DE2354383A1

DE2354383A1 - Verfahren zur entfernung von stickstoffverbindungen aus abwasser

Info

Publication number: DE2354383A1
Application number: DE19732354383
Authority: DE
Inventors: Fokke Dijkstra; Roel Tietema
Original assignee: Stamicarbon BV
Current assignee: Stamicarbon BV
Priority date: 1972-10-31
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1974-05-09
Also published as: IT997776B; GB1438697A; NL7214701A; FR2204576A1; BE806778A

Description

Kennzeichen 2550 D

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STAMICARBON B.V., GELEEN (Niederlande) . Verfahren zur Entfernung von Stickstoffverbindungen '

aus Abwasser

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Entfernen von Stickstoffverbindungen aus Abwasser. Es handelt sich hier besonders um Stickstoffverbindungen, wie Ammonium-, Nitrat- und Nitritionen, die entsprechenden Verbindungen Ammoniak, Salpetersäure und Salpeterigsä'ure, sowie .die Verbindungen, welche im Verlaufe des Prozesses in eine der genannten Verbindungen umgesetzt werden. Im weiteren Text werden Ammoniak, Ammoniumionen und solche,Verbindungen, welche beim Fortschreiten des Prozesses Ammonium onder Ammoniumionen ergeben, unter der Bezeichnung 'Ammoniumstickstoff' und Nitrationen, Nitritionen,. Salpetersäure und Salpeterigsäure unter der Bezeichnung 'Nitratstickstoff¹ zusammengefasst.

Bekanntlich lässt sich Ammoniumstickstoff aus häuslichem Abwasser ausscheiden, indem man diesen Ammoniumstickstoff mit Hilfe nitrifizierender Mikroorganismen unter Anwendung von Eolekul-arsauerstoff zu Nitratstickstoff oxydiert und letzteren mit Hilfe denitrifizierender Mikroorganismen zu Molekularstickstoff reduziert. Es ist klar, dass auf diese Weise auch etwaiger bereits im Abwasser anwesender Nitratstickstoff, einschliesslich Nitritstickstoff, entfernt wird. Zum Erreichen einer angemessenen Umsetzungsgeschwindigkeit ist

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in der Denitrifizierungsstufe ein Sauerstoffakzeptor erforderlich; als solcher kann z.B. Molekularwasserstoff oder ein oxydierbarer organischer Stoff, wie Methanol oder auch, oxydierbare organische Verunreinigungen aus dem Abwasser selbst dienen. Eine Denitrifizierung.durch endogene Atmung kann auch ohne einen solchen Sauerstoffakzeptor auftreten, dieser Vorgang benötigt aber viel Zeit.

Der Prozess ist anwendbar auf die Behandlung von hSuslichem Abwasser, das Ammoniumstickstoff in einer Konzentration von z.B. 50 bis 100 mg/1 und Nitratstickstoff in einer Konzentration von z.B. O,l bis 0,5 mg/1 enthält. Mit diesem Prozess sind aber gewisse Nachteile verbunden.

Während der Nitrifizierung wird zugleich das oxydierbare organische Material zumindest grösstenteils aus dem Abwasser entfernt. FUr die Denitrifizierung ist somit ein Sauerstoffakzeptor beizugeben und zwar einer, der keinen Ammoniumstickstoff einschliesslich der sich während der Denitrifizierung in Ammoniak oder Ammoniumion umsetzenden Verbindungen enthält, wobei zu bedenken ist, dass vorhin gerade bei der Nitrifizierung ein brauchbarer Sauerstoffakzeptor beseitigt worden ist. Dies bringt zusätzliche Kosten mit sich. Enthält der für die Denitrifizierung vorgesehene Sauerstoff ■-akzeptor noch Ammoniumstickstoff, so wird der Abfluss der Reinigungsanlage auch nicht frei von Stickstoffverbindungen sein, weil der im Sauerstoffakzeptor vorkommende Ammoniumstickstoff nur zum Teile beseitigt wird. Ks wird lediglich von den Mikroorganismen ein wenig Ammoniumstickstoff zum Aufbau der Zellen benutzt.

Ein zweiter Nachteil des bekannten Verfahrens ist das Auftreten von. Schwankungen im pH-Wert. Während der Nitrifizierung sinkt der pH-Wert ab, weil sich Säure bildet gemä'ss den Brutto-Reaktionsgleichungen

2 NH* + 3 0 ». 2 N0~ + 2 HO + 4 H⁺ und

NH+ + 2 O₂ ·> NO" + H₂O + 2 H⁺

Bei der Denitrifizierung dahingegen nimmt der pH-Wert zu, weil Säure beseitigt

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wird gemäss den Brutto-Reaktionsgleichungen:

2 N0~ + 2 H⁺ 9» N₀ + H₀O + 3fb] . und

2» 2* 2t *■ ^J

2 N0~ + 2 H⁺— 'N₀ ⁺ H 0 +5(0J

Die Schwankungen im pH können die gute Wirkung der denitrifizierenden und besonders der nitrifizierenden Kultur von Mikroorganismen in hohem Masse beeinträchtigen und sogar völlig zunichte machen. Es jfst mö,glich, der Abnahme des pH-Werts während der Nitrifizierung durch Zusatz eines basisch reagierenden · Stoffes und der Zunahme dieses pH während der Denitrifizierung durch Beigabe eines sauer reagierenden Stoffes Einhalt zu tun. Bei der grosstechnischen Reinigung von Abwasser kann es sich aber um grosse Zusatzmengen dieser Base und Säure handeln, welche sich zwangsläufig nachteilig auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens auswirken. .

Ein dritter Nachteil des bekannten Verfahrens ist die

Empfindlichkeit des Reinigungsprozesses für Konzentrationsschwankungen in der Aufgabemenge, besonders durch stossweise Anhäufungen vergifteter Stoffe im Abwasser. Durch Schwankungen in der Konzentration der zu entfernenden Stickstoffverbindungen im zu reinigenden Abwasser können zugleich weitere pH-Schwankungen in der Nitrifizierungs- und Denitrifizierungszonen auftreten.

Die genannten Nachteile, obwohl anwesend, machen sich nicht in so schwerwiegendem Masse geltend, wenn an Stickstoffverbindungen armes Abwasser, wie häusliches Abwasser, verarbeitet wird. Die bei der Denitrifizierung benötigte Menge ammoniumstickstoff-freier Sauerstdffakzeptor, z.B. Methanol oder gasförmiger Wasserstoff, ist nicht unwirtschaftlich gross, die pH-Schwankungen infolge der Säureproduktion während der Nitrifizierung und infolge der Säurebeseitigung während der Denitrifizierung sind nicht besonders gross; ausserdem zeigt häusliches Abwasser eine ziemlich konstante Zusammensetzung, so dass nur in seltenen Fällen starke Schwankungen in der Konzentration der Aufgabemenge auftreten werden. "

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Die genannten Nachteile sind aber sehr schwerwiegend, falls Abwasser mit grösseren Konzentrationen an Stickstoffverbindungen verarbeitet werden muss. Da besonders die beim zweiten Nachteil genannte Nitrifizierungsstufe durch pH-Schwankungen beeinträchtigt wird, ist der Ammoniumstickstoffgehalt des zu reinigenden Abwassers hier von grösster Bedeutung.

Probleme ergibt somit die Behandlung eines relativ Ammoniumstickstoffreichen Abwassers mit starken Konzentrationsschwankungen in der Aufgabemenge. Mehr im.allgemeinen aber bringt die Reinigung von an Stickstoffverbindungen relativ stark konzentriertem Abwasser, spezifische Schwierigkeiten mit sich.

Solches Abwasser bildet sich u.a. bei der Herstellung nitrathaltiger Düngemittel, in Salpetersä'ureanlagen, Ammoniak- Harnstoff- und Nitritanlagen sowie in Anlagen oder Installationen, wo in grosstechnischem Umfang mit . .., Ammoniak, Salpetersäure, Salpeterigsa'ure oder verwandten Verbindungen gearbeitet wird. Das Abwasser kann auch¹ tierischen Ursprungs sein, wie unverdünnter Harn, Jauche oder Schwemmist. In gewerblichem Abwasser können bei dem zu reinigenden Abwasser besonders starke Schwankungen in der Konzentration der Stickstoffverbindungen' auf treten . ' -

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nunmehr ein Verfahren zum Reinigen von Stickstoffverbindungen enthaltendem Abwasser, bei dem die genannten Nachteile nicht mehr auftreten und mit.dessen Hilfe auch stärker konzentriertes Abwasser wirksam und weitgehend gereinigt werden kann.

Erfindungsgemä'ss werden Stxckstoffverbxndungen mittels kontinuierlicher mikrobiologischer Nitrifizierung und Denitrifizierung aus dem Abwasser entfernt, indem man das Abwasser einer ersten Denitrifizderungszone zuführt, deren Abfluss einer Nitrifizierungszone zugeht, wobei ein von dem in der Nitrifxzierungszone erforderlichen pH-Wert abhängiger Teil des Abflusses aus der Nitrifizierungszone in die erste Denitrifizierungszone zurückgeführt wird und der restliche Teil in einen Schlammabsetzbeha'lter abgeht, dessen Überlauf abgeführt wird, wonach der Schlamm nahezu vOllig der ersten Denitrifizierungszone oder der Nitrifizierungszone zufliesst. Für eine optimale Ausscheidung von Stickstoffverbindungen aus dem Abwasser wird man den Überlauf des Schlammabsetzbehälters· in eine zweite Denitrifizierungszone einbringen.

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Hierdurch wird als erster Vorteil erreicht, dass ein grosser Teil des im zu reinigenden Abwasser befindlichen oder während der Nitrifizierüng gebildeten Nitratstickstoffs mit einem sehr' billigen .Sauerstoffakzeptor mit oftmals sogar negativem Wert, nämlich den im Abwasser nahezu immer anwesenden oxydierbaren organischen Fremdstoffen zu molekularem Stickstoff reduziert werden kann. Je grosser der Anteil der einer Nitrifizierüng ausgesetzten und in die Denitrifizierungsstufe zurÜckgewäTzten Flüssigkeit umso grosser auch der Anteil des verschwundenen Nitratstickstoffs. ,

Ein zweiter Vorteil besteht darin, dass die pH-Schwankungen praktisch verschwunden sind. Aus der Denitrifizierungszone fliesst relativ stark basisches Wasser in die Nitrifizierungszone, so dass zumindest ein Teil der während der Nitrif izierüng .anfallenden Säuremenge beseitigt: wird. Aus der Nitrifizierungszone fliesst relativ stark saures Wasser in die Denitrifizierungszone, wo Säure verbraucht wird. Auf diese Weise ist ein gutes Funktionieren der Mikroorganismen-Kulturen gewährleistet, wenn nur den dem Fachmann bekannten Bedingungen in bezug auf-Verweilzeit, Temperatur, Anwesenheit ausreichender Nährstoffe für die Mikroorganismen usw. Folge geleistet wird. Es brauchen der jiitrif izierungs-bzw. der Denitrifizierungszone keine grossen Base-bzw. Säuremengen .zugeführt zu-werden". . ._..- '""'".. ' -

Ein dritter Vorteil ist, dass die Nitrifizierungsstufe -relativ nur in geringem Masse mit organischem Material belastet wird, wodurch die Nitrifizierüng besser verlaufen kann. Ein Teil der' organischen /Fremdstoffe ist ja bereits in der Denitrifizierungszone abgebaut worden. '."-..

Das erf indungsgemSCsse Verfahren ist wenig empfindlich*■ für Konzentrationsschwankungen in der Aufgabemenge. Stossweise Anhäufungen vergifteter Stoffe im Abwasser werden gut aufgefangen.

Die Stickstoffverbindungen körinen mit Hilfe des erfindungs-

gemSssen Verfahrens mit hohem Wirkungsgrad aus dem Abwasser entfernt werden. Ohne viel Mühe können die.anwesenden .StickstoffVerbindungen zu 90-95 % ausgeschieden werden. - - - -

Wieviel Wasser aus der Nitrifizierungszone in die Denitrifizierungszone zurUckgewälzt werden soll, damit ein optimales Resultat erreicht wird, wird bedingt durch Faktoren, wie Konzentration der Stickstoffverbindungen im zu reinigenden Abwasser, Verhältnis zwischen den im Abwasser befindlichen Mengen

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an Nitrat- und Ammoniumstickstöff, die Menge der biologisch, oxydierbaren Verunreinigungen im Abwasser usw. Als Minimalmenge gilt die HSIfte; zur Bestimmung der Maximalmenge sind Faktoren wirtschaftlicher Art entscheidend. Wird nämlich ein stets grösserer Anteil der Wassemienge in die Denitrifizierungszone zurtlckgefUhrt, dann wird zwar ein stets besseres Resultat erreicht, die Verarbeitungskosten aber nehmen auch immer mehr zu. Der Optimalwert liegt zwischen 50 und 98 %, insbesondere zwischen SO und 90 % der Wassermenge.

Unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens lässt sich Abwasser mit hohen Konzentrationen an Stickstoffverbindungen und auch an Ammoniumstickstöff auf effektive Weise reinigen. Gewerbliches Abwasser, dessen Zusammensetzung oftmals erheblich schwanken -kann, kann mit nur niedrigem Kostenaufwand verarbeitet werden. Gerade für Abwässer, in denen sich Stickstoffverbindungen mit einer Anfangskonzentration von. - berechnet als -Stickstoff - 100 mg/1 und noch höher befinden, sind die bisher bekannten Verfahren weniger gut brauchbar und ist das erfindungsgemässe Verfahren überaus geeignet. .

Das gereinigte Abwasser wird noch eine geringe Menge an

NitratStickstoff enthalten können. Sollte eine Abführung in die Kanalisation beschwerlich sein, z.B. auf Grund der von der Obrigkeit erlassenen Vorschriften in bezug auf die Beschaffenheit des Abwassers, so kann dieser Nitrat stickstoff in einer zweiten Denitrifizierungszone ausgeschieden werden. Wird ein Abfluss verlangt, der praktisch frei von Stickstoffverbindungen ist, so muss bei dieser zweiten Denitrifizierungsstufe wie bekannt ein Sauerstoffakzeptor hinzugefügt werden. Als solcher wird wegem der niedrigen Schlammproduktion meistens Methanol benutzt. Wird ein ausreichend grosser Teil.des der Nitrifizierung ausgesetzten Abwassers in die erste Denitrifizierungszone zur Uckgewälzt, so wird in dieser zweiten Zone nur ein geringer Teil des zu reduzierenden Nitratstickstoffs abgebaut, so dass nur wenig Sauerstoffakzeptor erforderlich ist. .

Bei dieser Ausfuhrungsforai des erfindungsgemässen Verfahrens kann der Ausscheidungsgrad besonders hoch sein. Die Stickstoffverbindungen können zu 98-99 % entfernt werden, ohne dass eine unwirtschaftlich grosse Menge des der Nitrifizierung unterzogenen Abwassers in die erste Denitrifizierungsstufe zurückgeführt werden muss. - ■

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Der Umstand, dass der: Schlamm der Reihe nach Zonen mit anaeroben und aeroben Bedingungen durchläuft, katin sich, ungünstig auf die Umsetzungsgeschwindigkeiten in den verschiedenen Zonen auswirken.und zwar aus dem Grunde, dass sich, die Mikroorganismen stets den jeweiligen Bedingungen anzupassen haben. Anordnung von Schlammabsetzvorrichtungen hinter jeder; Zone könnte diese Schwierigkeit beseitigen, diese Yoriichtungen müssten aber für ein zweckmässiges Funktionieren sehr gross bemessen werden.. Die Praxis hat aber ergeben, dass dennoch eine zweckmässlge Abscheidung von Stickstoffverbindungen möglich ist, wenn nur geroäss der vorliegenden Erfindung eine Schlammabsetzvorrichting hinter der NItrifizierungszone angewandt wird, nachdem der in die erste Denitrifizierungszone zurückgewälzte Strom abgelassen worden ist.. Hierdurch werden die Abmessungen dieser, Schlammabsetzvorrichtung nur durch den Volumenstrom des frischen Abwassers bedingt. Der in dieser Schlammabsetzvorrichtung abgeschiedene Schlamm kann, in die,erste Denitrifizierungszone oder die Nitrifizierungszone zurückgeführt werden.

Wird eine zweite Denitrifizierungszone angewandt, so wird das

aus dieser Zone abfliessende Wasser möglicherweise noch biologisch oxydierbare Verunreinigungen enthalten, welche von dem in dieser Zone verwendeten Sauerstoffakzeptor stammen. Ist eine AbfUhrung in die Kanalisation ungewUnscht, so können diese Fremdstoffe in einer Naehbelüftungszotie mit aeroben Mikroorganismen entfernt werden. ' - " .

Zur Erläuterung sei auf die Zeichnung verwiesen, "welche die AusfUhrungsform des erflndüngsgemässen Verfahrens schematisch darstellt. Durch, die Leitung 1 wird zu reinigendes Abwasser herangeführt, das ausser Stickstoffverbindungen oxydierbare organische Fremdstoffe enthält. In der ersten Denitrifizierungszone 2 wird unter anaeroben Bedingungen Und unter Anwendung der organischen Fremdstöfie als Sauerstoffakzeptor Nitratstickstoff zu molekularem Stickstoff reduziert; es kann selbstverständlich auch ein anderer Sauerstoffakzeptor benutzt werden. Der gasförmige Stickstoff verlässt die Zone 2 durch die Leitung 3. Das denitrifizierte Wasser fliesst durch die Leitung 4 in die ^:Nitri'f izierungszone 5. Durch die Leitung 6 jwird Luft oder ein anderes Molekularsauerstoff enthaltendes Ga-s herangeführt. In Zone 5 wird nicht nur Ammoniümstlckstöfi zu Nitratstickstoff oxydiert, es wird zugleich etwa anwesendes biologisch, abbaubares Material zu Kohlensäure

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und Wasser oxydiert. Die Leitung 7 verbindet die Nitrifizierungszone 5 mit dem Schlammabscheider 22, dessen Überlauf über 25 einer zweiten Denitrifizierungszone 8 zufliesst. Über die Leitung IO wird zumindest die Hälfte des in 5 behandelten Wassers in 2 zurückgeführt. Der Abfluss der zweiten Denitrifizierungszone 8.geht über 11 einem zweiten Schlammabscheider 15 zu.

Der in 22 anfallende Schlamm wird nahezu völlig in die Denitrif izierungszone 2 oder die Nitrif izierungszone 5 zurückgewä*lzt. Der im anderen Schlammabscheider 15 gewonnene Schlamm wird nahezu völlig durch die Leitung 24 in Zone 8 zurückbefordert. Die günstige Wirkung dieses Denitrifizierungsvorgangs wird dadurch merklich gesteigert, so dass eine kleine Denitrifizierungszone 8 ausreicht.

Durch 9 wird der Zone 8 ein Sauerstoffakzeptor zugeführt. j

Als Sauerstoffakzeptor können dienen Methanol, Wasserstoffgas oder eine Lösung organischer Säuren, wie das Abwasser einer Anlage zu der Herstellung von Cycloalkanonen und/oder Cycloalkanolen mittels Oxydation in Cycloalkane mit molekularem Sauerstoff.

Die-Leitung 18 (oder 11 oder 25) enthält dazu den Messpunkt 20 des Nitratanalysegeräts 21. Die Zufuhr von Sauerstoffakzeptor Ubei- die Leitung in Zone 8 wird mit Hilfe des Ventils 19 so eingestellt, dass der Nitratgehalt im Abfluss minimal ist. Der Sauerstoffakzeptor muss dann wohl reaktiv sein, weil sonst der Abfluss nicht umgesetzten Sauerstoffakzeptor enthalten wird.

Vorhin wurde schon dargelegt, dass die Beherrschung des pH

beim Ausscheiden von Stickstoffverbindungen aus Abwasser von grosser Bedeuting ist und diese Beherrschung wird durch die Anwendung des erfindungsgemä'ssen Verfahrens erleichtert.

Es ist aber nach wie vor notwendig, dass zur Berichtigung des pH-Werts bereits bekannte Mittel verfügbar sind.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenen Beispiele näher erlä'utert:

Beispiel 1

In einer Anlage gemäss dem Schema der Figur werden Abwässer eines Komplexes chemischer Anlagen mit 177 mg/1 Ammoniuinstickstoff, 29 mg/1

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Nitratstickstoff, 23 mg/1 Nitritstickstoff und 420 mg/l organischen Fremdstoffen, berechnet als biochemischer Sauerstoffbedarf oder kürz GSB genannt (Dichromatmethode), durch die Leitung 1. herangeführt. Als Sauerstoffakzeptor für die Denitrifizierungsreaktionen werden ferner durch die Leitung 3 je Liter zu reinigendes Abwasser 2 ml Stickstoffverbindungen freies Abwasser aus einer Anlage zu der Herstellung von Cyclohexanon mittels Oxydation von'Cyclohexan mit Molekularsauerstoff zugeführt,. Letztgenanntes Abwasser enthält 650 g/l organische Fremdstoffe (CSB) . Die Verweilzeit in der Denitrifizierungszone 2 beträgt 8 Stunden; die Temperatur ist 20 C und die Schlammkonzentration 7 g/l. In die tiefer gelegene Nitrifizierungszone 5 fliesst Wasser, das 2'6 mg/1 Ammoni umstickst off, ^ 1 mg/1 Nitritstickstoff,, < 1 mg/1 Nitratstickstoff und 312 mg/1 CSB enthält. Durch die. Leitung 6 wird ein Übermass Luft durch das Wasser geleitet. Die Verweilzeit in Zone 5 ist .25,,5 Stunden. Durch die Leitung 10 wird 5/8 des aus 5 abfliessenden Wasser mit Hilfe einer nicht eingezeichneten Pumpe in Zone 2 zurückgefordert während 3/8 über Schlammabscheider 22 in die tiefer gelegene zweite Deni.trif izierungszone 8 abfliesst. Der im Schlammabscheider 22 an Boden gesunkene Schlamm wird nahezu völlig über 17 in 2 zurtlchgefUhrt, während über 23 Schlamm abgelassen werden kann. Durch die Leitung 9, wird je Liter der in Zone 8 eintretenden Wassermenge ml einer 50 vol.%-igen wässerigen Methanollösung zugeführt. -Das in Zone 8 eintretende Wasser enthält jetzt etwa 5 mg/1 Ammoniumstickstoff, 3 mg/1 Nitritstickstoff, 20 mg/l Nitratstickstoff und 432 mg/1 CSB, einschliesslich Methanol. Die Verweilzeit in Zone 8 beträgt 4,7 Stunden. Dem Schlammabsetzbehälter 15 fliesst Wasser zu, das 4 mg/l Ammoniumstickstoff, < 1 mg/l Nitritstickstoff, 6 mg/l Nitratstiekstoff und 311 mg/l CSB enthält. In Zone 15 setzt sich ein grosser Teil des Schlamms ab. Durch die Leitung 24 wird mit Hilfe einer nicht eingezeichneten Schlammrtlckflüsspümpe soviel Schlamm 8 zurUckgepumpt, dass die Schlammkonzentration konstant bleibt. Die restliche Schlammenge, geht durch die Leitung 16 ab. Das gereinigte Abwasser verlässt die Reinigungsanlage durch die Leitung: 18. Während des Reinigungsvorgangs sind mithin die Stickstoffverbindungen zu 94 % abgebaut worden. ,

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Beispiel_II

Einer Anlage entsprechend dem Schema der Figur 1 geht Abwasser eines Komplexes chemischer Anlagen mit 392 mg/1 Ammoniumstickstoff, 135 mg/1 Nitratstickstoff und 405 mg/l organische Fremdstoffe, berechnet als biochemischer Sauerstoffbedarf (Dichromatmethode), durch die Leitung 1 zu.

Das pH beträgt 8,0. Die Verweilzeit in der Denitrifizierungszone 2 ist 8

Stunden; die Temperatur betragt 2O C. In die tiefer gelegene Nitrifizierungszone 5 fliesst Wasser, das 62,5 mg/l'Ammoniumstickstoff und 6,7 mg/1 Nitratstickstbff enthält. In der Zone 5 wird durch eine nicht eingezeichnete Leitung 0,57 g Calciumhydroxyd (in Form von Kalkmilch) je Liter dem durch die Leitung 1 eintretenden zu reinigenden Abwasser zugeführt. Diese menge gentigt, eine Anhäufung von Säure im umlaufenden Abwasserstrom zu vermeiden, sie reicht aber bestimmt nicht dazu aus, sämtliche in der Nitrifizierungszone. anfallenden Säure zu beseitigen. Die Verweilzeit in. der Zone 5 ist 48 Stunden; die Temperatur beträgt '20 C-

Von diesem Wasser wird Über 10 5/6 Teil in (2) zurückgewä'lzt. Der im Schlammabscheider (22) zu Boden gesunkene Schlamm wird fast restlos Ober (17) in (2) zurückgeführt, während Ober (23) Schlamm abgelassen werden kann.

Durch 7 strömt Wasser mit einem Ammoniumstickstoff gehalt von 13,5 mg/1 und einem Nitrat stickstoffgehalt von 55,7 mg/1 über Schlammabscheider 22 in die noch tiefer gelegene zweite Denitrifizierungszone 8. Durch die Leitung 9 wird je Liter umlaufendes Gemisch 0,032 Liter Abwasser aus einer Vorrichtung zum Oxydieren von Cyclohexanzu Cyclohexanon und Cyclohexanol herangeführt. Dieses Abwasser, das nahezu ammonium- und nitratstickstofffrei ist, enthält 1800 mg/1 an organischen Fremdstoff en, berechnet als CSB. Die Verweilzeit in Zone 8 ist 8 Stunden; die Temperatur beträgt 20 C. Das aus Zone 8 abfliessende Wasser enthält 11,1 mg/l Ammoniumstickstoff und 9,4 mg/l Nitrat stickstoff, und fliesst in den Schlammabsetzbehälter 151 In ihm sinkt der Schlamm zu Boden. Über 24 wird mit hilfe einer nicht eingezeichneten SchlammrUckflusspumpe soviel Schlamm in 8 zurtlckge pumpt, dass die Schlammkonzentration dort konstant bleibt. Die restliche Schlammenge wird über 16 abgeführt. Über 18 verlässt das gereinigte Abwasser die Reinigungsanlage.

Während des ganzen Reinigungsvorgangs nimmt der Gehalt an Ammoniumstickst off im Abwasser um 97,8 % und an Nitratstickstoff um 93,1 % ab.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE -

1./Verfahren zim kontinuierlichen Entfernen von Stickstoffverbindungen aus Abwasser mittels-mikrobiologischer Nitrifizierung und Denitrifizierung, dadurch gekennzeichnet, dass man das Abwasser (1) einer ersten Denitrifizierungszone (2) zufOhrt, deren Abfluss (4) einer Nitrifizierungszone (5) zufliesst, wobei vom Abfluss-..CT) der Nitrifizierungszone ein von dem in der Nitrifizierungszone (5) erforderlichen pH-Wert abhängiger Teil (10) der ersten Denitrifizierungszone (2) . zugeführt wird und "der restliche Teil einer Schlammabsetzvorrichtung (22) - zugeht, deren Schlamm (17) fast restlos in die erste Denitrifizierungszone (2) und deren Überlauf (25) in eine zweite Denitrifizierungszone (8) eingebracht und dort aberaals einer Denitrif izierung unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem von der Nitrifizieramgs- zur zweiten Denitrifizierungszone fliessenden Abwasser, ehe es in diese zweite Denitrifizierungszone eintritt, Schlamm abgeschieden und in die Nitrifizierungszone zurUckgewiflzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die aus der Nitrifizierungszone ausströmende Abwassermenge zu 50-98 % zurückführt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Nitrifizierungszone abfliessende Abwassermenge zu 60-90 % zurUckgewälzt wird.

5. Verfahren gejaSss einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass Abwasser gereinigt wird, dessen Konzentration an zu entfernenden Stickstoffverbindungen anfangs zumindest, 100 mg/1 betrögt. , - . """

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, zu der gehören eine Denitrifizierungszone (2) mit Zuflussleitung (1) Und Abflussleitung (4) nach einer Nitrifizierungszone (5), eine^r RUckflussleitung (10) von dieser Nitrifizierungszone (5) nach der ersten Denitrifizierungszone (2) und ferner eine Leitung (7) nach der Schlammabsetzvorrichtung (22) mit einer SchlanBrtlckflussleitung (17) nach der Denitrifizierungszone (2), während die Überlaufleitung (25) der¹ Schlammabsetzvorrichtung (22) in einer zweiten Denitrifizierungszone (8) mündet und stromabwärts von Zone-8 ein zweiter Schlammabscheider (15) mit SchlamrUckf lussleitung (24) nach der zweiten ' Denitrifizierungszone (8) angeordnet ist. "-".-.

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7- Vorrichtung zur Durchführung des V-erf.ah-r.ens nach Anspruch 1, zu der gehören: eine Benitrifizierungszone (2), eine Nitrifizierungszone (5), Leitungen (1» 4, 7) und (10), an einer dazu geeigneten Stelle in der Vorrichtung deren Messpunkt eines pH-Messgeräts, der an ein Mittel zum Einstellen des Verhältnisses zwischen den durch die Leitungen (7) und ClO) fliessenden Mengen angeschlossen ist.

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