter, d. h. durch relativ große Reaktionsräume erreicht werden. Es wird daher als Variante die Anordnung von freibeweglichen oder fest eingebauten Aufwuchsträgern (10-20% vom Beckenvolumen) in einen Teilbereich der aeroben Stufe vorgesehen. Durch teilweise Immobilisierung wird ein übermäßiger Austrag der lansamwüchsigen Organismen verzögert.Since the reproduction time of nitri. However, if the bacteria present in the activated sludge are very long compared to the other microorganisms of the activated sludge, sufficient amounts of the special bacteria necessary for nitrogen elimination in the activated sludge can only be obtained by a high sludge age, i. H. be achieved by relatively large reaction spaces. It is therefore provided as a variant, the arrangement of freewheeling or permanently installed growth carriers (10-20% of the pool volume) in a subsection of the aerobic stage. Partial immobilization delays excessive discharge of the lansium-growing organisms.

Ein Teilstrom, etwa 200% des nitratreichen Mediums, wird von der eeroben Stufe einem Becken für simultane Nitrifikation und Dentrifikation zugeführt. Ein weiterer Teilstrom (vorzugsweise 250-350 Vol.-% des Abwasserzulaufs) wird der bereits beschriebenen anoxischen Denitrifikationsstufe Il zugeführt. Um den Prozeß der Denitrifikationsstufe zu ermöglichen, wird dieser Stufe der bereits erwähnte Abwasserteilstrom (etwa 40VoI.-% des Zulaufes) mit biologisch nutzbaren organischen Verbindungen zugeführt.A partial stream, about 200% of the nitrate-rich medium, is fed from the eerobic stage to a tank for simultaneous nitrification and dentrification. Another partial stream (preferably 250-350% by volume of the wastewater feed) is fed to the previously described anoxic denitrification stage II. In order to facilitate the process of denitrification stage, this stage is fed the abovementioned partial effluent stream (about 40VoI .-% of the feed) with biologically useful organic compounds.

Der dem Becken für simultane Nitrifikation und Denitrifikation zugeleitete Teilstrom von der aeroben Stufe wird durch umlaufende Belüftungseinrichtungen oder zwecV.-näßiger durch stationäre regelbare Belüftungswalzen mit Luftsauerstoff angereichert, um einer P-Rücklösung in dar Nachkl/irung entgegenzuwirken.The partial stream from the aerobic stage fed to the basin for simultaneous nitrification and denitrification is enriched by circulating aeration means or secondarily by stationary adjustable aerating rollers with atmospheric oxygen to counteract P-redissolution in the after-treatment.

Im anschließenden Nachklärbecken wird der phosphorreiche Schlamm (3-6% der TS) vom gereinigten Abwasser getrennt. Der im Nachklärbecken abgetrennte Schlamm wird- wie bereits dargelegt-zu 80% und 20% den anoxischen Denitrifikationsstufen zugoführt.In the subsequent secondary clarifier, the phosphorus-rich sludge (3-6% of the TS) is separated from the treated wastewater. The sludge separated in the secondary clarifier is fed, as already explained, to 80% and 20% to the anoxic denitrification stages.

Der Überschußschlamm wird aus dem Nachklärbecken dem Schlammvoreindicker zugeführt.The excess sludge is fed from the secondary clarifier to the sludge pre-thickener.

Es ist noch hervorzuheben, daß das Abwasser vor Einleitung in die Behandlungsstufen nicht mechanisch zu reinigen ist, um den hohen Bedarf der biologischen Stoffwechselprozesse an nutzbaren Kohlenstoffverbindungen zu gewährleisten und um gleichzeitig das Schlammalter zu erhöhen.It should also be emphasized that the wastewater prior to introduction into the treatment stages is not mechanically clean, in order to ensure the high demand of the biological metabolic processes on usable carbon compounds and at the same time to increase the sludge age.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführurgsbeispiel erläutert werden.The invention will be explained below on an Ausführurgsbeispiel.

Die Abbildung stellt eine Anlage zur biologischen Phosphor- und Stickstoffeliminierung dar.The picture represents a plant for biological phosphorus and nitrogen elimination.

die Abwasserreinigung erfolgt in mehreren Behandlungsstufen. Die entsprechenden Anlagenteile dazu sind:The wastewater treatment takes place in several treatment stages. The corresponding system components are:

Ein anoxisches Denitrifikationsbecken I, darum konzentrisch angeordnet ein anaerobes Becken 2 urd dazu wieder konzentrisch angeordnet ein anoxisches Denitrifikationsbecken III bilden einen Bauwerkskomplex. Zur Anlage gehören weiterhin ein serobanoxisches Rechteckbecken 4, aerobes Becken 5, ein Becken für simultane Nitrifikation und Denitrifikation 6, ein Nachklärbecken 7 und ein Schlammvoreindicker 8.An anoxic denitrification tank I, concentrically arranged around an anaerobic tank 2 urd again concentrically arranged an anoxic Denitrifikationsbecken III form a building complex. The plant also includes a serobanoxic rectangular pool 4, aerobic basin 5, a basin for simultaneous nitrification and denitrification 6, a secondary clarifier 7 and a sludge pre-thickener 8.

Die Abwaserzulaufmenge beträgt 250m³/h.The Abwaserzulaufmenge is 250m ³ / h.

Dem Denitrifikationsbecken I, d. h. einer anoxischen Stufe, wird mechanisch nicht vorgereinigtes Abwasser als Teilstrom, etwa 75m³/h, vom Zulauf 14 der Kläranlage sowie 200m³/h Rücklaufschlam aus dem Nachklärbecken 7 zugeführt. Ein langsam laufendes Rührwerk 9 wälzt das Gemisch ständig oder intermittierend um,The denitrification tank I, ie an anoxic stage, is supplied mechanically non-prepurified wastewater as a partial stream, about 75m ³ / h, from the inlet 14 of the sewage treatment plant and 200m ³ / h return sludge from the secondary clarifier 7. A slow-moving agitator 9 continuously or intermittently circulates the mixture,

Danach gelangt das weitgehend vom Nitrat befreite Gemisch in das Becken 2, d. h. die anaerobe Stufe, welchem außerdem ein Teilstrom, etwa 75m³/h vom Zulauf und die Klarphase des Schlammvoreindickers 8 zugegeben wird.Thereafter, the largely freed from the nitrate mixture enters the tank 2, ie the anaerobic stage, which also a partial flow, about 75m ³ / h from the inlet and the clear phase of the sludge pre-thickener 8 is added.

Es erfolgt ein Umwälzen durch den Rührer 9, die an einer umlaufenden Brücke 10 angeordnet sind. Im Becken 2 wird organisch gebundener Stickstoff in Ammonium überführt und es erfolgt eine Zunahme der Orthophosphatkonzentration in der gelösten Phase.There is a circulation by the stirrer 9, which are arranged on a circulating bridge 10. In basin 2, organically bound nitrogen is converted into ammonium and there is an increase in the orthophosphate concentration in the dissolved phase.

Das Gemisch gelangt nunmehr in das anoxische Denitrifikationsbecken III. Dieser Stufe wird wiederum ein Teilstrom, etwa 100 m³/h vom Zulauf 14 und etwa 50 m³/h Rücklaufschlam zugeleitet. Durch langsam laufende Rührer erfolgt eine Umwälzung.The mixture now enters the anoxic Denitrifikationsbecken III. This stage is again a partial stream, about 100 m ³ / h from the inlet 14 and about 50 m ³ / h return sludge fed. By slowly running stirrer is a circulation.

Die weitere Behandlung des Mediums erfolgt in einem aerob-anoxischen Rechteckbecken 4 mit regelbaren Belüftungskreiseln 11. Die anschließende aerobe Behandlung vollzieht sich in Becken 5 mit geeigneten Belüftungseinrichtungen 12,6VtI. ebenfalls Kreisel. Im aeroben Becken 5 können zur Verhinderung von Kurzschlußströmungen Strömungsleiteinrichtungen (Schikanen, durchlässige Wände) verwendet werden.The further treatment of the medium takes place in an aerobic-anoxic rectangular tank 4 with adjustable ventilation gyros 11. The subsequent aerobic treatment is carried out in tank 5 with suitable ventilation devices 12.6VtI. also roundabout. In the aerobic tank 5 can be used to prevent short-circuit flows Strömungsleiteinrichtungen (baffles, permeable walls).

Vom Ablauf des Beckens 5 wird ein Teilstrom, etwa 625-750 m³/h, dem Becken 3 führt. Ein weiterer Teilstrom, etwa 500m³/h, wird in das Becken 6 für simultane Nitrifikation und Denitrifikation gefördert. In dieses Becken 6 wird durch regelbare Belüftungswalzen 13 Luftsauerstoff zur Vermeidung der P-RUcklösung eingetragen. Aus dem Nachklärbecken 7 gelangen 2OOm³/h Rücklaufschlamm in das anoxische Denitrifikationsbecken I und 50m³/h in das anoxische Denitrifikationsbecken III.From the outlet of the basin 5, a partial flow, about 625-750 m ³ / h, the basin 3 leads. Another partial flow, about 500m ³ / h, is fed into the basin 6 for simultaneous nitrification and denitrification. In this basin 6 is entered through adjustable ventilation rollers 13 atmospheric oxygen to avoid the P-RUcklösung. From the secondary clarifier 7, 2OOm ³ / h return sludge into the anoxic denitrification tank I and 50m ³ / h in the anoxic denitrification III.

Über das Nachklärbecken 7 und Abfluß 15 verläßt das gereinigte Abwasser die Anlage mit folgenden P- und N-Bestandteilen:About the secondary clarifier 7 and drain 15, the treated wastewater leaves the plant with the following P and N components:

P<2mg/l,N-NH₄<5mg/l.P <2 mg / l, N-NH ₄ <5 mg / l.

Claims

1. A method for biological phosphorus and Stickstoffeliminieruny using anoxic, anaerobic, aerobic-anoxic and aerobic process steps, controllable stirring and aeration devices and a distribution regime for the wastewater and the return sludge to be purified, characterized in that mechanically non-purified wastewater as a partial stream, 30% of the feed, anoroxic denitrification stage (I), another substream, 30% of the feed, an anaerobic stage (2) and 40% of the feed are fed to an anoxic distillation stage (III), an aerobic-anoxic stage (4) controllable Aeration gyroscope, to ensure dissolved oxygen between 0 and 4 g / m ³ , is added to the recycled sludge in a wetted manner but 80% of the anoxic stage (1), in addition to a 20% return sludge in the anoxic denitrification stage (III). and the clear phase of a mud pre-incinerator (8) into the anaerobic stage (2).

A method according to claim 1, characterized in that the circulation of the medium in the anoxic denitrification stages is intermittent, i. at intervals of 15-30min max. 5min, takes place.

3. Plant for biological phosphorus and nitrogen elimination consisting of anoxic, anaerobic, aerobic-anoxic and aerobic basins and other subsequent basins, characterized in that a primary clarifier is not included in the plant concept, the Voluminj the basin (1) and (3) about 25%, the volume of the basin (2) is about 12%, the volume of the basin (4) is 10-15% of the total volumes of the pools (1) to (6), the basin (4) has a controllable ventilation gyro , and the basin (6) for simultaneous nitrification and denifikatic η is provided with aeration devices, preferably controllable ventilation rollers.

4. plant naen claim 3, characterized in that in a partial region of the basin (5), which is dimensioned with 10-20% of the volume of the basin (5), free-floating or built-on growth medium for the nitrifying bacteria are introduced.

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