DE2045377A1

DE2045377A1 - Waste water filter

Info

Publication number: DE2045377A1
Application number: DE19702045377
Authority: DE
Inventors: der Anmelder R ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-09-12
Filing date: 1970-09-14
Publication date: 1971-05-06
Also published as: FR2105006B1; FR2105006A1; GB1333585A; CA953039A

Description

"Abwasserfilter" Priorität: 12. September 1969, V'.St.A."Waste water filter" Priority: September 12, 1969, V'.St.A.

Anmelde-Nr. : 857 468 Die Erfindung bezieht sich auf mit Belüftung arbeitende biologische Filter für die Klärung städtischer und industrieller Ab7 wässer.Registration no. : 857 468 The invention relates to ventilation working biological filters for the clarification of urban and industrial waste7 water.

Bisher wurde eine aerobe, d.h. mit Sauerstoff arbeitende biologische Klärung von Abwässern generell mittels-folgender drei Verfahren durchgeführt: 1. mit einer Schlammbelebung bzw. -aktivierung, 2. mittels Rieselfiltern, und 3. mittels Wsserung bzw. Berieselung (Rieselfelder). So far, an aerobic, i.e. biological one that works with oxygen has been used Treatment of wastewater is generally carried out using the following three processes: 1. with sludge revitalization or activation, 2. using trickle filters, and 3. using Watering or sprinkling (sewage fields).

Ausserdem wurden früher auch versenkte Filter mit oder ohne Belüftung ver#qendet; das wurde jedoch.inzwischen aufgrund von Betriebsschwierigkeiten und wegen eines nur geringen Nutzeffekts der Behandlung aufgegeben. Die zwei z. Zt. gebräuchlichen Verfahren beruhen auf der Schlammbelebung oder verwenden Rieselfiltersysteme.In the past, there were also sunken filters with or without ventilation used; however, that has since been due to operational difficulties and because of one Abandoned little benefit of the treatment. The two z. Currently in use Processes are based on sludge activation or use trickle filter systems.

Diese Systeme sind zwar wirtschaftlich und wirksam; im Fall der Schlammbelebung erfordern sie jedoch große Luftmengen sowie #lange Verweilzeiten zwischen vier und zehn Stunden und eine anschließende Anwendung zusätzlicher Klärapparate. Bei den Rieselfiltern werden ausgedehnte Betonkonstruktionen benötigt, ferner treten Betriebsprobleme bei kalten Temperaturbedingungen auf und schließlich sind'wiederum sekundäre Klärapparate erforderlich. While these systems are economical and effective; in the case of sludge revitalization however, they require large amounts of air and long dwell times between four and ten hours and a subsequent use of additional clarifiers. Both Extensive concrete structures are required for trickle filters, and operational problems arise in cold temperature conditions on and finally are secondary clarifiers necessary.

Nach der..Erfindung entfalleri die genannten Na.chteile; stattdessen kann der aerobe B aerobe Behand@ungsproz Behand@ungsproz eß in einer ##b#d'e fltii ch kurzen Zeitspanne und mit minimalen Druckluftmengen durchgeführt werden, und es werden keine Zusatz-Kiärapparate mehr benötigt. According to the invention, the mentioned night parts are eliminated; instead of this can the aerobic B aerobic treatment process treatment process in a ## b # d'e fltii ch short period of time and with minimal amounts of compressed air, and no additional Kiär devices are required.

Der Kern der Erfindung besteht darin, daß man einen ausserordentlich großen.Oberflächenbereich für die Entwicklung biologischer Medien auf der großen Anzahl der in einem Filterbett vorhandenen Teilchen schafft. Dieses Filterbett bzw. diese Filterschicht wird während einer ersten Zeitphase eines normalen Arbeitsvorgangs mit Luft belüftet, und dabei läßt man die Abwässer entweder von oben nach unten oder von unten nach oben quer durchwdie Schicht strömen. Die Filterschicht besteht dabei aus Sand, Kies oder anderen Stoffen verschiedener Größe und kann verschiedene Stoffe verschiedenen spezifischen Gewichts und verschiedener Größe enthalten. Während des genannten Arbeitsvorgangs wird die Schicht mit solchen Mengen unter Druck oder durch Vakuum-Saugwirkung hindurchgeleiteter Luft beschickt, daß die Umwandlung organischen Materials der Abwässer in anorganische Salze möglich ist, während sich die Abwässer von unten nach oben oder umgekehrt durch die Schicht bewegen. Die Konstruktion für die Verteiler- und Sammelsysteme sowohl für die Abwässer als auch für die Luft entspricht bekannten Grundsätzen und Verfahrensweisen, die bei Filstern zur Reinigung von Abwässern angewandt werden. Hierzu gehören Filter mit einem mit Siebeinsätzen ausgestatteten Zwischenboden, sowie mit unterirdischen Abzügskanälen versehene Filter. Die Filterabmessungen#, die Luftmenge, die Schichtdicke und die Teilunji;, und andere Konstruktionsdetails hängen von .4r..#t der Abwässer und dem erforderlichen Grad der Reinigung ab. Die Kon-J taktzeit von Abwässern und Schicht für eine vollständige Reini-. . . ~ . . . . . . . The essence of the invention is that one is extraordinary large. surface area for the development of biological media on the large Creates the number of particles present in a filter bed. This filter bed or this filter layer is used during a first phase of a normal working process aerated with air, and the waste water is left either from top to bottom or flow across the layer from bottom to top. The filter layer consists made of sand, gravel or other fabrics of different sizes and can be different fabrics of different specific gravity and different size contain. During the said operation, the shift is made with such amounts air passed through under pressure or by vacuum suction is charged that the conversion of organic material from the wastewater into inorganic salts is possible is, while the sewage flows from bottom to top or vice versa through the layer move. The construction for the distribution and collection systems as well as for the waste water as well as for the air corresponds to known principles and procedures that can be used in filter windows for the purification of waste water. This includes filters with an intermediate floor equipped with sieve inserts, as well as with underground Filters provided with drainage channels. The filter dimensions #, the amount of air, the layer thickness and the Teilunji ;, and other construction details depend on .4r .. # t of the sewage and the level of cleaning required. The contact time of wastewater and Layer for a complete clean. . . ~. . . . . . .

gung ist grundsätzlich sehr kurz, und die erforderliche Luftmenge ist sehr gering. Nach einer bestimmten Zeitspanne, während der das Wachstum biologischer Bakterien in den Filterstoffen zuge nommen hat, wird jeder- Filter stillgelegt und gleichzeitig von unten nach obenvmittels Luft und Wasser, oder lediglich durch einen Wasserstrom,. gewaschen bzw. gespült. Das hierfür verwendete Spülwasser kann aus gereinigtem Abwasser oder von aussen zugeführte Wasser bestehen. Das durch den Filter gelangte Spülwasser wird dann wieder dem einlaufenden Wasser des eigentlichen Klärapparates zugesetzt und so wieder dem Umlauf zugeführt. Für ein solches Waschen durch Rückströmen werden nicht mehr als 20 Minuten benötigt, und danach wird der Filter wieder in Betrieb genommen.supply is basically very short, and the required amount of air is very low. After a period of time during which the growth is biological Bacteria in the filter material has increased, every filter is shut down and simultaneously from bottom to top by means of air and water, or just one Water flow ,. washed or rinsed. The rinse water used for this can be from treated wastewater or externally supplied water. That through the filter Rinsing water that has gotten into it is then returned to the incoming water of the actual clarifier added and thus fed back into circulation. For such backflow washing will not be more than 20 minutes needed, and after that the filter put back into operation.

Die Betriebsdauer zwischen zwei solchen Spülvorgängen hängt von den Abmessungen und der Dicke des Schichtmediums sowie von dem gewtinschten Reini-gungsgrad des jeweiligen Abwassers ab.The operating time between two such flushing processes depends on the Dimensions and thickness of the layer medium as well as the desired degree of cleaning of the respective wastewater.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demnach allgemein darin, in kurzer Zeit für eine vollständige biologische Reinigung von Abwässern ohne zusätzliche Klärapparate sorgen und dabei eine große Anzahl von Betonkonstruktionen überflüssig machen zu können und so wesentliche wirtschaftliche Vorteile zu erzielen. The object on which the invention is based therefore exists in general in it, in a short time for a complete biological purification of wastewater without additional clarifiers and thereby a large number of concrete structures to be able to make it superfluous and thus to achieve significant economic advantages.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgesehen, daß snvxeder Druckluft durch versenkte biologische Filter geblasen oder Luft durch nicht versenkte Filter mittels eines Unterdrucks hindurchgesaugt wird.To solve this problem it is provided that snvxeder compressed air blown through submerged biological filters or air through non-submerged filters is sucked through by means of a negative pressure.

Die Filter können dabei aus offenen oder alternativ geschlossenen Beton- oder Metallzellen bestehen, die unter Einwirkung von Schwerkraft, Druck öder Våkuum bzw. Ünterdru#ck arbeiten#uhcf mit Stoffen wie Sand, Kies, Anthrazit oder einem anderen geeigneten, in Einfach- oder Mehrfachschichten angeordneten Material bestehen, durch in Strömungsrichtung welche die ungeklärten Abwässer/von unten nach oben oder von oben nach unten und dabei mit dem Belüftungsstrom oder gegenläufig zu diesem strömen können.The filters can be open or alternatively closed Concrete or metal cells are made, which under the action of gravity, pressure or Vacuum or overpressure work with materials such as sand, gravel, anthracite or another suitable material arranged in single or multiple layers exist, through in the direction of flow which the untreated wastewater / from below to above or from top to bottom and with the ventilation flow or in the opposite direction can flow to this.

Belüftete biologische Filter, in denen die Abwässer nach unten strömen, können ebenfalls ein in zwei Schichten angeordnetes Filtermedium aufweisen und dabei so ausgebildet sein, daß ungeachtet des unterirdischen Abzugkanalsystems die untere Schicht eine feine Sandschicht ist, über welcher eine zweite, die eigentliche biologische Schicht darstellende Schicht angeordnet ist, die eine größere Teilchengröße und ein geringeres spezifisches Gewicht aufweist. In dieser Anordnung werden beide Schichten während der ganzen Behandlungszeit mit Druckluft belüftet. Hierbei ist das biologische Reduktionsverfahren dergestalt, daß in der oberen Schicht die hauptsächliche Umwandlung suspendierter Feststoffe und Kolloidteilchen in anorganische Stoffe vor sich geht, und in der unteren Schicht (mit geringerer Teilchengröße) die der aufgelösten Feststoffe. Wenn die biologische Fauna bis zu einem bestimmten Grad angewachsen ist, werden beide Schichtmedien gleichzeitig durch Rückstrom von Wasser und Luft gespült. Ventilated biological filters in which the wastewater flows downwards, can also have a filter medium arranged in two layers and thereby be designed so that regardless of the underground drainage system, the lower Layer is a fine layer of sand, over which a second, the actual biological one Layer representing layer is arranged, the a larger particle size and has a lower specific gravity. In this arrangement both Layers ventilated with compressed air during the entire treatment period. Here is the biological reduction process such that in the upper layer the main Conversion of suspended solids and colloidal particles into inorganic substances goes, and in the lower layer (with smaller particle size) that of the dissolved Solids. When the biological fauna has increased to a certain extent is, both layer media are simultaneously due to the backflow of water and air flushed.

Alternativ können in derartigen.Filtern wiederum zwei Filterschichten analog angeordnet sein, wobei jedoch nur die obere -Filterschicht kontinuierlich belüftet wird. Diese Anordnung erlaubt eine biologische Reinigung auf der oberen (belüfteten) Schicht, gefolgt von einer Primärfilterung auf der unteren Schicht (Filter). Alternatively, two filter layers can again be used in such filters be arranged analogously, but only the upper filter layer is continuous is ventilated. This arrangement allows biological cleaning on the top (ventilated) layer, followed by primary filtration on the lower layer (Filter).

Dadurch wird ein sehr hoher Klärungsgrad in einer Einheit erzielt und ein zusätzlicher Klärapparat vollkommen entbehrlich. Auch in diesem Falle wird der Filter stillgelegt, wenn die biologische Fauna in beiden Schichtstoffen anwächst, und, wie vorstehend beschrieben, durch Rückstrom von Wasser und Luft gewaschen; es kann #jedoch auch der untere Schichtstoff nur mit Wasser und der obere Schichtstoff mit Wasser und Luft im Rückstrom gewaschen werden.This achieves a very high degree of clarification in one unit and an additional clarifier is completely unnecessary. In this case too the filter is shut down when the biological fauna increases in both laminates, and washed as described above by refluxing water and air; it can #but the lower laminate only with water and the upper laminate be washed with water and air in the backflow.

Eine weitere Alternative zu den vorstehend beschriebenen, mit zwei Schichtmedien versehenen Filtern besteht aus ähnlichen Einheiten, in welchen die zwei Filterschichten mittels eines zusätzlichen Bodens vollständig voneinander getrennt sind. Diese Anordnung gestattet die Belüftung beider Schichten oder auch nur der oberen Schicht, während die untere Schicht eine Hauptfilterschicht bleibt. Das Waschen der Filterschichten durch Rückstrom entspricht dem vorstehend beschriebenen Vorgang, kann jedoch für beide Schichten unabhängig voneinander geschehen. Another alternative to those described above, with two Filters provided with layered media consist of similar units in which the two filter layers completely separated from each other by means of an additional base are. This arrangement allows ventilation of both layers or just the top layer, while the bottom layer is a main filter layer remain. The washing of the filter layers by backflow is the same as above described process, but can be done independently for both layers.

Der Gegenstand der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen während des normalen Arbeitsvorganges und während des Spülens durch Rückstrom dargestellt. Es-zeigen: Fig. 1 einen Längssc.rsitt durch den belüfteten biologischen Filter mit einem einzigen Schichtmedium, Fig. 2 einen Längsschnitt nach Fig. 1 mit zwei Filterschichten, ten, Fig. 3 einen Schnitt nach Fig. 2, jedoch mit einer getrennten Lufteinlassöffnug für die kontinuierliche Belüftung der oberen Schicht, und Fig. 4 einen Schnitt nach Fig. 3, wobei jedoch die beiden Schichten voneinander getrennt sind. The object of the invention is in the accompanying drawings during the normal working process and represented by backflow during flushing. It shows: FIG. 1 a longitudinal passage through the ventilated biological filter a single layer medium, FIG. 2 shows a longitudinal section according to FIG. 1 with two filter layers, th, FIG. 3 shows a section according to FIG. 2, but with a separate air inlet opening for the continuous ventilation of the upper layer, and FIG. 4 shows a section according to 3, but with the two layers separated from one another.

. ,7 -Gemäß Fig. 1 ist der offene Betontank 1 mit einer Einströmdüse 2.und einer Austrittsdüse 3 versehen. In dem Tank ist ein Filterboden 4 so angeordnet, daß er die Filtermedien 5 trägt. . , 7 - According to Fig. 1 is the open concrete tank 1 with an inlet nozzle 2. and an outlet nozzle 3. A filter base 4 is arranged in the tank in such a way that that he carries the filter media 5.

Alternativ kann diese Anordnung auch mit einem unterirdischen oder die FiLterschicht unterziehenden nbzuekanalsysten versehen sein. die Filterschicht unterziehenden Abzugkanalsystem versehen sein. Alternatively, this arrangement can also be made with an underground or the nbzuekanalsysten submitting the filter layer must be provided. the filter layer be provided under the flue duct system.

Die Verteilung des eintretenden Stromes erfolgt durch Rinnen oder andere herkömmliche, üblicherweise bei Filteranlagen verwendete Mittel. Die für die Belüftung der Filterschicht benötigte Luft wird durch die Düse 6 zugeführt. Wenn die Einheit durch Rückstrom gewaschen wird, wird der erforderliche Luftstrom ebenfalls durch die Düse 6 zugeführt, während das Rückatromwasser durch die Düse 3#zugeführt wird. Das Rückstromwasser tritt durch die Rinne 7 und die Einströmdüse 2 aus. The incoming stream is distributed through channels or other conventional means commonly used in filter systems. The one for ventilation The air required for the filter layer is supplied through the nozzle 6. When the unity is washed by backflow, the required airflow is also through the nozzle 6 is supplied while the return water is supplied through the nozzle 3 #. The backflow water exits through the channel 7 and the inlet nozzle 2.

Die vorstehend beschriebene Einheit kann auch in einem Stahltank aufgebaut sein, der mit-Druck oder Schwerkraft arbeitet oder sogar als eine geschlossene Vakuumeinheit angeordnet ist. The unit described above can also be stored in a steel tank be constructed that works with pressure or gravity or even as a closed one Vacuum unit is arranged.

Fig. 2 entspricht Fig. 1, zeigt jedoch ein zweischichtiges Filter, wobei die Schicht 5 als biologische Kontaktschicht und die Schicht 8 als biologischer Polierfilter wirken. Fig. 2 corresponds to Fig. 1, but shows a two-layer filter, wherein the layer 5 as a biological contact layer and the layer 8 as biological Polishing filters work.

Fig. 3 entspricht Fig. 2, 2, wobei"je'döch'-nür die biologische' v, . .. .. . . . . . . . . . . Fig. 3 corresponds to Fig. 2, 2, where "each 'but only the biological' v,. .. ... . . . . . . . . .

Kontaktachicht von einem gesonderten Luftzufuhr-Kopfstück 9 belüftet wird, Fig. 4 entspricht den Fig. 2 und 3, zeigt jedoch einen Filter mit zwei getrennten Schichten. Dieser Filter weist zwei Böden 4 und eine zusätzliche Lufteinlassöffnung 9 auf. Die erste Schicht' 5 wirkt als biologisches KontaI#medium, während die zweite Schicht 8 als biologischer Polierfilter wirkt. Die beiden Filterschichten können entweder gesondert' oder simultan durch Rückstrom gewaschen werden. Contact layer ventilated from a separate air supply head piece 9 4 corresponds to FIGS. 2 and 3, but shows a filter with two separate ones Layers. This filter has two floors 4 and an additional air inlet opening 9 on. The first layer 5 acts as a biological contact medium, while the second Layer 8 acts as a biological polishing filter. The two filter layers can washed either separately or simultaneously by backflow.

Nach der Erfindung lassen sich offene sowie geschlossene Beton- oder Stahltanks sowie belüftete biologische Medien sowie Filterstoffe in beliebiger Folge kombinieren, ohne daß die Anzahl der Schichten begrenzt ist. According to the invention, open and closed concrete or Steel tanks and ventilated biological media and filter materials in any order combine without the number of layers being limited.

Patentansprüche:Patent claims:

Claims

Claims: Process for the treatment of household and industrial wastewater by means of a biologically ventilated filter, which means that In an alternating cycle, untreated wastewater due to gravity, pressure or the effect of negative pressure üS über- a single or multiple biological filter layers are performed and this in the whole course of this treatment phase by one by pressure or negative pressure through-directed ventilation flow are applied until a predetermined decrease the pressure level occurs, and that the filter is then rinsed free again in the backflow will.

2. Filter for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that beneath the ventilated biological layer only a second filter layer is provided, which can also be flushed free by backflow when the pressure level drops is. . . . ~