DE1195238B

DE1195238B - Method and device for the biological purification of waste water

Info

Publication number: DE1195238B
Application number: DED25338A
Authority: DE
Inventors: Renville Stevens Rankin
Original assignee: Dorr Oliver Inc
Current assignee: Dorr Oliver Inc
Priority date: 1957-04-06
Filing date: 1957-04-06
Publication date: 1965-06-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser Bei der biologischen Reinigung von Abwässern in Belebungsanlagen mit Vorklärbecken, Belüftungsbecken und Nachklärbecken ist es bekannt, im Nachklärbecken abgesetzten Schlamm sofort nach dem Absetzen zu erfassen und zum größten Teil als Rücklaufschlamm wieder in das Belüftungsbecken zurückzuführen. Ein schnelles Zurückführen der im Rücklaufschlamm enthaltenen belebten Schlammflocken, die die eigentliche Reinigungsarbeit in dem Belüftungsbecken leisten, aus dem Nachklärbecken in das Belüftungsbecken ist deswegen notwendig, weil im Nachklärbecken nicht wie im Belüftungsbecken ein für die Bakterien lebenswichtiger überschuß von freiem Sauerstoff vorhanden ist, was zur Folge hat, daß die in den belebten Schlammflocken enthaltenen Bakterien den in der Flüssigkeit im Nachklärbecken verfügbaren gelösten Sauerstoff aufbrauchen und schließlich wegen Sauerstoffmangel absterben würden, wenn sie nicht schnell zum Belüftungsbecken zurückgeführt würden.Method and device for the biological purification of waste water In the biological treatment of wastewater in activated sludge plants with primary clarifiers, Aeration basins and secondary clarifiers are known to be settled in the secondary clarifier Collect sludge immediately after settling and for the most part as return sludge returned to the aeration tank. A quick return of the im Return sludge contained activated sludge flakes that do the actual cleaning work in the aeration basin, from the secondary clarifier into the aeration basin is necessary because there is no in the secondary clarifier as in the aeration tank there is a vital excess of free oxygen for the bacteria, which has the consequence that the bacteria contained in the revitalized sludge flakes use up the dissolved oxygen available in the liquid in the secondary clarifier and would eventually die from lack of oxygen if not quickly would be returned to the aeration basin.

Bei der bekannten Flachbeckenkläranlage mit Schlammkratzern von Prüß, bei denen im runden Flachklärbecken das Schlammkrählwerk in einen kreisenden Mittelteil und einen langsam kreisenden Außenteil unterteilt ist, sinkt im äußeren Klärring eine geringe Menge leichten Schlammes zu Boden, der zu einem innerhalb dieses Ringes vorgesehenen Schlammsumpf zusammengeschoben und von dort durch Leitungen zum mittleren Schlammsumpf geführt wird, um von hier zusammen mit dem schweren Schlamm den Faulräumen zuzufließen. Dabei wurde auch schon beschrieben, daß man bei Anwendung einer solchen Vorrichtung für die Nachklärung beim Belebtschlammverfahren den aus dem äußeren Klärring zusammengekratzten Schlamm als überschußschlamm in die Faulanlage schicken kann, während der Schlamm aus dem mittleren Klärbeckenbereich, der nur verhältnismäßig kurze Zeit ohne Belüftung geblieben ist, als Rücklaufschlamm in die Belüftungsbecken zu pumpen ist. Hier werden also zwar zwei getrennt im Nachklärbecken abgesetzte Schlammfraktionen getrennt abgezogen, und die eine Fraktion wird dem Belüftungsbecken wieder zugeführt, aber hierbei handelt es sich um den sich rasch absetzenden schweren Schlamm, zumal der Einlauf in der Mitte des Nachklärbeckens erfolgt. Gerade dieser schwere Schlamm besteht aber zum großen Teil aus biologisch wenig aktiven Flocken, und der sich in der äußeren Ringzone des Nachklärbeckens abscheidende leichte Schlamm besteht aus Flocken, die so lange im Nachklärbecken verweilt haben, daß sie bis zu ihrer Abführung ihre Aktivität weitgehend verloren haben, weshalb sie dann auch. nach dem bekannten Vorschlag nicht in die Belüftungsbecken zurückgeführt, sondern in eine Faulanlage als überschußschlamm geschickt werden.In the well-known flat basin sewage treatment plant with sludge scrapers from Prüß, in those in the round shallow clarifier the sludge rake in a circular central part and a slowly circling outer part is divided, sinks in the outer clarifying ring a small amount of light mud to the ground, leading to one within this ring provided mud sump pushed together and from there through lines to the middle Mud swamp is led to the septic tanks from here together with the heavy mud to flow in. It has already been described that when using such a Device for the secondary clarification in the activated sludge process from the outside Send sludge scraped together from the clarifying ring to the sludge plant as excess sludge can, while the sludge from the middle clarifier area, which is only proportionate has remained without aeration for a short time, as return sludge into the aeration basins is to be pumped. So here two are deposited separately in the secondary clarifier Sludge fractions are drawn off separately, and one fraction is taken to the aeration tank reintroduced, but this is the rapidly settling heavy one Sludge, especially since the inlet is in the middle of the secondary clarifier. Just this one but heavy sludge consists largely of biologically little active flakes, and the light sludge that separates out in the outer ring zone of the secondary clarifier consists of flakes that have lingered in the secondary clarifier for so long that they up have largely lost their activity for their removal, which is why they then too. according to the known proposal not returned to the aeration basin, but sent to a digester as excess sludge.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß die sich im Nachklärbecken einer Belebungsanlage absetzenden Schlammflocken eine sehr verschiedene biologische Aktivität entwickeln und daß die sich relativ langsam absetzenden Schlammflocken biologisch verhältnismäßig aktiv und jedenfalls wesentlich aktiver sind als die Schlammflocken im bereits völlig abgesetzten Klärschlamm, wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser in einem Belüftungsbecken im nachgeschalteten runden Klärbecken, aus dem abgesetzter Klärschlamm über einen Schlammsumpf ausgetragen und ein Teil der im Abwasser enthaltenen absetzbaren Stoffe als Rücklaufschlamm in das Belüftungsbecken zurückgeleitet wird, vorgeschlagen, daß als Rücklaufschlamm eine Suspension aus Wasser und noch in Absetzung befindlichen Schlammflocken oberhalb der bereits abgesetzten Schlammschicht aus verschiedenen Ringzonen abgezogen wird.Based on the knowledge that there is a Activation plant settling sludge flakes have a very different biological activity develop and that the relatively slowly settling sludge flakes are biological are relatively active and in any case much more active than the sludge flakes in already completely settled sewage sludge, is according to the invention in a method for the biological purification of wastewater in an aeration basin in the downstream round clarifier, discharged from the settled sewage sludge over a sludge sump and some of the settling substances contained in the wastewater as return sludge is returned to the aeration basin, proposed that as return sludge a suspension of water and still settling sludge flakes above the already settled sludge layer is withdrawn from different ring zones.

Dadurch wird erreicht, daß unter Ausschaltung der für das Belüftungsbecken lediglich einen Ballast darstellenden weitgehend inaktiven Flocken im wesentlichen nur hochaktive Schlammflocken in das Belüftungsbecken zurückgeleitet werden, und zwar in kürzerer Zeit als das bisher der Fall war, wenn völlig abgesetzter Schlamm als Rücklaufschlamm verwendet wurde.It is thereby achieved that with the elimination of the for the aeration basin largely inactive flakes which are essentially ballast only highly active sludge flakes are returned to the aeration basin, namely in a shorter time than was previously the case when completely settled sludge than Return sludge was used.

Ein Ausführungsbeispiel eines Nachklärbeckens zur Durchführung des Verfahrens wird an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch ein Nachklärbecken nach der Erfindung, F i g. 2 ein schematisches Schaubild einer Belebungsanlage mit einem Nachklärbecken gemäß F i g. 1, F i g. 3 die Draufsicht auf das Nachklärbecken gemäß F i g. 1, teilweise gebrochen, F i g. 4 einen Längsschnitt durch ein Schlammförderrohr.An embodiment of a secondary clarifier to carry out the Procedure is described with reference to the drawings. It shows F i g. 1 a section through a secondary clarifier according to the invention, F i g. 2 is a schematic diagram an activated sludge plant with a secondary clarifier according to FIG. 1, Fig. 3 the top view on the secondary clarifier according to FIG. 1, partially broken, F i g. 4 is a longitudinal section through a mud conveyor pipe.

Das Rohabwasser läuft nach F i g. 2 durch die Leitung d in das Vorklärbecken c, dessen übliche Schlammabführung nicht dargestellt ist. Das vorgeklärte Abwasser fließt durch die Leitung b in das Belüftungsbecken a, wo die biologische Behandlung des Abwassers mit aeroben Bakterien stattfindet. Das belüftete Abwasser eeßt durch die Leitung 1 zum runden' Nachklärbecken A. Dieses besitzt einen üblichen Überlauf 2 und eine Ablaufleitung 3 zum Austragen von abgesetztem Klärschlamm und eine Auslaßleitung 4, durch die als Rücklaufschlamm eine Suspension aus Wasser und noch in Absetzung befindlichen Schlammflreken oberhalb der eigentlichen Schlammschicht abgeleitet wird. Diese Suspension gelangt in einen Verteiler f, von wo ein Teil der Suspension in die Leitung g geht und sich mit dem vorgeklärten Abwasser in der Leitung b vereinigt, um in das Belüftungsbecken a zurückzukehren. Ein anderer Teil der aus dem Nachklärbecken A durch die Außlaßleitung 4 abgezogenen Suspension wird durch die Leitung e abgeführt und in die Leitung d eingeführt. Die vom Nachklärbecken A durch die Ablaufleitung 3 abgezogene Schlammschicht geht zur Aufarbeitungsstation 7, die z. B. ein Faulbecken üblicher Art sein kann. Wie in der F i g. 2 angedeutet, kann ein Teil des aus dem Nächklärbecken 4 abgezogenen Schlammes auch zum Vorklärbecken c zurückgeführt werden.The raw sewage runs according to FIG. 2 through the line d into the primary clarifier c, whose usual sludge removal is not shown. The pre-treated wastewater flows through line b into aeration basin a, where the biological treatment of the wastewater with aerobic bacteria takes place. The aerated wastewater is eaten through line 1 to the round 'secondary clarifier A. This has a usual overflow 2 and a drain line 3 for discharging settled sewage sludge and an outlet line 4, through which a suspension of water and still settling sludge above the sludge as return sludge actual sludge layer is derived. This suspension reaches a distributor f, from where part of the suspension goes into line g and combines with the pre-treated wastewater in line b to return to the aeration basin a . Another part of the suspension withdrawn from the secondary clarifier A through the outlet line 4 is discharged through the line e and introduced into the line d. The sludge layer withdrawn from the secondary clarifier A through the drainage line 3 goes to the processing station 7, which z. B. can be a septic tank of the usual type. As in FIG. 2 indicated, part of the sludge withdrawn from the secondary clarifier 4 can also be returned to the primary clarifier c.

Die Einzelheiten des runden Nachklärbeckens, das üblicherweise aus Beton gefertigt ist, sind aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich. Das Nachklärbecken weist einen zur Mitte hin abfallenden Boden B, eine senkrechte Seitenwandung C und überlaufrinne D und eine hohle Mittelsäule E aus Beton oder Metall auf. Die Mittelsäule trägt eine nicht drehbare Plattform F. Eine Drehbühne G trägt ein hängendes Krählwerk H mit radialem Krählarmpaar 1. Ein Motorantrieb J auf der Plattform F dient dazu, die Drehbühne G und das Krählwerk H um die Beckenachse zu drehen.The details of the round clarifier that usually consists of Concrete is made are shown in FIGS. 1 and 3 can be seen. The secondary clarifier has a bottom B sloping towards the center, a vertical side wall C and overflow channel D and a hollow central column E made of concrete or metal. The central column carries a non-rotating platform F. A rotating platform G carries a hanging rake H with radial pair of rake arms 1. A motor drive J on the platform F serves to to rotate the turntable G and the rake H around the pool axis.

Das im Nachklärbecken A nachzuklärende Abwasser fließt durch die Leitung 1 in die Kammer 5 der hohlen Mittelsäule E und von dort durch Auslaßöffnungen 6 in einer Höhe etwas unterhalb des Wasserspiegels in den Einlaufzylinder 13 und dann in das Nachklärbecken.The wastewater to be clarified in secondary clarifier A flows through the pipe 1 into the chamber 5 of the hollow central column E and from there through outlet openings 6 at a height slightly below the water level in the inlet cylinder 13 and then in the secondary clarifier.

Wie durch den Pfeil in der F i g. 3 angedeutet, dreht sich das Krählwerk im Uhrzeigersinn; es kann aber auch gegen den Uhrzeigersinn umlaufen. Das Krählwerk befördert den abgesetzten Schlamm in den Sumpf L, von wo er durch die Ablaufleitung 3 abgezogen wird.As indicated by the arrow in FIG. 3 indicated, the rake rotates clockwise; but it can also rotate counterclockwise. The rake conveys the settled sludge into the sump L, from where it passes through the drainage line 3 is deducted.

Jeder Krählarm 1 ist mit einer Reihe den Beckenboden bestreichender Schaufeln besetzt, die in üblicher Weise einander überlappend schräg zur Umlaufbahn gestellt sind. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist jeder schräg stehenden Querschaufel O eine tangential zur Umlaufbahn stehende Krählschaufel P zugeordnet. Im dargestellten Beispiel stehen die Querschaufeln O unter einem Winkel von 45° zu den Krählschaufeln P, so daß jedes Krählschaufelpaar eine, in Drehrichtung betrachtet, sich nach hinten verjüngende Tasche Q bildet, die an den Vorderkanten jedes Krählschaufelpaares eine Weite von etwa 180 bis 300 cm und an den Hinterkanten eine Breite von etwa 15 bis 22,5 cm hat. Die Höhe der Krählschaufeln beträgt etwa 30 cm.Each rake arm 1 is covered with a row of the pelvic floor Blades occupied, which in the usual way overlapping one another at an angle to the orbit are posed. As shown in FIG. 3 shows each inclined transverse blade O assigned to a rake blade P tangential to the orbit. In the illustrated For example, the transverse blades O are at an angle of 45 ° to the raking blades P, so that each pair of Krählschaufelpaar one, viewed in the direction of rotation, to the rear tapering pocket Q forms, the one at the leading edges of each Krählschaufelpaares Width of about 180 to 300 cm and a width of about 15 to at the rear edges 22.5 cm. The height of the crowing blades is about 30 cm.

An den Schlammrinnen S des Krählwerkes H sind Kästen R1 angebracht, an denen teleskopartig ausgebildete Schlammförderrohre R nach unten hängend befestigt sind. Das untere Ende jedes Schlammförderrohres R ragt in den engen Teil einer Tasche Q und ist abgeschrägt, wobei die Schrägfläche gegen die Breitseite der Tasche Q gerichtet ist. Im allgemeinen befindet sich die Unterkante der Schlamm- -förderrohre R in einem Abstand von nicht weniger als etwa 15 cm und nicht mehr als etwa 60 cm über der Beckensohle. Jeder Kasten R1 ist, wie aus der F i g. 4 ersichtlich ist, mit der zugehörigen Schlammrinne S in offener Verbindung, und die beiden Schlammrinnen S sind mit dem Krählwerk H verbunden.Boxes R1 are attached to the sludge channels S of the rabble rake H, to which boxes R1, which are designed like telescopes, are attached hanging downwards. The lower end of each sludge conveying pipe R protrudes into the narrow part of a pocket Q and is beveled, the inclined surface being directed towards the broad side of the pocket Q. Generally, the lower edge of the mud delivery pipes R will be no less than about 15 cm and no more than about 60 cm above the bottom of the pool. Each box R1 is as shown in FIG. 4 can be seen, with the associated sludge channel S in open connection, and the two sludge channels S are connected to the rake H.

Das untere Teil der Schlammförderrohre R ist in dem oberen Rohrteil mittels der Richtung r geführt, und zur Verstellung dient ein Stab R2, der mit dem unteren Rohrteil durch einen Bolzen R3 verbunden' ist. Das obere Ende der Stäbe R2 ist mit Gewinde versehen und greift in eine Mutter R4, die auf der Oberseite des Kasten R1 befestigt ist. Zwischen dem Kasten R1 und der Schlammrinne S befindet sich ein einstellbares Wehr s, dessen Höhe mittels der Stellschraube s' einstellbar ist.The lower part of the mud conveying pipes R is in the upper pipe part guided by means of the direction r, and a rod R2 is used for adjustment, which with the the lower part of the pipe is connected by a bolt R3. The top of the bars R2 is threaded and engages a nut R4 that is on top of the box R1 is attached. Located between the box R1 and the sludge channel S. an adjustable weir s, the height of which is adjustable by means of the adjusting screw s' is.

Die einander zugewandten Enden der Schlammrinnen S sind mit der Mittelsäule E unter Zwischenschaltung einer Gleitdichtung verbunden, so daß die mittels der Schlammförderrohre R abgezogene Suspension über die Kästen R1, die Wehre s und die Schlammrinnen S in das Rohr 10 gelangt, das mit seinem unteren Ende über die Auslaßleitung 4 mit dem Belüftungsbecken a verbunden ist.The ends of the mud troughs S facing each other are connected to the center column E connected with the interposition of a sliding seal, so that the means of Sludge conveyor pipes R withdrawn suspension via the boxes R1, the weirs s and the Sludge channels S enters the pipe 10, the lower end of which via the outlet line 4 is connected to the aeration basin a.

Claims

Claims: 1. Process for the biological purification of waste water in an aeration basin with a downstream round clarifier, from which it is separated Sewage sludge discharged via a sludge sump and some of that contained in the wastewater settling substances are returned to the aeration basin as return sludge, characterized in that the return sludge is a suspension of water and still sludge flakes that are settling above the already settled sludge layer is withdrawn from different ring zones.

2. Round secondary clarifier for implementation of the method according to claim 1 with rake for discharging sewage sludge and with to the Rake revolving and at different distances from the axis of rotation of the rake arranged sludge delivery pipes, characterized in that the Inlet nozzles of the sludge delivery pipes (R) can be raised and lowered. Considered Publications: German patent application p 30804 D (published on 14.2.1952); "Health Engineer", 1930, volume 18, p. 5.