DE3147920A1 - Verfahren und vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser

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DE3147920A1
DE3147920A1 DE19813147920 DE3147920A DE3147920A1 DE 3147920 A1 DE3147920 A1 DE 3147920A1 DE 19813147920 DE19813147920 DE 19813147920 DE 3147920 A DE3147920 A DE 3147920A DE 3147920 A1 DE3147920 A1 DE 3147920A1
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Raymond Francis 14032 Clarence Center N.Y. Drnevich
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1205Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/121Multistep treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur biologischen
  • Reinigung von Abwasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser mittels einer mindestens drei Becken aufweisenden Abwasserreinigungsanlage, bei dem das Abwasser zunächst in einer Richtung durch die Becken geleitet wird, von denen dann das erste und zweite Bekken als Begasungsbecken und das dritte Becken als Nachklärbecken betrieben wird, und bei dem nach Absinken der Belebtschlammkonzentration im ersten Becken unter einen bestimmten Wert die Strömungsrichtung des Abwassers durch die Becken geändert wird, so daß dann das dritte Becken und das zweite Becken als Begasungsbecken und das erste Becken als Nachklärbecken wirken, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Ein solches Abwasserreinigungsverfahren mittels einer mindestens drei miteinander verbundene Becken aufweisenden Abwasserreinigungsanlage ist aus der DE-PS 24 59 634 bekannt. Bei diesem Verfahren werden die beiden Endbecken abwechselnd als Begasungs- und als Absetzbecken verwendet, während das mittlere Becken nur als Begasungsbecken dient.
  • Den Begasungsbecken wird als Behandlungsgas reiner Sauerstoff oder ein Sauerstoffgemisch zugeführt. Das Verfahren läuft dabei so ab, daß Abwasser zunächst nacheinander in das erste und zweite Begasungsbecken eingeleitet, nach ausreichender Begasung dem dritten, als Nachklärbecken wirkenden Becken zugeführt wird und das geklärte Abwasser aus diesem abgeführt wird und daß beim Absinken der Belebtschlammkonzentration im ersten Becken unter einen vorgegebenen Wert die Betriebsrichtung gewechselt wird, so daß dann das dritte und zweite Becken als Begasungsbecken und das erste Bekken als nachgeschaltetes Nachklärbecken wirken.
  • Durch diese Verfahrensweise erübrigen sich zwar teure mechanische Schlammräumungs- und pumpeinrichtungen, jedoch ergibt sich dabei der Nachteil, daß alle drei Becken so groß dimensioniert werden müssen,daß sie beim Umschalten des ersten bzw. dritten Beckens vom Begasungsbetrieb auf Sedimentationsbetrieb bis zum Eintreten einer genügenden Sedimentation des Belebtschlamms und bis zum anschließenden öffnen des Abwasserablaufs den durch den kontinuierlichen Zufluß des Abwassers in die Abwasserreinigungsanlage bedingten Anstieg der Wassermenge aufnehmen können. Da dabei außerdem der Absetzvorgang in dem umgeschalteten Endbecken dadurch behindert wird, daß das Abwasser-Belebtschlammgemisch immer aus dem mittleren in die Endbecken eingeleitet wird, dauert der Absetzvorgang verhältnismäßig lang, so daß bis zum Öffnen des Abwasserablaufs eine verhältnismäßig große Menge in den drei Becken aufgestaut werden muß.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durch- führung des Verfahrens so auszugestalten, daß auf einfache und wirtschaftliche Weise eine möglichst hohe und gleichmäßige Reinigungsleistung erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Andern der Strömungsrichtung des Abwassers nach dem Absinken der Belebtschlammkonzentration im ersten Becken in der Weise durchgeführt wird, daß die Abwasserzufuhr zum ersten Becken und die Begasung im ersten Becken abgestellt wird, das zulaufende Abwasser zum zweiten Becken geleitet und der Strömungsweg zwischen dem ersten und zweiten Becken unterbrochen wird, nach Absetzen des Belebtschlamms im ersten Becken die Abwasserzufuhr zum zweiten Becken und der Abwasserabzug aus dem dritten Becken abgestellt wird, das zulaufende Abwasser zum dritten Becken geleitet und im dritten Becken begast wird, der Strömungsweg zwischen ersten und zweiten Becken geöffnet und gereinigtes Abwasser aus dem ersten Becken abgezogen wird und nach Absinken der Belebtschlammkonzentration im dritten Becken der Vorgang in Bezug auf das dritte Becken wiederholt wird.
  • Mit dieser Verfahrensweise wird erreicht, daß beim Andern der Strömungsrichtung des Abwassers das vom Begasungsbetrieb auf Absetzbetrieb umzuschaltende erste oder dritte Becken von keiner Abwasserströmung beaufschlagt wird. Damit kann der Absetzvorgang im umzuschaltenden Becken wesentlich schneller vor sich gehen, als bei dem bekannten Verfahren Die Folge des schnelleren Absetzvorgangs im uzzuschaltenden Becken ist, daß dem zulaufenden Abwasser auch schneller die im normalen Betrieb vorhandene Begasungskapazität zur Verfügung gestellt und somit eine weitgehende gleichmäßige Reinigungsleistung aufrechterhalten werden kann Durch das gleichzeitig mit dem Absperren des umzuschaltenden Beckens von der Abwasserströmung durchgeführte Einleiten des zulaufenden Abwassers in das zweite, mittlere Becken und den weiteren Ablauf über das bisher als Nachklärbecken wirkende Endbecken wird.außerdem erreicht, daß das zulaufende Abwasser in der Abwasserreinigungsanlage bis zum öffnen des Ablaufs in dem vom Begasungsbetrieb auf Absetzbetrieb umzuschaltenden Becken nicht mehr aufgestaut werden muß und demzufolge das gesamte Beckenvolumen entsprechend kleiner als bei dem bekannten Verfahren dimensioniert werden kann.
  • Wird dabei gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Absetzen des Belebtschlamms im umzuschaltenden Becken so vorgegangen, daß zuerst der Strömungsweg zwischen dem umzuschaltenden und dem zweiten, mittleren Becken geöffnet und erst nach einer kurzen Zeitspanne die Abwasserzufuhr zum zweiten Becken abgestellt wird und-daß aus dem ersten Becken während dieser Zeitspanne aus dem zweiten Becken in das erste Becken einströmenden Abwassermenge entsprechender Anteil in das zweite Becken zurückgepumpt wird, wird erreicht, daß vor dem öffnen des Ablaufs des umgeschalteten Beckens die auch im Ablauf abgesetzten Feststoffe ausgespült und wieder in das zweite, mittlere Becken zurückgepumpt werden. Beim öffnen des Ablaufs ergibt sich dann ein klarer, keine Schwebstoffe enthaltender Abfluß.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine mindestens drei miteinander in Verbindung stehende Becken aufweisende Abwasserreinigungsanlage mit Begasungseinrichtungen in allen Becken, mit je einem Abwasserzulauf mit Absperreinrichtung zum ersten und dritten Becken und je einem Klarwasserablauf mit Absperrventil vom ersten und dritten Becken und mit einer Steuereinrichtung zum intermittierenden Betreiben des ersten und zweiten Beckens als Begasungsbecken und des dritten Beckens als Nachklärbecken und umgekehrt des dritten und zweiten Beckens als Begasungsbecken und des ersten Beckens als Nachklärbecken.
  • Erfindungsgemäß ist eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Becken ebenso einen Abwasserzulauf mit Absperreinrichtung aufweist, der Strömungsweg zwischen ersten und zweiten Becken sowie der Strömungsweg zwischen zweiten und dritten Becken je über eine Schließeinrichtung absperrbar ist und die Absperreinrichtungen sowie die Schließeinrichtungen derart an die Steuereinrichtung angeschlossen sind, daß nach Absinken der Belebtschlammkonzentration im ersten Becken die Absperreinrichtung im Abwasserzulauf des ersten Beckens und die Schließeinrichtung im Strömungsweg zwischen ersten und zweiten Becken geschlossen und die Absperreinrichtung im Abwasserzulauf des zweiten Beckens geöffnet wird und daß nach Absetzen des Belebtschlamms im ersten Becken die Schließeinrichtung im Strömungsweg zwischen ersten und zweiten Becken wieder geöffnet, die Absperreinrichtung im Abwasserzulauf des zweiten Beckens sowie das Absperrventil im Klarwasserablauf des dritten Beckens geschlossen und die Absperreinrichtung im Abwasserzulauf des dritten Beckens geöffnet wird und daß nach Absinken der Belebtschlammkonzentration im dritten Becken der Vorgang in Bezug auf das dritte Becken wiederholt wird.
  • Dabei ist vorteilhafter Weise zwischen dem ersten und zweiten Becken und zwischen dem dritten und zweiten Becken je eine Rücklaufleitung mit Pumpe vorgesehen und die Pumpen sind an die Steuereinrichtung angeschlossen. Damit kann bei entsprechender Einstellung der Steuereinrichtung eine Spülung des Klarwasserablaufs vor dem öffnen durchgeführt und die im Klarwasserablauf während der Ruhephase des umzuschaltenden Beckens abgesetzten Feststoffe in das zweite, mittlere Becken zurückgeleitet werden.
  • Zur Erzielung eines möglichst einfachen Aufbaus der Abwasserreinigungsanlage ist des nach einem weiteren Erfindungsgedanken zweckmäßig, wenn die Becken rechteckig ausgebildet und so angeordnet sind, daß das erste und zweite Becken sowie das zweite und dritte Becken je eine gemeinsame Trennwand aufweisen und die Strömungswege zwischen ersten und zweiten Becken bzw. zweiten und dritten Becken durch im unteren Bereich der Trennwände vorhandene Durchtrittsöffnungen gebildet sind.
  • Zweckmäßigerweise sind dabei die Schl-ießeinrichtungen als bewegliche, den Durchtrittsöffnungen beidseitig zugeordnete Strömungsleitflächen ausgebildet. Auf diese Weise können zumindest in dem jeweils als Absetzbecken wirkenden Becken gleichmäßige Strömungsverhältnisse, die sich gUnstig auf den Absetzvorgang auswirken, aufrechterhalten werden.
  • Neben der recheckigen Ausbildung der drei Becken besteht nach einem weiteren Erfindungsgedanken ebenso die Möglichkeit, die drei Becken als Rundbecken auszubilden, das erste und dritte Becken je mit einer Überlaufrinne' mit Klarwasserablauf für gereinigtes Abwasser zu versehen und die Strömungswege durch Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Becken mit Absperrventilen zu bilden.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand zweier in den Figuren schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Abwasserreinigungsanlage erläutert.
  • Es zeigt: Fig. 1 schematisch einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage mit rechteckigen Becken; Fig. 2 eine Draufsicht auf die gleiche Abwasserreinigungsanlage; Fig. 3 schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Abwasserreinigungsanlage mit Rundbecken; Fig. 4 die Draufsicht auf eine Verteileinrichtung zum automatischen Steuern des Abwasserflusses zu den einzelnen Becken.
  • In den Figuren 1 und 2 ist mit 140 eine Abwasserreinigungsanlage mit insgesamt drei rechteckigen Becken 141, 142 und 170 bezeichnet. Das Becken 141 ist dabei aus Längswänden 120 und 123off aus Seitenwänden 121 und 122 und aus einem Boden 119 gebildet. In der unteren Hälfte der einen Längswand 123 ist ein Abwasserzulauf 103 vorgesehen, während eine Einrichtung zum Abziehen von Klarwasser,gebildet aus einem tiberlaufwehr 113 und einem Klarwasserablauf 115 mit Absperrventil 115a,an der einen Seitenwand 122 angeordnet ist. Das Becken 142 ist ebenso aus Längswänden 125 und 126, aus Seitenwänden 124 und 127 und aus einem Boden 118 gebildet. Darüber hinaus weist das Becken 142 ebenso im unteren Bereich der einen Längswand 126 einen-Abwasserzulauf 102 sowie an der einen Seitenwand 127 ein Uberlaufwehr 114 mit Klarwasserablauf 116 und zugeordnetem Absperrventil 116a auf. Zwischen diesen beiden Endbecken befindet sich das mittlere Becken 1702 das aus Längswänden 128 und 129 sowie aus den beiden Seitenwänden 121 und 124 der Becken 141 und 142 sowie aus einem Boden 1t2 aufgebaut ist. Im unteren Bereich der Längswand 129 ist ein Abwasserzulauf 180 mit Absperreinrichtung 180a angeordnet. Alle drei Becken 141, 142, 170 sind außerdem mit Oberflächenbelüftern 104, 111, 150 ausgestattet, die je über eine Welle 105, 112, 152 von nicht dargestellten Antriebseinrichtungen angetrieben werden.Sind die Becken gegen die Atmosphäre gasdicht abgeschlossen, kann über die Oberflächenbelüfter unter der Abdeckung in die Bekken eingeleiteter Sauerstoff oder zumindest ein mehr Sauerstoff als Luft enthaltendes Gas in das zu behandelnde Wasser eingebracht werden. Bei offener Ausbildung der Belebungsbekken kann Luft als Behandlungsgas Verwendung finden. Anstelle der dargestellten Oberflächenbelüfter können aber auch andere Belüftungseinrichtungen zur Anwendung kommen.
  • Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage wird nachstehend ausgehend von einer Ausgangssituation beschrieben, bei der die Becken 142 und 170 anfänglich als Belüftungsbecken und Becken 141 anfänglich als Absetzbecken wirken. Während dieser ersten Arbeitsphase ist die Absperreinrichtung 102a im Abwasserzulauf 102 zum Becken 142 geöffnet, während die Absperreinrichtungen 103a und 180a im Abwasserzulauf zu den Becken 141 und 170 geschlossen sind.
  • Außerdem ist das Absperrventil 115a im Ablauf 115 des Bekkens 141 geöffnet, während das Absperrventil 116a im Ablauf 116 des Beckens 142 geschlossen ist. Auch sind die Belüftungseinrichtungen 104, 150 im Becken 142 und im Bekken 170 in Betrieb, während die Belüftungseinrichtung 111 im Becken 141 abgeschaltet ist.
  • Zu behandelndes Abwasser wird nacheinander durch die Becken 142 und 170, in denen es mit Hilfe der Belüftungseinrichtungen 104 und 150 belüftet wird, und anschließend durch das Becken 141 geleitet, wobei in den Seitenwänden 122 und 124 zwischen den jeweils benachbarten Becken Durchtrittsöffnungen 108b und 108a vorzugsweise aber nicht notwendigerweise in der Nähe des Beckenbodens ausgebildet sind. Im Becken 141 setzt sich der belüftete Schlamm des Abwassers auf dem Beckenboden ab. Damit wird eine Klärung des Abwassers erreicht. Da das Abwasser im Becken 170 während der Begasung unter turbulenten Strömungsbedingungen gehalten wird und für eine weitgehende Klärung im Becken 141 eine glattes gleichmäßige Strömung notwendig ist, sind auf beiden Seiten der Seitenwand 121 oberhalb der Durchtrittsöffnung 108a Strömungsleitflächen 174 und 175 angeordnet, die sich über die ganze Breite der Seitenwand 121 hinziehen und sich nach unten in geneigter Richtung zu der Seitenwand 121 erstrecken. Um eine Schließung der Durchtrittsöffnung 108a zu ermöglichen, sind die Strömungsleitflächen 174, 175 beweglich an der Seiten, wand 121 angebracht. In geschlossener Stellung berühren die Strömungsleitflächen 174, 175 den jeweiligen Beckenboden 119 bzw 172, so daß der Strömungsweg durch die Durchtrittsöffnung 108a unterbrochen ist. Befinden sie sich, wie in der gezeigten Phase in Offenstellung, strömt die Flüssigkeit aus dem Becken 170 unter den Strömungsleitflächen 174, 175 durch die Durchtrittsöffnung 108a hindurch in das Becken-141 und steigt zu dem Uberlaufwehr 113 am oberen Ende der gegenüberliegenden Seitenwand 122 auf, so daß dann gereinigtes und geklares Abwasser das Becken 141 über das Ubelaufwehr 113 und den Ablauf 115 verläßt. Die Durchtrittsöffnung 108b zwischen den Becken 142 und 170 ist mit gleichartigen Strömungsleitflächen 176 und 177 ausgestattet.
  • Nachdem bei dem vorstehenden beschriebenen Verfahrensablauf beliebter Schlamm zusammen mit dem zu behandelnden Abwasser kontinuierlich vom Becken 142 in das Becken 170 und anschließend in das Becken 141 geleitet und in keinster Weise zurückgeführt wird, sinkt allmählich die Belebtschlammkonzentration im Becken 142 und auch im Becken 170. Fällt die Belebtschlammkonzentration dabei unter einen bestimmten Wert, ist auch die Wirksamkeit des Reinigungsprozesses vermindert. Nachdem zu gleichen Zeitpunkt auch kein Sauerstoff zu dem Belebtschlamm im Becken 141 zugeführt wird, ist auch die Gefahr gegeben, daß der Belebtschlamm im Becken 141 in einen septischen Zustand übergeht.
  • Um diese Nachteile zu vermeiden, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach einer bestimmten Zeit die Strömungsrichtung des Abwassers durch die Abwasserreinigungsanlage umgekehrt. Zu diesem Zweck wird zunächst die Belüftungseinrichtung 104 im Becken 142 abgestellt, die Absperreinrichtung 102a im Abwasserzulauf 102 geschlossen und die Absperreinrichtung 180a im Abwasserzulauf 180 zum Becken 170 geöffnet. Zusätzlich werden die Strömungsleitflächen 176 und 177, die der Öffnung 108b in der Seitenwand 124 zugeordnet sind, nach unten in die geschlossene Stellung gebracht, die in der Figur 1 durch gestrichelte Linien 176a und 177a dargestellt ist . Nachdem die Belüftungseinrichtung 104 abgestellt worden ist, beruhigt sich allmählich die Flüssigkeitsbewegung im Becken 142 und der verbliebene Belebtschlamm setzt sich langsam auf dem Beckenboden 118 ab. Da während dieser Absetzperiode. in das Becken 142 kein Abwasser eingeleitet wird und das der Abwasserreinigungsanlage zufließende Abwasser zu dem Becken 170 zu aeroben Behandlung und dem Becken 141 zur Klärung zugeführt wird, geschieht der Absetzvorgang im Becken 142 schneller als bei dem bekannten Verfahren nach dem Stand der Technik. Nach einer bestimmten Zeitspanne, die für ein weitgehendes Absetzen des Schlamms ausreichend ist und die beispielsweise über fotoelektrische Meßeinrichtungen bestimmt oder durch vorher erfolgte Absetztests mit entsprechendem Abwasser festgelegt werden kann, werden die Absperreinrichtung 180a im Abwasserzulauf 180 zum Becken 170 sowie das Absperrventil 115a im Ablauf 115 des Beckens 141 geschlossen und die Absperreinrichtung 103a im Abwasserzulauf 103 des Beckens 141, das Absperrventil 116a im Klarwasserablauf 116 des Bekkens 142 und die Strömungsleitflächen 176 und 177 zur Umkehrung der Strömungsrichtung geöffnet. Zur gleichen Zeit wird die Belüftungseinrichtung 111 im Becken 141 eingeschaltet, so daß der sich am Beckenboden 119 abgesetzte Schlamm aufgewirbelt und mit dem zu behandelnden Abwasser vermischt wird.
  • Für die Ableitung von Uberschußschlamm und von inertem Material, das mit dem zu behandelnden Abwasser eingeleitet wird, ist eine Ableitung 117 mit einer Absperreinrichtung 117a im Boden 118 des Beckens 142 vorgesehen, so daß Uberschußschlamm vorzugsweise während der Perioden aus dem Abwasserreinigungssystem ausgetragen wird, während denen das Becken 142 als Absetzbecken wirkt.
  • Bei Anwendung dieser Verfahrensweise kann die Umkehrung der Strömungsrichtung in einfacher Weise und in kurzer Zeit durchgeführt werden, wobei auch noch die Arbeitsbedingungen der Abwasserreinigungsanlage gegenüber der bekannten Anlage deutlich verbessert werden. Zum einen ist eine Einsparung an Beckenvolumen insofern möglich, als bei dem erfindungsgemässen Verfahren eine Aufstauung des Abwassers nicht notwendig ist, und zum anderen wird eine Verkürzung der Absetzzeit dadurch erreicht, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das als Absetzbecken wirkende Becken strömungsmäßig völlig von den übrigen Becken abgetrennt ist.
  • Im Unterschied zu der Abwasserreinigungsanlage nach den Figuren 1 und 2 weist die Abwasserreinigungsanlage gemäß Figur 3 drei runde Becken 241, 242 und 270 mit kreisrunden Wänden 220, 224 und 221 auf. Die beiden als Belüftungs- und als Absetzbecken dienende Becken 241 und 242 sind je mit einem Uberlaufwehr 213, 214 sowie mit je einem dem jeweiligen Uberlaufwehr 213, 214 zugeordneten Klarwasserablauf 215, 216 mit Absperrventilen 215a, 216a und jeweils mit einem radialen nach innen geneigten Boden ausgestattet, während das stets als Belüftungsbecken dienende Becken 270 einen horizontalen Boden aufweist. Außerdem ist jedem Becken 241, 242, 270 je eine Belüftungseinrichtung 204, 211, 250 zugeordnet und an jedes Becken ein Abwasserzulauf 202, 203, 280 angeschlossen, wobei die Verteilung des der Abwasserreinigungsanlage über eine Leitung 200 zulaufendem Abwassers auf den jeweiligen Abwasserzulauf über eine Verteilungseinrichtung 201 entsprechend der gewünschten Strömungsrichtung des Abwassers durch die Becken erfolgt. Da die drei Bekken 241, 242 und 270 in der gezeigten Darstellung nicht unmittelbar aneinander gebaut sind, ist zwischen den Becken 242 und 270 eine Verbindungsleitung 208b mit Absperrventil 206 und zwischen dem Becken 270 und dem Becken 241 eine Verbindungsleitung 208a mit Absperrventil 209 zur Uberleitung von Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch angeordnet.
  • Die Arbeitsweise der dargestellten Abwasserreinigungsanlage ist weitgehend die gleiche, wie die der in den Figuren 1 und 2 bereits beschriebenen Abwasserreinigungsanlage. Erst nach dem das in der Anfangsperiode auf Belüftungsbetrieb geschaltete Becken 242 nach einem Abfallen der Belebtschlammkonzentration auf Absetzbetrieb umgeschaltet worden ist und das zulaufende Abwasser nur dem mittleren Becken 270 zugeleitet und über den Ablauf 215 des Beckens 241 als gereinigtes Abwasser abgezogen wird, wird nach Absetzen des Belebtschlamms am Boden des Beckens 242 ein zusätzlicher Arbeitsgang durchgeführt. Nach Beendigung des Absetzvorgangs wird nämlich für eine kurze Zeit das Absperrventil 206 in der Verbindungsleitung 208b zwischen den Becken 242 und 270 bei noch geschlossenem Absperrventil 216a des Klarwasserablaufs 216 geöffnet, so daß das dem Becken 270 zugeleitete Abwasser kurzfristig auf die Becken 242 und 241 aufgeteilt und als geklärtes Abwasser in die Uberlaufwehre 213 und 214 der Becken 241 und 242 geleitet wird. Das geklärte Abwasser im Uberlaüfwehr 213 wird dabei über dem Klarwasserablauf 215 aus der Anlage ausgetragen, während des geklärte Abwasser im Überlaufwehr 214 des Beckens 242 über eine Rücklauf leitung 290 mit Pumpe 292 in das mittlere Becken 270 zurückgepumpt wird. Durch dieses Uberleiten von Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch durch die Verbindungsleitung 208b in das Becken 242 und durch das Rückführen von geklärtem Abwasser über die Rücklauf leitung 290 in das Becken 270 werden die Feststoffe aus dem Uberlaufwehr 214 ausgewaschen, die sich dort während der Belüftungsphase des Beckens 242 angesammelt haben. Damit wird vermieden, daß diese Feststoffe anfänglich den Klarwasserablauf aus dem Becken 242 trüben, wenn das Becken 242 als Absetzbecken betrieben wird. Wenn alle Feststoffe ausgewaschen sind, wird die Pumpe 292 in der Rücklaufleitung 290 abgestellt, das zulaufende Abwasser mit Hilfe der Verteileinrichtung 201 dem Abwasserzulauf 203 und damit dem Becken 241 zugeleitet, das Absperrventil 215a im Ablauf 215 des Beckens 241 geschlossen und das Absperrventil 216a im Ablauf 216 des Beckens .242 geöffnet. Gleichzeitig wird die Belüftungseinrichtung 211 im Becken 241 angestellt und damit der Schlamm, der sich während der Absetzphase am Beckenboden abgesetzt hat, wieder aufgewirbelt.
  • Zum gleichen Zweck des Auswaschens von Feststoffen aus dem Uberlaufwehr 213 nach Beendigung des Schlammabsetzvorgangs im Becken 241 ist auch an das Uberlaufwehr 213 eine Rücklaufleitung 221 mit Pumpe 293 angeschlossen.
  • Anstelle der gezeigten einzelnen Anordnung der drei Becken ist es ebenso möglich, die beiden äußeren Becken beispielsweise nur teilweise kreisrund auszubilden und im verbleibenden Bereich mit einer geraden Wand zu versehen, an der dann das mittlere, beispielsweise rechteckige ausgebildete Becken anstoßen kann. Ebenso könnten drei Rundbecken konzentrisch angeordnet werden. Auch andere Kombinationen sind möglich.
  • Zur Einsparung von Ventilen und Schaltvorgängen ist die Verteileinrichtung 201 für das Zulaufen der Abwasser folgendermaßen aufgebaut: Drei nebeneinander angeordnete offene Rinnen 12, 13, 14 stehen mit den einzelnen Abwasser- zuläufen 202, 203 und 280 der beiden Becken 241, 242 und 270 in Verbindung. ueber den offenen Rinnen ist ein Verteilbecken 10 drehbar angeordnet. Der Durchmesser des Rundbeckens 10 entspricht mindestens der gesamten Breite der drei Rinnen 12, 13, 14. Im Boden des Verteilbeckens 10 ist eine Ablauföffnung vorgesehen, die sich je nach Stellung des Rundbeckens 10 über einer der drei Rinnen 12, 13, 14 befindet. Das zulaufende Abwasser wird über eine oberhalb des Verteilbeckens 10 angeordnete Leitung 200 in dieses aufgegeben. Zur Ermöglichung der Drehbewegung des Verteilbeckens 10 kann an dessen Unterseite ein Zahnkranz angeordnet sein, in den ein von einem nicht dargestellten Antriebsmotor angetriebenes Ritzel eingreift. Durch die Drehbewegung des Verteilbeckens 10 wird dann die Ablauföffnung 11 entsprechend der gewünschten Beschickung der Becken 241, 242 und 270 mit Abwasser über die offenen Rinnen 12, 13, 14 hinweg gedreht. Uber die Drehgeschwindigkeit des Verteilbeckens 10 sowie die Breite der offenen Rinnen 12, 13, 14 kann dabei die Beschickungsdauer der einzelnen Becken bestimmt werden. Eine gleichartige Verteileinrichtung läßt sich auch für die Abwasserreinigungsanlage gemäß den Figuren 1 und 2 verwenden.
  • Zahlenbeispiel bezogen auf Ausführungsbeispiel nach Figur 3: Zulaufende Abwassermenge: 37,85 1/min BSB#ehalt: 40 mg/l bis 250 mg/l Gehalt an suspendierten Feststoffen: 40 mg/l bis 200 mg/l Beckendurchmesser: 1,83 m Wassertiefe darin: 1,75 m Aufenthaltszeit pro Becken: 2 h O2,-Gehalt in den als Belüftungsbecken betriebenen Becken: 0,2 mg/l bis 2 mg/l BSB-Gehalt des Klarwasserablaufs: 5 mg/l bis 30 :ng/l Beginn der Umschaltung der Strömungsrichtung: jeweils ca. nach 2 h Umschaltung der Strömungsrichtung bei Gehalt des Abwasser-BelebtschlammrGemisches an suspendierten Feststoffen (MLSS): 600 mg/l bis 2000 rr##/i Absetzdauer des Belebtschlamms nach Absperren des umzuschaltenden Beckens: 10 min Auswashdauer von Feststoffen aus Uberlaufwheren ca. ca. 10 min Leerseite

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser mittels einer mindestens drei Becken aufweisenden Abwasserreinigungsanlage, bei dem das Abwasser zunächst in einer Richtung durch die Becken geleitet wird, von denen dann das erste und zweite Becken als Begasungsbecken und das dritte Becken als Nachklärbecken betrieben werden, und bei dem nach Absinken der Belebtschlammkonzentration im ersten Becken unter einen bestimmten Wert die Strömungsrichtung des Abwassers durch die Becken geändert wird, so daß dann das dritte Becken und das zweite Becken als Begasungsbecken und das erste Becken als Nachklärbecken wirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Ändern der Strömungsrichtung des Abwassers nach dem Absinken der Belebtschlammkonzentration im ersten Becken in der Weise durchgeführt wird, daß die Abwasseriufuhr zum ersten Becken und die Begasung im ersten Becken abgestellt wird, das zulaufende Abwasser zum zweiten Becken geleitet und der Strömungsweg zwischen ersten und zweiten Becken unterbrochen wird, nach Absetzen des Belebtschlamms im ersten Becken die Abwasserzufuhr zum zweiten Becken und der Abwasserabzug aus dem dritten Becken abgestellt wird, das zulaufende Abwasser zum dritten Becken geleitet und im dritten Becken begast wird, der Strömungsweg zwischen ersten und zweiten Becken geöffnet und gereinigtes Abwasser aus dem ersten Becken abgezogen wird und nach Absinken der Belebtschlammkonzentration im dritten Becken der Vorgang in Bezug auf das dritte Becken wiederholt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Absetzen des Belebtschlamms im umgeschalteten Bekken.zuerst der Strömungsweg zwischen ersten und zweiten Becken geöffnet und danach nach einer kurzen Zeitspanne die Abwasserzufuhr zum zweiten Becken abgestellt wird und daß aus dem ersten Becken ein der während dieser Zeitspanne aus dem zweiten Becken in das erste Becken einströmenden Abwassermenge entsprechender Anteil in das zweite Becken zurückgepumpt wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer mindestens drei miteinander in Verbindung stehende Becken aufweisenden Abwasserreinigungsanlage, mit Begasungseinrichtungen in allen Becken, mit je einem Abwasserzulauf mit Absperreinrichtung zum ersten und dritten Becken und je einem Klarwasserablauf mit Absperrventil vom ersten und dritten Becken und mit einer Steuereinrichtung zum intermittierenden Betreiben des ersten und zweiten Beckens als Begasungsbecken und des dritten Beckens als Nachklärbecken und umgekehrt des dritten und zweiten Beckens als Begasungsbecken und des ersten Beckens als Nachklärbecken, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Becken (170, 270) ebenso einen Abwasserzulauf (180, 280) mit Absperreinrichtungen (180a, 280a) aufweist, der Strömungsweg (108b, 208 b) zwischen ersten (142, 242) und zweiten (170, 270) Becken sowie der Strömungsweg (108a, 208a) zwischen zweiten (170, 270) und dritten (141, 241) Becken je über eine Schließeinrichtung (176,177; 174,175; 206, 209) absperrbar ist und die Absperreinrichtungen (102a, 180a, 103a) sowie die Schließeinrichtungen (176,177; 174,175; 206, 209) derart an die Steuereinrichtung angeschlossen sind, daß nach Absinken der Belebtschlammkonzentration im ersten Becken (142, 242) die Absperreinrichtung (102a) im Abwasserzulauf (202) des ersten Beckens (142, 242) und die Schließeinrichtung (176, 177e 206) im Strömungsweg (108b, 208b) zwischen ersten (142, 242) und zweiten (170, 270) Becken geschlossen und die Absperreinrichtung (180a) im Abwasserzulauf (180, 280) des zweiten Beckens (170, 270) geöffnet wird und daß nach Absetzen des Belebtschlamms im ersten Becken (142, 242) die Schließeinrichtung (176,177; 206) im Strömungsweg g108b, 208b) zwischen ersten (142, 242) und zweiten (170, 2703 Becken wieder geöffnet, die Absperreinrichtung (180a) im Abwasserzulauf (180, 280) des zweiten Bekkens (170, 270) sowie das Absperrventil (215a) im Klarwasserablauf (215) des dritten Beckens (141, 241) geschlossen und die Absperreinrichtung (103a) im Abwasserzulauf- (103, 203) des dritten Beckens (141, 241) geöffnet wird und daß nach Absinken der Belebtschlammkonzentration im dritten Becken (141, 241) der Vorgang in Bezug auf das dritte Becken (141, 241) wiederholt wird.
  4. 4 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten (242) und dem zweiten (270) Becken und zwischen dem dritten (241) und dem zweiten (270) Bekken je eine Rücklaufleitung (290, 291) mit Pumpe (292, 293B vorgesehen ist und die Pumpen (292, 293) an die Steuereinrichtung angeschlossen sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Becken (142, 170, 141) rechteckig ausgebildet und so angeordnet sind, daß das erste (142) und zweite (170) Becken sowie das zweite (170) und dritte (141) Becken je eine gemeinsame Trennwand (124, 121) aufweisen.und die Strömungswege (108b, 108a) zwischen ersten (142) und zweiten (170) Becken bzw. zweiten (170) und dritten (141) Becken durch im unteren Bereich der Trennwände (124, 121) vorhandene Durchtrittsöffnungen gebildet sind.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließeinrichtungen (176,177; 174,175) als bewegliche, den Durchtrittsöffnungen beidseitig zugeordnete Strömungsleitflächen ausgebildet sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Becken (242, 270, 241) als Rundbecken ausgebildet sind, das erste (242) und dritte (241) Bekken je eine Uberlaufrinne (213, 214) mit Klarwasserablauf (215, 216) für gereinigtes Abwasser aufweisen und die Strömungswege (208b, 208a) durch Verbindungsleitungen mit Absperrventilen (206, 209) gebildet sind.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtungen in den Abwasserzuläufen (102,103,180; 202,203,280) zu den einzelnen Becken#(14J,142,170; 241,242,270) aus einer Verteileinrichtung (201) für Abwasser gebildet sind und daß die Verteileinrichtung (201) drei einzeln mit den Abwasserzuläufen zu den Becken in Verbindung stehende offene Rinnen (12,13,14) sowie über den Rinnen (12,13,14) ein von einer Antriebseinrichtung angetriebenes, drehbares Ventilbecken (10) mit einer Ablauföffnung (11) aufweist.
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