DE2551902A1 - Verfahren zur wahlweisen entkarbonisierung und/oder biologischen oxidation und nitrifikation von wasser - Google Patents

Verfahren zur wahlweisen entkarbonisierung und/oder biologischen oxidation und nitrifikation von wasser

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DE2551902A1 DE19752551902 DE2551902A DE2551902A1 DE 2551902 A1 DE2551902 A1 DE 2551902A1 DE 19752551902 DE19752551902 DE 19752551902 DE 2551902 A DE2551902 A DE 2551902A DE 2551902 A1 DE2551902 A1 DE 2551902A1
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Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH
PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN
Postadresse München: Palentconsult 8 München 60 RadeckestraSe 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Stra3e 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237
Dr. Klaus Haberer
Wiesbaden
Nußbaumstr. 4
Verfahren zur wahlweisen Entkarbonisierung und/oder biologischen Oxidation und Nitrifikation von Wasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur wahlweisen Entkarbonisierung und/oder biologischen Oxidation und Nitrifikation von Wasser.
In Versorgungsgebieten, in denen sehr harte Wasser oder Wasser sehr unterschiedlicher Härte zur Verteilung kommen, ist es im Hinblick auf die heute sehr weitgehend technisierten Haushalte erwünscht, eine Teilenthärtung des sehr harten Wassers durchzuführen bzw. durch Angleichung der härteren Komponente eine gleichbleibende Wasserhärte zu schaffen. Es besteht das Bestreben, diese Teilenthärtung möglichst zentral im Wasserwerk vorzunehmen, was wirtschaftlicher ist als Haushaltsenthärter und zu hygienisch einwandfreiem Wasser führt.
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Es sind Verfahren bekannt, bei denen eine Kalkausfällung oder ein Ionenaustausch durchgeführt werden. Bei den großen Wasserdurchsätzen führen die hierdurch verursachten, in großen Mengen anfallenden festen bzw. flüssigen Abfallstoffe zu Schwierigkeiten. Die Beseitigung flüssiger Abfälle ist besonders problematisch. Jedoch auch die Beseitigung des Kalkschlamms erfordert einen nicht unerheblichen betrieblichen und finanziellen Aufwand.
Die Kalkfällung wird bei den Fällungsverfahren gemäß
Ca(HCO3) +Ca(OH)2 = 2 CaCO3 + 2Η£0
durch Zugabe einer gleichgroßen Calciummenge in Form des Hydroxids erzielt. So v/erden zur Reduzierung der Härte des Wassers um 2 mmol/1 (11,2°d) bei einer Durchsatzleistung von 1000 xs?/h. täglich 3,6 t Ca(CO)2 benötigt und 9,6 t Ca(CO), ausgefällt. Zur Verringerung der Abfallprobleme ist es bekannt, das anfallende Calciumkarbonat in großen Öfen zu brennen und z.T. wieder in den Kreislauf zurückzugeben. Nach einem neueren Verfahren wird die (meist teurere) Natronlauge anstelle von Ca(OH)2 zugegeben. Dabei fällt zwar nur die halbe Kalkmenge aus, dafür gehen jedoch Natriumionen in das Wasser, in obigem Beispiel 46 mg/1 bei einem Zusatz von 3,9 t/d NaOH.
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Andererseits ist die Entfernung organischer Stoffe aus dem Wasser ein Hauptanliegen sowohl der Abwasserreinigung als auch der Trinkwasseraufbereitung aus Oberflächenwasser. Soweit diese organischen Stoffe biologisch abbaubar sind, können sie durch biologische Verfahren entfernt werden, die allerdings nur bei ausreichender Sauerstoffzufuhr in der gewünschten Weise arbeiten. Sie werden daher durch andere sauer stoff zehr ende Vorgänge, wie die stark sauer stoff verbrauchende biologische Nitrifizierung von Ammoniumionen beeinträchtigt. Die zur Oxidation von Ammoniumionen üblicherweise vorgenommene. Knickpunktchlorung führt bei Gegenwart natürlicher oder anthropogener organischer Stoffe, wie sie in huminsäurehaltigem Grundwasser und in Oberflächenwässern vorliegen, zur Bildung schwer abbaubarer und zum Teil hygienisch bedenklicher Chlorverbindungen.
Man ist daher bestrebt, Ammoniumionen biologisch zu oxidieren. Die durch Bakterien bewirkte Ammoniumoxidation in biologisch wirksamen Filtern endet jedoch mit der Zehrung des Luftsauerstoffs, dessen Löslichkeit im Wasser sehr begrenzt ist und dessen Sättigungskonzentration etwa bei 10 mg/1 liegt. Die biologische Nitrifikation wird häufig gestört durch organische Inhaltsstoffe des Wassers, die von den Mikroorganismen bevorzugt abgebaut werden. Biologisch nicht abbaubare organische Substanzen lassen sich durch
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Adsorptionsmittel aus dem Wasser entfernen. Manche schwer abbaubaren Substanzen können schließlich durch Anwendung stärkerer Oxidationsmittel in eine leichter abbaubare Form überführt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren verfügbar zu machen, das eine Entkarbonisierung ermöglicht, bei dem einerseits die Abfallprodukte verringert werden und andererseits keine Chemikalienzusätze erforderlich sind und das eine verbesserte biologische Oxidation und Nitrifikation ermöglicht und das insbesondere wahlweise eine kombinierte Aufbereitung durch Teilentkarbonisierung und biologische Oxidation sowie Nitrifikation ermöglicht. Die Erfindung besteht darin, daß das zu behandelnde Wasser in mehreren Stufen jeweils intensiv belüftet und dann Reaktionsräumen zugeführt wird, in denen die Kaikabscheidung und/oder die Oxidation von organischen Stoffen und Ammoniumionen durchgeführt wird.
Bei dieser intensiven Durchlüftung zum Zwecke der Entkarbonisierung wird das Wasser in einen an Kalk übersättigten Zustand überführt. Dem Wasser wird dann mit seinem instabilen Zustand Gelegenheit zur Kaikabscheidung gegeben, wobei wiederum Kohlensäure freigesetzt wird. Die Vorgänge werden sodann erneut durchgeführt und solange wiederholt, bis die gewünschte Enthärtung erreicht ist. Hierzu ist es erforderlich
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daß das Wasser nach dem Belüftungsschritt durch Reaktions-· räume geleitet wird. Die Kalkabseheidung wird dabei zweckmäßig durch geeignete Maßnahmen, wie die Schaffung von Kontakten, beschleunigt. Insbesondere können Substanzen zugegeben werden, die als Kristallisationskeime dienen können.
Zum Zwecke der Oxidation von organischen Stoffen oder Ammoniumionen können nacheinander verschiedene Adsorptionsmittel eingesetzt werden, die gegenüber einzelnen Stoffklassen unterschiedliche Wirksamkeit besitzen, und weiterhin Substanzen poröser Struktur, an denen Mikroorganismen haften und sich entwickeln können. Durch die mehrstufige Schwebebettanordnung werden die Druckverluste minimiert. Die Adsorptionsmittel lassen sich kontinuierlich abziehen und durch neu zudosierte Adsorptionsmittel ersetzen, so daß eine einheitliche Produktqualität gewährleistet ist. Kommt in mehreren Stufen das gleiche Adsorptionsmittel zur Anwendung, so kann dieses auch jeweils in die nächst höhere Stufe gefördert und somit im Gegenstrom zum Wasser geführt werden.
Bei der Intensivbelüftung wird gleichzeitig die Entfernung von flüchtigen organischen Verbindungen stark gefördert.
Zur Verbesserung der Adsorption und des biologischen Abbaues
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. 43.
kann eine Änderung des pH-Werts in den einzelnen Stufen durch Zugabe von Säure oder Lauge von Vorteil sein. Schwer abbaubare organische Substanzen können durch Zugabe stärkerer Oxidationsmittel zuvor möglicherweise in eine biologisch leichter angreifbare Form überführt werden. Hierbei können auch Katalysatoren und katalytisch wirksame Materialien ein Vorteil sein.
Die Erfindung macht gleichermaßen Vorrichtungen zur Durchführung der Verfahren verfügbar, deren Besonderheit darin besteht, daß Belüftungsstufen und Reaktionsräume in wirtschaftlicher Weise platzsparend so angeordnet sind, daß mehrere Belüftungs- und Reaktionsstufen im freien Gefälle durchströmt werden.
Insbesondere die Kombinierung und entsprechende Ergänzung der Verfahren ermöglicht eine restlose Einstellung auf die verschiedenen, von der Qualität des Wassers vorgegebenen Aufbereitungsanforderungen, wobei noch eine Vervollständigung durch Flockungsvorgange möglich ist. Im einzelnen ergeben sich weitere Vorteile:
Unerwünschte Gase (überschüssige CO2 und HpS) sowie leicht flüchtige organische Verbindungen (Geruchsstoffe) werden durch die Intensivbelüftung unmittelbar ausgetragen. Durch
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mehrfaches Intensivbelüften wird eine Teilentkarbonisierung erzielt und die Pufferung des Wassers herabgesetzt. Zugleich wird Eisen und Mangan ausgefällt. Durch starkes Alkalisieren mit a) Lauge oder b) Anionenaustauscher in der OH~-Form wird natürlich enthaltenes Magnesium als Hydroxid ausgefällt, das ausgezeichnete flockende Eigenschaften aufweist. Im Fall b) werden zusätzlich Anionen (z.B. Chlorid) entnommen. Der Einsatz von verschiedenen Adsorptionsmitteln mit unterschiedlichen Eigenschaften kann die adsorptive Entnahme organischer Stoffe maximieren. Durch die mehrfache Intensivbelüftung wird der biologische Abbau organischer Stoffe gefördert und gleichzeitig die Nitrifikation höherer Ammoniummengen ermöglicht.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung, die sich bevorzugt zur Ent-
karbonisierung eignet;
Fig. 2 ein Diagramm, das den in den verschiedenen Stufen
abnehmenden Kalkgehalt veranschaulicht; Fig. 3 die Seitenansicht einer Vorrichtung, die sich bevorzugt zur Oxidation eignet, in schematischer
Darstellung; und
. Fig. 4 eine Vorrichtung nach Fig. 3 in perspektivischer Darstellung.
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Ganz allgemein besteht die Vorrichtung nach Fig. 1 aus einzelnen Belüftungsstufen in einem mehrstufigen Reaktionsturm mit füllkörperartigen Elementen, z.B. Raschigringen, oder größeren Belüftungselementen bestehen, an deren oberen Ende jeweils die Luft zutreten kann, die am unteren Ende der Belüftungsstufe freigesetzt wird. Zwischen den Belüftungsstufen sind Reaktionsräume vorgesehen, in die das Wasser nach dem Austritt aus einer Belüftungsstufe und vor dem Eintritt in eine neue Belüftungsstufe gelangt.
Eine Fortbildung der Erfindung besteht darin, daß in einer Belüftungskolonne das zu behandelnde Wasser vor der ersten Belüftungsstufe in eine dritte und dann in die weitere ungeradzahlige Belüftungsstufe mit zwischengeschalteten Reaktoren fließt und daß das Wasser anschließend durch geradzahlige Belüftungsstufen, also die zweite, vierte usw. mit zwischengeschalteten Reaktoren durchströmt, und daß die ungeradzahligen und geradzahligen Belüftungsstufen entweder parallel oder - nach einmaligem Pumpen - hintereinander durchlaufen werden.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 wird das zu enthärtende Rohwasser von der Rohwasserleitung 1 einem Belüftungsturm 2 zugeführt und gelangt über einen Verteilungsboden 3 in die
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erste Belüftungsstufe, die mit B I bezeichnet ist. Dabei wird durch im einzelnen nicht dargestellten seitlichen Belüftungsschlitzen Luft eingesaugt, die im Belüftungselement 4 mit dem Wasser eine große, stets wechselnde Grenzschicht bildet und einen Gasaustausch herbeiführt. Nach dem Durchlaufen eines jeden Belüftungselements 4 wird die verbrauchte Luft nach der Gegenseite freigesetzt und das an Kohlensäure verarmte sauerstoffreiche Wasser über eine Abflußleitung 6 in einen Abscheidereaktor 7 abgeleitet. Speziell gelangt das Wasser nach Durchlaufen der ersten Belüftungsstufe B I in den Abscheidereaktor A I. Dort wird das Calciumkarbonat aus der übersättigten Lösung zur Abscheidung gebracht und dabei wiederum Kohlensäure freigesetzt.
Das von der Übersättigung befreite Wasser wird von dem Abscheidereaktor 7 über Rückführleitungen 8 im Belüftungsturm zum erneuten Kohlesäureaustrag zurückgeführt.
Das Wasser gelangt von dem Abscheidereaktor A I in die Belüftungsstufe B III und dann nachfolgend über die Reaktoren A III, A V, A VII durch die nachfolgend ungeradzahligen Belüftungsstufen B V, B VII und B IX. Die geradzahligen Stufen B II mit dem Reaktor A II, B IV mit dem Reaktor A IV usw. können entweder anschließend mit Hilfe einer Pumpe 9 mit dem gleichen Wasser beschickt werden, wobei die Schieber 10
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und 11 geschlossen bleiben. Es ist auch möglich, die Anlage so' zu betreiben, daß die geradzahligen Belüftungsstufen B II, B IV usw. parallel über die Rohwasserzufuhrleitung 1 beaufschlagt werden. Dies erbringt eine merklich geringere Entkarbonisierungswirkung, dafür aber den doppelten Durchsatz. Hierzu wird die Pumpe 9 abgestellt und der Schieber 12 geschlossen, während die Schieber 10 und 11 geöffnet werden. Dieses Wasser, das durch die parallel betriebenen Gruppen von Belüftungsstufen mit Reaktoren fließt, gelangt in einen Sammelbehälter 13 und wird dort über die-Reinwasserleitung 14 abgeführt.
Die in den einzelnen Reaktoren AI, A II usw. anfallenden Abscheidungsstoffe werden nach Öffnen der zugeordneten Schieber durch die Schlammleitungen abgeführt und, falls erforderlich, einer Schlammbehandlung unterworfen. Auf diese Weise ist es möglich, je nach den Umständen das zu entkarbonisierende Wasser durch die erforderliche Anzahl von Belüftungsstufen mit Reaktoren fliessen zu lassen und so den gewünschten Härtegrad des Wassers einzustellen.
In Fig. 2 ist in einem Diagramm das freie CO2 (in mg/1) über der Karbonathärte (in mmol/1);aufgetragen.
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- vr -
Das zu entkarbonisierende Wasser befindet sich normalerweise in einem von der Gleichgewichtskurve 20 wiedergegebenen Zustand. Von einem Ausgangspunkt 21 wird durch die Belüftung Kohlensäure entfernt,und das Wasser gelangt bei einem angenommenen, leicht zu erreichenden Ausgasungswirkungsgrad von η = 40# pro Stufe in einen instabilen Zustand, der durch Punkt 22 wiedergegeben wird. Durch Kaikabscheidung unter gleichzeitiger Bildung äquimolarer Mengen'von COp wird das Wasser wieder in einen neuen Gleichgewichtszustand zurückgeführt, der mit 23 bezeichnet ist. Das Wasser befindet sich also wieder in einem durch die Gleichgewichtskurve beschriebenem Zustand, aber mit geringerem Kalkgehalt. Durch die einzelnen Belüftungsstufen wird dieser Vorgang mehrere Male wiederholt, bis der gewünschte Endzustand 24 erreicht ist.
Die Entkarbonisierung kann mit dieser Methode nicht zu sehr niedrigen Härten führen. Diese sind aber für die Aufgabenstellung der Trinkwasserversorgung auch unerwünscht, da hygienische Bedenken einer zu weit gehenden Enthärtung des Wassers entgegenstehen. Für diese Teilentkarbonisierung ist es möglich, ohne Chemikalienzusätze auszukommen und das Abfallprodukt auf die Kalkmenge zu minimieren, die bei dem Entkarbonisierungsvorgang tatsächlich aus dem Wasser ausgeschieden wird.
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Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung zeichnet sich aus durch Siebboden, die übereinander angeordnet sind und durch die in einem Gebläse erzeugte Luft von unten nach oben geleitet wird. Dabei ist vorgesehen, daß das Wasser auf den Siebböden quer zur Luftströmung verläuft und dann Reaktionsräume durchfließt, bevor es in den nächsten Siebboden mit nachgeschaltetem Reaktionsraum geführt wird und somit zickzackförmig die gesamte Anlage durchfließt. In diesen Reaktionsräumen können sowohl Ausscheidungs- und Absetzvorgänge wie auch Adsorptions- und Flockungsvorgänge stattfinden; in den letztgenannten Fällen werden die Feststoffe möglichst in Wirbelschicht gehalten.
Im einzelnen ist die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung aus gleichartigen Elementen aufgebaut, die jeweils eine quadratische poröse Belüftungsplatte (31), in der Regel eine Lochplatte, und einen anschließenden Reaktionsraum mit konischen Wänden (32) umfaßt. Gegebenenfalls können auch zwei Abscheideräume hintereinander angebracht werden.
Mehrere dieser Elemente - je nach erforderlicher Aufbereitungsleistung 4 bis 12 - werden so. übereinander angeordnet, daß die Belüftungsplatten waagrecht in gleichem Abstand genau übereinanderliegen, während die angesetzten Abschei-
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dungsräume von Stufe zu Stufe jeweils um 90° gegeneinander versetzt sind. Die Belüftungsplatten werden so abgedichtet, daß eine mehrstufige geschlossene Kolonne (34) entsteht. Der so gebildete Belüftungsturm ist an den Seiten des Wasserein- und Wasseraustritts durch Wasserschlösser abgedichtet, so daß keine Luft seitlich entweichen kann.
Der (äußere) Abscheidungsraum enthält seitlich eine Überfallkante (35). Hier ist ein kleiner Kanal (36) angesetzt, der das Wasser der Lochplatte der darunterliegenden Stufe zuführt.
Über der obersten Belüftungsplatte befindet sich eine Glocke mit Abzug (37). Die Belüftungsplatten werden vom Wasser waagrecht überströmt, während von unten über eine Verteilungskammer (38) mittels eines Kompressors Luft in großem Überschuß eingeblasen wird, die durch die porösen Platten strömt und oben aus dem Abzug (37) austritt.
Durch die Kreuzstrombelüftung findet auf jeder Platte unter Ausbildung einer Schaumschicht ein intensiver Gasaustausch statt, wobei Op aufgenommen und COp freigesetzt wird. Das Wasser passiert eine Schaumbremse und tritt dann in den Reaktionsraum (32) - und von da ggf. in den Reaktionsraum (33) - über, wo - ggf. unter Dosier zusätzen - die Reaktionen
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stattfinden. Der Austrag der gebildeten Reaktionsprodukte erfolgt seitlich.
Folgende Prozesse können in dem mehrstufigen Reaktor ablaufen :
Bei härterem Wasser findet in den oberen Stufen, ggf. unter Zugabe von Kristallisationskeimen, wie Feinsand, nach dem COp-Austrag eine Kalkausscheidung und damit eine Teilentkarbonisierung statt. Nach Durchlaufen des Reaktors der ersten Stufe wird das Wasser der Belüftungsplatte der darunterliegenden Stufe zugeführt. So läßt sich der COp-Austrag und die anschließende Kalkausscheidung beliebig oft wiederholen.
Bei weicherem V/asser oder nach erfolgter Teilentkarbonisierung können die darunterliegenden Stufen dann auch für Flockungs-Austausch- oder Adsorptionsvorgänge sowie für die biologische Oxidation genutzt werden. Hierzu werden in die Zulaufrinnen der Belüftungsplatten oder in die Reaktionsräume selbst Flokkungsmittel, Flockungshilfsmittel, Aktivkohlen verschiedener Aktivierungsgrade und andere Adsorptionsmittel sowie weitere Substanzen poröser Struktur, an denen Mikroorganismen haften und sich entwickeln können, zugesetzt. Durch Zugabe von Säuren oder Laugen oder durch den Zusatz von Kationen- und Anionenaustauscher in H+- bzw. OH~-Form können die Milieubedingungen
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des Wassers verändert und für diese Vorgänge optimal gestaltet werden. In letzterem Fall ergibt sich gleichzeitig eine Reduzierung von Kationen bzw. Anionen (Calcium- bzw. Chloridionen). Stärkere Oxidationsmittel, wie KMhCv, HpOp und Ozon, können schwer abbaubare organische Substanzen in eine biologisch abbaubare Form überführen.
Der Betrieb in der Wirbelschicht bei aufströraender Wasserführung' vermeidet hohe Widerstände und erlaubt höhere Durchsätze bei besserer Ausnutzung der zugesetzten Chemikalien. Eine Verschleppung geringer Restmengen von Reaktionsprodukten in die nachfolgenden Stufen ist in der Regel nicht kritisch. Zur besseren Ausnutzung kann es sogar vorteilhaft sein, gewisse Anteile von Adsorptionsmitteln, ausgebildeten Flocken und anderes unmittelbar in die nachfolgenden Stufen weiterzuführen, während die Hauptmenge der technischen Hilfsstoffe und Reaktionsprodukte den einzelnen Stufen unmittelbar kontinuierlich oder periodisch entnommen werden. Unter Verwendung von Pumpen geringer Leistung ist es weiterhin auch möglich, die adsorptionsfähigen oder biologisch wirksamen Stoffe entgegen dem Wasserfluß der darüberliegenden Reaktionsstufe zuzuführen und so eine Gegenstromwirkung derart zu erzielen, daß das unbelastete Adsorptionsmittel zunächst in der letzten Stufe dem am weitestgehend aufbereiteten Wasser angeboten wird und mit zunehmender Belastung auf stärker vorbelastetes Wasser trifft.
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Der gesamte Aufbereitungsgang verläuft in freiem Gefälle ohne Zwischenpumpen. Anschließend ist nur noch ein Filtrationsschritt erforderlich. Da sowohl das Zudosieren als auch das Ableiten kontinuierlich oder in kleinen Schritten erfolgen kann, wird eine konstante Produktqualität erzielt.
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Leerseite

Claims (1)

  1. BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH
    PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN
    Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237
    Dr. Klaus Haberer
    Wiesbaden
    Nußbaumstr. 4
    Patentansprüche
    1. Verfahren zur v/ahlweisen Entkarbonisierung und/oder biologischen Oxidation und Nitrifikation von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Wasser in mehreren Stufen jeweils intensiv belüftet und dann Reaktionsräumen zugeführt wird, in denen die Kaikabscheidung und/oder die Oxidation von organischen Stoffen und Ammoniumionen durchgeführt wird.
    2. Verfahren zur Entkarbonisierung von Wasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entkarbonisierende Wasser intensiv belüftet wird und in einen an Kalk übersättigten Zustand überführt wird, daß dem Wasser mit,seinem instabilen Zustand Gelegenheit zur Kaikabscheidung gegeben wird, und daß -die Vorgänge erneut durchgeführt und so oft wiederholt werden, bis die gewünschte Enthärtung erreicht ist.
    7 0 9 8 2 2/0841
    2&5190
    J5. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch.gekennzeichnet, daß das Wasser nach jeder Belüftungsstufe durch Reaktionsräume geleitet wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkabseheidung durch geeignete Maßnahmen, v/ie die Schaffung von Kontakten, beschleunigt wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß Substanzen zugegeben werden, die als Kristallisationskeime dienen können.
    6. Verfahren zur biologischen Oxidation und Nitrifikation von belasteten Wässern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu oxidierende Wasser in mehreren Stufen jeweils intensiv belüftet und dann Reaktionsräumen zugeführt wird, in denen Ammoniumionen und organische Stoffe oxidiert werden.
    7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadu'rch gekennzeichnet, daß gleichzeitig Adsorptionsvorgänge durchgeführt werden.
    709822/0841
    2bS1902
    '3.
    8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Adsorptionsmittel oder Adsorptionsmittel unterschiedlicher Teilselektivität oder poröse Stoffe angewendet werden, an denen Mikroorganismen haften und sich entwickeln können.
    9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,' daß die Adsorptionsmittel oder porösen Stoffe
    im Aufwärtsstrom im Schwebebett gehalten werden.
    10. Verfahren nach den Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Stufen die Milieubedingungen (pH-Werte) geändert werden.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsprodukte oder die beladenen Adsorbentien kontinuierlich oder periodisch a^ ezogen werden.
    12. Verfahren nach den Ansprüche 6, 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß" ein Adsorptionsmittel zur Erzielung eines Gegenstromeffekts dem Wasserlauf entgegengeführt wird.
    709822/0841
    r* \
    13. Verfahren nach einem der !-Ansprüche 1: bis 12, :':-:-./ ._'■;■ ■ dad u,r c-}hit gekennzeichne t , .-.■
    - ; ,3- daßr^WsgibglichsDQsierungen von -ElQCkungsmitteln,. Flockungs- ;■ hilfsraitteM, "Säuren, Isaugen oder -Oxidationsmitteln vor-
    -nach einem der Ansprüche 6 bis 9 oder. 13> . : d a d3y r^,;c jhf g;?eck en η ζ e i ^Cih;vn e t , ..daß/die Milieuänderungen durch Zugabe von Ionenaustauscher in nt- oder in OH"-Form vorgenommen werden, durch die gleichzeitig eine Verringerung der Kationen- oder Anionenkonzentrationen bewirkt wird* . - . ,-,
    15. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach einem der Ansprüche: 1 bis 14,
    d a d u r c h ge kennzeichnet, daß Belüftungsstufen und Reaktionsräume in wirtschaftlichfr Weise "platzsparend so angeordnet sind, daß mehrere Belüftung?- und Reaktionsstufen im freien Gefalle durch-Btrömt, werden und; ein mehrfaches Pumpen vermieden wird.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß .-di-e einzelnen Belüftungsstufen (4) in einem Belüftungsturm (2)' mit füllkörperartigen; Elementen (z.B. Raschigringen, aber ,auch, größeren. Belüftungselementen),angeordnet sind.
    709822/0841
    i *■ :" ν ■ ":; ί: s-"' M U Λ _
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß in einem Belüftungsturm (2) das zu behandelnde Wasser von einer ersten Belüftungsstufe (B I) in eine dritte (B III) über einen Abscheidereaktor (A I) geführt und von da in die übernächste, also durch alle ungeradzahligen Belüftungsstufen (B I, B III, BV, ...) gelangt, und daß das Wasser anschließend durch die geradzahligen Belüftungsstufen (B II, B IV, B VI, ...) mit zwischengeschalteten Abscheidereaktoren (A II, A IV, ..«) fließt.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß Schieber (11, 12, 10) vorgesehen sind, die einen Parallelbetrieb zwischen den ungeradzahligen und geradzahligen Belüftungsstufen (B) ermöglichen.
    19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abscheidereaktoren mit Ventilen versehen sind, die über gemeinsame Schlammleitungen (15) eine Schlammentleerung ermöglichen.
    20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    gekennzeichnet durch
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    Siebboden (3), durch die in einem Gebläse erzeugte Luft von unten nach oben geleitet wird, und daß die Siebboden (3) übereinander angeordnet sind, und daß Wasser auf den Siebboden quer zum Luftstrom verläuft, von Belüftungsstufe (4) zu Belüftungsstufe fällt und somit zickzackförmig durch die gesamte Vorrichtung fließt.
    21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder Belüftungsstufe ein einfaches oder unterteiltes Reaktionsbecken mit parallelen oder konischen Wänden durchströmt wird, das insbesondere für die Ausbildung von Yfirbelschichten geeignet ist.
    22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß am jeweils letzten Teil des Reaktionsbeckens das Wasser über eine Überfallkante in einen seitlich angebrachten Kanal strömt, der das Wasser der nächsten Belüftungsstufe zuführt.
    23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, da durch gekennzeichnet, daß Dosier einrichtungen an den einzelnen Ableitungskanälen oder unmittelbar an dem Reaktionsbecken vorgesehen sind, um verschiedene Stoffe zu dosieren und Aufbereitungssequenzen erzielen.
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    24* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Ableitung von Reaktionsprodukten oder erschöpften Materialien aus den einzelnen Stufen kontinuierlich oder periodisch erfolgt.
    25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine teilweise oder vollständige Ableitung von Reaktionsprodukten oder technischen Hilfsstoffen direkt in tiefer gelegene Stufen periodisch oder kontinuierlich erfolgt.
    26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die Reaktionsprodukte oder technische Hilfsstoffe einer Stufe periodisch oder kontinuierlich in höher gelegene Stufen fördern*
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