DE2500616A1 - METHOD FOR BIOLOGICAL PURIFICATION OF WASTE WATER - Google Patents
METHOD FOR BIOLOGICAL PURIFICATION OF WASTE WATERInfo
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Description
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SCHOfrIEBUS Hannover, den 7- Januar 19?5"SCHOfrIEBUS Hanover, 7 January 19? 5 "
Betr.: F 223/A/em - Anmelder: Firma Stenberg Flygt ABRe: F 223 / A / em - Applicant: Stenberg Flygt AB
S 17 120 Solna 1 ( Schweden )S 17 120 Solna 1 (Sweden)
" Verfahren zum biologischen Reinigen von Abwasser ""Process for the biological purification of waste water"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum biologischen Reinigen von Abwasser, das fiber ein Ausgleichs- und Vorklärbecken, in dem es unter Einhaltung eines Mindest- und Maximalwasserstandes gelagert χχηύ. vorgeklärt wird, in ein Belebungsbecken gelangt, in dem es belüftet und umgewälzt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Kläranlage, insbesondere Kleinkläranlage, zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for the biological purification of wastewater, which includes an equalization and primary clarification tank in which it is stored while maintaining a minimum and maximum water level. is pre-clarified, enters an aeration tank, in which it is aerated and circulated. The invention also relates to a sewage treatment plant, in particular a small sewage treatment plant, for carrying out this method.
Bei der biologischen Abwasserreinigung fließt das Abwasser im allgemeinen dem Vorklärbecken zu, von dem es nach einer mechanischen Vorreinigung in das Belebungsbecken geleitet wird, in dem die Belüftung des zuströmenden AbwassersIn biological wastewater treatment, the wastewater flows generally to the primary clarifier, from which it is passed into the activated sludge tank after mechanical pre-cleaning in which the aeration of the incoming sewage
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ORfGfNAL INSPECTEDORfGfNAL INSPECTED
and Schlammes vorgenommen wird, wonach das Wasser zur Sedimentieruni? fließt. Der Klärprozeß ist hierbei abhängig von der durchlaufenden Abwassermenge. Bei großem Ifasseranfall tritt eine unvollständige Klärung ein. Bei Kleinkläranlagen für einzelne Haushaltungen ist der Abwasserzulauf ungleichmäßig und setzt beispielsweise in den Nachtstunden völlig aus, während der Abwasserzufluß zu bestimmten Tageszeiten, z.B. morgens oder abends, am größten ist. Für derartige unregelmäßige Betriebs Verhältnis se ist eine vollbiologische Abwasserreinigung nur mit Schwierigkeiten und größerem baulichen Aufwand möglich, man müßte sich daher mit einer mechanischen Reinigung begnügen, die aber nur einen unbefriedigenden Kläreffekt hat.and sludge is made, after which the water to Sedimentation university? flows. The clarification process is dependent on this the amount of wastewater flowing through. If there is a large amount of water incomplete clarification occurs. In small sewage treatment plants for individual households, the sewage inflow is uneven and stops completely at night, for example, while the sewage inflow at certain times of the day, e.g. in the morning or in the evening, is greatest. For such irregular Operating relationship se is a fully biological one Wastewater treatment only with difficulties and major structural Expenditure possible, one would therefore have to be content with mechanical cleaning, but only one that is unsatisfactory Has a clarifying effect.
Der ErfindTing liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei unregelmäßigem Abwasserzufluß mit geringem Aufwand eine vollbiologische Reinigung, insbesondere in einer Kleinkläranlage zu ermöglichen. The invention is based on the task, even with irregular Wastewater inflow a fully biological one with little effort To enable cleaning, especially in a small wastewater treatment plant.
Gemäß der'Erfindung wird das Abwasser aus dem Vorklärbecken durch einen mit Wasser aus dem Belüftungsbecken gespeisten Ejektor bis zum Erreichen eines Maximalwasserstandes in das Belebungsbecken gefördert, dessen Inhalt anschließend für eine bestimmte Dauer belüftet und gleichzeitig umgewälzt wird, nachAccording to the invention, the wastewater is from the primary clarifier by one fed with water from the aeration basin Ejector conveyed into the aeration tank until a maximum water level is reached, the content of which is then used for a a certain duration is ventilated and circulated at the same time, after
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deren Ablauf zum Absetzen des Belebtschlammes die Belüftung und Umwälzung unterbrochen und anschließend an das Absetzen des Schlammes das geklärte Wasser bi s auf einen Mindestwasserstand abgezogen wird.the process of which the aeration and circulation are interrupted to settle the activated sludge and then, after the sludge settles, the clarified water is withdrawn to a minimum water level.
Die einzelnen biologischen Vorgänge werden hierbei genati dosiert, so daß in jedem Falle auch bei fehlendem Abwasserzufluß und bei Kleinkläranlagen für einzelne Haushaltungen eine frollbiologi sehe Abwassorrei nigung gewährleistet ist.The individual biological processes are genated here dosed, so that in any case even if there is no sewage inflow and in small sewage treatment plants for individual households a frollbiologi see wastewater purification is guaranteed.
Der bei. dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Ejektor zieht das Wasser aus dem Vorklärbecken ab und fördert es in das Belebungsbecken, bis der Wasserstand im Vorklärbecken auf die geringste zuläßige Höhe abgesunken ist, worauf der Ejektor aus dem Vorklärbecken Wasser und/oder Luft solange abzieht und in das Belebungsbecken fördert, bis hier das Belebungsvolumen erreicht ist. Zweckmäßig wird dem Ejektor Wasser durch eine Pumpe zugeführt, die am Boden des Belebungsbeckens angeordnet ist und gleichzeitig dessen Inhalt umwälzt.The at. The ejector used in the method according to the invention draws the water from the primary clarifier and pumps it into the aeration tank until the water level in the primary clarifier has sunk to the lowest permissible height, whereupon the ejector from the primary clarifier water and / or air as long as withdraws and conveys into the aeration tank until here that Recovery volume is reached. The ejector is useful Water supplied by a pump which is arranged at the bottom of the aeration tank and at the same time circulates its contents.
Damit Sink- und Schwimmstoffe aus dem Vorklärbecken nicht in das Belebungsbecken gelangen, empfiehlt es sich, die Eintrittsöffnung des Saugrohres des Ejektors im Vorklärbecken in Höhe von dessen Mindestwasserstand anzuordnen und von einemSo that sinking and floating matter from the primary clarifier does not get into the aeration tank, it is advisable to use the inlet opening of the suction pipe of the ejector in the primary clarifier at the level of its minimum water level and from one
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zur Außenluft offenes, unterhalb des Mindestwasserstandes endendes Tauchrohr zn umschließen, das den Eintritt von Sehwimmstof^en aus dem Vorklärbecken in das Belebungsbecken verhindert. Der Ejektor ist zweckmäßig etwa in Höhe des maximalen Wasserstandes des Vorklärbeckens im oberen Teil des Belebungsbeckens angeordnet, so daß wegen der hochgesetzten Ejektorleitung keine Sinkstoffe aus dem Vorklärbecken in das Belebungsbecken gelangen können.open to the outside air, below the minimum water level Ending immersion pipe to enclose the entry of Sehwimmstof ^ en from the primary clarifier into the activated sludge tank prevented. The ejector is expediently at about the height of the maximum water level of the primary clarifier in the upper part of the activated sludge tank arranged so that because of the elevated Ejector pipe no sediment from the primary clarifier into the Can get aeration tank.
Die den Ejektor speisende Pumpe ist nach einem weiteren Merkmal an eine Schalteinrichtung angeschlossen, die die Pumpe nur während einer bestimmten Zeitdauer in Betrieb hält und dann abschaltet, damit die Umwälzung und Belüftung im Belebungsbecken unterbrochen wird und der Schlamm sedimentieren kann. Diese Beruhigung im Belebungsbecken und die damit verbundene Absetzung des Schlammes dauert einige Stunden, vorzugsweise etwa drei Stunden, nach deren Ablauf und Abzug des Klarwassers die Pumpe wieder eingeschaltet wird und den Ejektor betätigt, sowie das ¥asser im Belebungsbecken wieder umwälzt und belüftet.According to a further feature, the pump feeding the ejector is connected to a switching device that controls the The pump only runs for a certain period of time and then switches off to allow circulation and aeration is interrupted in the aeration tank and the sludge can sediment. This calming in the aeration tank and the associated settling of the sludge lasts a few hours, preferably about three hours, after their expiration and removal of the clear water, the pump is switched on again and the ejector is operated, and the water in the aeration tank is circulated and aerated again.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen anhand der Zeichnung erläutert werden, in der in vereinfachter Darstellung eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Kleinkläranlage im Vertikalschnitt veranschaulicht ist.Further details and advantages of the invention will be explained with reference to the drawing, in the simplified Representation of a small sewage treatment plant suitable for carrying out the method according to the invention in vertical section is illustrated.
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Ein mit dem Erdboden abschließendes Becken 1 ist durch eine Zwischenwand 2 in ein Vorklärbecken 3 und ein Belebungsbecken 4 unterteilt. Dem Vorklärbecken 3 fließt das Abwasser durch eine Zulaufleitung 5 zu, an die eine Entlüftungsleitung 6 angeschlossen ist. Dicht über dem Boden des Belebungsbeckens 4 ist eine mit einem elektrischen Tauchmotor gekuppelte Pumpe 7 angeordnet, deren Druckrohr 8 an einem im oberen Teil des Belebungsbeckens h angeordneten Ejektor 9 angeschlossen ist. Das Saugrohr des Ejektors 9 ist durch die Trennwand 2 in das Vorklärbecken 3 geführt und endet in Höhe dessen Mindestwasserstandes 11. Das Saugrohr 10 ist von einem Tauchrohr 12 umschlossen, dessen unteres, offenes Ende unterhalb des Endes des Saugrohres 10 in den dauernd mit Abwasser gefüllten Teil des Vorklärbeckens ragt. Das obere Ende des Tauchrohres 12 ist nach Übertage geführt und mit einer Lufteintrittsöffnung 13 versehen.A basin 1 that closes off with the ground is divided by a partition 2 into a primary clarification basin 3 and an activation basin 4. The wastewater flows to the primary clarifier 3 through an inlet line 5 to which a ventilation line 6 is connected. A pump 7 coupled to an electric submersible motor is arranged just above the bottom of the activation tank 4, the pressure pipe 8 of which is connected to an ejector 9 arranged in the upper part of the activation tank h. The suction pipe of the ejector 9 is led through the partition 2 into the primary clarifier 3 and ends at the level of its minimum water level 11. The suction pipe 10 is enclosed by a dip pipe 12, the lower, open end of which is below the end of the suction pipe 10 in the continuously filled with waste water Part of the primary clarifier protrudes. The upper end of the immersion tube 12 is guided above ground and is provided with an air inlet opening 13.
Im Belebungsbecken k ist eine zweite elektromotorisch angetriebene Tauchpumpe lk dicht über dem Boden angeordnet, deren Saugrohr 15 in einen Schwanenhals 16 dicht unter dem Mindestwasserstand 11 mündet und deren Druckrohr 17 in der Abführungsleitung 18 mündet, die in üblicher Weise zu einem Vorfluter führt und in Höhe des maximalen Wasserstandes mit einem Notüberlauf 20 versehen ist.In the activation tank k , a second electric motor-driven submersible pump lk is arranged just above the ground, the suction pipe 15 of which opens into a gooseneck 16 just below the minimum water level 11 and the pressure pipe 17 of which opens into the discharge line 18, which leads in the usual way to a receiving water and at a height the maximum water level is provided with an emergency overflow 20.
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Im Belebungsbecken 4 ist in Höhe des Mdndestwasserstandes 11 ein Schalter 21 und darüber ein Schalter 22 angeordnet. In Höhe des maximalen Wasserstandes 19 ist ein Geber 23 für eine Alarmeinrichtung 24 angeordnet.In the aeration tank 4 is at the level of the minimum water level 11 a switch 21 and a switch 22 above it. A transmitter 23 is at the height of the maximum water level 19 arranged for an alarm device 24.
Das Rohabwasser wird durch die Leitung 5 in das VorklärbeckenThe raw sewage is through line 5 into the primary clarifier
3 geleitet, wo es in üblicher Weise einer mechanischen Reinigung unterworfen wird. Sobald das zulaufende Abwasser im Vorklärbecken den maximalen Wasserstand 2 5 erreicht, kann es durch das Saugrohr 10 des noch nicht im Betrieb befindlichen Ejektors 9 in das Belebungsbecken 4 überlaufen. Sobald hier genügender Wasserstand erreicht ist, wird die Pumpe 7 eingeschaltet, wodurch der Ejektor Q mit Wasser gespeist wird und durch das Saugrohr 10 das Wasser aus dem Vorklärbecken bis zum Mindestwasserstand 11 absaugt und in das Belebungsbecken3 where it is subjected to mechanical cleaning in the usual way. As soon as the inflowing wastewater in the primary clarifier reaches the maximum water level 2 5, it can through the suction pipe 10 of the not yet in operation Ejector 9 overflows into the aeration tank 4. As soon as here Sufficient water level is reached, the pump 7 is switched on, whereby the ejector Q is fed with water and sucks the water out of the primary clarifier through the suction pipe 10 to the minimum water level 11 and into the activated sludge tank
4 fördert. Anschließend saugt der Ejektor 9 aus dem Tauchrohr 12 Luft durch die Lufteintrittsöffnung 13 an, die mit etwas Wasser aus dem Vorklärbecken gemischt in das Belebungsbecken 4 gelangt und dessen Inhabit belüftet, der von der Pumpe 8 gleichzeitig umgewälzt wird. Dadurch erfolgt in dem Belebungsbecken 4 der für den biologischen Klärprozeß notwendige Sauerstoffeintrag.4 promotes. Then the ejector 9 sucks in air from the immersion tube 12 through the air inlet opening 13, which is with some water from the primary clarifier gets mixed into the activated sludge tank 4 and aerated its Inhabit that of the Pump 8 is circulated at the same time. This takes place in the aeration tank 4 that is necessary for the biological clarification process Oxygen entry.
Die Pumpe 7 bleibt solange in Betrieb, bis der Wasserstand im Belebungsbecken 4 soweit angestiegen ist, daß die Schalteinrichtung 22 betätigt wird. Hierdurch wird die Pumpe 7The pump 7 remains in operation until the water level in the activated sludge tank 4 has risen to such an extent that the switching device 22 is actuated. This causes the pump 7
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abgeschaltet und eine Zeituhr für die zweite Pumpe 14 eingeschaltet, die eine Verzögerungszeit von beispielsweise drei Stunden hat. In dieser Zeit sind beide Pumpen 7 und l4 ausgeschaltet und es tritt im Belebungsbecken eine Beruhigung ein, wodurch der Schlamm sich absetzen kann. Nach Ablauf dieser Verzögerungszeit wird die Pumpe 1*1 eingeschaltet und fördert das geklärte Wasser durch das Druckrohr 17 in das Abführungsrohr 18, solange bis der Wasserstand auf die Höhe 11 abgesunken ist. Wegen der Ausbildung des Saugrohres 15 der Pumpe 14 als Schwanenhals 16 können während der Belüftung und Umwälzung im Belebungsbecken keine Absetzstoffe in das Saugrohr 15 gelangen, so daß die Pumpe 14 nach Einschalten durch das Schaltgerät 2h nur geklärtos Wasser in das Abführungsrohr 18 fördert.switched off and switched on a timer for the second pump 14, which has a delay time of, for example, three hours. During this time, both pumps 7 and 14 are switched off and the aeration tank settles down, allowing the sludge to settle. After this delay time has elapsed, the pump 1 * 1 is switched on and conveys the clarified water through the pressure pipe 17 into the discharge pipe 18 until the water level has dropped to the level 11. Due to the design of the suction pipe 15 of the pump 14 as a gooseneck 16, no sediments can get into the suction pipe 15 during aeration and circulation in the aeration tank, so that the pump 14 only conveys cleared water into the discharge pipe 18 after being switched on by the switching device 2h.
Sobald der Wasserstand auf die Höhe 11 angesunken ist, schaltet das Schaltgerät 24 die Pumpe l4 aus und die Pumpe 7 ein, wodurch der Ejektor 9 wieder mit Wasser gespeist und der Vorgang wiederholt wird.As soon as the water level has dropped to height 11, the switching device 24 switches off the pump 14 and the pump 7 a, whereby the ejector 9 is fed with water again and the process is repeated.
Von besonderer Bedeutung ist es hierbei, daß das unterhalb der Eintrittsöffnung des Saugrohres 10 mündende Tauchrohr 12 verhindert, daß Schwimmstoffe aus dem Vorklärbecken in das Belebungsbecken 4 gelangen. Ferner wird durch dasIt is of particular importance that the below the inlet opening of the suction tube 10 opening the dip tube 12 prevents floating matter from the primary clarifier get into the aeration tank 4. Furthermore, the
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hochgezogene Saugrohr Io des Ejektors 9 verhindert, daß Sinkstoffe aus dem Vorklärbecken 3 in das Belebungsbecken k gelangen. Da das Saugrohr 15 der Förderpumpe lk bis zur Höhe des Mindestwasserstandes 11 geführt ist, bleiben beide Pumpen 7 und l4 stets in Flüssigkeit eingetaucht, so daß ihre Antriebsmotoren stets gut gekühlt sind und hierdurch auch ein Explosionsschutz erreicht wird.The raised suction pipe Io of the ejector 9 prevents suspended matter from reaching the primary clarification tank 3 i n the aeration tank k. Since the suction pipe 15 of the feed pump lk is guided up to the height of the minimum water level 11, both pumps 7 and l4 always remain immersed in liquid so that their drive motors are always well cooled and explosion protection is achieved as a result.
Sollte der Wasserspiegel im Belebungsbecken h bis zur Höhe angestiegen sein, so wird durch das Schaltgerät 2h ein Alarm 26 ausgelöst. Etwa überschießendes Wasser wird durch den Notüberlauf 20 in die Abführungsleitung 18 geleitet.If the water level in the aeration tank h has risen to the level, an alarm 26 is triggered by the switching device 2h. Any excess water is passed through the emergency overflow 20 into the discharge line 18.
Bei dieser Anlage wird der Klärungsprozeß unabhängig vom Zulauf des Rohabwassers nach einem ganz bestimmten Plan durchgeführt, wobei eine genaue Dosierung der verschiedenen biologischen Vorgänge unabhängig von der zugeführten oder durchlaufenden Abwassermenge erhalten wird. Da für diese Kläranlage nur ein verhältnismäßig geringer baulicher Aufwand erforderlich ist, kann sie auch nachträglich als zusätzliche Einrichtung bei mechanischen Kleinkläranlagen Anwendung finden, um auch bei diesen schon vorhandenen Kläranlagen einen vollbiologischen Kläreffekt mit geringem Aufwand zu erzielen.In this system, the clarification process is carried out independently of the inflow of the raw sewage according to a very specific plan, with an exact dosage of the various biological processes being obtained regardless of the amount of sewage supplied or flowing through. Since only a relatively small structural effort is required for this sewage treatment plant, it can also be used subsequently as an additional device in small mechanical sewage treatment plants in order to achieve a fully biological clarification effect with little effort in these already existing sewage treatment plants.
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