DE3431568A1

DE3431568A1 - Verfahren zum denitrifizieren von wasser

Info

Publication number: DE3431568A1
Application number: DE19843431568
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing.(grad.) 5600 Wuppertal Kratzenstein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-10
Filing date: 1984-08-28
Publication date: 1986-03-13

Description

Verfahren zum Denitrifizieren von Wasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Denitrifizieren von Wasser nach Patent/Patentanmeldung P 34 OO 529.3 entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 4.
Verschiedene Verfahren zum Denitrifizieren von Wasser sind bekannt, die zur Vermeidung von Stickstoffausgasungen zweckmäßigerweise im Überdruckb -eich betrieben werden, wobei als Reaktionsmittel u.a. Methan, Ethen, Methanol, Ethanol, Essigsäure, elementarer Schwefel, Wasserstoff oder auch Nährsalze und meistens Festbettreaktoren verwendet werden.
Nachteilig ist hierbei jedoch beispielsweise die extrem lange Reaktionszeit bei Methan, Ethen, Essigsäure, Wasserstoff und Schwefel. Trübungen durch abgescherte Biomasse sind häufig im denitrifizierten Wasser zu beobachten, sie treten auch in mit Zuckern behandelten Wässern gemäß dem Hauptpatent/Patentanmeldung P 34 OO 529.3 auf. Dagegen können bei Einsatz von Alkoholen u.a. teilweise giftige Aldehyde entstehen.
Die Verwendung von Zuckern, wie beispielsweise Glucose und Saccharose als Kohlenstoffdonator, entsprechend dem Hauptpatent/Patentanmeldung P 34 OO 529.3 werden daher favorisiert, jedoch erfordert die erwähnte auftretende Trübung der die Reaktoren verlassenden Wässer einen ständigen oder intermittierenden Fällmittelzusatz. Im Dauerbetrieb stellt sich überdies eine empfindliche und lang andauernde Störung des Denitrifikationseffektes durch periodisch erforderliche Rückspülungen mit Luft und Wasser heraus.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Verfahren nach dem Hauptpatent/-Patentanmeldung P 3400 529.3 derart weiterzubilden, daß ein Fällmittelzusatz vermieden und daß Störungen des Denitrifikationseffektes durch Rückspülungen wesentlich beschränkt werden.
Diese Aufgaben werden entsprechend den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 4 gelöst.
Die fast ausschließlich durch im denitrifizierten Wasser enthaltene Biomasse verursachten Trübungen sind auch ohne Fälimittelzusätze zu eliminieren, indem das denitrifizierte Wasser mit aeroben Mikroorganismen behandelt wird. Insbesondere e#ignet sich hierzu die Verwendung einer mit Druckluft und Wasser rückspülbaren Riesler-Filter-Kombination, wie sie beispielsweise in der DE-PS 22 33 790 beschrieben ist. Durch die sich nach kurzer Zeit einstellende Ansiedlung gallertartiger, aerober Mikroorganismen tritt eine quantitative Aufnahme der Trübstoffe und die oxidative Umwandlung eventuell im Ablauf des Bioreaktors enthaltener Reduktionsmittelüberschüsse neben der Nitrifikation reduzierter Stickstoffverbindungen ein. Bei sehr großen Sauerstoffzehrungen kann das Unterteil der Riesler-Filter-Kombination wahlweise auch ungeflutet betrieben werden, so daß die eingeblasene Luft praktisch allgegenwärtig in ausreichender Menge im Filterbett vorhanden ist.
Die Abnahme des Denitrifikationseffektes läßt sich beschränken, wenn anstelle von Luft ein Inertgas, insbesondere Stickstoff, zur Spülung verwendet wird, wobei eine Minimierung der Spülschäden des biologischen Rasens durch die Verwendung praktisch sauerstoffreien, beispielsweise bereits denitrifizierten Wassers angezeigt ist. Durch dieses Vorgehen bleibt das niedrige Redox-Potential des Betriebes auch bei der Rückspülung eralten, was den biologischen Rasen schont.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Abbildung näher erläutert, in der eine vorteilhafte Ausführungsform der Anlage zur Durchführung des Verfahrens dargestellt ist.
In eine Rohwasserzuleitung 1 werden bei 2 beispielsweise eine Zucker-und eine Kalium- undloder Ammoniumphosphatlösung dosiert, das Wasser durch einen Mischer 3 und von dort in einen Filterkessel 4 geführt, der zum Arbeiten unter erhöhtem Druck, etwa 2 - 6 bar, geeignet ist.
Im Filterkessel 4 befindet sich ein Filterbett aus geeignetem feinkörnigen Material 5,wie z.B. aus Aktivkohle, Bims, Quarzkies oder ähnliches.
Es ruht auf einem Auflageboden 6, welcher den Rückhalt des feinkörnigen Materials 5 einerseits und den Durchtritt von Filtrat 7, denitrifiziertem Spülwasser 8 und gasförmigem Stickstoff 9 andererseits gestattet.
Das stark trübstoffhaltige Abwasser verläßt den links in der Abbildung während der Rückspülung und rechts in der Abbildung im Betrieb darcestellten Bioreaktor 4 über eine Austrittsleitung 10.
Das denitrifizierte, aber trübe Filtrat 7 gelangt anschließend in eine Riesler-Filter-Kombination 11, wo es mittels eines entsprechend ausgebildeten Bodens 12 möglichst gleichmäßig auf die verfügbare Fläche verteilt wird. Das Wasser rieselt dann über eine auf Gitterrosten 13 aufliegende geeignete Füllung aus relativ grobem Inertmaterial 14, beispielsweise Lavaschlacke, Bims, Füllkörpernaus Keramik oder Kunststoffen.
Im Gegenstrom dazu erfolgt beispielsweise mittels eines Verdichters 15 die Zufuhr von Frischluft bei 16. über einen Austritt 17 entweicht die Abluft ins Freie.
Das auf diese Weise belüftete Wasser fließt anschließend über ein geeignetes granuliertes Filtermaterial 18 (z.B. Quarzkies), welches auf einem Zwischenboden 19 liegt; über eine Leitung 20 in einen Reinwasserbehälter 21 und von hieraus zum Verbraucher 22. Die Riesler-Filter-Kombination kann mit Druckluft und Wasser rückgespült werden.
Ungefluteter Filterbetrieb läßt sich so realisieren, daß man in einem Bypass zur Leitung 20 Absperrarmaturen 23 und 24 öffnet, eine in der Leitung 20 befindliche und durch den Bypass überbrückbare, normalerweise offene Armatur 25 schließt und eine in dem Bypass zwischen den Absperrarmaturen 21, 24 befindiiche Pumpe 26 einschaltet. Die Fördermenge der Pumpe 26 übertrifft den Rohwasserzulauf 1, weshalb mit dem verrieselten Wasser auch immer noch Luft von oben nach unten durch das Filterbett gesaugt und auf diese Weise das aerobe Milieu selbst bei Reduktionsmittel-Überschüssen erhalten wird.
Insbesondere##jrd bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Glucose in einer Menge von etwa 1,39 C6H12O6 H20 pro g NO3- und etwa 1,lg C6H12O6 . H20 pro g O2 zugesetzt.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Denitrifizieren von Wasser, wobei das im Wasser enthaltene Nitrat mit Hilfe von denitrifizierenden Mikroorganismen biochemisch in Anwesenheit eines Kohlenstoffdonators reduziert wird, nachdem das mit dem Kohlenstoffdonator versetzte Wasser mit den Kohlenstoffdonator oxidierenden Mikroorganismen zur Entfernung des im Wasser enthaltenenen gelösten Sauerstoffs in Kontakt gebracht wurde, wobei der überschüssige Kohlenstoffdonator beim Denitrifizieren verwendet wird, wobei dem zu behandelnden Wasser als Kohlenstoffdonator eine Zuckerlösung und ferner eine Kalium- und/oder Ammoniumphosphatlösung zugesetzt wird, nach Patent/Patentanmeldung P 34 00 529.3, dadurch gekennzeichnet, daß die im denitrifizierten Wasser verursachten Trübungen durch Behandlung des Wassers mit aeroben Mikroorganismen beseitigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aerobe Behandlung in einer mit Druckluft und Wasser rückspülbaren Riesler-Filter-Kombination durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei großer Sauerstoffzehrung das Unterteil der Riesler-Filter-Kombination ungeflutet betrieben wird.
4. Verfahren zum Denitrifizieren von Wasser, wobei das im Wasser enthaltene Nitrat mit Hilfe von denitrifizierenden Mikroorganismen biochemisch in Anwesenheit eines Kohlenstoffdonators reduziert wird, nachdem das mit dem Kohlenstoffdonator versetzte Wasse mit den Kohlenstoffdopator oxidierenden Mikroorganismen zur Entfernung des im Wasser enthaltenen gelösten Sauerstoffs in Kontakt gebracht wurde, wobei der überschüssige Kohlenstoffdonator beim Denitrifizieren verwendet wird, wobei dem zu behandelnden Wasser als Kohlenstoffdonator eine Zuckerlösung und ferner eine Kalium- und/oder Ammoniumphosphatlösung zugesetzt wird, nach Patent/ Patentanmeldung P 34 00 529.3 und insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Denitrifikationsgefäß mit einem Inertgas, insbesondere Stiffstoff, rückgespült wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückspülung denitrifiziertes Wasser verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Glucose in einer Menge von etwa 1,39 C6H12ü6 H20 pro g N03- und etwa l,ig C6H12O6 . H20 pro g 02 zugesetzt wird.