DE19600356A1

DE19600356A1 - Waste water treatment process and assembly incorporates spiral ultra-violet emitter

Info

Publication number: DE19600356A1
Application number: DE1996100356
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr Meyer; Ruediger Noack; Heido Herrmann; Reiner Degner; Hans-Juergen Muench
Original assignee: UMEX GES fur UMWELTBERATUNG U
Current assignee: UMEX GES fur UMWELTBERATUNG U
Priority date: 1996-01-08
Filing date: 1996-01-08
Publication date: 1997-07-10

Abstract

Biological waste water treatment assembly incorporates \- 1 UV-emitter (1) located in the vicinity of the water inlet and/or outlet. The UV-emitter is a spiral shape located between an inner quartz glass pipe serving as the inlet or outlet, and an outer pipe. Also claimed is a process in which the untreated waste water is introduced to a compact treatment reactor, in which the biological treatment is both preceded and/or followed by UV-treatment, and the effluent heat is surrendered to the treated waste water.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zur Abwasserbehandlung in einem biolo gischen Reaktor.The invention relates to a method and a Direction for wastewater treatment in a biolo genetic reactor.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs gemäße Vorrichtung können vorzugsweise zur Aufbe reitung von Abwässern, die mit refraktären orga nischen Verunreinigungen belastet sind, eingesetzt werden.The inventive method and the Invention appropriate device can preferably for Aufbe Treatment of waste water with refractory orga African impurities are used will.

Biologische Verfahren zur Abwasserbehandlung sind sowohl aus ökonomischen als auch als ökologischen Gründen die zweckmäßigsten Verfahren zur Aufberei tung der Abwässer.Biological processes for wastewater treatment are from both economic and ecological Establish the most appropriate procedures for reprocessing wastewater treatment.

Dabei kommt es jedoch häufig vor, daß das Abwasser Verbindungen enthält, die biologisch nicht abbaubar sind. Zwar wurde versucht, durch speziell gezüch tete Stämme, die auf den Abbau bestimmter problema tischer Stoffe spezialisiert sind, diesem Problem zu begegnen, jedoch treten hier Nachteile durch die relativ hohen Kosten und durch die Anfälligkeit gegenüber Störungen, die durch Konzentrations schwankungen, Temperaturveränderungen oder durch Änderungen des pH-Wertes gegeben sind, auf.However, it often happens that the wastewater Contains compounds that are not biodegradable are. Attempts have been made to breed through specially trunks that are based on the degradation of certain problema fabrics specialize in this problem to encounter, however, there are disadvantages here relatively high cost and vulnerability towards disorders caused by concentration fluctuations, temperature changes or through Changes in the pH are given.

Im Stand der Technik ist es bekannt, durch Verfah renskombinationen von biologischer und chemisch physikalischer Behandlung kostengünstigere Verfah ren einzusetzen.It is known in the prior art by method reindeer combinations of biological and chemical physical treatment cheaper method use.

Derartige Verfahren sind in DE 43 08 159 und in DE 38 27 364 beschrieben. Dort wird zunächst durch eine oxydative Behandlung die biologische Verfüg barkeit bzw. Abbaubarkeit der refraktären orga nischen Verbindungen erhöht.Such methods are in DE 43 08 159 and in DE 38 27 364. There is initially through an oxidative treatment the biological disposition Availability or degradability of the refractory org African connections increased.

Diese Verfahrenskombinationen weisen den Nachteil auf, daß sie aufwendige Anlagen erfordern und eine Optimierung zur Anpassung an die jeweiligen Bedin gungen nicht ermöglichen.These process combinations have the disadvantage on that they require complex systems and a Optimization to adapt to the respective conditions not allow.

Im Stand der Technik ist es ferner bekannt, zum Reinigen von Abwässern naßoxidative Verfahren ein zusetzen. Hierzu ist es auch bekannt, diese Verfah ren durch UV-Bestrahlung zu unterstützen. Bei die sem Verfahren wird zur Oxidation der organischen Wasserinhaltsstoffe ein Oxidationsmittel, wie Wasserstoffperoxyd oder Ozon eingesetzt, das durch eine kurzwellige UV-Strahlung aktiviert wird.In the prior art it is also known to Wastewater treatment using wet oxidative processes clog. It is also known that this procedure support by UV radiation. At the This process is used to oxidize the organic Water ingredients are an oxidizer, such as Hydrogen peroxide or ozone used by a short-wave UV radiation is activated.

Bei diesem Verfahren ist nachteilig, daß zur voll ständigen oder nahezu vollständigen Mineralisierung der organischen Wasserinhaltsstoffe hohe Investi tionskosten für die erforderlichen Abwasserbehand lungsanlagen erforderlich sind und daß diese Anla gen hohe Betriebskosten, vor allem für Elektroener gie und die benötigten Oxidationsmittel erforder lich machen.The disadvantage of this method is that the full constant or almost complete mineralization of organic water ingredients high investment tion costs for the required wastewater treatment are required and that this Anla against high operating costs, especially for electricians gie and the required oxidizing agents required do it.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwässern anzugeben, mit der sowohl biologisch nicht oder schwer abbaubare Verbindungen als auch biologisch leicht abbaubare Stoffe abgebaut werden können und die einen geringen Kostenaufwand for dern.The invention has for its object a Ver drive and a device for processing Specify waste water with which both biologically non or poorly degradable compounds as well readily biodegradable substances are broken down can and the low cost for other.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß in dem biologischen Reaktor mindestens ein UV-Strahler angeordnet ist.According to the invention the problem is solved in that at least in the biological reactor a UV lamp is arranged.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung entsteht dadurch, daß UV-Strahler in den Ab-und/oder Zulauf des bio logischen Reaktors integriert sind.A practical design arises that UV lamps in the drain and / or inlet of the bio logical reactor are integrated.

Ferner ist es vorteilhaft, daß wendelförmige UV-Strahler zwischen einem inneren, gleichzeitig als Zu- oder Ablauf dienendes Quarzglasrohr und einem äußerem Rohr angeordnet sind.It is also advantageous that helical UV lamp between an inner, at the same time as Inlet or outlet serving quartz glass tube and one outer tube are arranged.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das zu reinigende Abwasser einem kompakten Reaktor zugeführt wird, in dem die Reinigung mit einer zusätzlichen UV-Behandlung verbunden ist und daß die Abwärme der UV-Bestrahlung dem Abwasser zuge führt wird. The inventive method is that the wastewater to be cleaned in a compact reactor is supplied in which the cleaning with a additional UV treatment is connected and that the waste heat from UV radiation supplied to the waste water leads.

Dabei ist es möglich, die UV-Bestrahlung vor, nach oder sowohl vor und nach der biologischen Behand lung durchzuführen.It is possible to do the UV radiation before, after or both before and after the biological treatment implementation.

Die Erfindung ermöglicht den Einsatz einer bekann ten UV-Bestrahlungsanlage, bei der entweder ein wendelförmiger UV-Strahler, der um ein vom zu bestrahlenden Medium durchströmtes Rohr angeordnet ist, oder daß mehrere Stabstrahler um ein solches Rohr angeordnet sind. Zweckmäßigerweise wird dieses Rohr als Einlauf und/oder Ablauf für ein Becken ausgebildet, welches üblicherweise für eine biolo gische Wasserbehandlung genutzt werden kann. Die Rohre können so in den Abwasserstrom eingebunden werden, daß alle Rohre sowohl als Zulauf- als auch als Ablaufrohre betrieben werden können, oder daß eine Kombination beider Funktionen möglich wird.The invention enables the use of a known ten UV radiation system, in which either a helical UV lamp that moves from one to the other irradiated medium flow tube arranged is, or that several rod emitters around one Pipe are arranged. This is expediently Pipe as inlet and / or outlet for a pool trained, which is usually for a biolo water treatment can be used. The Pipes can be integrated into the wastewater flow be that all pipes as both inlet and can be operated as drain pipes, or that a combination of both functions is possible.

Dabei ist vorteilhaft, daß biologisch nicht abbau bare Verbindungen zunächst über die UV-Bestrahlung soweit in ihrer Struktur verändert werden, daß ein biologischer Abbau ermöglicht wird. Eine deutliche Beschleunigung des biologischen Abbaus wird dadurch erreicht, daß die in erheblichem Maße vorhandene Abwärme der Mitteldruckstrahler, die für die UV-Bestrahlung eingesetzt werden, zum Aufheizen des Reaktorinhaltes im biologischen Reaktor direkt ohne Verluste genutzt werden kann.It is advantageous that it does not biodegrade bare connections initially via UV radiation to the extent that their structure is changed so that a biodegradation is made possible. A clear one This will accelerate biodegradation achieved that the existing to a considerable extent Waste heat from the medium pressure radiators, which are used for the UV radiation are used to heat the Reactor contents in the biological reactor directly without Losses can be used.

Für die am häufigsten auftretenden Anwendungen wird die UV-Bestrahlung vor der biologischen Behandlung durchgeführt. Biologisch nicht oder nur sehr schwer abbaubare Stoffe werden dabei durch die UV-Bestrah lung anoxidiert und anschließend biologisch abgebaut. For the most common applications UV radiation before biological treatment carried out. Biologically not or only with great difficulty degradable substances are thereby exposed to UV rays oxidized and then biologically reduced.

Werden sehr hohe Ansprüche an die Reinheit des auf zubereitenden Wassers gestellt, wie dies z. B. bei einigen Fällen der Direkteinleitung oder bei der Wasserkreislaufführung der Fall ist, so besteht die Möglichkeit, daß sowohl vor als auch nach den bio logischen Behandlungen eine UV-Bestrahlung erfolgt. Die nachgeschaltete UV-Behandlung kann dabei gege benenfalls mit erhöhter Oxidationsmittelkonzentra tion ausgeführt werden.Are very high demands on the purity of the preparing water, such as this. B. at some cases of direct introduction or at Water circulation is the case, so there is Possibility that both before and after the bio logical treatments UV radiation is carried out. The subsequent UV treatment can be countered also with increased concentration of oxidizing agents tion.

Für Abwässer, die in hohem Maße mit relativ gut abbaubaren Stoffen, wie z. B. Tenside, und nur in weitaus geringerem Maße mit biologisch nicht oder nur sehr schwierig abbaubaren Verbindungen belastet sind, besteht die Möglichkeit, zunächst die Matrix biologisch zu behandeln und anschließend die nicht abbaubaren Bestandteile im UV-Reaktor zu beseiti gen.For wastewater that is relatively good degradable substances, such as B. surfactants, and only in far less with biologically not or only very difficult to degrade connections are, there is the possibility, first of all, the matrix to be treated biologically and then not to remove degradable components in the UV reactor gene.

Ein wichtiger Vorzug der erfindungsgemäßen Anord nung besteht darin, daß der biologische Reaktor oder das Klärbecken weitgehend den herkömmlichen Anlagen entspricht und mit den entsprechenden Ein richtungen für die Begasung mit Luft und den Schlammabzug ausgerüstet ist.An important advantage of the arrangement according to the invention tion is that the biological reactor or the clarifier largely the conventional one Attachments corresponds and with the corresponding on directions for fumigation with air and the Sludge extractor is equipped.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann in einer sehr kompakten Bauform realisiert werden. Durch die Nutzung der Abwärme der Strahler kann das notwen dige Volumen für den Bioreaktor deutlich gesenkt und die für den biologischen Abbau erforderliche Verweilzeit wesentlich verkürzt werden. Es gelingt damit, Abwässer sehr unterschiedlicher Zusammen setzung mit jeweils leicht zu verändernden Betriebsweisen aufzubereiten.The arrangement according to the invention can be in a very compact design can be realized. Through the Use of the waste heat from the radiators can be necessary volume for the bioreactor is significantly reduced and the one required for biodegradation Residence time can be significantly reduced. It succeeds with it, sewage very different together setting with easy to change in each case Prepare operating modes.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der zuge hörigen Zeichnung zeigen:The invention is described below with reference to a Embodiment explained in more detail. In the zuge show proper drawing:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung parallel zur Strömungsrichtung des zu behandelnde Abwassers und Fig. 1 is a schematic sectional view of the device parallel to the flow direction of the waste water to be treated and

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung. Fig. 2 shows a horizontal section through the device shown in Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, werden zwei wen delförige UV-Strahler 1 so zwischen jeweils ein in neres, gleichzeitig als Zu- oder Ablauf eines bio logischen Reaktors oder Klärbeckens 4 dienendes Rohr aus Quarzglas und ein äußeres, aus Edelstahl bestehendes Rohr 3, angeordnet, daß zum einen eine UV-Bestrahlung des im Zu- bzw. Ablauf strömenden Mediums möglich wird und zum anderen sowohl über das Edelstahlrohr 3 als auch über das Quarzrohr 2 die vom Strahler erzeugte Wärme unmittelbar an das zu behandelnde Abwasser abgegeben wird.As can be seen from FIG. 1, two wen delför UV lamps 1 are between an inner, simultaneously serving as inlet or outlet of a biological reactor or clarifier 4 tube made of quartz glass and an outer tube made of stainless steel 3 , arranged that, on the one hand, UV radiation of the medium flowing in the inlet and outlet is possible and, on the other hand, the heat generated by the radiator is emitted directly to the waste water to be treated both via the stainless steel tube 3 and the quartz tube 2 .

In Fig. 2 ist die Anordnung in einem senkrecht zu Fig. 1 ausgeführtem Schnitt dargestellt.In Fig. 2 the arrangement is shown in a section perpendicular to Fig. 1.

BezugszeichenlisteReference list

1 UV-Strahler
2 Quarzglasrohr
3 Edelstahlrohr
4 Klärbecken. 1 UV lamp
2 quartz glass tube
3 stainless steel tube
4 clarifiers.

Claims

1. Apparatus for waste water treatment, which contains a biological reactor, characterized in that at least one UV lamp ( 1 ) is arranged in the biological reactor.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that UV lamps ( 1 ) are integrated in the drain and / or inlet of the biological reactor.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that helical UV lamps ( 1 ) between an inner, simultaneously serving as inlet or outlet quartz glass tube ( 2 ) and an outer tube are arranged.

4. Process for wastewater treatment in a biolo tical reactor, characterized in that the cleaning wastewater supplied to a compact reactor leads in which the cleaning with an additional union UV treatment and that the Ab heat of UV radiation is fed to the wastewater becomes.

5. The method according to claim 4, characterized in net that the wastewater before the biological treatment exposure to UV radiation.

6. The method according to claim 4, characterized in net that the wastewater after the biological treatment exposure to UV radiation.

7. The method according to claim 4, characterized in net that the wastewater before and after the biological Treatment is exposed to UV radiation.