DE2903183A1

DE2903183A1 - Digestibility measurements in biological sewage treatment - in aeration and reclarification cylinder with air lift pump

Info

Publication number: DE2903183A1
Application number: DE19792903183
Authority: DE
Inventors: Alois Molitor
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1979-01-27
Filing date: 1979-01-27
Publication date: 1980-07-31

Abstract

Appliance to supply information on the digestibility of sewage by biological treatment systems consists of a vertical cylindrical aeration chamber in whicha sample is introduced at the bottom next to a bubble bed. A short pipe in a side wall takes the liq./sludge mixt. to a reclarification cylinder in which it descends in a pipe close to the mouth of a central tube. This central tube acts as an air lift pump so that the mixt. can be recycled several times. The digestibility parameters are measured by conventional instruments. This permits a continuous measuring of these parameters instead of draining both tanks and taking samples from them.

Description

Vorrichtung zur Messung von Betriebskennwerten für dieDevice for measuring operating parameters for

biologische Abwasserreinigung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Betriebskennwerten für die biologische Abwasserreinigung, bestehend aus einer Belüftungskammer, einem Nachklärer, einer Pumpe, mit der Suspension aus dem Nachklärer in die Belüftungskammer zurückgefördert wird, sowie den erforderlichen Meß-, Beschickungs- und Sammelvorrichtungen.biological wastewater treatment The invention relates to a device for measuring operational parameters for biological wastewater treatment, consisting of from an aeration chamber, a secondary clarifier, a pump, with the suspension the secondary clarifier is fed back into the aeration chamber, as well as the required Measuring, loading and collecting devices.

Zum Betrieb von Großkläranlagen sind Kenndaten über die biologische Abbaubarkeit der Abwässer erforderlich. Es werden daher in Intervallen Abwasserproben analysiert.For the operation of large sewage treatment plants, characteristic data are about the biological Degradability of the wastewater is required. Wastewater samples are therefore taken at intervals analyzed.

Eine dafür geeignete Vorrichtung ist 1971 auf der Tagung Pollution by detergents" der OECD in Paris vorgeschlagen worden. Sie besteht im wesentlichen aus einer Belüfungskammer mit einem am Boden angebrachten Belüfter. Etwa in halber Höhe der Belüftungskammer ist ein Austritt vorhanden, durch den über ein Leitungssystem schlammhaltige Flüssigkeit in einen Absetzbehälter gelangt. Die Flüssigkeit mündet etwa in halber Höhe des Absetzbehälters. Ein Teil der Suspension kann am Boden des Absetzbehälters mit einer Mammutpumpe abgezogen und in die Belüftungskammer zurückgeführt werden. Wird darüber hinaus noch Flüssigkeit in die Belüftungskammer gebracht, so tritt ein Teil der geklärten Flüssigkeit über den Über lauf am Absetzbehälter aus. Die Flüssigkeitsspiegel in der Belüftungskammer und im Absetzbehälter sind gleich hoch.A suitable device for this is in 1971 at the Pollution conference by detergents "of the OECD in Paris. It essentially exists from an aeration chamber with an aerator attached to the floor. About halfway There is an outlet at the height of the ventilation chamber, through the Sludge-containing liquid enters a sedimentation tank via a pipe system. The liquid flows out about halfway up the sedimentation tank. Part of the suspension can be drawn off at the bottom of the sedimentation tank with a mammoth pump and into the ventilation chamber to be led back. In addition, there is still liquid in the ventilation chamber brought, some of the clarified liquid passes over the overflow at the sedimentation tank the end. The liquid levels in the aeration chamber and in the sedimentation tank are same high.

Mit einer solchen Vorrichtung ist es zwar prinzipiell möglich, Kenndaten für Großkläranlagen über die biologische Abbaubarkeit der Abwässer zu erhalten. Die bekannte Vorrichtung hat jedoch einige Nachteile und technische Mängel. Es kommt im Nachklärer ziemlich häufig vor, daß sich der Schlamm so stark zusammensetzt, daß die Rückführung der Suspension in die Belüftungskammer durch Verstopfung behindert wird. Wenn die Anlage unbeaufsichtigt über eine längere Zeit läuft (z.B. über das Wochenende) ist häufig ein Zeitabschnitt enthalten, wo ein ordnungsgemäßer Lauf für eine unbekannte Zeit behindert gewesen ist, und somit die Werte verfälscht sind. Außerdem ist es recht zeitaufwendig, die bekannte Anlage zu zerlegen, zu reinigen und wieder zusammenzubauen. Der Schlammrücklauf ist begrenzt und schlecht regelbar.With such a device it is in principle possible to provide characteristic data for large wastewater treatment plants about the biodegradability of the wastewater. However, the known device has some disadvantages and technical shortcomings. It is coming in the secondary clarifier it happens quite often that the sludge is so strongly composed, that the return of the suspension in the aeration chamber is hindered by clogging will. If the system runs unattended for a long period of time (e.g. via the Weekend) is often a period of time where a proper run is included has been disabled for an unknown time and thus the values are falsified. In addition, it is quite time-consuming to dismantle and clean the known system and reassemble. The sludge return is limited and difficult to control.

Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung, die die obengenannten Nachteile vermeidet. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Übergangsstück vom Belüftungsbecken zum Nachklärer so geführt ist, daß es in der Nähe der Saugseite der Pumpe miindet. Besonders bevorzugt ist als Pume eine Mammutpumpe.The object of the invention is a device that the above Avoids disadvantages. This task is solved by that this Transition piece from the aeration tank to the secondary clarifier is guided so that it is in the Close to the suction side of the pump. A mammoth pump is particularly preferred as the pump.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein ungestörter Langzeitbetrieb möglich. Da der Aufbau einfacher ist, verkürzen sich die Wartungszeiten. Auch der Platzbedarf ist geringer. Durch die Verkürzung der Schlammtransportwege ist die Verweilzeit im Nachklärer kürzer, die Sauerstoffausnutzung des Belebtschlammes besser und damit die Abba':-raten um 5 bis 10 % höher als in der bekannten Vorrichturg.An undisturbed long-term operation is possible with the device according to the invention possible. Since the structure is simpler, the maintenance times are shortened. Also the Space requirement is less. By shortening the sludge transport routes, the The dwell time in the secondary clarifier is shorter, the oxygen utilization of the activated sludge is better and with it the Abba ': - rates 5 to 10% higher than in the known Vorrichturg.

Der Luftverbrauch ist um ca. 90 % niedriger. Nahezu die gesamte Bakterienmasse befindet sich im Belüftungsreaktor, wo der aerobe Abbau stattfindet. Das günstige Strömungsverhalten verhindert sicher die Bildung lokaler aerober Zonen. Die Größe der Anlage ist nicht kritisch.The air consumption is about 90% lower. Almost all of the bacterial mass is located in the aeration reactor, where the aerobic degradation takes place. The cheap one Flow behavior reliably prevents the formation of local aerobic zones. The size the plant is not critical.

Während bei einer bekannten Vorrichtung ein 3 l-Inhalt als optimal vorgeschrieben ist und zur Einregulierung ein aufwendige Höhenverstellung der Apparatur erforderlich ist, kann der Inhalt der erfindungsgemäßen Vorrichtung bis 300D 1 gehen. Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der hohe Schlammrücklauf und dessen Regelbarkeit in einem sehr weiten Bereich. Ein mehrmaliger Schlammumlauf ist möglich. Das Verweilzeitspektrum ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung enger als bei einer bekannten Vorrichtung und die "hydraulische Aufenthaltszeit" stimmt besser mit der aus Volumen und Durchfluß berechneten Zeit überein.While in a known device a 3 l content is considered optimal is prescribed and a complex height adjustment of the apparatus for adjustment is required, the content of the device according to the invention can go up to 300D 1. An important advantage of the device according to the invention is the high sludge return and its controllability in a very wide range. Repeated mud circulation is possible. The residence time spectrum is narrower in the device according to the invention than with a known device and the "hydraulic dwell time" is correct agrees better with the time calculated from volume and flow.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist die Bakterienmasse fast ausschließlich im Belüftungsbecken. Der Schlammspiegel im Nachklärer beträgt nur ca. 5 cm. Zur Ermittlung der Belebtschlammkonzentration genügt eine Probenahme aus dem Belüftungsbecken. Bisher mußte zur Entnahme einer repräsentativen Probe sowohl das Belüftungsbecken als auch der Nachklärer gemeinsam entleert werden, und aus dieser durchmischten Belebtschlamm-Abwasser-Suspension wurde die Probe gezogen. Es wird dadurch natürlich der biologische Prozeß unterbrochen. Bei Anlagen im halbtechnischen Maßstab währe dieses Verfahren nicht praktikabel. Ein Aufschwimmen des Schlammes aufgrund von Denitrifikationsvorgängen im Nachklärer kommt nicht vor.In the system according to the invention, the bacterial mass is almost exclusively in the aeration basin. The sludge level in the secondary clarifier is only approx. 5 cm. To the To determine the activated sludge concentration, it is sufficient to take a sample from the aeration basin. Previously, both the aeration basin had to be used to take a representative sample as well as the secondary clarifier are emptied together, and mixed from this The sample was taken from the activated sludge / waste water suspension. It makes it natural the biological process interrupted. In the case of systems on a semi-industrial scale this procedure is impractical. A floating of the mud due to Denitrification processes in the secondary clarifier do not occur.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im folgenden weiter beispielhaft beschrieben und in der Zeichnung dargestellt.The device according to the invention is further exemplified below described and shown in the drawing.

Es zeigen Figur 1 Draufsicht auf Belüftungskammer und Nachklärer; Figur 2 Schnitt (A-B nach Figur 1) durch die Vorrichtung.FIG. 1 shows a plan view of the ventilation chamber and final clarifier; Figure 2 section (A-B according to Figure 1) through the device.

Belüftungskammer 1 und Nachklärer 2 sind eng benachbart.Aeration chamber 1 and secondary clarifier 2 are closely spaced.

In den Nachklärer 2 ist fast bis zum Boden ein Rohr 3 abgesenkt, durch das seinerseits ein (kleiners, nicht gezeichnetes) Rohr auch fast bis zum Boden geführt ist.In the secondary clarifier 2, a pipe 3 is lowered almost to the bottom, through that in turn a (smaller, not shown) pipe almost to the ground is led.

Wird durch dieses kleinere Rohr Preßluft geblasen, so wird durch die im Rohr 3 aufsteigenden Blasen auch die im Nachklärer 2 vorhandene Suspension hochgefördert (Prin- zip der Mammutpumpe); die mit Schlamm durchsetzte Flüssigkeit wird in die Belüftungskammer 1 zurückgeführt (nicht gezeichnet). Über den Zulauf 5 am Boden der Belüftung skammer 1 wird das zu untersuchende Abwasser eingespeist.If compressed air is blown through this smaller pipe, it is through the Bubbles rising in the pipe 3 also conveyed up the suspension present in the secondary clarifier 2 (Prin- zip of the mammoth pump); the liquid interspersed with mud is returned to the ventilation chamber 1 (not shown). About the inlet 5 at the bottom of the ventilation chamber 1, the wastewater to be examined is fed in.

Das Gas wird am Boden der Kammer 1 konzentrisch eingespeist 6. Es hat sich gezeigt, daß die Begasung über ein Sprudelbett gut geeignet ist, jedoch kann auch oder zusätzlich ein Rührer zur Begasung verwendet werden. Die mit Schlamm beladene Flüssigkeit tritt bei 7 aus dem Belüftungsbecken 1 aus. Das waagerechte Rohrstück 8 zwischen Belüftungsbecken 1 und Nachklärer 2 ist sehr kurz gehalten. Durch das senkrechte Rohrstück 9 im Nachklärer 2 wird erreicht, daß die mit Schlamm beladene Flüssigkeit recht nahe an der Saugöffung 10 der Mammutpumpe im Nachklärer 2 gelangt. Je nach eingestellter Pumpenleistung ist ein mehrmaliges Schlammumpumpen möglich. Die geklärte Flüssigkeit tritt bei 11 aus. Die für den Betrieb der Anlage benötigten Meßinstrumente und Hilfseinrichtungen (Gasversorger usw.) sind bekannt.The gas is fed in concentrically at the bottom of the chamber 1. 6. Es it has been shown that fumigation via a bubble bed is well suited, however a stirrer can also or additionally be used for aeration. The ones with mud loaded liquid emerges from the aeration basin 1 at 7. The horizontal one Pipe section 8 between aeration basin 1 and secondary clarifier 2 is kept very short. The vertical pipe section 9 in the secondary clarifier 2 ensures that the sludge loaded liquid very close to the suction opening 10 of the mammoth pump in the secondary clarifier 2 arrives. Depending on the set pump output, the sludge is pumped several times possible. The clarified liquid exits at 11. The ones for the operation of the plant required measuring instruments and auxiliary equipment (gas supplier, etc.) are known.

Die beispielhaft beschriebene Anlage wurde in 3 Größen gebaut: mit 3 1-, 30 1- und 3000 l-Inhalt. Es hat sich bewährt, den Durchmesser des Nachklärers 2 verhältnismäßig klein zu halten, dafür ihn in der Höhe zu erweitern. Die Verhältnisse von Durchmesser zu Höhe sind in der Tabelle angegeben.The system described as an example was built in 3 sizes: with 3 1, 30 1 and 3000 l contents. It has been proven the diameter of the secondary clarifier 2 to keep it relatively small, but to expand it in height. The ratios from diameter to height are given in the table.

3 1 30 1 3000 1 Belüftungsbecken 1,5:1 2:1 2 :1 Nachklärer 6 :1 4:1 2,5:1 In das Belüftungsbecken sind kontinuierliche Abwasser eingespeist. Der Abwasserstrom, die eingespeiste Gasmenge und das Volumen der Anlage sind so aufeinander abgestimmt, daß eine Raumbelastung von 0,1 - 2,0 kg BSB5/m3.d resultiert (BSB5 = biochem. Sauerstoffbedarf) Das Volumen des Nachklärers ist so bemessen, daß sich eine Verweilzeit von ca. 4 Stunden ergibt. Die im Nachklärer sedimentierte Bakterienmasse wird vorzugsweise mit einer Mammutpumpe in das Belüftungsbecken zurückgefördert. 3 1 30 1 3000 1 aeration basin 1.5: 1 2: 1 2: 1 secondary clarifier 6: 1 4: 1 2.5: 1 Continuous wastewater is fed into the aeration basin. The waste water flow, the amount of gas fed in and the volume of the system are like this coordinated so that a room load of 0.1 - 2.0 kg BOD5 / m3.d results (BOD5 = biochemical oxygen demand) The volume of the secondary clarifier is dimensioned in such a way that that there is a residence time of about 4 hours. The sedimented in the secondary clarifier Bacterial mass is preferably pumped back into the aeration tank with a mammoth pump.

Bei der bekannten 3 l-Anlage sind 50 l/h Luft für die Mammutpumpe erforderlich. Die Flüssigkeitsrückförderung liegt bei 120 l/h. Es treten Turbulenzen auf; es besteht die Gefahr, daß Bakterienmasse aus dem Nachklärer wegschwimmt. Bei der erfindungsgemäßen 3 l-Anlage werden nur 5 l/h Luft für die Mammutpumpe benötigt. Es werden durchschnittlich 5 l/h Rücklaufschlamm gefördert.With the well-known 3 l system, 50 l / h of air are required for the mammoth pump necessary. The liquid return is 120 l / h. There is turbulence on; there is a risk that bacterial mass will swim away from the secondary clarifier. at The 3 l system according to the invention only requires 5 l / h of air for the mammoth pump. An average of 5 l / h of return sludge is conveyed.

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Claims

claim device for measuring operational parameters biological wastewater treatment, consisting of an aeration chamber, a Post-clarifier, a pump with the suspension from the post-clarifier into the aeration chamber is conveyed back, as well as the necessary measuring, loading and collecting devices, characterized in that the transition piece (8) from the aeration basin (1) to Final clarifier (2) is guided so that it opens near the suction side (10) of the pump.