DE1759171A1

DE1759171A1 - Verfahren zur Abwasserreinigung

Info

Publication number: DE1759171A1
Application number: DE19681759171
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Rer Nat Die Jakob; Dr-Ing Ulfert Schmidt
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Priority date: 1968-04-06
Filing date: 1968-04-06
Publication date: 1970-05-06
Also published as: FR2005691A1; CH500137A; AT290419B; NL6905114A

Description

Oberhausen, 4. April 1968

Lfd..-EPr.:-1-487 V YY/D

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Verfahren zur Abwasserreinigung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abwasserreinigung, wobei die Reinigung in einem Belebungsbecken und die Abwassereinspeisung in das Becken nach dem Aufstauprinzip erfolgt. ■■■■.■■■.'■ , . ■ ■

Es sind Verfahren und Einrichtungen zur Abwasserreinigung, bekannt, wobei große Mengen an Abwasser in entsprechend großen Anlagen aufbereitet werden. Diese bestehen in der Regel aus mehreren hintereinandergeschalteten Becken, in welchen die Abwasserreinigung erfolgt. Diese Anlagen sind jedoch, abgesehen von ihrem großen Platzbedarf, sehr teuer in den Anlagekosten und aufwendig im Betrieb. Man hat daher bereits für die Abwasserreinigung in kleineren Gemeinden und für entsprechend geringere Mengen Kläranlagen vorgeschlagen, wobei die Belüftung des Schlammwassergemisches, das. Absetzen des belebten Schlammes und der Abzug des gereinigten Wassers in einem einzigen Becken erfolgen (deutsche. 'Patentschrift 1 o93 739). Eine solche Anlage ist als sogenannter Qxydationsgraben ausgebildet und arbeitet nach dem .an sieh bekannten Aufstauprinzip, ä. h., es wird sine gewisse Menge Abwasser in das Becken gefördert, welohe

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sodann dem Reinigungsprozeß unterzogen und aus dem Becken als gereinigtes Wasser abgezogen wird. Der wesentliche Nachteil einer solchen Anlage besteht jedoch darin, daß sie vom Zufluß abhängig ist. Entsprechend dem Zulauf von einer unteren Stauhöhe an wird das Wasser in dem Becken aufgestaut bis zu einer oberen Stauhöhe. Beide Stauhöhen sind abhängig von der Eintauchtiefe einer festeingebauten Belüftungseinrichtung, die ihre Lage in vertikaler Richtung nicht ändern kann. Daraus geht in eindeutiger V/eise hervor, daß die obere und untere Stauhöhe jeweils von der Zulaufstärke zum Becken abhängig ist. Bei sehr starkem Zulauf würde dies bedyjeten, daß die Differenz zwischen den beiden Stauhöhen schnell erreicht ist. Daraus folgt, daß gerade bei hohem Zulauf und somit auch bei hoher

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Schmutzfracht des Beckens eine sehr kurze Belüftungszeit des Wassers stattfindet· Dies ist ein wesentlicher Maehteil der bekannten Anlage zur Abwasserreinigung. Es ist nämlich nicht gewährleistet, daß unter gewissen Umständen eine Mindestbelüftungszeit in federn Falle erreicht werden kann.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und die Schaffung einee verbesserten Verfahrens sowie entsprechender ΒΙητΊufatungen zur Durchführung dieees Verfahrens. Die Lösung der gestellten Aufgaben besteht darin, daß der Belüftungevorgang im Belebungsbecken kontinuierlich verläuft und «eitabhängig ateusrlrar ist. Auf diese Weise

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■wird auch in Fällen großer Belastung des Belebungsbeckens und bei entsprechend großer Schmutzfracht eine ausreichende Belebung und Reinigung des Abwassers nach dem Prinzip der Schlammstabilisierung erreicht, wobei ein Sauerstoffgehalt von 2 mg/L im Belebungsbecken nicht überschritten und eine Schlammbelastung von 0,1 kg BSB,-/kg TS-d nicht überschritten wird. In Verbindung hiermit ist das weitere -wesentliche Merkmal von Bedeutung, daß gleichzeitig mit dem Beginn einer diskontinuierlichen Zuführung des Abwassers zum Belebungsbecken bei jedem Einspeisungszyklus der kontinuierlich ablaufende Belüftungsvorgang einsetzt, bis zu einer einstellbaren obexen Abwasserhöhe des Stauvolumens beibehalten und bis zur Erreichung einer jeweils erforderlichen Belüftungszeit fortgesetzt wird.

In Ausgestaltung der Erfindung ist noch das weitere Merkmal von Bedeutung, daß das Abwasser zunächst in einen dem Belebungsbecken vorgeschalteten Pumpensumpf geleitet und von dort aus bei .Erreichung einer einstellbaren Abwasserhöhe des Absetzvolumens im Belebungsbecken in an sich bekannter vifeise diskontinuierlich dem Belebungsbecken ala Stauvolumen zugeführt wird. '

V/eitere Verfahrensmerkmale sind aus der nachfolgenden Beschreibung -ersichtlich. Die Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens bestehen zunächst darin, daß eine an sich gekannte Belüftungaeinrichtung schwimmend angeordnet und

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somit entsprechend dem Abwasserspiegel des Stauvolumens im Belebungsbecken höhenverstellbar ist. Auf diese Weise wird verfahrensmäßig erreicht, daß gleichzeitig mit dem Einspeisen des Abwassers in das Belebungsbecken die Belüftung kon-tinuierlich beginnt und somit ein außerordentlich hoher Belebungsgrad des Abwassers erreicht wird. Zur Einstellung der erforderlichen Belüftungszeit ist die Belüftungseinrichtung mit einer Zeitschalteinrichtung verbunden zur Steuerung der Dauer des Belüftungsvorganges im Belebungsbecken.

In der Abbildung ist das Wesen der Erfindung vereinfacht und schematisch dargestellt. Mit 1 ist ein Pumpensumpf bezeichnet, in welchem sich die Beschickungspumpen 2 für die Förderung des Abwassers in das Belebungsbecken 3 befinden. Der Pumpensumpf 1 weist in vorteilhafter Weise einen Speicherraum auf, dessen Bedeutung noch näher beschrieben wird. In dem Belebungsbecken 3 ist zentral eine Belüftungseinrichtung 4 angeordnet, welche aus einem Rotor besteht, der das zu belebende Schlammwasser aufnimmt und nach außen schleudert, so daß es Sauerstoff aufnehmen kann. Diese Belüftungseinrichtung ist schwimmend angeordnet, so daß sie dem Wechsel des Abwasserspiegels folgen kann. Der Antrieb erfolgt von einem oberhalb angeordneten Motor 5. In dem Belebungsbecken 3 ist ferner eine gleichfalls höhenverstellbare Abzugseinrichtung 6 zum Abzug des gereinigten Wassers vorgesehen. Eine Zeitschalteinrichtung 7 ist mit dem Motor 5 der Belüftungseinrichtung 4 verbunden und ermöglicht die Einstellung der erforderlichen Belüftungszeit in Abhängigkeit

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vom Grad der Schlammstabilisierung und dem Sauerstoffgehalt •im Belebungsbecken.

Der Betrieb der Anlage vollzieht sich folgendermaßen: In dem Belebungsbecken 3 befindet sich ein gewisses Adsetzvolumen, welches aus Schlamm und Wasser bestöit. Es ist im Belebungsbecken 3 mit der Höhenlinie A angedeutet. Dieses Absetzvolumen wird praktisch konstant beibehalten und nur ungefähifeinmal wöchentlich wird Schlamm über die Leitung ö zur Schlammbehandlung abgezogen. Beim Einspeisen von ungereinigtem Abwasser über die Leitung 9 befindet sich die Belüftungseinrichtung 4 gleichfalls auf der Höhe A. Das Einschalten der Beschickungspumpen 2 und der Belüftungseinrichtung 4 geschieht gleichzeitig, sobald der Stand A des Absetzvolumens erreicht ist. Der Abwasserspiegel steigt nun in dem Belebungsbecken 3 beim Einspeisen an, und gleichzeitig steigt, die in Betrieb befindliche Belüftungseinrichtung 4 mit zunehmenden Abwasserspiegel nach oben bis zur Höhe B. Die Höhendifferenz B-A bildet das Stauvolumen des Belebungsbeckens. Die Beschickungspumpen 2 werden bei Erreichen dieser Höhe ausgeschaltet, so daß nur noch die Belüftungseinrichtung 4 bis zürn Ablauf der eingestellten Zeit weiter rotiert, Nach Ablauf dieser Zeit wird die Belüftungseinrichtung durch die Zeitschalteinrichtung 7 ausgeschaltet, so daß nach der Beruhigung des Stauvolumens &aa Absetzen des belebten Schlammes einsetzen kann» Der des gereinigten Wassers erfolgt aonließlioli über die

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Abzugsvorrichtung 6 von der Oberfläche B aus. Dabei geht die Abzugsvorrichtung 6, welche höhenverstellbar ist, mit der Wasseroberfläche gleichmäßig nach unten bis zur Erreichung der Höhe A, wie es strichliert angedeutet ist. Bei der Höhe A werden die Beschickungspumpen 2 und die Belüftungseinrichtung 4 wieder automatisch eingeschaltet, wie bereits eingangs beschrieben, und der diskontinuierliche Arbeitszyklus des Binspeisens , Belüftens, Absetzens und des Abzuges beginnt von neuem.

Für den Fall, wenn die Belüftungseinrichtung 4 bei minimaler Belüftungszeit arbeitet und gleichzeitig das Absetzen und Abziehen des reinen Wassers erfolgt, ist in dem Pumpensumpf 1 ein zusätzliches Speichervolumen vorgesehen, welches daa während'dieser Zeit anfallende Wasser aufnimmt.

Von wesentlicher Bedeutung bei dem Verfahren ist, dai3 der Belebtschlamm jeweils nach, der Absetz— und Abzugszeit ständig neu von der Belüftungseinrichtung aufgewirbelt wird.

Bin besonderer fertigungstechnischer Vorteil der Einrichtungen zur Duafoiifülptuiig des Verfahrens besteht darin, daß die Anlagenteil© als !fertigteile herstellbar vmd montier bar sind, auf diese VejLae let eine beträchtliche Kosten-

einaparung bei der Aufstellung der Anlage

AIb Variant* fu

Anlag·

j* nach

der erforderlichen Ausbatigrösse die Möglichkeit, ein zweites Belebungsbecken 3 vorzusehen, wobei die Anlage wechselseitig betrieben wird und eine Zwischenspeicherung im Pumpensumpf entfällt.

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Claims

Patentansprüche

. Verfahren zur Abwasserreinigung, wobei die Reinigung in einem Belebungsbecken und die Abwassereinspeisung in das Becken nach dem Aufstauprinzip erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungsvorgang im Belebungsbecken kontinuierlich verläuft und zeitabhängig steuerbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß gleichzeitig mit dem Beginn der diskontinuierlichen Zuführung des Abwassers zum Belebungsbecken bei jedem Binspeisungszyklus der kontinuierlich ablaufende Belüftungsvorgang einsetzt, bis zu einer einstellbaren oberen Abwasserhöhe des Stauvolumens beibehalten und

bis zur Erreichung einer jeweils erforderlichen Belüftungszeit fortgesetzt wird.

3. Verfahren zur Abwasserreinigung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser zunächst in einen dem Belebungsbecken vorgeschalteten Pumpensumpf geleitet und von dort aus bei Erreichen einer einstellbaren unteren Abwasserhöhe A des Absetzvolumens im Belebungsbecken in an sich bekannter Weise diskontinuierlich dem Belebungsbecken als Stauvolumen, zugeführt wird.

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4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch, ge-

• kennzeichnet, daß nach Erreichen der erforderlichen Belüftungszeit und dem Absetzen des belebten Schlammes der Abzug des gereinigten Wassers von. der Oberfläche her beginnt.

5. Verfahrennach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Belebtschlamm jeweils nach der Absetz- und Abzugszeit ständig neu von der Belüftungseinrichtung aufgewirbelt wird.

6. Einrichtung zur Durchfährung des Verfahrens nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine schwimmende Belüftungseinrichtung (4) höhenverstellbar im Belebungsbecken (5) angeordnet ist.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtung (4) für das Abwasser mit einer Zeitschalteinrichtung (7) ver-

■ bunden ist zur"Steuerung der Dauer des Belüftungsvorgangesim Belebungsbecken (f$*

8· Einrichtung■zur Durchführung des -Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß im Bezug gur unteren Höhe A und oberen Höhe B des _r ßte&^äjtäficjfe^ pa, Belebungsbecken (3)

• im Pumpensumpf ^^'Ättv^^^tff^haltbare Besohiokungs·* puaptn (-2) arfgäp&i£p

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■9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung (6) höhenverstellbar angeordnet ist«

10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpensumpf (1) ein zusätzliches Speichervolumen vorgesehen ist.

11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageni;eile der Abwasserreinigungsanlage aus Fertigteile herstellbar und montierbar sind.

12. Einrichtung zur Durchführung äeB Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Belebungsbecken (3) zum wechselseitigen Betrieb vorgesehen: sind.