DE1759548A1 - Process for wastewater treatment and equipment for carrying out the process - Google Patents
Process for wastewater treatment and equipment for carrying out the processInfo
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Description
Verfahren zur Abwasserreinigung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Bei der Abwasserreinigung mit dem bekannten Belebtschlammverfahren fliesst die zu reinigende Flüssigkeit meistens durch eine Vorklärung, ein Belebungsbecken, in welchem mittels einer Belüftungsvorrichtung dem Abwasser Sauerstoff zugeführt wird, und eine Nachklärung.Process for wastewater treatment and facility for carrying out the Process In wastewater treatment with the known activated sludge process flows the liquid to be cleaned mostly through a primary clarification, an aeration tank, in which oxygen is supplied to the wastewater by means of an aeration device will, and a clarification.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, ohne eine besondere Vorklärung zu arbeiten, und die mit dem Abwasser anfallenden Verunreinigungen im Belebungsbecken mit einer damit kombinierten oder einer separaten Nachklärung abzubauen.It has already been proposed without any special preliminary clarification to work, and the impurities in the aeration tank with the wastewater with a combined or a separate follow-up clarification.
Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Verfahren zur Abwasserreinigung
geschaffen werden, mittels welchem eine Vereinfachung der Klärtechnik von Abwasser
ermöglicht wird.
Nach diesem neuen Verfahren wird eine in einem
Belebungsbecken in der zu reinigenden Flüssigkeit schwimmende Belüftungsvorrichtung
zum Umwälzen und Belüften der-
Zweckmässig wird der gesamte Abwasseranfall in ein einziges Becken geleitet, das als Pufferbecken, Be#-ebungsbecken, wie auch als Nachklärraum verwendet werden kann. Während des Zuflusses von Wasser steigt der Wasserspiegel im Becken, die Belüftungsvorrichtung, die beliebi-ger Art sein kann, arbeitet, trägt Sauerstoff in die Flüs- sigkeit im Becken ein, und hält den Belebtschlamm in der Schwebe. Das Verfahren wird beispielsweise so durchgeführt, dass zu gewünschten Zeitpunkten, wenn kein Abwasserzulauf vorhanden ist, die Belüftungsvorrichtung ausgeschaltet, und der Beckeninhalt somit nicht mehr umgewälzt wird, so dass der Belebtschlamm sedimentiert. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, wenn der Schlamm sedimentiert hat, bildet sich eine Klärzone im oberen Teil der Flüssigkeit im Becken. Das gereinigte Wasser kann aus dieser Klärzone abgezogen werden, beispielsweise mittels einer Pumpe, die zweckmässig vom schwimmenden System im Becken getragen wird. Nach Abzug des gereinigten Wassers aus der Klärzone wird die Belüftungsvorrichtung wieder in Betrieb gesetzt, die Umwälzung des Beckeninhaltes beginnt von neuem, worauf der Belebtschlamm wieder in seinen Schwebezustand versetzt und der Abbauprozess weitergeführt wird.Suitably the total amount of waste water into a single basin is managed, the -ebungsbecken as buffer pools, Be #, as can be also used as Nachklärraum. During the inflow of water, the water level in the basin rises, the aeration device, which can be of any type, works, introduces oxygen into the liquid in the basin and keeps the activated sludge in suspension. The method is carried out, for example, in such a way that at the desired times when there is no sewage inlet, the aeration device is switched off and the basin contents are therefore no longer circulated, so that the activated sludge sediments. After a certain period of time, when the sludge has settled, a clarification zone forms in the upper part of the liquid in the basin. The purified water can be drawn off from this clarification zone, for example by means of a pump which is expediently carried by the floating system in the basin. After the purified water has been withdrawn from the clarification zone, the aeration device is put back into operation, the circulation of the basin contents begins again, whereupon the activated sludge is suspended again and the degradation process is continued.
Zum Beispiel kann während der Nacht, wenn der Zufluss von Abwasser gering ist oder ganz aussetzt, zwei bis dreimal gereinigtes Wasser aus der Klärzone abgezogen werden, wobei das schwimmende System sich mit dem Wasserspiegel absenkt bis zu einem vorbestimmten Niveau. Am Morgen, wenn der Zufluss von Abwasser beginnt und der Wasserspiegel im Becken ansteigt, wird die Belüftungsvorrichtung in Betrieb gesetzt und arbeitet den ganzen Tag bis sich das Bekken gefüllt hat. Am Abend wird die Belüftungsvorrichtung wieder abgeschaltet und die Sedimentation kann von neuem beginnen. Es können auch zwei Belebungsbecken, in denen 'je eine schwimmende Belüftungsvorrichtung angeordnet ist, mit Phasenverschiebung derart zusammenarbeiten, dass, wenn in einem Becken die Belüftungsvorrichtung im Betrieb ist, das zweite Becken sedimentiert oder gereinigte Flüssigkeit aus diesem abgezogen wird.For example, during the night when the inflow of sewage is low or stops completely, purified water from the clarification zone two to three times can be withdrawn, whereby the floating system sinks with the water level up to a predetermined level. In the morning when the inflow of sewage begins and the water level in the pool rises, the aeration device is activated and works the whole day until the pool is filled. In the evening will the aeration device is switched off again and the sedimentation can start again kick off. There can also be two aeration basins, each with a floating aeration device is arranged to cooperate with phase shift such that when in a Basin the ventilation device is in operation, the second basin sediments or purified liquid is withdrawn therefrom.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung für Abwasserreinigung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt.In the accompanying drawing is an embodiment of a device for wastewater purification for carrying out the method according to the invention.
Die einzige Abbildung zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Teil eines Belüftungsbeckens@beliebiger Form, rund, rechteckig oder quadratisch, mit im Becken auf und ab@eweglicher, schwimmender Belüftungsvorrichtung. Bezugnehmend auf die Zeichnung besitzt das bei-.spielsweise runde Becken 1 einen horizontalen Boden 2 und eine senkrechte Seitenwandung 3. Zischen Boden und Seitenwanaung befindet sich ein abgeschrägter Teil 4 der Beckenwandung. Im Becken List ein Belüftungsrotor 5 angeordnet der zusammen mit seinem Antriebsmotor 6 und dem Getriebe 7 von einem Gestell getragen wird, das eine Tragplatte 8 aufweist, an deren Unterseite drei schräg abwärts und auswärts verlaufende Stützen 9 befestigt, z.B. angeschweisst sind. Der Rotor 5 ist an einer vom Motor 6 über das Getriebe 7 in Drehung versetzten Welle 10 aufgehängt: Die Konstruktion des Rotors ist an sich bekannt. Der Rotor kann so ausgebildet sein, wie beispielsweise in der schweize- rischen Patentschrift Nr. 439 139 beschrieben ist; es kann aber auch ein beliebiges anderes, bekanntes Belüftungsrad oder ein Belüftungssystem anderer Bauart verwendet werden. Im dargestellten Beispiel besitzt der Rotor zwischen radialen Schaufeln und innerer und äusserer Ringwand 11, 12, gebildete Leitkanäle 13 für die Flüssigkeit. Im Betrieb nimmt der Rotor 5 die in der Abbildung gezeichnete Lage inbezug auf den Flüssigkeitsspiegel 14 im Becken ein. Der untere Teil des Rotors mit den Leitkanälen 13 ist in die Flüssigkeit eingetaucht. Bei drehendem Rotor wird die in den Leitkanälen befindliche Flüssigkeit infolge Fliehkraftwirkung nach oben und aussen zu den Auslässen 16 der Leitkanäle, die sich auf der Höhe des Flüssigkeitsspiegels 14 befinden, in etwa horizontaler Richtung ausgestossen und Flüssigkeit aus dem Becken wird von unten durch die Einlässe 15 in die Kanäle nachströmen. Bei drehendem Rotor wird die Flüssigkeit im Becken in ständigem Kreislauf durch die Leitkanäle des Rotors hindurchgeführt. Die Flüssigkeit wird zu den Auslässen 16 der Leitkanäle im Rotor in radialer Richtung ausgestossen, strömt gegen die Wandung 3 des Beckens, wird von der Wandung nach abwärts umgelenkt, und durch die schrägen Wandteile 3 nach einwärts, strömt dann längs des Bodens 2 radial einwärts gegen einen in der Mitte des Beckens am Boden festen Leit- und Zentrierkegel 17, welcher die Flüssigkeit nach aufwärts umlenkt und gegen die Einlässe 15 der Leitkanäle im Rotor führt, wo der Kreislauf von neuem beginnt. Wenn die Flüssigkeit zu den Auslässen 16 der Leitkanäle ausgestossen wird, erfolgt eine Vermischung derselben mit Luft, die mit der Flüssigkeit mitgerissen und in das Innere der im Becken befindlichen Flüssigkeit geführt wird. Infolge der Drehung des Rotors 5 wird beim Betrieb desselben die Flüssigkeit im Becken ebenfalls eine Drehbewegung um die Achse des Rotors ausführen.The only figure shows a vertical section through part of an aeration basin @ of any shape, round, rectangular or square, with a floating ventilation device that can be moved up and down in the basin. Referring to the drawing, the basin 1, which is round, for example, has a horizontal bottom 2 and a vertical side wall 3. Between the bottom and the side wall, there is a beveled part 4 of the pool wall. In the basin List a ventilation rotor 5 is arranged which is supported together with its drive motor 6 and the gear 7 by a frame which has a support plate 8, on the underside of which three obliquely downward and outward supports 9 are attached, for example welded. The rotor 5 is suspended from a shaft 10 set in rotation by the motor 6 via the gearbox 7: The construction of the rotor is known per se. The rotor can be designed as described, for example, in Swiss patent specification No. 439 139; however, any other known ventilation wheel or a ventilation system of a different design can also be used. In the example shown, the rotor has guide channels 13 formed for the liquid between the radial blades and the inner and outer ring walls 11, 12. In operation, the rotor 5 assumes the position shown in the figure in relation to the liquid level 14 in the basin. The lower part of the rotor with the guide channels 13 is immersed in the liquid. When the rotor rotates, the liquid in the guide channels is expelled in an approximately horizontal direction due to the effect of centrifugal force upwards and outwards to the outlets 16 of the guide channels, which are at the height of the liquid level 14, and liquid is discharged from the basin from below through the inlets 15 flow into the channels. When the rotor is turning, the liquid in the basin is continuously circulated through the guide channels of the rotor. The liquid is ejected to the outlets 16 of the guide channels in the rotor in the radial direction, flows against the wall 3 of the basin, is deflected downwards by the wall, and inwards through the inclined wall parts 3, then flows radially inwards along the bottom 2 a guide and centering cone 17 fixed on the bottom in the middle of the basin, which deflects the liquid upwards and leads it towards the inlets 15 of the guide channels in the rotor, where the cycle begins again. When the liquid is expelled to the outlets 16 of the guide channels, it is mixed with air, which is entrained with the liquid and guided into the interior of the liquid in the basin. As a result of the rotation of the rotor 5, the liquid in the basin will also execute a rotary movement about the axis of the rotor when it is in operation.
In der dargestellten Lage befindet sich der Rotor in seiner tiefsten Stellung im Becken 1. Die Stützen 9 liegen mit ihren unteren Enden am Boden 2 des Beckens auf. An den untern Enden der drei Stützen ist je ein Schwimmkörper 18 mittels flexibler Verbindungsglieder 19 befestigt. Diese Schwimmkörper bestehen vorzugsweise aus einer mit Schaumstoff gefüllten Hohlkugel aus Polyestermaterial. Der Auftrieb der Schwimmkörper 18 ist derart, dass diese die gesamte Belüftungsvorrichtung bestehend aus Rotor 5, Motor 6, Getriebe 7, Grundplatte 8 und Stützen 9 in der Flüssigkeit im Becken 1 schwimmend halten, und zwar auf einem solchen Niveau, dass, wie dargestellt, die Unterkante der Auslässe 16 der Leitkanäle 13 des Rotors ungefähr auf der Höhe des Flüssigkeitsspiegels 14 liegt. Die Belüftungsvorrichtung als Ganzes bewegt sich daher mit dem Flüssig- keitsspiegel im Becken aufwärts und abwärts.In the position shown, the rotor is in its lowest position in the basin 1. The lower ends of the supports 9 rest on the bottom 2 of the basin. A floating body 18 is attached to each of the lower ends of the three supports by means of flexible connecting links 19. These floating bodies preferably consist of a hollow sphere made of polyester material and filled with foam. The buoyancy of the floats 18 is such that they keep the entire aeration device consisting of rotor 5, motor 6, gear 7, base plate 8 and supports 9 floating in the liquid in basin 1, and at such a level that, as shown, the lower edge of the outlets 16 of the guide channels 13 of the rotor is approximately at the level of the liquid level 14. The ventilation device as a whole therefore moves up and down with the liquid level in the basin.
Damit die schwimmende Belüftungsvorrichtung sich im Becken 1 nicht seitlich verschieben kann, sondern ihre Lage inbezua auf die Seitenwandung des Beckens oder im dargestellten Beispiel inbezug auf die Achse des Leit- und Zentrierkegels 17 beibehält, sind flexible Verankerungsmittel vorgesehen. An der Spitze des Kegels sind Stangen 20 befestigt, die mittels elastischer Verbindungsmittel 21 mit den Enden der Stützen 9 verbunden sind. Anstelle dieser Verbindungsmittel 20, 21 oder zusätzlich zu denselben, können weitere elastische Verbindungsmittel 22 vorgesehen sein, welche die Enden der Stützen 9 mit der Seitenwand 3 des Beckens verbinden. In dieser Weise kann sich die Belüftungsvorrichtung mit den Stützen,9 entsprechend dem Flüssigkeitsstand im Becken 1 heben und senken, wobei die Auslassöffnungen 16 des Rotors ihre Lage inbezug auf den Flüssigkeitsspiegel 14 unverändert beibehalten und die Rotorachse ständig mit der Achse des Leit- und Zentrierkegels 17 ausgerichtet bleibt.So that the floating ventilation device in the pool 1 does not can move laterally, but their location inbezua on the side wall of the pelvis or in the example shown in relation to the axis of the guide and centering cone 17, flexible anchoring means are provided. At the top of the cone rods 20 are attached, which by means of elastic connecting means 21 with the Ends of the supports 9 are connected. Instead of these connecting means 20, 21 or in addition to the same, further elastic connecting means 22 can be provided be, which connect the ends of the supports 9 to the side wall 3 of the pool. In this way, the ventilation device with the supports 9, 9 accordingly raise and lower the liquid level in basin 1, with the outlet openings 16 of the rotor maintain their position in relation to the liquid level 14 unchanged and the rotor axis is constantly aligned with the axis of the guide and centering cone 17 remain.
An einer der Stützen 9 ist eine Pumpe 23 mittels Klemmringen 24 verstellbar befestigt. Die Pumpe wird von einem Motor 25 angetrieben. Die Antriebswelle führt durch ein Rohr 2e zu der in die Flüssigkeit im Becken eingetauchten Pumpe. Die Druckleitung 27 der Pumpe führt nach oben a.nd zum Becken hinaus.A pump 23 can be adjusted on one of the supports 9 by means of clamping rings 24 attached. The pump is driven by a motor 25. The drive shaft leads through a pipe 2e to the pump immersed in the liquid in the pool. The pressure line 27 of the pump leads up and out to the pool.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgender- weise. In der Zeichnung ist die Belüftungsvorrichtung in ihrer tiefsten Lage im Becken dargestellt; die Enden der Stützen 9 ruhen auf dem Boden 2 des Beckens auf. Der Rotor 5 ist ausgeschaltet und dreht nicht, während die Pumpe 23 eingeschaltet ist. In dieser Stellung befindet sich die Be- lüftungsvorrichtung beispielsweise am Ende der Nacht. Der Schlamm hat in die Zone zwischen dem Boden 2 des Beckens und einem Niveau 28 sedimentiert, während oberhalb dieses Niveaus eine Klärzone vorhanden ist, aus welcher gereinig- tes Wasser durch die Pumpe 23 abgezogen und beispielsweise in einen Vorfluter geleitet werden kann. Das Niveau 14 des gereinigten Wassers kann noch etwas weiter als darge- stellt abgesenkt werden, jedoch nicht soweit, dass die Schlammsedimentationszone unterhalb der Linie 28 gestört wird. Bei Tagesanbruch wird die Pumpe 23 abgestellt; der Zufluss von Abwasser zum Becken beginnt und das Flüssig- keitsniveau 14 im Becken steigt an. Der Rotor 5 ,wird einge- schaltet und die Umwälzung und Belüftung der Flüssigkeit I im Becken beginnt und der Belebtschlamm wird in Schwebe gehalten. Bis gegen den Abend hat das Flüssigkeitsniveau 'im Becken sein Maximum 29 erreicht. Die Schwimmkörper 18 befinden sidh in der strichpunktiert eingezeichneten Lage und halten die im Betrieb befindliche Belüftungsvorrich- tung in zentrischer Lage in der Schwebe. Am Abend, wenn kein Abwasserzufluss mehr stattfindet, wird der Rotor 5 ausge- schaltet, die Umwälzbewegung der Flüssigkeit im Becken wird unterbrochen, der Belebtschlamm sedimentiert aus der ruhenden Flüssigkeit auf den Boden des Beckens, und es bildet sich eine Klärzone im obern Teil des Beckens. Nach einer gewissen Zeitspanne wird die Pumpe 23 in Betrieb gesetzt und gereinigtes Wasser wird durch die Förder]Bitung 27 abgezogen. Der Wasserspiegel im Becken senkt sich allmählich, zusammen mit dem Schwimmsystem und der schwebend gehaltenen Belüftungsvorrichtung bis zum Niveau 14. Nun wird die Pumpe 23 wieder ausgeschaltet. Der Abwasserzufluss zum Becken kann wieder beginnen, der Rotor 5 wird eingeschaltet und ein neuer Zyklus mit Umwälzung des Beckeninhalts, Sauerstoffeintrag in die Flüssigkeit, Ausschalten des Rotors und Sedimentation des Belebtschlammes kann beginnen.The device described works as follows . In the drawing, the ventilation device is shown in its lowest position in the basin; the ends of the supports 9 rest on the bottom 2 of the pool. The rotor 5 is switched off and does not rotate while the pump 23 is switched on. The ventilation device is in this position, for example at the end of the night. The sludge has sedimented in the zone between the bottom 2 of the basin and a level 28, while above this level there is a clarification zone from which purified water can be drawn off by the pump 23 and, for example, directed into a receiving water . The level 14 of the purified water can be lowered a little further than shown , but not to the extent that the sludge sedimentation zone below the line 28 is disturbed . At daybreak, the pump 23 is switched off; the inflow of wastewater to the basin begins and the liquid level 14 in the basin rises. The rotor 5 is switched on and the agitation and aeration of the liquid in the basin I starts and the activated sludge is held in suspension. By the evening the fluid level in the pool has reached its maximum 29. The floating bodies 18 are in the position shown in dash-dotted lines and keep the ventilation device in operation floating in a central position. In the evening, when there is no more wastewater inflow, the rotor 5 is switched off, the circulating movement of the liquid in the basin is interrupted, the activated sludge sediments from the stationary liquid on the bottom of the basin, and a clarification zone forms in the upper part of the basin . After a certain period of time, the pump 23 is put into operation and purified water is drawn off through the conveying bit 27. The water level in the pool gradually lowers, together with the swimming system and the floating aeration device to level 14. Now the pump 23 is switched off again. The sewage inflow to the basin can start again, the rotor 5 is switched on and a new cycle with circulation of the basin contents, oxygen introduction into the liquid, switching off the rotor and sedimentation of the activated sludge can begin.
Bei Kläranlagen, die normalerweise ein Regenvorklärbecken benützen, oder bei grösseren Anlagen mit erheblichem und ständigem Abwasseranfall können zwei oder mehr der beschriebenen Belebungsbecken aufgestellt werden, die phasenverschoben zusammenarbeiten. Während das eine Becken mit laufendem Rotor belüftet, kann das andere Becken sedimentieren. Die beiden Becken können in dieser Weise als Regenvorklärbecken und Pufferbecken benützt werden.In the case of sewage treatment plants, which normally use a rain settling tank, or in the case of larger systems with a considerable and constant volume of wastewater, two or more of the aeration tanks described are set up, which are out of phase work together. While one tank is ventilating with the rotor running, that can sediment other basins. In this way, the two basins can be used as rain clarification basins and buffer basins can be used.
Die Steuerung der Motoren 6 und 25 des Belüftungsrotors 5 und der Pumpe 23 kann automatisch, beispielsweise elektronisch erfolgen, so dass die Schaltzeiten für den Rotor, die Sedimentation und das Abziehen der gereinigten Flüssigkeit selbsttätig erfolgen.The motors 6 and 25 of the ventilation rotor 5 and the pump 23 can be controlled automatically, for example electronically, so that the switching times for the rotor, the sedimentation and the removal of the cleaned liquid take place automatically.
In der beschriebenen Einrichtung zur Abwasserreinigung sind die Pufferung des Abwasseranfalls, die Belüftung des Abwassers und die Nachklärung in einem einzigen Becken vereinigt, wodurch enorme Vorteile in der Bauweise sowie eil betriebswirtschaftlicher Hinsicht erhalten werden.In the described facility for wastewater treatment are the buffering of wastewater, the aeration of the wastewater and the secondary treatment in one Pools united, creating enormous advantages in terms of construction as well as being economically efficient Respect.
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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DE (1) | DE1759548C3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2006077014A1 (en) * | 2005-01-20 | 2006-07-27 | BIONIK GmbH - Innovative Technik für die Umwelt | Device for comminuting particulate organic substances in suspensions of microorganisms suspended in a carrier medium, especially in waste water |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE202005005169U1 (en) * | 2005-04-01 | 2006-08-17 | BIONIK GmbH - Innovative Technik für die Umwelt | Device for drain water cleaning with activation basin has component parts of support system interconnected in articulated fashion in such way that surface ventilator can follow changing heights of fluid level in basin |
-
1968
- 1968-05-14 DE DE1759548A patent/DE1759548C3/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006077014A1 (en) * | 2005-01-20 | 2006-07-27 | BIONIK GmbH - Innovative Technik für die Umwelt | Device for comminuting particulate organic substances in suspensions of microorganisms suspended in a carrier medium, especially in waste water |
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Legal Events
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