DE2159366C3

DE2159366C3 - Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern mit aktiviertem Schlamm

Info

Publication number: DE2159366C3
Application number: DE2159366A
Authority: DE
Inventors: Jacques St.Germain En Laye Bernard
Original assignee: Degremont SA
Current assignee: Suez International SAS
Priority date: 1970-12-02
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1985-10-24
Also published as: DE2159366A1; DE2159366B2; GB1362045A; FR2116662A5; BE775870A

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 emem zumindest 80% Sauerstoff enthal- Jn tenden Gasgemisch unterzogen t.id dann der aktivierte Schlamm in einem anschließenden Flotationsbecken abgetrennt wird.

Ein derartiges Verfahren ist durch die US-Patentschrift 32 36 766 bekanntgeworden. Bei diesem Verfahren besteht der Nachteil, daß das bei der Sauerstoffbehandlung des Abwassers entstandene, noch immer einen erheblichen Gehalt an Sauerstoff enthaltende Abgas für den Reinigungsprozeß nicht weiter verwendet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei w einem Verfahren der eingangs genannten Art, den für die Abwasserbehandlung erforderlichen Sauerstoff auf möglichst wirtschaftliche Weise einzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, 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 von aktiviertem Schlamm zu klärenden Suspension 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 gelöstern Sauerstoff im Schlamm gewährleistet ist, der in voller biologischer Aktivität umgewälzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen 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 c in der Weise versorgt, daß sich oberhalb der zu reinigenden Flüssigkeit eine Gasschicht ausbildet, die im wesentlichen aus Sauerstoff bestehL Dieser Sauerstoff wird mittels eines Oberdruckerzeugers 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.

Die Flüssigkeit 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 über eine Leitung π an den Kompressor m angeschlossen ist

Die Leitung η dient dazu, das aus dem Becken a stammende, an Sa\:erstoff verarmte Gasgemisch, das aber immerhin noch 40 bis 50% Sauerstoff enthält dem Druckkessel j als Zusatzgas zuzuführen. Diese Zuführung erfolgt über den Kompressor m mit einem entsprechenden Druck.

Von dem Druckkessel j wird derjenige Teil des im Flotationsbecken h bereits behandelten Wassers, der über die Leitung /rückgeführt und mit dem zugeführten Sauerstoff beaufschlagt worden ist, über die Leitung k zum Flotationsbecken Λ zurückgeführt, wobei die Leitung Ar in die Leitung # einmündet, die zum Einführen entflockten, zu klärenden Wassers in das Flotationsbekken h dient. Eine Zweigleitung ρ r-'vrgt 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 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 Sauerstoffbehandlung 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 notierenden, 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 Flotationsbek-

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ken mit einer Oberfläche von 240 m² zu arbeiten, während bei einem herkömmlichen Sauerstoffbehandlungsverfahren mit reinem. Sauerstoff, an das sich eine Schwerkraftklärung anschließt, für gleiche Durchsätze und Wasserqualitäten ein Sauerstoffbehandlungsbecken j mit einem Volumen von 3000 m³ sowie ein Dekantierungsbecken erforderlich gewesen wäre, das eine Oberfläche van 800 m² besitzt Die Abmessungen hängen einerseits von der Konzentration an Mikroorganismen im Belüftungsbecken, andererseits von der in 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 m³/m² und Tag bei einer Konzentration an Trockenmaterialien zu 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 Klärgcschwindigkeit auf 3G m³/m² und Tag zu begnazen, um die Oberfläche des Dekantierangsbeckens maximal zu beschränken, und zwar bei einer Konzentration an Trockenmaterialien des dem Dekantierungsbecken zugeführten Durchsatzes, die nur einen Wert von 3 bis 5 g/I ausmacht

Ein vorteilhaftes Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße 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 oder Aluminiumsulfat oder Eisenchlorid ausgefällt werden. Dabei ist es mög|ich, das Volumen des Flotationsbeckens auf Verweilzeiteri von 20 bis 40 Minuten zu begrenzen, was zweimal bis viermal weniger als bei einer Dekantiervorrichtung ist, wobei in 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 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 Bekken einer Sauerstoffbehandlung mit reinem Sauerstoff oder mit einem zumindest 80% Sauerstoff enthaltenden Gasgemisch unterzogen und dann der aktivierte Schlamm in einem anschließenden Flotationsbecken abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flotation des Schlammes durch Entspannung eines Teils des im Flotationsbecken geklärten, rückgeführten und mit unter Druck stehendem Zusatzgas gesättigten Wassers im Inneren der von aktiviertem Schlamm zu klärenden Suspension erfolgt, wobei das verbrauchte, jedoch noch an Sauerstoff reiche Gas, das zur Sauerstoffbehandlung <*es zu reinigenden Wassers gedient hat. als Zusatzgas verwendet wird.