DE19842884C9

DE19842884C9 - PROCESS FOR BIOLOGICAL AND BIOLOGICAL-CHEMICAL TREATMENT OF WASTE WATER WITH INTEGRATED SLUDGE SEPARATOR

Info

Publication number: DE19842884C9
Application number: DE1998142884
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr.-Ing. 52072 Aachen Diering; Andreas Dipl.-Ing. 52072 Aachen Diering
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Filing date: 1998-09-18
Anticipated expiration: 2018-09-19

Description

Beschreibungdescription

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen und biologisch-chemischen Aufbereitung von Abwasser unter Einsatz von Belebtschlamm in einem BeIebungsbecken mit integriertem Schlammabscheider, wobei das im Belebungsbecken biologisch behandelte Wasser nach Passieren des Abscheiders zu einer Nachklärung abgeleitet oder direkt in eine nächste Behandlungsstufe eingeleitet oder ohne Nachklärung abgeleitet wird. [0001] The invention relates to a method for biological and bio-chemical treatment of wastewater using activated sludge in a BeIebungsbecken with integrated dirt separator, wherein the water is biologically treated in the aeration tank derived or after passing through the separator to a secondary clarification introduced directly into the next treatment stage or is derived without further clarification.

[0002] Derartige Abwasseraufbereitungsanlagen bestehen dabei üblicherweise aus einem Belebungsbecken, in dem das Abwasser mit Belebtschlamm gereinigt wird, und einem nachgeschalteten Nachklärbecken, in dem eine Separierung von Belebtschlamm und Abwasser erfolgt, wobei das in dem Belebungsbecken biologisch behandelte Abwasser einem Nachklärbecken zufließt und der sedimentierte Belebtschlamm durch Räumeinrichtungen vom Boden des Nachklärbeckens abgezogen und als Rücklaufschlamm in das Belebungsbecken zurückgeführt wird. Diese Vorgehensweise ist erforderlich, um eine ausreichend hohe Belebtschlammkonzentration im Belebungsbecken zur Aufrechterhaltung der biologischen Abbauprozesse zu gewährleisten. Ein Rückhalten des Belebtschlammes im Belebungsbecken findet hierbei nicht statt, so dass die Belebtschlammkonzentrationen im Zulauf zum Nachklärbecken und im Ablauf des Belebungsbeckens gleich sind. [0002] Wastewater treatment plants consist usually of an activated sludge tank in which the wastewater is treated with activated sludge, and a downstream secondary clarification tank in which takes place a separation of activated sludge and waste water, wherein the biologically treated effluent in the aeration tank will flow to a secondary clarifier and the sedimented Activated sludge is withdrawn from the bottom of the secondary clarifier by clearing devices and returned to the activated sludge tank as return sludge. This procedure is necessary to ensure a sufficiently high concentration of activated sludge in the activated sludge tank to maintain the biological degradation processes. The activated sludge is not retained in the activated sludge tank, so that the activated sludge concentrations in the inlet to the secondary clarifier and in the outlet of the activated sludge tank are the same.

[0003] Diese bekannte Verfahrensweise erfordert einerseits verhältnismäßig große Nachklärbecken für Rückhalt, Sedimentation, Eindickung und Speicherung des Belebt-Schlammes. Andererseits ist die Belebtschlammkonzentration, also die im Belebungsbecken arbeitende Biomasse, begrenzt, so dass auch hier erhebliche Volumina erforderlich sind. [0003] This known method requires one hand relatively large secondary settling tank for retention, sedimentation, thickening and storage of the activated-sludge. On the other hand, the activated sludge concentration, i.e. the biomass working in the activated sludge tank, is limited, so that considerable volumes are required here as well.

[0004] Aus der DE 196 44 334 Al sowie aus der britisehen Offenlegungsschrift 2 084 127 A sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei denen das Abwasser an dem einen Ende in die entsprechende Anlage eingeführt und an dem anderen Ende aus dieser ausgeführt wird. Eine Kreislaufführung ist dabei für das Abwasser nicht vorgesehen. [0005] Die in der vorerwähnten britischen Offenlegungsschrift 2 084 127 A gemachten Angaben lassen einen Rückschluss auf die dort vorgesehene Strömungsgeschwindigkeit zwischen Eingang und Ausgang zu. Der maximale Durchsatz wird dort mit 78 m³/h angegeben. Dieser Wert wird rechnerisch z. B. bei einem durchströmten Querschnitt von 1 m² und einer Geschwindigkeit von 78 m/h erreicht. Als durchströmter Querschnitt wird 3,6 m X 6 m = 21,6 m² angegeben. Daraus wiederum folgt eine Strömungsgeschwindigkeit von 78 m³/21,6 m² = 3,6 m/h, also eine recht geringe Geschwindigkeit, die, da sie letztlich von der Menge des zufließenden Abwassers bestimmt wird, grundsätzlich nicht konstant gehalten werden kann. [0004] From DE 196 44 334 A1 as well as from the British Offenlegungsschrift 2 084 127 A, methods and devices are known in which the wastewater is introduced into the corresponding system at one end and is discharged from it at the other end. Circulation is not provided for the wastewater. [0005] The information contained in the aforementioned British Application Publication 2,084,127 A allow a conclusion to be laid down in that flow velocity between input and output. The maximum throughput is given there as 78 m ³ / h. This value is calculated z. B. achieved with a flow cross section of 1 m ² and a speed of 78 m / h. The cross section through which the air flows is specified as ^{3.6 m X 6 m = 21.6 m 2.} This in turn results in a flow velocity of 78 m ³ / 21.6 m ² = 3.6 m / h, i.e. a very low velocity which, since it is ultimately determined by the amount of inflowing wastewater, cannot be kept constant in principle.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belebtschlammkonzentration im Belebungsbecken zu erhöhen, dabei aber gleichzeitig die Belebtschlammkonzentration im Ablauf des Belebungsbeckens zu reduzieren.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Abwasser in mindestens einem durch ein kanalförmiges Belebungsbecken gebildeten Kreislauf mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,10 bis 0,50 m/s angetrieben bewegt wird, dass das Abwasser im Wesentlichen aufwärts durch einen horizontal und mindestens 0,2 m getaucht angeordneten paketartigen, flachen Abscheider geführt wird, der an seinen Rändern über das Niveau des Abwassers im Belebungsbecken vorstehende Strömungsbarrieren aufweist, und dass das im Belebungsbecken biologisch behandelte Wasser nach Passieren des Abscheiders zu einer Nachklärung abgeleitet wird, wie es im Patentanspruch 1 angegeben ist.The task [0006] The invention is based is to increase the activated sludge concentration in the aeration tank, while at the same reducing the activated sludge concentration in the effluent of the aeration tank.
[0007] This object is inventively achieved in that the waste water is moved in at least one cycle formed by a channel shaped aeration tanks driven at a flow rate from 0.10 to 0.50 m / s, that the waste water substantially upwards through a horizontal and At least 0.2 m immersed, packet-like, flat separator is guided, which has flow barriers protruding above the level of the wastewater in the aeration basin at its edges, and that the water biologically treated in the aeration basin is diverted after passing the separator for a final clarification, as in Claim 1 is specified.

[0008] Nach diesem Verfahren wird der Belebtschlamm vor dem Übergang in die Nachklärung zumindest teilweise abgeschieden, fallt dabei aus dem Abscheider nach unten und wird dort aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers sogleich mitgenommen und dem Kreislauf wieder zugeführt. Durch die Erhöhung der Belebtschlammkonzentration im Belebungsbecken kann das Belebungsbeckenvolumen reduziert werden, und durch die Reduzierung der Belebtschlammkonzentration im Ablauf des Belebungsbeckens und damit auch im Zulauf zum Nachklärbecken dessen Volumen und Oberfläche verringert werden. Daneben wird selbstverständlich auch die erforderliche Rücklaufschlammfracht reduziert. In besonderen Fällen, wenn zum Beispiel geringere Anforderungen an die Feststoffkonzentration des gereinigten Abwassers gestellt werden, kann sogar vollständig auf die Nachklärung verzichtet werden. [0008] According to this method the activated sludge is deposited prior to the transition to the secondary clarification, at least partially, it falls from the separator down and is entrained therein due to the high flow velocity of the waste water at once and returned to the cycle. By increasing the activated sludge concentration in the activated sludge tank, the activated sludge tank volume can be reduced, and by reducing the activated sludge concentration in the outlet of the activated sludge tank and thus also in the inlet to the secondary clarifier, its volume and surface can be reduced. In addition, the required return sludge load is of course also reduced. In special cases, if, for example, lower requirements are placed on the solids concentration of the treated wastewater, the final clarification can even be completely dispensed with.

[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren kann so ausgeführt werden, daß das Abwasser den Abscheider gegenüber der Vertikalen geneigt schräg aufwärts durchströmt.
[0010] Vorteilhafterweise wird dabei so verfahren, daß das Abwasser im Abscheider um mehr als 90° gegenüber der Strömungsrichtung des Abwassers im Belebungsbecken umgelenkt geführt wird. [0009] The inventive method can be carried out so that the waste water the separator to the vertical inclined obliquely flows upward.
[0010] Advantageously, this procedure so that the waste water in the separator is led deflected opposite the direction of flow of the waste water in the aeration tank by more than 90 °.

[0011] Zweckmäßigerweise wird erfindungsgemäß so vorgegangen, daß das Abwasser in dem Abscheider durch gegenüber der Vertikalen geneigte Lamellen oder Rohre geführt wird. [0011] Advantageously, according to the invention the procedure is such that the waste water is fed into the separator through to the vertical inclined lamellae or pipes.

[0012] Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Abwasser in mehreren separaten geschlossenen, von kanalförmigen Becken gebildeten Kreisläufen für Nitrifikation, Denitrifikation und/oder Dephosphatierung geführt wird. [0012] Finally, the invention provides that the waste water in a plurality of separate closed, formed by channel-shaped tank circuits for nitrification, denitrification and / or dephosphatation is performed.

[0013] Für die Durchführung dieses Verfahrens eignen sich auch Beckenausführungen, die in konzentrischen Ringen angeordnete kanalförmige Becken aufweisen, die dann über Abscheider der beschriebenen Weise miteinander kombiniert sind. [0013] For carrying out this method are also suitable Beck embodiments having arranged in concentric rings channel-shaped basins, which are then combined with each other via the separator in the manner described.

[0014] Im folgenden werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen: [0014] In the following embodiments are of the inventive method with reference to drawings exemplified. Show it:

[0015] Fig. 1 eine Draufsicht auf ein als Endloskanal ausgebildetes Belebungsbecken zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, [0015] FIG. 1 is a plan view of a formed as a continuous channel aeration tank for implementing the process according to the invention,

[0016] Fig. 2 eine Draufsicht auf ein als Carrousel ausgebildetes Belebungsbecken zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, [0016] FIG. 2 is a plan view of a formed as a Carrousel aeration tank for implementing the process according to the invention,

[0017] Fig. 3 eine Draufsicht auf eine mehrere konzentrische, ringförmige Becken aufweisende Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
[0018] Fig. 4 einen Teilschnitt durch den mit einem Abscheider versehenen Abschnitt eines Belebungsbeckens, wobei die Strömung im Abscheider schräg aufwärts in Richtung der Kanalströmung verläuft, [0017] FIG. 3 is a plan view of a plurality of concentric annular pool containing plant for carrying out the method according to the invention,
[0018] Fig. 4 extends upwardly a partial section through the separator is provided with a portion of the activated sludge tank, wherein the flow in the separator obliquely in the direction of the flow channel,

[0019] Fig. 5 einen Teilschnitt durch den mit einem Abscheider versehenen Abschnitt eines Belebungsbeckens, wobei die Strömung im Abscheider schräg aufwärts entgegen der Kanalströmung verläuft, und [0019] Fig. 5 extends upwards a partial section through the separator is provided with a portion of the activated sludge tank, wherein the flow in the separator obliquely counter to the flow channel, and

[0020] Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 3. [0021] Das Belebungsbecken 1 gemäß Fig. 1 weist eine mittige Trennwand 2 auf, um die herum ein Kanal gebildet ist, in dem Abwasser in Richtung der Pfeile 3 im geschlossenen Kreislauf geführt wird. Der Zulauf des Abwassers und gegebenenfalls die Rückschlammeinführung erfolgen gemäß Pfeil 4. [0022] In dem kanalförmigen Belebungsbecken 1 ist ein [0020] FIG. 6 is a section along the line AA in Fig. 3. [0021] The aeration tank 1 of FIG. 1 has a central dividing wall 2, around which a channel is formed in the waste water in the direction of arrows 3 is performed in a closed circuit. The inlet of the wastewater and, if necessary, the return sludge introduction take place according to arrow 4. [0022] In the channel-shaped activation tank 1 there is a

Abscheider 5 vorgesehen, an den sich ein Ablauf 6 zur Nachklärung anschließt. Anordnung und Aufbau des Abscheiders werden später beschrieben werden.
[0023] In das Abwasser greift eine an sich bekannte walzenförmige Fördereinrichtung ein, die durch ihre Drehachse 7 schematisch angedeutet ist. Die Fördereinrichtung dient dazu, dem Abwasser eine Geschwindigkeit zwischen 0,10 und 0,50 m/s zu geben.Separator 5 is provided, which is followed by a process 6 for final clarification. The arrangement and construction of the separator will be described later.
[0023] In the waste water a known roll-shaped conveying means intervenes, which is indicated schematically by its axis of rotation. 7 The conveyor is used to give the wastewater a speed between 0.10 and 0.50 m / s.

[0024] Bei der Ausführungsform eines Belebungsbeckens gemäß Fig. 2 wird das Abwasser in einem Belebungsbecken 10 geführt, das insgesamt vier parallel zueinander verlaufende Abschnitte aufweist, wobei die jeweils unmittelbar benachbarten Abschnitte entgegengerichtete Strömung haben und bogenförmig miteinander verbunden sind. Dabei ist ein Zulauf gemäß Pfeil 11 für Zulauf und Rücklaufschlamm vorgesehen. Darüber hinaus sind in den bogenförmigen Übergangsbereichen zwischen benachbarten, entgegengesetzt durchströmten Abschnitten Kreiselbelüfter 12 angeordnet, die dem Abwasser im Belebungsbecken gleichzeitig die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit geben. [0024] In the embodiment of an aeration tank of FIG. 2 is performed the waste water in an activated sludge tank 10, which overall has four mutually parallel sections, each having the immediately adjacent portions of oppositely directed flow and are arcuately connected together. An inlet according to arrow 11 is provided for inlet and return sludge. In addition, centrifugal aerators 12 are arranged in the arched transition areas between adjacent, oppositely flowed-through sections, which give the wastewater in the activated sludge tank the desired flow rate at the same time.

[0025] Auch in dem Belebungsbecken 10 befindet sich ein Abscheider 13 mit anschließendem Ablauf 14 zur Nachklärung. [0025] Also, in the aeration tank 10, a separator 13 is followed by the end 14 to the secondary clarifier.

[0026] Gemäß den Fig. 3 und 6 sind drei Becken 20, 21, 22 konzentrisch zueinander angeordnet, wobei das radial außere 20 zum Beispiel der Nitrifikation, das radial nach innen folgende 21 der Denitrifikation und das am weitesten innen liegende 22 der Dephosphatierung dient. Den Becken wird über einen Zulauf 23 Abwasser zugeführt. Über Propellerrührwerke 24, 25, 26, von denen im Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung drei hintereinander angeordnet sind, wird die Abwasser auf die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit gebracht. Es gelangt dann schließlich in den Bereich eines Abscheiders 27, aus dem es einem Nachklärungsbecken oder einem anderen der konzentrisch angeordneten Becken zugeleitet werden kann. [0026] Referring to FIGS. 3 and 6 are three tanks 20, 21, arranged concentrically to each other 22, wherein the radially exterior 20, for example of the nitrification, the radially following inwardly 21 of the denitrification and the innermost 22 of dephosphatation serves . Wastewater is fed to the basin via an inlet 23. The wastewater is brought to the desired flow speed via propeller agitators 24, 25, 26, three of which are arranged one behind the other in the embodiment in the circumferential direction. It then finally reaches the area of a separator 27, from which it can be fed to a secondary clarification tank or to another of the concentrically arranged tanks.

[0027] Die in allen zuvor erwähnten Beckenausführungen verwendeten Abscheider sollen anhand der Fig. 4 und 5 näher beschrieben werden. [0027] The separator used in all of the aforementioned embodiments are to Beck with reference to FIGS. 4 and 5 will be described in more detail.

[0028] Die Abscheider sind jeweils flach und paketartig ausgebildet, wobei die Abscheiderelemente von einem kastenförmigen Rahmen gehalten sind. Die Abscheider sind eingetaucht im oberen Bereich des Kanals angeordnet. Sie sind an ihren Rändern mit Strömungsbarrieren 30 versehen, die sicherstellen, dass das Abwasser nur von unten nach oben durch die Abscheider hindurch und damit über diese gelangen kann. [0028] The separators are each formed flat and packet-like manner, wherein the separator elements are supported by a box-shaped frame. The separators are immersed in the upper area of the channel. They are provided with flow barriers 30 at their edges, which ensure that the wastewater can only pass through the separators and thus over them from bottom to top.

[0029] Das Abwasser wird in den Abscheidern stets im wesentlichen aufwärts geführt, wobei diese Strömung beim Abscheider gemäß Fig. 4 in Richtung der Kanalströmung geneigt verläuft, also bezogen auf die Kanalströmung, schräg aufwärts nach vorn [0029] The waste water is always conducted in the separators substantially upwardly, said flow is inclined in the direction of the channel flow in the separator in accordance with Fig. 4, ie relative to the channel flow, obliquely upward to the front

[0030] Bei dem Abscheider gemäß Fig. 5 ist demgegenüber vorgesehen, das Abwasser - bezogen auf die Richtung der Kanalströmung - schräg aufwärts nach hinten zu führen. Dabei wird eine stärkere Umlenkung des Abwassers beim Eintritt in den Abscheider erzielt, welche das Abscheiden von Belebtschlamm besonders effektiv macht.
[0031] In jedem Fall wird der Belebtschlamm zu einem großen Teil von dem Abscheider zurückgehalten und dann nach unten absinken. Dabei wird der Belebtschlamm von der Kanalströmung aufgrund ihrer hohen Strömungsgeschwindigkeit mitgenommen und somit im Belebungsbekken gleichmäßig verteilt und gehalten. . [0030] In the separator in accordance with Figure 5 is provided in contrast, the waste water - based on the direction of the flow channel - obliquely upward to cause the rear. A stronger deflection of the wastewater when entering the separator is achieved, which makes the separation of activated sludge particularly effective.
[0031] In any case the activated sludge is retained to a large extent from the separator, and then fall down. The activated sludge is carried along by the canal flow due to its high flow speed and is thus evenly distributed and held in the activation tank.

Claims

65 patent claims see treatment of wastewater using activated sludge in an activated sludge tank with an integrated sludge separator, whereby the biologically treated water in the activated sludge tank is diverted to secondary clarification after passing through the separator or is directly introduced into a next treatment stage or discharged without secondary clarification, characterized in that the Wastewater is driven in at least one circuit formed by a channel-shaped aeration tank with a flow speed of 0.10 to 0.50 m / s, so that the wastewater is essentially upward through a horizontally and at least 0.2 m submerged packet-like flat known separator is performed, which has at its edges protruding flow barriers above the level of the wastewater in the aeration tank. 2. The method according to claim 1, characterized in that the waste water flows through the separator inclined relative to the vertical upwards. 3. The method according to claim 2, characterized in that the wastewater in the separator is deflected by more than 90 ° relative to the direction of flow of the wastewater in the activation tank. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the waste water is passed in the separator through fins or pipes inclined with respect to the vertical. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the wastewater in the aeration tank is moved predominantly horizontally by means of propellers, centrifugal aerators, centrifugal or roller-shaped conveying devices. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the wastewater is conducted in several separate closed, channel-shaped basins formed circuits for nitrification, dentrification and / or dephosphating. For this purpose 2 page (s) of drawings

1. Process for biological and biological-chemical

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