DE19938016A1

DE19938016A1 - Method and device for biological wastewater treatment

Info

Publication number: DE19938016A1
Application number: DE1999138016
Authority: DE
Inventors: Holger Haselbusch; Berthold Mueller
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2001-02-22
Also published as: EP1226096A1; WO2001012563A1

Abstract

The invention relates to a method for biologically purifying waste water during which the waste water to be purified is fed to an aeration tank in which water-quality constituents of a biomass, especially bacteria, are made to respire in the sludge-waste water mixture without the presence of air or oxygen. Afterwards, the waste water mixture and excess sludge are fed to a nitrification tank (4) and are subsequently fed to a settling tank (8). In the settling tank, the biomass is separated from the water by sedimentation and is returned to the denitrification tank. The inventive method is characterized in that the proportion of the biomass in the denitrification tank is increased by diagonally arranged lamellae (5, 6), which are placed in the denitrification tank (2) before draining the nitrification tank (4), and in that a dry substance content ranging from 4 to 12 g/l is set in the denitrification tank.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung, bei dem das zu reinigende Abwasser einem Belebungsbecken zugeführt wird, in welchem Belebungsbecken unter Luft- bzw. Sauerstoffausschluß Wasserinhaltsstoffe von einer Biomasse, insbesondere Bakterien, im Schlamm-Abwassergemisch veratmet werden und bei dem anschließend das Abwassergemisch und Überschußschlamm einem Nitrifikationsbecken zugeführt werden und anschließend einem Absetzbecken zugeführt werden, in welchem Absetzbecken die Biomasse vom Wasser durch Sedimentation getrennt wird und in das Denitrifikationsbecken zurückgeführt wird.The invention relates to a method and an apparatus for biological Wastewater treatment, in which the wastewater to be treated Aeration tank is supplied, in which aeration tank under air or Exclusion of oxygen Water constituents from a biomass, in particular Bacteria, in the sludge-wastewater mixture and in which then the wastewater mixture and excess sludge Nitrification tanks are fed and then a sedimentation tank in which sedimentation basin the biomass from the water is supplied Sedimentation is separated and returned to the denitrification basin.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur biologischen Abwasserreinigung sind oft nicht in der Lage, die erforderliche Entfernung des Stickstoffes im Denitrifikationsbecken sicher zu realisieren. Daher ist oftmals ein teurer Ausbau zur Schaffung von zusätzlichen Beckenvolumen für die Nitrifikations- und Denitrifikationsstufe notwendig. Darüber hinaus ist eine Vergrößerung der Beckenvolumina auch nicht immer möglich, denn beispielsweise kann durch örtliche Gegebenheiten eine vorhandene Kläranlage nicht erweitert werden.The known methods and devices for biological wastewater treatment are often unable to remove the required nitrogen in the To realize denitrification basins safely. Therefore, it is often an expensive expansion to create additional pool volumes for nitrification and Denitrification level necessary. In addition, there is an increase in Basin volumes are also not always possible, because, for example, through local conditions of an existing wastewater treatment plant cannot be expanded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem der Stickstoff sicher entfernt werden kann mit einem relativ geringen technischen Aufwand und damit zu relativ geringen Kosten. The invention has for its object the disadvantages of the prior art to overcome and to provide a method and an apparatus in which the Nitrogen can be safely removed with a relatively low level of technology Effort and therefore at a relatively low cost.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Anteil der Biomasse im Denitrifikationsbecken durch schräg verlaufend angeordnete Lamellen, die im Denitrifikationsbecken vor dem Ablauf zum Nitrifikationsbecken angeordnet sind, erhöht wird und daß im Denitrifikationsbecken ein Trockensubstanzgehalt von 4 bis 12 g/l eingestellt wird.The object underlying the invention is achieved by a method according to solved the preamble of claim 1, which is characterized in that the proportion of biomass in the denitrification basin is sloping arranged lamellae in the denitrification tank before the drain to Nitrification tanks are arranged, is increased and that in Denitrification basin a dry matter content of 4 to 12 g / l is set.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Teil des vorhandenen Beckenvolumens abgetrennt und mit Lamellenabscheidern versehen, um den Anteil der Biomasse in der Zone der Denitrifikation zu erhöhen, ohne die nachfolgenden Anlagenteile zu belasten. Dies entspricht in der Wirkung einer Vergrößerung des Beckenvolumens und damit einer Verbesserung der Denitrifikation, ohne die Becken selbst im Volumen zu erweitern. Daher dient der Gegenstand der Erfindung insbesondere auch dazu, bereits vorhandene Anlagen zur biologischen Abwasserreinigung, bei denen eine räumliche Ausdehnung aufgrund örtlicher Gegebenheiten nicht möglich ist, zu erweitern und deren Effizienz zu steigern.Through the method according to the invention, part of what is present Pool volume separated and provided with lamella separators to the Increase the proportion of biomass in the denitrification zone without the subsequent system parts. This corresponds in effect to one Enlargement of the pelvic volume and thus an improvement in the Denitrification without expanding the basin itself in volume. Hence the Subject of the invention in particular also to existing systems for biological wastewater treatment, where a spatial expansion due to local conditions is not possible to expand and their Increase efficiency.

Erfindungsgemäß wird der Anteil der Biomasse im Nitrifikationsbecken durch schräg ansteigend angeordnete Lamellen, die im Nitrifikationsbecken vor dem Ablauf zum Absetzbecken angeordnet sind, erhöht und im Nitrifikationsbecken wird ein Trockensubstanzgehalt von 4 bis 12 g/l eingestellt.According to the invention, the proportion of biomass in the nitrification basin is determined by slats arranged at an incline, in the nitrification tank in front of the Drainage to the sedimentation basin are arranged, increased and in the nitrification basin a dry matter content of 4 to 12 g / l is set.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß dem Denitrifikationsbecken Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Stickstoff, vorzugsweise reiner Sauerstoff oder reiner Stickstoff, im Bereich der Lamellen zugeführt wird. Mit dem Begriff "rein" ist hier eine technische Reinheit, daß bedeutet eine Reinheit von 70 bis 99 Vol.-% gemeint.It is provided according to the invention that oxygen, oxygen-enriched air or nitrogen, preferably pure oxygen or pure nitrogen, is supplied in the area of the fins. With the term "Pure" here is a technical purity, that means a purity of 70 to 99 Vol .-% meant.

Nach der Erfindung wird ein Teilstrom der im Absetzbecken abgetrennten Biomasse in das Nitrifikationsbecken zurückgeführt. According to the invention, a partial flow of those separated in the sedimentation basin Biomass returned to the nitrification basin.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß Lamellen vor dem Ablauf vom Denitrifikationsbecken zum Nitrifikationsbecken angeordnet sind, und daß die Lamellen in Richtung des Ablaufs zum Nitrifikationsbecken schräg ansteigen.The object underlying the invention is further achieved by a device solved according to the preamble of claim 6, which characterized is that lamellae run from the denitrification tank to the Nitrification tanks are arranged, and that the fins in the direction of Rise diagonally to the nitrification basin.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß so eine Effizienzsteigerung mit technisch relativ einfachen Mitteln und zu relativ geringen Kosten möglich ist. Zudem ist eine Volumenvergrößerung des Beckens nicht erforderlich.The device according to the invention has the advantage that such a Increased efficiency with technically relatively simple means and at a relatively low level Cost is possible. In addition, an increase in volume of the pelvis is not required.

Nach der Erfindung sind Lamellen vor dem Ablauf des Nitrifikationsbeckens zum Absetzbecken angeordnet und die Lamellen steigen schräg in Richtung des Ablaufs zum Absetzbeckens an.According to the invention, fins are before the drain of the nitrification basin Sedimentation basin arranged and the slats rise obliquely in the direction of Of the settling basin.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Lamellen auf der gesamten Breite in dem Denitrifikationsbecken angeordnet sind und als Trennwand zu dem anschließenden Becken dienen, um das Volumen der Becken einzustellen.According to the invention it is provided that the slats in the entire width the denitrification basin are arranged and as a partition to the Subsequent pools serve to adjust the volume of the pools.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wird vorzugsweise verwendet für die biologische Abwasserreinigung von Abwässern aus der Industrie oder Kommune.The method and the device according to the invention are preferred used for the biological wastewater treatment of wastewater from the Industry or community.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren werden nun anhand von Abbildungen (Fig. 1 bis Fig. 3) beispielhaft näher erläutert.The inventive apparatus and the method will now reference to figures (Fig. 1 to Fig. 3) explained in greater detail.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Lamellen im Denitrifikationsbecken. Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention with lamellae in the denitrification tank.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Lamellen im Denitrifikationsbecken und im Nitrifikationsbecken. Fig. 2 shows an embodiment of the device according to the invention with lamellae in the denitrification basin and in the nitrification basin.

Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Lamellen im Denitrifikationsbecken und im Nitrifikationsbecken mit zusätzlicher Rückführung der im Absetzbecken abgetrennen Biomasse in das Nitrifikationsbecken. Fig. 3 shows an embodiment of the device according to the invention with fins in the denitrification tank and the nitrification tank with additional feedback of the abgetrennen in the sedimentation tank biomass in the nitrification tank.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird das Schlamm - Abwassergemisch aus dem Belebungsbecken über einen Zulauf 1 dem Denitrifikationsbecken 2 zugeführt. Vor dem Ablauf 3 des Denitrifikationsbeckens 2 in das Nitrifikationsbecken 4 ist ein Lamellenabscheider 5 angeordnet. Der Lamellenabscheider 5 weist schräg ansteigend verlaufende Lamellenpakete 6 auf und ist vorzugsweise am Strömungswegende des Denitrifikationsbeckens über dessen gesamte Breite und Höhe vor dem Ablauf 3 angeordnet. Vorteilhaft können ein oder mehrere perforierte Schläuche unmittelbar vor oder am Lamellenabscheider 5 zur Belüftung des Schlamm - Abwassergemisches angeordnet sein (in Fig. 1 nicht dargestellt). Um die Biomasse bzw. den Bakterienanteil zu erhöhen und im Belebungsbecken einen bestimmten Trockensubstanzgehalt zwischen 4 bis 12 g/l gezielt einzustellen, wird eine entsprechende Sauerstoffmenge durch diese perforierten Schläuche dem Schlamm - Abwassergemisch zugeführt. Aus dem Nitrifikationsbecken 4 gelangt das Gemisch durch den Überlauf 7 in das Absetzbecken 8. Das gereinigte Abwasser verläßt das Absetzbecken 8 über den Ablauf 9 und die Biomasse wird durch eine Leitung 10 in den Zulauf 1 zurückgeführt. Durch eine Leitung 11 wird Schlamm aus dem Nitrifikationsbecken 4 in das Denitrifikationsbecken 2 intern zurückgeführt.In the device shown in FIG. 1, the sludge / wastewater mixture from the activation tank is fed to the denitrification tank 2 via an inlet 1 . A lamella separator 5 is arranged in front of the outlet 3 of the denitrification tank 2 into the nitrification tank 4 . The lamella separator 5 has lamella packs 6 which run at an incline and is preferably arranged at the end of the flow path of the denitrification tank over its entire width and height before the outlet 3 . One or more perforated hoses can advantageously be arranged directly in front of or on the lamella separator 5 for aeration of the sludge / waste water mixture (not shown in FIG. 1). In order to increase the biomass or the bacterial content and to set a specific dry matter content between 4 to 12 g / l in the aeration tank, a corresponding amount of oxygen is fed through the perforated hoses to the sludge / wastewater mixture. The mixture passes from the nitrification basin 4 through the overflow 7 into the settling basin 8 . The cleaned wastewater leaves the settling tank 8 via the outlet 9 and the biomass is returned to the inlet 1 through a line 10 . Sludge is returned internally from the nitrification basin 4 into the denitrification basin 2 through a line 11 .

Die in der Fig. 2 dargestellte Vorrichtung entspricht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, wobei zusätzlich ein zweiter Lamellenabscheider 12 mit schräg angeordneten Lamellenpaketen 16 im Nitrifikationsbecken 4 angeordnet ist.The device shown in FIG. 2 corresponds to the device shown in FIG. 1, a second lamella separator 12 with obliquely arranged lamella packs 16 being additionally arranged in the nitrification tank 4 .

Die in der Fig. 3 dargestellte Vorrichtung zeigt eine gegenüber der Vorrichtung nach Fig. 2 erweiterte Ausführungsform mit einem zusätzlichen Rücklauf 14 des Schlammes aus dem Absetzbecken 8 in das Nitrifikationsbecken 4.The device shown in FIG. 3 shows an embodiment which is expanded compared to the device according to FIG. 2 with an additional return 14 of the sludge from the settling tank 8 into the nitrification tank 4 .

Claims

1. A method for biological wastewater purification, in which the wastewater to be cleaned is fed to a activated sludge tank, in which aeration tank with the exclusion of air or oxygen, water constituents from a biomass, in particular bacteria, are breathed in the sludge / waste water mixture and in which the waste water mixture and excess sludge are then combined Nitrification tanks are fed and then fed to a sedimentation tank, in which sedimentation tank the biomass is separated from the water by sedimentation and returned to the denitrification tank, characterized in that the proportion of the biomass in the denitrification tank is arranged by inclined slats, which in the denitrification tank before the discharge are arranged to the nitrification tank, is increased and that a dry substance content of 4 to 12 g / t is set in the denitrification tank.

2. The method according to claim 1, characterized, that the proportion of biomass in the nitrification basin due to sloping lamellae arranged in increasing order in the nitrification tank in front of the Drain to the settling tank are arranged, is increased and that in Nitrification tanks set a dry matter content of 4 to 12 g / l.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the denitrification tank oxygen, oxygen-enriched air or nitrogen is supplied in the area of the fins.

4. The method according to claim 3, characterized, that pure oxygen or pure nitrogen is supplied.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a partial flow of the sedimentation basin separated biomass is returned to the nitrification basin.

6. Device for biological wastewater treatment, which a Has aeration tank, in the absence of air or oxygen Water components from a biomass, especially bacteria, in the Mud-wastewater mixture are inhaled, which one of them adjoining nitrification basin to which the wastewater mixture and the excess sludge is fed from the activation tank, and which has an adjoining sedimentation basin in which the Biomass is separated from water by sedimentation, characterized, that slats before the drain from the denitrification tank Nitrification tanks are arranged, and that the fins in the direction of Rise diagonally to the nitrification basin.

7. The device according to claim 6, characterized, that slats before the nitrification tank runs to the sedimentation tank are arranged, and that the slats obliquely in the direction of the process for Sedimentation basin rise.

8. The device according to claim 6 or 7, characterized, that the fins across the entire width in the denitrification tank and / or nitrification basins are arranged and as a partition to the Subsequent pools serve to adjust the volume of the pools.

9. Use of a method according to one of claims 1 to 5 or one Device according to one of claims 6 to 8 for the biological Wastewater treatment of industrial or municipal wastewater.