DE2159366B2

DE2159366B2 - Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern mit aktiviertem Schlamm

Info

Publication number: DE2159366B2
Application number: DE2159366A
Authority: DE
Inventors: Jacques St. Germain En Laye Bernard (Frankreich)
Original assignee: Degremont SA
Current assignee: Suez International SAS
Priority date: 1970-12-02
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2159366C3; DE2159366A1; GB1362045A; BE775870A; FR2116662A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern mit aktiviertem Schlamm, bei dem eine Mischung aus aktiviertem Schlamm und zu reinigendem Abwasser zunächst in einem abgedeckten Becken einer Sauerstoffbehandlung mit reinem Sauerstoff oder mit einem zumindest 80% Sauerstoff enthaltenden Gasgemisch unterzogen und dann der aktivierte Schlamm in einem anschließenden Becken abgetrennt wird.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der Zeitschrift »Wastes Engineering«, Band 23, Mai 1952, Seite 258 und 259 beschrieben, wobei ein wenigstens 80% Sauerstoff enthaltendes Gas einem oben abgedeckten Belebungsbecken zugeführt wird. Die Schlammabtrennung erfolgt hierbei durch Sedimentation. Das bekannte Verfahren erfordert ein relativ großes Beckenvolumen.

Ferner ist aus der DE-PS 8 65 732 ein Verfahren zur Abscheidung von Feststoffteilchen aus einer Suspension in Wasser bekannt, bei dem unter Ausnutzung der Entspannungsflotation gearbeitet wird, um Wasser aufzubereiten. Bei diesem bekannten Verfahren besteht die Gefahr, daß, falls belebter Schlamm abgetrennt wird, dieser infolge Sauerstoffmangels inaktiviert und so der Wirkungsgrad herabgesetzt wird. Ähnliches gilt für das Verfahren gemäß der DE-OS 14 84 842.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit einem möglichst kleinen Beckenvolumen eine hohe Wirksamkeit der Reinigungsbehandlung unter möglichst weitgehender Ausnutzung des Sauerstoffs zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abtrennung des Schlammes in einem Flotationsbecken durchgeführt wird und daß die Flotation des Schlammes durch Entspannung eines Teiles des im Flotationsbecken geklärten, rückgeführten und mit unter Druck stehendem Zusatzgas gesättigten Wassers im Inneren der zu klärenden Suspension von aktiviertem Schlamm erfolgt, wobei das verbrauchte, jedoch noch an Sauerstoff reiche Gas, das zur Sauerstoffbehandlung des zu reinigenden Wassers gedient hat, als Zusatzgas verwendet wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß eine gute Ausnutzung des Sauerstoffs möglich und ein sehr hoher Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Schlamm gewährleistet ist, der ^Γ· in voller biologischer Aktivität umgewälzt wird und die Durchführung der Klärung in einem Flotationsbecken mit vergleichsweise kleinerem Volumen ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen

ίο und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung

!■> erfolgt die Sauerstoffbehandlung des zu reinigenden Wassers in einem geschlossenen Becken a, das gegenüber der Atmosphäre dicht abgetrennt ist. Das zu reinigende Wasser wird in das Becken a über eine Leitung b eingeführt. Das Becken a wird mit reinem Sauerstoff oder einem gasförmigen, wenigstens 80% Sauerstoff enthaltenden Gemisch über eine Leitung cm der Weise versorgt, daß sich oberhalb der zu reinigenden Flüssigkeit eine Gasschicht ausbildet, die im wesentlichen aus Sauerstoff besteht. Dieser Sauerstoff

.'■> wird mittels eines Überdruckerzeugers d durch eine perforierte Rampe e gedrückt, die in der Nähe des Bodens des Beckens a angeordnet ist, um eine Diffusion durch die Flüssigkeit des aktivierten Schlamms sicherzustellen.

in Die Flüssigkeil des mit Sauerstoff behandelten und zu klärenden aktivierten Schlammes wird über eine Leitung g einem Flotationsbecken h mit üblichem Aufbau an seiner Basis zugeführt. Das Volumen des Flotationsbeckens h ist gegenüber herkömmlichen

!"> Anordnungen verringert, und an der Oberseite des Flotationsbeckens h erkennt man eine umlaufende Abflußrinne r, in der das durch Flotation geklärte Wasser gesammelt wird. Von dieser Abflußrinne r führt eine Leitung / zu einem Druckkessel j, der außerdem

tu über eine Leitung η an den Kompressor m angeschlossen ist.

Die Leitung η dient dazu, das aus dem Becken a stammende, an Sauerstoff verarmte Gasgemisch, das aber immerhin noch 40 bis 50% Sauerstoff enthält, dem

■·■*' Druckkessel j als Zusatzgas zuzuführen. Diese Zuführung erfolgt über den Kompressor in mit einem entsprechenden Druck.

Von dem Druckkessel j wird derjenige Teil des im Flotationsbecken h bereits behandelten Wassers, der

^r>» über die Leitung /rückgeführt und mit dem zugeführten Sauerstoff beaufschlagt worden ist, über die Leitung k zum Flotationsbecken h zurückgeführt, wobei die Leitung Ic in die Leitung ^einmündet, die zum Einführen entflockten, zu klärenden Wassers in das Flotationsbek-

^r>r> ken h dient. Eine Zweigleitung ρ sorgt dafür, daß der nicht wieder umgewälzte Teil des geklärten Wassers, der gleich dem zu behandelnden Wasserdurchsatz ist, abgezogen wird.

Das neuartige Verfahren bietet den wesentlichen

w) Vorteil, daß die Sauerstoffbehandlungs- und Klärungsphasen gegenüber den Verfahren mit Schwerkraftklärung verkleinert werden können, wie das nachstehende Ausführungsbeispiel zeigt. Darüber hinaus ermöglicht es das Verfahren gemäß der beschriebenen Ausführungsform, den aus dem zur Sauersloffbehandlung dienenden Becken austretenden Sauerstoff für die Flotation wiederzuverwenden und damit den Grad der Ausnutzung des Sauerstoffs zu steigern.

Außerdem ist es möglich, einen sehr hohen Gehalt an gelöstem Sauerstoff in den notierenden Schlämmen und dem geklärten Wasser aufrechtzuerhalten, wobei das Flotationsbecken auf diese Weise zusätzlich zu seiner Aufgabe als Kläreinrichtung für den Abschluß der Reinigung sorgt und somit den flotiei enden, umgewälzten Schlamm in einem perfekten Sauerstoffbehandlungszustand und bei voller biologischer Aktivität hält. Damit ist es, wie bereits erwähnt, möglich, die Abmessungen der Sauerstoffbehandlungsbecken zu verringern.

Ausführungsbeispiel

Unter Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens war es unter bestimmten Bedingungen möglich, bei der Reinigung von städtischen Abwässern mit aktiviertem Schlamm mit einem Sauerstoffbehandlungsbecken mit einem Volumen von 1200 m³ und einem Flotationsbekken mit einer Oberfläche von 240 m² zu arbeiten, während bei einem herkömmlichen Sauersloffbehandlungsverfahren mit reinem Sauerstoff, an das sich eine Schwerkraftklärung anschließt, für gleiche Durchsätze und Wasserqualitäten ein Sauerstoffbehandlungsbecken mit einem Volumen von 3000 m' sowie ein Dekantierungsbecken erforderlich gewesen wäre, das eine Oberfläche von 800 m² besitzt. Die Abmessungen hängen einerseits von der Konzentration an Mikroorganismen im Belüftungsbecken, andererseits von der Trenngeschwindigkeit im Klärbecken sowie der Konzentration an trockenen Stoffen beim Durchsatz der Beaufschlagung des Beckens ab. Es zeigte sich, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren im Flotationsbekken eine Trenngeschwindigkeit von 100 mVm² und Tag bei einer Konzentration an T'ockenmaterialien zn

", erreichen war, die bei dem in das Becken eingeleiteten Versorgungsdurchsatz 10 g/l ausmachte, während es unter den gleichen Bedingungen beim herkömmlichen Verfahren erforderlich gewesen wäre, die Klärgeschwindigkeit auf 30 mVm² und Tag zu begrenzen, um

in die Oberfläche des Dekantierungsbeckens maximal zu beschränken, und zwar bei einer Konzentration an Trockenmaterialien des dem Dekantierungsbecken zugeführten Durchsatzes, die nur einen Wert von 3 bis 5 g/l ausmacht.

Ii Ein vorteilhaftes Anwendungsgebiet für das erfinduiigsgemäße Verfahren stellt die Anwendung auf eine biologische Behandlung von Abwässern dar, an die sich eine Tertiärbehandlung chemischer Art anschließt, bei der beispielsweise die Phosphate durch Zusatz von Kalk

2i) oder Aluminiumsulfat oder Eisenchlorid ausgefälli werden. Dabei ist es möglich, das Volumen des Flotationsbeckens auf Verweilzeiten von 20 bis 40 Minuten zu begrenzen, was zweimal bis viermal weniger als bei einer Dekantiervorrichtuns; ist, wobei in

j-, dem durch Flotation geklärten Wasser ein Gehalt von in Suspension befindlichen Materialien toleriert werden muß, der bis zu einem Wert von 100 mg/1 gehen kann, die dann anschließend entflockt und bei der tertiären Behandlung der abschließenden Entflockungsklärung

in zurückgehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern mit aktiviertem Schlamm, bei dem eine Mischung aus aktiviertem Schlamm und zu reinigendem Abwasser zunächst in einem abgedeckten Becken einer Sauerstoffbehandlung mit reinem Sauerstoff oder mit einem zumindest 80% Sauerstoff enthaltenden Gasgemisch unterzogen und dann der aktivierte Schlamm in einem anschließenden Becken abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung des Schlammes in einem Flotationsbecken durchgeführt wird und daß die Flotation des Schlammes durch Entspannung eines Teiles des im Flotationsbecken geklärten, rückgeführten und mit unter Druck stehendem Zusatzgas gesättigten Wassers im Inneren der zu klärenden Suspension von aktiviertem Schlamm erfolgt, wobei das verbrauchte, jedoch noch an Sauerstoff reiche Gas, das zu Sauerstoffbehandlung des zu reinigenden Wassers gedient hat, als Zusatzgas verwendet wird.