DE19806938A1

DE19806938A1 - Stationary bed reactor for denitrification of water, used in sewage works with biological unit

Info

Publication number: DE19806938A1
Application number: DE1998106938
Authority: DE
Inventors: Ivan Sekoulov; Andreas Ruediger
Original assignee: PHILIPP MUELLER GmbH
Current assignee: PHILIPP MUELLER GmbH
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-08-26

Abstract

Stationary bed reactor for denitrification of water contains zeolite(s) selective for ammonium ions (NH4<+>).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Festbettreaktor zur Denitrifikation von Wasser. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Anlage mit einer biologischen Einheit.The present invention relates to a fixed bed reactor for Denitrification of water. The invention also relates a plant with a biological unit.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine mehrstufige Kläranlage mit Belebtschlammverfahren, Tropfkörper o.a., und einen im Klärsystem integrierten Festbettreaktor.The invention particularly relates to a multi-stage Wastewater treatment plant with activated sludge process, trickling filters etc., and a fixed bed reactor integrated in the sewage system.

Die Anforderungen der Überwachungsbehörden an die Abläufe von Kläranlagen für den Parameter Gesamt-Stickstoff (Norg + NH₄⁺ + No₂⁻ + No₃⁻) setzen eine gezielte Stickstoffelimination voraus. Besonders streng überwacht wird der Gehalt an Stickstoff in Form von Ammonium (NH₄⁺). In den Kläranlagen, die nach dem sogenannten "Belebungsverfahren" arbeiten, wird Ammonium biologisch durch Nitrifikation umgesetzt. Eine stabile Nitrifikation mit geringen Ammoniumablaufkonzentrationen ist Voraussetzung für die Einhaltung der Überwachungswerte. Bei den Belebungsverfahren wurden üblicherweise Einflüsse auf die biologische Nitrifikation, wie Schwankungen der Fracht im Zufluß durch Regenereignisse, Temperaturschwankungen oder zeitweilige Behandlung des Trübwassers aus der Schlammbehandlung durch zusätzliche Beckenvolumina kompensiert, die allerdings nur in hochbelasteten Zeiten wirklich genutzt werden. Solche Anlagen sind z. B. in der Bundesrepublik Deutschland nach dem Amtsblatt A 131 der Abwassertechnischen Vereinigung e. V. (ATV) bemessen.The requirements of the monitoring authorities for the processes of sewage treatment plants for the parameter total nitrogen (Norg + NH ₄ ⁺ + No ₂ ⁻ + No ₃ ⁻) require a targeted nitrogen elimination. The nitrogen content in the form of ammonium (NH ₄ ⁺) is particularly closely monitored. In the sewage treatment plants, which work according to the so-called "activation process", ammonium is converted biologically by nitrification. Stable nitrification with low ammonium drain concentrations is a prerequisite for compliance with the monitoring values. In the aeration process, influences on the biological nitrification, such as fluctuations in the cargo in the inflow due to rain events, temperature fluctuations or temporary treatment of the turbid water from the sludge treatment, were usually compensated for by additional pool volumes, which, however, are only really used in highly stressed times. Such systems are e.g. B. in the Federal Republic of Germany according to Official Journal A 131 of the Abwassertechnische Vereinigung e. V. (ATV) dimensioned.

Die Reinigungskosten von Abwasser wird vorwiegend von den Investitionskosten verursacht.The purification costs of wastewater are mainly from the Investment costs caused.

Um steigenden Anforderungen ohne zusätzliche Beckenvolumina oder mit kleineren Becken gerecht zu werden, werden öfter biologische Filter bzw. Festbettreaktoren mit Biofilmen zur Abwasserbehandlung als zusätzliche Stufe stromabwärts der Belebungsbecken eingesetzt.To meet increasing requirements without additional pool volumes or to cope with smaller pools are becoming more common biological filters or fixed bed reactors with biofilms for Wastewater treatment as an additional step downstream of the Aeration tank used.

Ein bekanntes Beispiel solch eines Festbettreaktors ist der BIOFOR N (™) der Fa. Degremont. Dieser, in der Fig. 1 schematisch dargestellte Festbettreaktor arbeitet nach dem Prinzip der Aufwärtsfiltration mit Gleichstrom von Prozeßluft und Abwasser. Dieser nachgeschaltete Reaktor erlaubt es, gegenüber einer herkömmlichen einstufigen Belebungsbeckenanlage bis zu 50% Gesamtfläche Belebungsbecken einzusparen. Nachteilig bei dieser bekannten Anlage ist ebenfalls, daß, wenn sie für Ammoniumspitzenbelastungen ausgerechnet ist, nur selten ihre Gesamtkapazität ausgenutzt wird und, wenn sie für eine Durchschnittsbelastung ausgerechnet ist, sie die höchsten Ammoniumspitzen nicht vollständig abbauen kann.A well-known example of such a fixed bed reactor is the BIOFOR N (™) from Degremont. This fixed bed reactor, shown schematically in FIG. 1, works on the principle of upward filtration with direct current of process air and waste water. This downstream reactor makes it possible to save up to 50% of the total area of aeration tanks compared to a conventional single-stage aeration tank system. Another disadvantage of this known system is that if it is calculated for peak ammonium loads, its total capacity is rarely used and if it is calculated for average loads, it cannot completely break down the highest ammonium peaks.

Die selektive Eliminierung von Ammonium wurde ebenfalls mittels Ionenaustauscher erprobt. Bei der Suche nach effizienten und preisgünstigen Ionenaustauschern sind unter anderem Zeolithe zum Einsatz gekommen. Z.B. hat sich der natürliche Zeolith Klinoptilolith aus der Heulandit-Gruppe in der Lage erwiesen, eine reversible Bindung des Ammoniums nach dem Schema
The selective elimination of ammonium was also tested using ion exchangers. Zeolites, among others, were used in the search for efficient and inexpensive ion exchangers. For example, the natural zeolite clinoptilolite from the Heulandit group has proven to be able to reverse-bond ammonium according to the scheme

ZNa⁺ + NH₄⁺ ⇄ ZNH₄⁺ + Na⁺
ZNa⁺ + NH ₄ ⁺ ⇄ ZNH ₄ ⁺ + Na⁺

durchzuführen; er hat eine besonders hohe Affinität zu Ammonium, gemäß der Selektivitätsreihe K⁺ < NH₄⁺ < Na⁺ < Ca₂⁺ < Li⁺ < Mg₂⁺. Dieser NH₄⁺-selektive Zeolith eignet sich besonders gut zur Ammoniumelimination aus einer wäßrigen Lösung; die Überführung in die Natriumform, in der alle Austauschplätze mit Natriumionen besetzt sind, führt zu einer Verbesserung des Ammoniumaustauschverhaltens. perform; it has a particularly high affinity for ammonium, according to the selectivity series K⁺ <NH ₄ ⁺ <Na⁺ <Ca ₂ ⁺ <Li⁺ <Mg ₂ ⁺. This NH ₄ ⁺-selective zeolite is particularly suitable for ammonium removal from an aqueous solution; the conversion into the sodium form, in which all exchange sites are occupied with sodium ions, leads to an improvement in the ammonium exchange behavior.

Umfangreiche Versuche mit zeolithgefüllten Filtern im Stromabwärts-Ablauf von Kläranlagen wurden schon in den 70-er Jahren durchgeführt, wobei der Zeolith als Ionenaustauscher zur Ammoniumentfernung eingesetzt war (Koon et al., J. W. PCF, Vol. 47, No. 3, March 1975, page 448-465). Es konnte eine hohe Eliminationsrate mit geringen Ablaufwerten von < 1 mg NH₄⁻ N pro Liter erreicht werden. Allerdings war nach Erschöpfung des Ionenaustauschers eine Regeneration mit NaCl bei hohen pH- Werten erforderlich. Die Regenerationslösung selbst mußte ebenfalls weiterbehandelt werden, z. B. durch Wasserdampfstrippung oder Fällung des Ammoniums als Magnesiumphosphatverbindung oder noch durch separate biologische Nitrifikation der Regenerationslösung in einem Kreislaufprozeß. Durch die Kosten der Regenerationsstufen wird das ganze Verfahren unwirtschaftlich.Extensive tests with zeolite-filled filters in the downstream outlet of sewage treatment plants were carried out as early as the 1970s, the zeolite being used as an ion exchanger for ammonium removal (Koon et al., JW PCF, Vol. 47, No. 3, March 1975, page 448-465). A high elimination rate with low discharge values of <1 mg NH ₄ ⁻ N per liter was achieved. However, regeneration with NaCl at high pH values was necessary after exhaustion of the ion exchanger. The regeneration solution itself also had to be treated further, e.g. B. by steam stripping or precipitation of the ammonium as magnesium phosphate compound or by separate biological nitrification of the regeneration solution in a cycle. The entire process becomes uneconomical due to the costs of the regeneration stages.

Es wurde deshalb vorgeschlagen (Beler-Baykal et al., Wat. Res. Vol. 28, No. 9, page 2039-2042, 1994), Zeolith ohne Regeneration in der Filtrationsstufe nach dem Belebungsbecken zum Ausgleich von schwankenden Ablaufkonzentrationen zu verwenden. Der Ionenaustauscher wirkt in diesem Fall aufgrund von Sorbtions- und Desorbtionsvorgängen zur Pufferung von Konzentrationsschwankungen. Hierbei können reine Zeolithfilter oder die Kombination mit einem Sandfilter Anwendung finden.It has therefore been proposed (Beler-Baykal et al., Wat. Res. Vol. 28, No. 9, page 2039-2042, 1994), zeolite without Regeneration in the filtration stage after the aeration tank to compensate for fluctuating drain concentrations use. In this case, the ion exchanger acts due to of sorption and desorption processes for buffering Fluctuations in concentration. Pure zeolite filters can be used here or the combination with a sand filter can be used.

So wurde ebenfalls vorgeschlagen, pulverförmigen Zeolith bei Überlastung der Nitrifikation in den Ablauf des Belebungsbeckens zeitweise zuzugeben. Dieses Pulver muß jedoch in einem späteren Arbeitsvorgang weiterbehandelt werden.So it was also proposed to add powdered zeolite Overloading nitrification in the process of Admit aeration tank temporarily. This powder must but treated in a later operation become.

Schließlich wurde vorgeschlagen, Zeolith in Nitrifikationsfestbettreaktoren einzubauen, um die Nitrifikationsrate bei Ammoniumzufuhrschwankungen zu stabilisieren, aufgrund des Sorbtions- und Desorbtionsvermögens des Ionenaustauschers (M. Oldenburg et al., Wat. Sci. Tech. Vol 32, No. 7, page 199-206, 1995).Finally, it was proposed to use zeolite in Nitrification fixed bed reactors to install the Nitrification rate in the presence of fluctuations in ammonium stabilize, due to the sorption and Desorption capacity of the ion exchanger (M. Oldenburg et al., Wat. Sci. Tech. Vol 32, No. 7, page 199-206, 1995).

Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, die Konzentration des in Nitratform vorliegenden Stickstoffes zu erhöhen, so daß der Gesamtstickstoffgehalt erhöht wird, bzw. hoch bleibt.This method has the disadvantage that the concentration of the to increase nitrogen present in nitrate form, so that the total nitrogen content is increased or remains high.

Um das Nitrat durch Denitrifikation aus dem Wasser zu entziehen, wurden schon seit langem Kläranlagebecken teilweise auf anoxische Biozenose umgestellt. Die Arbeitsbedingungen solcher Anlagen sind beispielsweise in dem A 131 Blatt der ATV beschrieben. Es kommen jedoch immer mehr biologische Festbettreaktoren für die Denitrifikation zum Einsatz, insbesondere in der Endstufe des Wasseraufbereitungsverfahrens. Ein bekanntes Beispiel eines solchen Reaktors ist der Biofor-DN-Reaktor der Fa. Degremont. Der Aufbau dieses Reaktors ist ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Nitrifikationsreaktor mit dem wesentlichen Unterschied, daß keine Prozeßluft in den Reaktor eingeführt wird, sondern daß dem auf dem Reaktorbett getragenen Biofilm eine C-Quelle, z. B. Methanol zugeführt wird und daß dieser Biofilm zur Denitrifikation unter anoxischen Bedingungen arbeiten muß, die am Eingang des Reaktors zuerst eingestellt werden müssen.In order to remove nitrate from the water by denitrification, sewage plant basins have long been converted to anoxic biozenosis. The working conditions of such systems are described, for example, in the A 131 sheet of the ATV. However, more and more biological fixed bed reactors are being used for denitrification, especially in the final stage of the water treatment process. A well-known example of such a reactor is the Biofor-DN reactor from Degremont. The structure of this reactor is similar to the nitrification reactor shown in Fig. 1 with the essential difference that no process air is introduced into the reactor, but that the biofilm carried on the reactor bed has a C source, e.g. B. methanol is supplied and that this biofilm must work for denitrification under anoxic conditions, which must be set at the inlet of the reactor first.

Bei gut konzipierten Kläranlagen, wo eine Reihe von Denitrifikationsfestbettreaktoren einem Belebungsbecken, bzw. einer Anlage der eingangs genannten Art, mit mechanischen Zulauffiltern, mit einer biologischen Einheit, die aus Belebungsbecken oder dergleichen besteht, und mit einem Ablauffilter nachgeschaltet ist, ist die biologische Einheit bei Normalbelastung in der Lage, eine teilweise Denitrifikation durchzuführen und fast den ganzen übrigen Stickstoffin NO₃-N zu nitrifizieren. Der Denitrifikationsreaktor entzieht den weitaus größten Teil des NO₃-N dem Wasser in der Endstufe und setzt es als N₂-Gas frei, so daß die gemessenen Werte für Gesamtstickstoff bei 5-10 mg/l im Endablauf unter den Sollwerten, z. B. 18 mg/l, liegen.In well-designed sewage treatment plants, where a series of denitrification fixed bed reactors is connected to a activated sludge tank or a plant of the type mentioned at the beginning, with mechanical inlet filters, with a biological unit consisting of activated sludge tanks or the like, and with a drain filter, the biological unit is included Normal exposure is able to carry out a partial denitrification and to nitrify almost all of the remaining nitrogen in NO ₃ -N. The denitrification reactor extracts the vast majority of the NO ₃ -N from the water in the final stage and releases it as N ₂ gas, so that the measured values for total nitrogen at 5-10 mg / l in the final process are below the target values, e.g. B. 18 mg / l.

Die Kontrolle des Gesamtstickstoffgehaltes wird üblicherweise nach der Methode der qualifizierten Mischprobe ausgeführt. In der europäischen Union wird allgemein eine Mischprobe von 24 Stunden verwendet und der Gesamt-N-Gehalt darf 18 mg/l nicht übersteigen. The control of the total nitrogen content is usually executed according to the method of the qualified mixed sample. In In the European Union, a mixed sample of 24 Hours used and the total N content must not be 18 mg / l exceed.

Kläranlagen sind täglichen Zufuhrschwankungen unterworfen, die entweder regelmäßig innerhalb eines 24-Stunden-Zyklus auftreten (menschliche Aktivität) oder in unregelmäßiger Weise dazukommen (plötzlicher Regenfall). So kann es vorkommen, daß zeitweise die N-Zufuhr plötzlich steigt und die Kapazität der gesamten Anlage, Belebungsbecken und Denitrifizierreaktor, übersteigt. Allerdings findet ein Ausgleich mit den Perioden geringer Stickstoffzufuhr im Tagesablauf statt, so daß die 24-Stunden-Mischprobe unter dem 18 mg/l-Sollwert bleibt. In manchen Ländern allerdings, z. B. in der Bundesrepublik Deutschland, wird nicht eine Mischprobe von 24 Stunden, sondern eine Mischprobe von zwei Stunden gesetzlich vorgeschrieben. Daraus ergibt sich, daß eine Kläranlage mit Belebungsbecken und nachgeschaltetem Denitrifikationsfestbettreaktor, die den Anforderungen einer 24-Stunden-Mischprobe genügt, denjenigen einer 2-Stunden- Mischproben-Gesetzgebung nicht in allen Fällen entspricht, weil in dieser kurzen Zeitspanne keine Kompensierung stattfinden kann.Sewage treatment plants are subject to daily feed fluctuations that either regularly within a 24 hour cycle occur (human activity) or irregularly to be added (sudden rain). So it can happen that at times the N supply suddenly increases and the capacity of the entire plant, aeration tank and denitrification reactor, exceeds. However, there is a balance with the periods low nitrogen intake during the day so that the 24-hour composite sample remains below the 18 mg / l setpoint. In however, in some countries, e.g. B. in the Federal Republic Germany, will not be a 24 hour composite sample, but a mixed sample of two hours by law required. It follows that a sewage treatment plant with Aeration tank and downstream Fixed-bed denitrification reactor meeting the requirements of a 24-hour mixed sample is sufficient, that of a 2-hour Mixed sample legislation does not comply in all cases because there is no compensation in this short period of time can take place.

Man definiert den sogenannten Stickstoffstoßfaktor f_N als Verhältnis von maximaler Zweistunden-Stickstoffbelastung zu mittlerer 24 Stunden-Stickstoffbelastung. Erfahrungsgemäß schwankt f_N oft zwischen 1,5 und 2,5.The so-called nitrogen impact factor f _{N is defined} as the ratio of the maximum two-hour nitrogen load to the average 24-hour nitrogen load. Experience has shown that f _N often fluctuates between 1.5 and 2.5.

Es wäre wirtschaftlich vorteilhaft, einer solchen Kläranlage nur die Flächen und Volumina für relativ niedrige Stoßfaktoren von beispielsweise 1,5-2 zu geben anstatt sie für höchste Stoßfaktoren von beispielsweise 2,5-3 auszulegen.It would be economically advantageous to have such a wastewater treatment plant only the areas and volumes for relatively low impact factors of 1.5-2 for example instead of giving it for highest To design impact factors of 2.5-3, for example.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kläranlage dieses bekannten Typs, deren Maße nur für niedrige Stoßfaktoren ausreichend wären, z. B. ausgelegt für die mittlere Belastung, so zu verbessern, daß sie auch außergewöhnliche höhere Stoßfaktoren verarbeiten kann.It is an object of the present invention to provide a wastewater treatment plant of this known type, the dimensions of which are only for low Shock factors would be sufficient, e.g. B. designed for the medium load, so that they improve too can handle extraordinary higher shock factors.

Es ist ebenfalls ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine bestehende Kläranlage der eingangs genannten Art, die den Anforderungen einer Langzeitmischproberegelung, z. B. 24 Stunden genügt, so zu verbessern, daß sie auch den Anforderungen einer Kurzzeitmischproberegelung (2 Stunden) gerecht wird, ohne die Beckenvolumina zu vergrößern und ohne zusätzliche Reaktoren einzusetzen.It is also an object of the present invention to provide a existing wastewater treatment plant of the type mentioned, which the Requirements of a long-term mixing test regulation, e.g. B. 24 Hours suffice to improve it so that it too Requirements of a short-term mixing test regulation (2 hours) does justice without increasing the pool volume and without use additional reactors.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, den Ammoniumgehalt in einer Mischprobe aus solch einer Anlage zu reduzieren. Es ist ebenfalls das Ziel der Erfindung, das Umsetzen von gelöstem Stickstoff, in NH₄-N-Form und NO₃-N-Form, in die gasförmige N₂-Form zu verbessern.It is another object of the present invention to reduce the ammonium content in a composite sample from such a plant. It is also the object of the invention to improve the conversion of dissolved nitrogen, in NH ₄ -N form and NO ₃ -N form, into the gaseous N ₂ form.

Diese Aufgaben löst ein Festbettreaktor zur Denitrifikation von Stickstoff enthaltendem Wasser mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. A fixed bed reactor for denitrification solves these tasks of nitrogen-containing water with the characteristic Features of claim 1.

Bevorzugte Ausführungsformen des Festbettreaktors ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the fixed bed reactor result from the subclaims.

Diese Aufgaben löst ebenfalls eine Anlage der o. g. Art, mit einem erfindungsgemäßen Festbettreaktor, wobei bevorzugter Weise eine Reihe solcher Festbettreaktoren stromabwärts der biologischen Einheit eingebaut ist.These tasks are also solved by a system from the above. Kind, with a fixed bed reactor according to the invention, more preferred Way, a number of such fixed bed reactors downstream of the biological unit is installed.

Bei schwächeren zeitweiligen Erhöhungen der Gesamtfracht im Zulauf der Anlage bewältigt die biologische Einheit die Umsetzung von NH₄-N in NO₃-N, so daß nur eine sehr niedrige NH₄-N-Konzentration in den Denitrifikationsreaktor, und von da aus in den Ablauf gelangt. Der Zeolith im Reaktor ist nur sehr schwach mit NH₄⁺ besetzt und deshalb bereit, NH₄⁺ zu adsorbieren. Der Festbettreaktor ist ausgelegt, um unter diesen Bedingungen eine Zusatzzufuhr von NO₃-N ganz oder %1 wesentlich in N₂-N abzubauen.In the event of weaker temporary increases in the total load in the feed to the plant, the biological unit manages the conversion of NH ₄ -N into NO ₃ -N, so that only a very low NH ₄ -N concentration in the denitrification reactor, and from there into the discharge reached. The zeolite in the reactor is very weakly filled with NH ₄ ⁺ and is therefore ready to adsorb NH ₄ ⁺. The fixed bed reactor is designed to completely reduce an additional supply of NO ₃ -N or% 1 substantially in N ₂ -N under these conditions.

Bei Spitzenerhöhungen der Gesamtfracht bewältigt allerdings die biologische Einheit die oxydative Umsetzung nicht mehr ganz, so daß NH₄-N bis zum Zulauf des Festbettreaktors "durchschlägt", jedoch dort vom Zeolith gebunden wird. Ohne den Zeolith würde das NH₄-N den Reaktor passieren und der Ablauf der Anlage nicht nur eine unzulässig hohe NH₄-N- Konzentration aufweisen, nämlich mehrere mg/l, sondern das NH₄- N würde ebenfalls als Komponente zur erhöhten Gesamtstickstoffkonzentration beitragen. Bei hohen Stoßfaktoren erzielt der Einsatz von Zeolith im Denitrifizierreaktor also einen doppelten Effekt: Senkung des gesamten N-Gehalts und Senkung des spezifischen NH₄-N-Gehalts in einer derzeitigen 2 Stunden-Mischprobe.In the event of peak increases in the total load, however, the biological unit no longer fully copes with the oxidative conversion, so that NH ₄ -N "strikes through" to the inlet of the fixed bed reactor, but is bound there by the zeolite. Without the zeolite, the NH ₄ -N would pass the reactor and the outlet of the plant would not only have an inadmissibly high NH ₄ -N concentration, namely several mg / l, but the NH ₄ -N would also contribute as a component to the increased total nitrogen concentration . With high impact factors, the use of zeolite in the denitrification reactor therefore has a double effect: lowering the total N content and lowering the specific NH ₄ -N content in a current 2-hour mixed sample.

Bei späterer Abnahme der Gesamtfracht bewältigt die biologische Einheit wieder die Stickstoffoxydation, so daß die NH₄-N-Konzentration im Zulauf des Festbettreaktors absinkt und der Zeolith Nh₄⁺ durch Desorbtion langsam freigibt. Die NH₄-N Konzentration bleibt jedoch unter den zulässigen Werten und die Freigabe in den Ablauf erfolgt in einer Phase, wo die Gesamtstickstoffkonzentration wesentlich abgenommen hat.With a later decrease in the total load, the biological unit again copes with the nitrogen oxidation, so that the NH ₄ -N concentration in the inlet of the fixed bed reactor drops and the zeolite Nh ₄ freig slowly releases through desorption. However, the NH ₄ -N concentration remains below the permissible values and the release into the drain takes place in a phase in which the total nitrogen concentration has decreased significantly.

Der Zeolith im Denitrifikationsreaktor bewirkt nicht nur eine zeitliche Pufferung der Stickstoffkonzentrationsschwankungen im Ablauf der Anlage. Ar trägt ebenfalls zu der Einstellung und Regulierung der Bedingungen im Festbettreaktor bei: Meist herrschen im Wasser, das dem Festbettreaktor zufließt, aerobe Bedingungen. Nitrifikanten sind überall vorhanden, auch in einem Denitrifikationsreaktor. Das in der Desorbtionsphase frei werdende NH₄-N kann durch diese teilweise oxydiert werden, unter Verbrauch des gelösten Sauerstoffs. Dieser Vorgang hilft der Einstellung der notwendigen anoxischen Bedingungen im Reaktor, und die Denitrifikanten erhalten etwas zusätzliches NO₃-N in einer Zeitphase, in der die Gesamtfracht und insbesondere die NO₃-N-Konzentration abnimmt. Um diesen Vorgang maximal auszunutzen, ist es vorteilhaft, den Zeolith in den unteren Bereich des Reaktorbettes bzw. in die Stützkiesschicht zu geben, anstatt ihn in dem biologischen Träger gleichmäßig zu verteilen. Die Zuführung eines H-Donators kann dann oberhalb der Zeolithschicht erfolgen. Die o.g. Umstände bewirken eine Einsparung von Betriebskosten durch verminderten Einsatz eines H-Donators.The zeolite in the denitrification reactor not only temporarily buffers the fluctuations in nitrogen concentration in the outlet of the plant. Ar also contributes to the setting and regulation of the conditions in the fixed bed reactor: In most cases, the water flowing into the fixed bed reactor has aerobic conditions. Nitrifiers are everywhere, even in a denitrification reactor. The NH ₄ -N that is released in the desorption phase can be partially oxidized by this, consuming the dissolved oxygen. This process helps to set the necessary anoxic conditions in the reactor, and the denitrifiers receive some additional NO ₃ -N in a time phase in which the total load and in particular the NO ₃ -N concentration decreases. In order to make maximum use of this process, it is advantageous to place the zeolite in the lower region of the reactor bed or in the supporting gravel layer instead of evenly distributing it in the biological carrier. An H donor can then be introduced above the zeolite layer. The above circumstances save operating costs by reducing the use of an H donor.

Die Zeolithmenge im Reaktor, bzw. in der eingesetzten Reaktorbatterie, sollte ausreichend sein, um mindestens 5 mg/l NH₄⁺ im durchfließenden Wasser während zwei Stunden zu adsorbieren.The amount of zeolite in the reactor or in the reactor battery used should be sufficient to adsorb at least 5 mg / l NH ₄ ⁺ in the water flowing through for two hours.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels des erfinderischen biologischen Filters und der erfinderischen Anlage unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigenThe present invention is now based on a Embodiment of the inventive biological filter and the inventive system with reference to the enclosed drawings described in more detail. Show it

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Festbettreaktors; Figure 1 is a schematic representation of a fixed bed reactor.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Reinigung von Abwasser. Fig. 2 is a schematic representation of a plant for the purification of waste water.

Die in Fig. 2 gezeigte Anlage 10 setzt sich zusammen aus einer mechanischen Reinigungsstufe 11, einer ersten biologischen Reinigungsstufe 12 und einer zweiten biologischen Reinigungsstufe 13. Die mechanische Reinigungsstufe 11 besteht aus einem Rechen mit Sand- und Fettfang 14 und einem Vorklärbecken 15. Die Vorklärung kann jedoch auch auf andere Weise, z. B. durch einen Schrägwabenklärer erfolgen.The system 10 shown in FIG. 2 is composed of a mechanical cleaning stage 11 , a first biological cleaning stage 12 and a second biological cleaning stage 13 . The mechanical cleaning stage 11 consists of a rake with sand and grease trap 14 and a primary clarifier 15 . However, the pre-clarification can also be done in other ways, e.g. B. by an inclined honeycomb clarifier.

Die erste biologische Reinigungsstufe 12 ist eine für einen Stoßfaktor f_n=¹ bemessene konventionelle biologische Einheit, z. B. nach A 131, mit einem Belebungsbecken 16 für den anaeroben biologischen Phosphatabbau, einem Denitrifikationsbecken 17 für den anoxischen NO₃-N- und Kohlenstoffabbau, einem Belebungsbecken 18 für den aeroben NH₄-N- und Kohlenstoffabbau und einem Nachklärbecken 19. Das Belebungsbecken 16 und das Denitrifikationsbecken 17 sind nicht zwingend. Vom Nachklärbecken 19 wird der abgezogene Rücklaufschlamm über eine Leitung 22 wieder in das Belebungsbecken 16 geführt. Ein Teil des nitrathaltigen Ablaufs des Belebungsbeckens 18 wird über eine Leitung 23 zum Denitrifikationsbecken 17 rezirkuliert.The first biological purification stage 12 is a conventional biological unit, for a shock factor f _n = ¹ . B. according to A 131, with an activation tank 16 for the anaerobic biological phosphate degradation, a denitrification tank 17 for the anoxic NO ₃ -N and carbon removal, an activation tank 18 for the aerobic NH ₄ -N and carbon removal and a secondary settling tank 19 . The activation tank 16 and the denitrification tank 17 are not mandatory. From the secondary clarifier 19 , the withdrawn return sludge is fed back into the activation tank 16 via a line 22 . Part of the nitrate-containing effluent from the activation tank 18 is recirculated to the denitrification tank 17 via a line 23 .

An das Nachklärbecken 19 schließt sich noch eine Feststoffelimination an, die aus einer Filterstufe 20, z. B. einer Sandfiltration und/oder einer Rest-Phosphatfällung und/oder einer Nitrifikationsstufe besteht.At the secondary clarifier 19 there is also a solid elimination which consists of a filter stage 20 , e.g. B. a sand filtration and / or a residual phosphate precipitation and / or a nitrification stage.

Daran schließt sich die letzte Reinigungsstufe 13, eine zweite biologische Filterstufe, die aus einer Batterie von biologischen Filtern 21, in Form von Festbettreaktoren zur anoxischen Denitrifikation, besteht. This is followed by the last cleaning stage 13 , a second biological filter stage, which consists of a battery of biological filters 21 , in the form of fixed bed reactors for anoxic denitrification.

Die biologischen Filter 21 der zweiten Filterstufe 13 werden über die Leitung 32 mit Methanol oder einem anderen H-Donator beschickt. In die Filter 20, 21 münden außerdem in Fig. 2 nicht gezeigte Leitungen für Filterspülwasser und Filterspülluft. Das bei der Rückspülung anfallende Spülabwasser wird über eine Leitung 24 abgeführt und kannseparat in 25 durch Flotation gereinigt werden. Das gereinigte Spülabwasser wird über eine Leitung 26 dem Zulauf der zweiten Filterstufe 13 zugeführt. Die Fällmittelzugabe 29 für die Rest-Phosphatfällung kann im Zulauf zum Belebungsbecken 18 und zu der Filterstufe 20 erfolgen. Das zudosierte Fällmittel kann wahlweise eine Fe- oder Al-Verbindung sein. Das ausgeflockte Phosphat wird abgezogen bzw. vom Filtermaterial 3 zurückgehalten. Um z. B. P_gesamt-Ablaufwerte von < 0,8 mg/l zu erzielen, braucht man bei Zulaufwerten von 1,5 mg/l ca. 3-4,5 mg Fe³⁺/l. Eine Säurezugabe 31 ist ebenfalls vor der ersten Filterstufe 20 und der zweiten Filterstufe 13 vorgesehen.The biological filters 21 of the second filter stage 13 are charged with methanol or another H donor via the line 32 . Lines for filter rinsing water and filter rinsing air, which are not shown in FIG. 2, also open into the filters 20 , 21 . The rinsing wastewater obtained during backwashing is discharged via a line 24 and can be cleaned separately in 25 by flotation. The cleaned rinsing waste water is fed via a line 26 to the inlet of the second filter stage 13 . The addition of precipitant 29 for the residual phosphate precipitation can take place in the feed to the activation tank 18 and to the filter stage 20 . The precipitant added can optionally be an Fe or Al compound. The flocculated phosphate is drawn off or retained by the filter material 3 . To z. B. To achieve P _total drain values of <0.8 mg / l, you need approx. 3-4.5 mg Fe ³⁺ / l for feed values of 1.5 mg / l. An acid addition 31 is also provided before the first filter stage 20 and the second filter stage 13 .

Der Ablauf aus der ersten Filterstufe 20 wird der zweiten Filterstufe 13 zugeführt. Die N-Belastung beträgt etwa 50 mg Nitrat/l. Jeder der Filter 21 wird über die Leitung 32 mit einer Kohlenstoffquelle beschickt. Als Kohlenstoffquelle wird etwa 2,5 kg Methanol/kg NO₃-N zugeführt. Andere Kohlenstoffquellen wie Essigsäure oder Ethanol sind auch geeignet, ebenso Produkte aus der Schlammbehandlung oder Trübwasser. The outflow from the first filter stage 20 is fed to the second filter stage 13 . The N load is about 50 mg nitrate / l. Each of the filters 21 is fed with a carbon source via line 32 . About 2.5 kg of methanol / kg of NO ₃ -N is supplied as the carbon source. Other carbon sources such as acetic acid or ethanol are also suitable, as are products from sludge treatment or cloudy water.

Aus Fig. 2 sind weiterhin folgende Messeinrichtungen zur Steuerung des Betriebsablaufs ersichtlich. Im Zulauf der ersten Filterstufe 20 erfolgt eine NH₄-N-Messung 30. Es erfolgt weiterhin eine P-Messung 28, mit der die Fällmittelzugabe 29 gesteuert wird. Im Zulauf der zweiten Filterstufe 13 erfolgt eine NO₃-Messung 34, die die Methanolzuführung 35 steuert. Die Durchflußmessung steuert ferner die Zu- und Abschaltung einzelner biologischer Filter 21; eine ebenfalls nicht gezeigte Druckmessung unter den Düsenböden der biologischen Filter steuert zusammen mit einer Trübungsmessung 33 in den Abläufen beider Filterstufen 20, 13 die Spülung. Die NH₄-N- Messung kann natürlich auch im Ablauf der ersten Filterstufe 20 erfolgen.The following measuring devices for controlling the operating sequence can also be seen from FIG. 2. An NH ₄ -N measurement 30 takes place in the inlet of the first filter stage 20 . There is also a P measurement 28 with which the addition of precipitant 29 is controlled. A NO ₃ measurement 34 which controls the methanol feed 35 takes place in the inlet of the second filter stage 13 . The flow measurement also controls the connection and disconnection of individual biological filters 21 ; a pressure measurement, also not shown, under the nozzle bottoms of the biological filters controls the flushing together with a turbidity measurement 33 in the processes of both filter stages 20 , 13 . The NH ₄ -N measurement can of course also take place in the course of the first filter stage 20 .

So kann man die Anlage 10 wirtschaftlich betreiben. Man kann auch über Integrationsrechnung die Filterlaufzeit zu beeinflussen. Wenn man die Beladungskapazität eines biologischen Filters kennt, weiß man ziemlich genau, nach welcher Zeit der Filter gespült werden muß. So kann man die Zeitvorgabe bei der Spülung optimal einstellen.So you can operate the system 10 economically. One can also influence the filter runtime via integration calculation. If you know the loading capacity of a biological filter, you know pretty well after what time the filter has to be rinsed. So you can optimally set the time for flushing.

Man beobachtet im Ablauf A der zweiten Filterstufe 13 keine Ammoniumbildung durch Nitratammonifikation. Außerdem beobachtet man Nitritbildung nur zu Beginn der Anfahrphase. Später werden die Nitritbildner wohl von den Denitrifikanten überwachsen und man beobachtet kaum Nitritbildung mehr. No ammonium formation by nitrate ammonification is observed in process A of the second filter stage 13 . In addition, nitrite formation is only observed at the beginning of the start-up phase. Later, the nitrite formers are probably overgrown by the denitrifiers and one hardly observes any more nitrite formation.

Die Denitrifikationsleistung beträgt bis 2-5 kg/m³d. Im Ablauf beobachtet man 1-7 mg/l NO₃-N. Der NH₄-N-Gehalt im Ablauf beträgt, unabhängig von tageszeitlichen und nicht voraussehbaren Schwankungen weniger als 2 mg/l.The denitrification capacity is up to 2-5 kg / m ³ d. In the process, 1-7 mg / l NO ₃ -N is observed. The NH ₄ -N content in the drain is less than 2 mg / l, regardless of the time of day and unforeseeable fluctuations.

Der Suspensatgehalt im Ablauf der zweiten Filterstufe 13 beträgt kleiner als 10 mg/l und bleibt auch bei einer Strömungsgeschwindigkeit bis 10-12 m/h so niedrig. Die Keimzahl wird in der ersten Filterstufe 20 z. B. von 5×10⁶/ml auf 5×10⁵/ml und in der zweiten Filterstufe 21 nochmals auf 1×10⁵/ml reduziert.The suspension content in the outlet of the second filter stage 13 is less than 10 mg / l and remains so low even at a flow rate of up to 10-12 m / h. The number of bacteria is in the first filter stage 20 z. B. from 5 × 10 ⁶ / ml to 5 × 10 ⁵ / ml and in the second filter stage 21 again reduced to 1 × 10 ⁵ / ml.

Jede biologische Filterstufe 13 besteht aus mehreren parallel geschalteten biologischen Filtern 21, beispielsweise BIOFOR N/DN-Filtern. Ein solcher Filter ist in Fig. 1 genauer dargestellt.Each biological filter stage 13 consists of several biological filters 21 connected in parallel, for example BIOFOR N / DN filters. Such a filter is shown in more detail in FIG. 1.

In einem Gehäuse 1 ist auf einem Düsenboden 6 als Filtermaterial 3 ein körniger Blähton mit einem Kornspektrum von 2-6 mm bis zu einer Schütthöhe von 4 m eingefüllt. Besonders geeignet ist das BIOLITE-L (TM) der Fa. Degrémont, mit einer Korngröße von 3-5 mm und einer Dichte von 1,5-1,8 g/cm³. Es sind aber auch andere Tone, Basalte, Laven, Quarzsand oder Aktivkohle mit einer Körnung von etwa 1-8 mm geeignet. Geeignetes Filtermaterial 3 ist abriebsfest und besitzt ein ausreichendes spezifisches Gewicht (< 1,5 g/cm³) sowie eine große spezifische Oberfläche. Mit dem Blähton regelmäßig vermischt, befindet sich Klinoptilolith in einer ungefähr gleichen Korngröße. Das Gewichtsverhältnis Klinoptilolith/Blähton ist typischerweise 1/10, kann jedoch zwischen 1/30 und 1/1 variieren. Das Filtermaterial 3 liegt auf einer zweistufig abgestuften Stützkiesschicht 2. Direkt auf dem Düsenboden liegt eine etwa 15 cm hohe Stützkiesschicht mit einer Körnung von 16-32 mm, darauf liegt eine etwa 15 cm hohe Stützkiesschicht mit einer Körnung von 8-16 mm, darauf liegt das eigentliche Filtermaterial. In die Stützkiesschicht 2, direkt auf dem Düsenboden 6, ist üblicherweise bei BIOFOR- Filtern ein Prozeßluftverteiler 4 mit Prozeßluftdüsen (Warenzeichen "Oxazur") eingelassen, die allerdings wenn der BIOFOR als Denitrifikationsstufe gefahren wird, nicht mit Luft gespeist werden. In den Düsenboden 6 selbst sind Spüldüsen 5 eingeschraubt, und zwar 50-60 Düsen/m².In a housing 1 , a granular expanded clay with a grain spectrum of 2-6 mm up to a dumping height of 4 m is filled in on a nozzle base 6 as filter material 3 . The BIOLITE-L (TM) from Degrémont is particularly suitable, with a grain size of 3-5 mm and a density of 1.5-1.8 g / cm ³ . However, other clays, basalts, lavas, quartz sand or activated carbon with a grain size of about 1-8 mm are also suitable. Suitable filter material 3 is abrasion-resistant and has a sufficient specific weight (<1.5 g / cm ³ ) and a large specific surface. Regularly mixed with the expanded clay, clinoptilolite is roughly the same grain size. The weight ratio clinoptilolite / expanded clay is typically 1/10, but can vary between 1/30 and 1/1. The filter material 3 lies on a two-tiered support gravel layer 2 . Directly on the bottom of the nozzle is an approximately 15 cm high supporting gravel layer with a grain size of 16-32 mm, on top there is an approximately 15 cm high supporting gravel layer with a grain size of 8-16 mm, the actual filter material is on top of it. In the supporting gravel layer 2 , directly on the nozzle base 6 , a process air distributor 4 with process air nozzles (trademark "Oxazur") is usually embedded in BIOFOR filters, which, however, is not supplied with air when the BIOFOR is operated as a denitrification stage. Flushing nozzles 5 are screwed into the nozzle base 6 itself, namely 50-60 nozzles / m ² .

Der biologische Filter 21 wird im Aufstrom betrieben. Das Wasser aus dem Wasserzulauf Z und die Kohlenstoffquelle aus der Leitung 32 befinden sich im Gleichstrom.The biological filter 21 is operated in an upflow. The water from the water inlet Z and the carbon source from line 32 are in cocurrent.

Der Bewuchs des Filtermaterials 3 wird reguliert durch die Rahmenbedingungen, d. h. durch die Art des Betriebs (Sauerstoffgehalt, pH, organische Kohlenstoffquelle etc.). Es wird ein Selektionsdruck ausgeübt, der das Wachstum der gewünschten Biozönose begünstigt. Die Mikroorganismen werden teilweise aus den Nachklärbecken 19 gespült, treten im Zulauf in die biologischen Filter 21 ein und bleiben am Filtermaterial 3 hängen. Da im Zulauf immer auch Mikroorganismen sind, ist die Biozönose flexibel und kann sich veränderten Bedingungen anpassen.The growth of the filter material 3 is regulated by the general conditions, ie by the type of operation (oxygen content, pH, organic carbon source, etc.). A selection pressure is exerted which favors the growth of the desired biocenosis. The microorganisms are partially rinsed out of the secondary clarifier 19 , enter the biological filters 21 in the inlet and remain attached to the filter material 3 . Since there are always microorganisms in the inflow, the biocenosis is flexible and can adapt to changing conditions.

Die Einstellung der Rahmenbedingungen unterliegt einer gewissen Selbstregulation. Es liegt normalerweise der Schwankungsbereich vor, der für die Mikroorganismen optimal ist. Dieser Bereich stellt sich von selbst ein. Bei extremen Schwankungen z. B. des pH-Werts wird aber von außen eingegriffen, allerdings normalerweise in der ersten biologischen Reinigungsstufe 12. Falls erforderlich, kann man natürlich auch vor der ersten Filterstufe 20 eingreifen, z. B. zum Fällen von Phosphat durch ein alkalisches Fällmittel, z. B. Na-Aluminat.The setting of the framework conditions is subject to a certain self-regulation. It is usually the range of fluctuation that is optimal for the microorganisms. This area sets itself up. With extreme fluctuations such. B. the pH value is intervened from the outside, but usually in the first biological cleaning stage 12 . If necessary, you can of course intervene before the first filter stage 20 , z. B. for the precipitation of phosphate by an alkaline precipitant, for. B. Na aluminate.

Die Temperatur wird gar nicht reguliert, sondern man nimmt hin, daß die Mikroorganismen im Winter weniger aktiv sind. Man geht aber davon aus, daß die immobilisierten Mikroorganismen etwas weniger temperaturempfindlich sind als die im Belebungsbecken suspendierten Mikroorganismen. Auch Betriebstemperaturen von < 10°C sind akzeptabel.The temperature is not regulated at all, you take it indicates that the microorganisms are less active in winter. Man assumes, however, that the immobilized microorganisms are slightly less sensitive to temperature than those in Aeration tanks suspended microorganisms. Also Operating temperatures of <10 ° C are acceptable.

Die Wirkung des biologischen Filters 21 beruht also
The effect of the biological filter 21 is therefore based

- on a classic filtration effect (solids retention of particles still present downwards from filter stage 20 ),
- On the denitrification by the biomass immobilized on the filter material 3 .
- on a temporal compensation of the NH 4 -N effluent concentration (chemophysical absorption / desorbtion),
- at an additional temporary or permanent biological nitrification,
- on an additional phosphorus elimination Solids retention after flocculation.

Die biologischen Filter 21 werden regelmäßig nach Zeitvorgabe oder bei Druckverlust oder Trübung zurückgespült. Die Spülung erfolgt vollautomatisch mit programmierbarer Steuerung. Es ist ein Zeitintervall eingestellt, meist 24 bis 72 h. Wenn in dieser Zeit der Druckverlust des Filters einen Grenzwert nicht überschreitet, wird erst nach Ablauf des Zeitintervalls gespült. Überschreitet der Druckverlust oder die Trübung im biologischen Filter jedoch einen Grenzwert, so wird er bei der Grenzwertüberschreitung in Rückspülung genommen. Es werden nie alle biologischen Filter 21 einer Filterstufe 13 gleichzeitig gespült, um den Wasserfluß nicht zu unterbrechen. Die Spülung ist eine kombinierte Luft-Wasserspülung mit anschließender Klarspülung. Die Spülluft wird über die Leitung 7 zugeführt. Das Spülwasser wird von einer Pumpe 9 über die Leitung 8 dem Rohabwasserzulauf Z zugeführt. Das Spülwasser wird in der Regel aus dem Ablauf der zweiten Filterstufe entnommen. Der Verbrauch beträgt etwa 3-8% des abfließenden Klarwassers, d. h. 7-10 m³/m². Sie besteht aus den Verfahrensschritten Schnellabsenkung, Auflockerung, Luft-Wasser-Spülung und Klarspülung.The biological filters 21 are regularly flushed back according to the specified time or in the event of pressure loss or turbidity. Flushing is fully automatic with programmable control. A time interval is set, usually 24 to 72 hours. If the pressure loss of the filter does not exceed a limit value during this time, flushing takes place only after the time interval has elapsed. However, if the pressure loss or turbidity in the biological filter exceeds a limit value, it is backwashed when the limit value is exceeded. All biological filters 21 of a filter stage 13 are never rinsed at the same time in order not to interrupt the water flow. The rinse is a combined air / water rinse with subsequent rinsing. The purge air is supplied via line 7 . The rinse water is fed to the raw sewage inlet Z by a pump 9 via line 8 . The rinse water is usually taken from the outlet of the second filter stage. The consumption is about 3-8% of the flowing clear water, ie 7-10 m ³ / m ² . It consists of the steps of rapid lowering, loosening, air-water rinsing and rinsing.

Im Ablauf A der Anlage können üblicherweise folgende N-Werte (2-Stunden-Mischproben) gemessen werden:
The following N values (2-hour mixed samples) can usually be measured in sequence A of the system:

a) In times of low load:
NO 3 -N: 2-3 mg / l
Org-N: 1-2 mg / l
NH 4 -N: <1 mg / l
Total N ≃ 4-5 mg / l
b) During peak loads, if the reactors 21 are not equipped with zeolite:
NO 3 -N: 6-8 mg / l
Org-N: 2-3 mg / l
NH 4 -N: 5-7 mg / l
Total N ≃ 13-18 mg / l
c) At peak loads, with 10% by weight zeolite in the reactor bed:
NO 3 -N: 6-8 mg / l
Org-N: 2-3 mg / l
NH 4 -N: 1-2 mg / l
Total N ≃ 9-13 mg / l

Nach einer Belastungsspitze im Falle c) gehen die Werte allmählich auf a) zurück. Allerdings fällt der NO₃-N-Wert schnell auf 2-3 mg/l, während der NH₄-N-Wert länger zwischen 1-2 mg/l bleibt.After a peak in case c), the values gradually decrease to a). However, the NO ₃ -N value quickly drops to 2-3 mg / l, while the NH ₄ -N value remains between 1-2 mg / l for a longer period.

Der erfindungsgemäße Reaktor ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. So kann das Reaktorbett mehrere Schichten aufweisen und Zeolith nur in einem Teil davon vorhanden sein, und in anderen Korngrößen als der Biofilmträger. So kann z. B. die Stützkiesschicht im Festbettreaktor ganz oder teilweise durch Klinoptilolith (Dichte 2,1-2,2; Härte nach Mohs 3,5-4) in entsprechender Korngröße ersetzt werden.The reactor according to the invention is not based on the one described Embodiment limited. So the reactor bed can have several Have layers and zeolite only in part of it be present, and in different grain sizes than that Biofilm carrier. So z. B. the support gravel layer in Fixed bed reactor in whole or in part by clinoptilolite (Density 2.1-2.2; hardness according to Mohs 3.5-4) in a corresponding Grain size to be replaced.

Andere, natürliche oder synthetische Zeolithe könnten anstatt Klinoptilolith eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Anlage ist nicht auf die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels beschränkt. So kann z. B. das Spülwasser der Leitung 26 in den Zulauf des Filters 20 oder des Beckens 19 münden. Die Filterstufe 20 ist nicht unbedingt erforderlich.Other, natural or synthetic zeolites could be used instead of clinoptilolite. The system according to the invention is not limited to the functioning of the exemplary embodiment. So z. B. the rinse water of the line 26 into the inlet of the filter 20 or the basin 19 open. Filter stage 20 is not absolutely necessary.

Die erfindungsgemäße Anlage ist auch nicht auf eine Anlage mit der im Ausführungsbeispiel beschriebenen biologischen Einheit beschränkt. So kann diese biologische Einheit selbst aus Festbettreaktoren anstatt Belebungsbecken bestehen, und Zeolith auch in einem Reaktor der ersten Stufe eingesetzt werden.The system according to the invention is also not a system the biological unit described in the exemplary embodiment limited. So this biological entity itself can Fixed bed reactors exist instead of aeration tanks, and Zeolite also used in a first stage reactor become.

Claims

1. Fixed bed reactor for the denitrification of water, characterized in that it contains at least one NH ₄ ⁺ selective zeolite.

2. Fixed bed reactor according to claim 1, characterized in that that the zeolite clinoptilolite, preferably in the Sodium form, is.

3. Fixed bed reactor according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the weight ratio between Zeolite and bed support material in the fixed bed reactor is between 1/30 and 1/1.

4. Fixed bed reactor according to one of the preceding claims, characterized in that the zeolite in Carrier material is distributed regularly.

5. Fixed bed reactor according to one of the preceding claims, characterized in that zeolite and carrier material have substantially the same grain size distributions.

6. Fixed bed reactor according to one of claims 1 to 3, characterized characterized that zeolite and carrier material form at least partially separate layers.

7. Fixed bed reactor according to claim 6, characterized in that that the zeolite forms the support layer of the bed.

8. Fixed bed reactor according to claim 6 or 7, characterized characterized in that the H donor for the Denitrification introduced above the zeolite layer becomes.

9. Sewage treatment plant with a biological unit, thereby characterized in that they have at least one fixed bed reactor according to one of claims 1 to 8.

10. Sewage treatment plant according to claim 9, characterized in that the fixed bed reactor (s) the other stages of the Wastewater treatment plant is (are) downstream.

11. Wastewater treatment plant according to claim 9 or 10, characterized in that said biological unit is designed for a nitrogen surge factor f _n = 1 and that said fixed bed reactors are designed to process the difference between the highest nitrogen surge factors and f _n = 1.