DE2548701A1

DE2548701A1 - Verfahren und vorrichtung zur biologischen reinigung einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2548701A1
Application number: DE19752548701
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Chem Dr Rer Reimann
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1975-10-30
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1977-05-05
Also published as: ATA976375A; AT348949B

Description

Verfahren und Vorrichtung zur biologischen
Reinigung einer Flüssigkeit Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur biologischen Reinigung einer mit den biologischen Abbauvorgang hemmenden und/oder mit auf Mikroorganismen giftig wirkenden Schadstoffen angereicherten Flüssigkeit in einer Belebungsanlage mit zwei Stufen.
Bei der biologischen Reinigung von verunreinigten Flüssigkeiten nach dem Belebungsverfahren ist es bereits bekannt der Flüssigkeit in einem BelebungSbecken abbauaktive aerobe Mikroorganismen, den sog. belebten Schlamm, zuzumischen und diese Mikroorganismen durch Belüftungseinrichtungen mit Sauerstoff zu versorgen. Dabei wird ein Teil der abzubauenden Verunreinigungen in Bakteriensubstanz umgewandelt und ein anderer Teil mittels Sauerstoff im wesentlichen zu C02 und Wasser umgesetzt.
Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß ein ungestdrter Abbau nur dann erfolgt, wenn die Verunreinigungen nicht toxisch oder hemmend wirken. Sind in einer Flüssigkeit Schadstoffe enthalten, die den biologischen Vorgang in stärkerem Maße hemmen, oder im Grenzfall die wirksamen Mikroorganismen des Belebtschlammes vergiften, ist es schwierig auf biologischem Wege den Abbau dieser Schadstoffe und der sie begleitenden abbaufähigen Stoffe zu erreichen. Zwar können sich diz Xikroorganissen in gewissen Grenzen an solche Schadstoffe adaptieren, was Jedoch voraussetzt, daß diese Stoffe nur in bestimmten Konzentrationen zugeführt werden, so daß größere Mengen so verunreinigter Flüssigkeiten auf diese Weise nicht schnell und wirksam genug von den Hemm- oder Giftstoffen befreit werden könnon. Es wird heute oft versucht, das Problem dadurch zu lösen, daß eine solche problematische, Hemm- oder Giftstoffe enthaltende Flüssigkeit einer Flüssigkeit, die auf biologischem Wege durch Belebungsverfahren einfach abbaubare Verunreinigungen enthält, zugemischt und somit verdünnt und dann in einer Belebungsanlage behandelt wird. Im Falle einer doch durchsohlagenden Hemm- oder Giftwirkung der Schadstoffe, z.B. bei nicht ausreichender Verdünnung der problematischen Flüssigkeit, wird bei dieser Methode aber auch die auf biologischem Wege unproblematisch zu reinigende Flüssigkeit mit vergiftet und die Reinigung beider Flüssigkeiten ist für mehr oder minder lange Zeit in Frage gestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur biologischen Reinigung einer mit Hemm- oder Giftstoffen verunreinigten Flüssigkeit zu entwickeln, mit dem auf biologischem Wege in einer Belebungsanlage eine solche Flüssigkeit mit gutem Abbaugrad ohne Belastung anderer Flüssigkeiten gereinigt werden kann Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß diese Flüssigkeit einer ersten Belebungsstufe zusammen mit im Überschuß anfallendem Belebtschlamm einer zweiten Belebungsstufe, in der eine mit auf biologischem Wege durch Belebungsverfahren abbaubare Verunreinigungen belastete Flüssigkeit gereinigt wird, zugeleitet wird.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Belebtschlamm, der bei der Reinigung einer auf biologischem Wege durch Belebungsverfahren normal zu reinigenden verschmutzten Flüssigkeit anfällt, Hemm- oder Giftstoffe in starkem Maße aufnehmen kann, bis durch die Anreicherung dieses Belebtschlammes mit solchen Hemm- und Giftstoffen oder mit solchen Stoffen, die bei der partiellen Umwandlung im Belebtschlamm sekundär entstehen, dieser allmählich geschädigt und schließlich abgetötet wird.
Wird demnach aus der zweiten Belebungsstufe dort im Überschuß anfallender Belebtschlamm, wie beim erfindungsgemäßen Verfahren, in die erste Belebungsstufe gepumpt, nimmt der Belebtschlamm die in der Flüssigkeit enthaltenen Hemm- oder Giftstoffe mindestens zum großen Teil auf, wodurch die Flüssigkeit von diesen befreit wird.
Dabei ist es wichtig, der ersten Belebungsstufe Belebtschlamm aus der zweiten Belebungsstufe mindestens in einer solchen Menge zuzusetzen, daß die hemmend oder giftig wirkenden Stoffe überwiegend an den Belebtschlamm gebunden werden. Die Zuflußmenge des Belebtschlammes kann deshalb mit Vorteil in Abhängigkeit der vorhandenen problematischen Schadstoffmenge in der ersten Belebungsstufe geregelt werden, denn bei zu kleiner Zuflußmenge würde der Belebtschlamm allmählich geschädigt und abgetötet werden.
Vorteilhafterweise wird der Reinigungsvorgang durch den Belebtschlamm noch dadurch unterstützt, daß in die erste Belebungsstufe zusätzlich zum Belebtschlamm Chemikalien zugesetzt werden, die die Reinigung der Flüssigkeit von Hemm- oder Giftstoffen verstärken, wodurch ein schnelleres Abscheiden der Schadstoffe aus der Flüssigkeit erzielt werden kann. Solche Chemikalien können z.B. Fällungsmittel wie Eisen- oder Aluminiumsulfat sein, mit denen bestimmte Hemm- oder Giftstoffe gebunden werden. Da möglicherweise infolge partieller Vergiftung der Vorgang der Flockung im Schlamm nur schlecht vor sich gehen kann, kann ebenso der Zusatz von Flockungsmitteln den Abbauvorgang beschleunigen. Selbstverständlich ist, dem Stand der Technik entsprechend, Luftsauerstoff oder technischen Sauerstoff in die Belebungsstufen einzuleiten.
Vor der Weiterbehandlung der Flüssigkeit wird vorteilhafterweise der mit den Schadstoffen aus der ersten Belebungsstufe beladene Schlamm aus dieser abgezogen, z.B. durch Sedimentation oder Zentrifugieren, sp daß eine durch Belebungsverfahren unproblematisch zu reinigende Flüssigkeit in der ersten B.lebungsstufe erhalten wird. Diese kann zweckmäßigerweise gemeinsam mit der in der zweiten Belebungsstufe behandelten Flüssigkeit biologisch weiter gereinigt werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgernäßen Verfahrensweise kann der aus der ersten Belebungsstufe abgezogene mit Hemm- und Giftstoffen#angereicherte Schlamm wieder in die erste Belebungsetufe rezirkuliert werden, wodurch eine optimale Ausnutzung der Aufnahmefähigkeit des Belebtschl-nes für die zu eliminierenden Stoffe erreicht wird.
In der Figur ist ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens scheiatisoh dargestellt.
In einer ersten Belebungsstufe 1 wird eine Flüssigkeit, die mit den biologischen Abboutorgang hemmenden oder auf Mikroorganismen giftig wirkenden Schadstoffen angereichert ist, behandelt. In einer zweiten Belebungsstufe 2 wird eine Flüssigkeit behandelt, die auf biologischem Wege durch Belebungsverfahren unproblematisch abbaubare Schadstoffe enthält. An beide Belebungastufen 1, 2 ist Je eine Leitung 3 für die Zufuhr von Luftsauerstoff oder technischem Sauerstoff zur Versorgung der Mikroorganismen angeschlossen und zusätzlich an die erste Belebungsstufe 1 eine Leitung 4 für die Zufuhr von Chemikalien, die die Reinigung der Flüssigkeit von Hemm- und Giftstoffen unterstützen.
Aus der zweiten Belebungastufe 2 wird ein Teil des dort im Überschuß anfållenden Belebtschlammes über eine Leitung 6 mit einer Pumpe 7 in die erste Belebungsstufe 1 gepumpt. Dort nimmt dieser Belebtschlamm die in dieser Fltlssigkeit befindlichei Hemm- und Giftstoffe auf und kann danach über eine Sohlammtrennvorrichtung 5 aus der ersten Belebnngsstufe 1 abgetrennt und abgezogen werden, z.B. durch Zentrifugieren oder Sedimentation.
Die auf diese Weise von Hemm- und Giftetoffen befreite Flüssigkeit aus der ersten Belebungsstufe 1 wird Uber die Schlammtrennvorrichtung 5 sowie eine Leitung 8 in die zweite Belebungsatufe 2 geleitet und in der zweiten Belebungsstufe 2 zusammen mit dieser Flüssigkeit auf biologischem Wege normal weiter behandelt. Um die Zulaufmenge des Belebtschlammes aus der zweiten Belebungsstufe 2 in die erste dem Anteil an Hemm- und Giftstoffen in der Flüssigkeit der ersten Belebungsstufe 1 anpassen zu können, ist die Fördermenge der Pumpe 7 regelbar. Über eine Rückführungsleitung 10 mit Pumpe 9 von der Schlammtrennvorrichtung 5 zur ersten Belebungsstufe 1 ist eine Rezirkulation des Schlammes möglich und eine optimale Ausnützung seiner Aufnahmefähigkeit erreichbar.

Claims

PatentansprUche 1. Verfahren zur biologischen Reinigung einer mit den biologischon Abbauvorgang hemmenden und/oder mit auf Mikroorganismen giftig wirkenden Schadstoffen angereicherten Flüssigkeit in einer Bele-bungsanlage mit zwei Stufen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Fltissigkeit einer ersten Belebgngsstufe zusammen mit im Überschuß anfallendem Belebtschlamm einer zweiten Belebungsstufe, in der eine mit auf biologischem Wege durch Belebungsverfahren abbaubare Verunreinigungen belastete Flus -sigkeit gereinigt wird, zugeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Belebtschlammes, die der ersten Belebungsstufo aus der zweiten zugeleitet wird, in Abhängigkeit von del Anteil an R - und Giftstoffen in der Flüssigkeit der ersten Belebungsstufe geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Belebungsstufe den Reinigungsvorgang unterstützende Chemikalien zugesetzt werden
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Belebtschlamm der ersten lelebungsstufe nach Aufnahme von Hemm- und Giftstoffen abgetrennt und abgezogen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß weitgehend von Hemm- und Giftstoffen befreite Flüssigkeit der ersten Belebungsstufe der zweiten Belebungsstufe zugeleitet und gemeinsam mit der Flüssigkeit der zweiten Belebungsstufe biologisch weiterbehandelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß -der aus der ersten Belebungsstufe abgezogene Belebtschlamm mindestens zum Teil wieder in die erste Belebungsstufe rezirkuliert wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens zwei Belebungsstufen (1, 2), Gaszuführungsleitungen (3) in die Belebungsatufen (1, 2) sowie eine Schiammtrennvorrichtung (5) aus der ersten Belebnngsstufe (1), wobei die zweite Belebungsstufe (2) mit der ersten Belebungsstufe (1) durch eine Leitung (6) mit einer Pumpe (7) zum Transport von Belebtschlamm und die erste Belebungsstufe (1) mit der zweiten Belebungsstufe (2) über die Schlammtrennvorrichtung (5) und eine Leitung (8) zum Uberleiten von Flüssigkeit verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Schlammrückführungsleitung (10) mit einer Pumpe (9) von der Schlammtrennvorrichtung (5) zur ersten Belebungsstufe (1).