DE3619054A1

DE3619054A1 - Process and apparatus for aerating longitudinal-flow tanks of biological effluent treatment plants

Info

Publication number: DE3619054A1
Application number: DE19863619054
Authority: DE
Inventors: György Veszprém Doma; András Budapest Koltai; Attila Kovács; Olivér Budapest Nagy; Zoltán Dr. Nagy
Original assignee: Magyar Asvanyolaj es Foldgaz Kiserleti Intezet
Current assignee: Magyar Asvanyolaj es Foldgaz Kiserleti Intezet
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1986-12-18
Also published as: CS417486A2; CS268169B2; HUT41701A; HU202162B

Abstract

The invention relates to a process and an apparatus for aerating longitudinal-flow tanks of biological effluent (waste water) treatment plants and for cross-flow mixing the waste water. It is characteristic for the process that, by the action of dispersed gases on liquid columns which are separated in vertical walls arranged along a longitudinal wall of a tank, distributed over at least 50% of the length of the apparatus, an initially upward-flowing gas-liquid mixture flows horizontally in the direction of the other longitudinal wall. As a result of the intensive cross-flow mixing, economic and efficient biological effluent purification results. <IMAGE>

Description

Patentansprüche und Beschreibung zur Patentanmeldung Verfahren und Vorrichtung zur Belüftung von in Längsrichtung durchströmten Becken biologischen Abwasserkläranlagen Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Belüftung und Durchmischung vr'n in Längsrichtung durchströmten biologischen Abwasserkläranlagen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Claims and description of the patent application process and Device for ventilation of biological tanks with a longitudinal flow Sewage treatment plants Description The invention relates to a method for ventilation and mixing of biological flows through the longitudinal direction Sewage treatment plants and a device for carrying out the process.

In Längsrichtung durchströmte biologische Abwasserkläranlagen finden verbreitet bei der Umwandlung der im Abwasser enthaltenen organischen Stoffe Verwendung. Zur biologischen Abwasserreinigung ist neben intensivem Mischen der Flüssigkeit auch das ständige Lösen von Sauerstoff im Abwasser erforderlich. Letzteres wird mittels in das Abwasser eingeleiteter und dort verteilter Luft oder Sauerstoff erreicht.Find biological wastewater treatment plants with a longitudinal flow Widely used in the conversion of organic substances contained in wastewater. In addition to intensive mixing of the liquid, biological wastewater treatment is essential the constant dissolving of oxygen in the wastewater is also required. The latter will achieved by means of air or oxygen introduced into the wastewater and distributed there.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen unterscheiden sich in erster Linie durch die Art der Sauerstoffaufnahme und des Mischens der Flüssigkeit bzw. des darin suspendierten Belebtschlammes. Neben Vorrichtungen zum Mischen und Belüften an der Oberfläche mit waagerechter und senkrechter Achse werden neuerdings aus Gründen einer ökonomischen Sauerstoffübertragung und günstigerer Investitionen, Tiefenbelüftungsvorrichtungen verwendet. In den in Längsrichtung durchströmten Vorrichtungen werden Belüftungsrotoren mit waagerechter Achse, die sich an der Oberfläche der Flüssigkeit befinden, oder gasdispergierende Geräte, die auf dem Grund des Beckens in Reihe angeordnet sind, verwendet.The known methods and devices differ primarily Line through the type of oxygen uptake and the mixing of the liquid or of the activated sludge suspended therein. In addition to devices for mixing and aeration on the surface with horizontal and vertical axis are recently for reasons an economical oxygen transfer and cheaper investments, deep ventilation devices used. Ventilation rotors are used in the devices through which there is a longitudinal flow with a horizontal axis, which are located on the surface of the liquid, or gas dispersing devices arranged in series at the bottom of the pool, used.

Die Verwendung von Belüftungsrotoren ist einerseits wegen der hohen Instandhaltungskosten und andererseits wegen der an der Oberfläche erfolgenden ungünstigen Sauerstoffübertragung mit hohem nin. Ce Gleid#zeitg tritt bei il#ier BerUwpg # der erhöhten Tropfenabtragung auch eine unangenehme Geruchs- und gesundheitsschädigende Wirkung auf. Die auf dem Boden angebrachten Luftverteiler gewährleisten eine wirtschaftlichere Sauerstoffübertragung, jedoch ist das Mischen des Abwassers, besonders bei höheren SchlammkonzentrationenJnicht ausreichend.The use of ventilation rotors is on the one hand because of the high maintenance costs and on the other hand because of the unfavorable oxygen transfer at the surface with a high nin. At the same time, the increased drop removal also has an unpleasant odor and harmful effect on health. The air diffusers installed on the floor ensure more economical oxygen transfer, but the mixing of the wastewater is Not sufficient especially with higher sludge concentrations.

Deshalb sind diese Vorrichtungen zum Klären von stärker verschmutztem Abwasser nicht geeignet.Therefore, these devices are for the clarification of more polluted Not suitable for waste water.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde#ein Belüftungs-und Mischverfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche bei in Längsrichtung durchströmten biologischen Abwasserkläranlagen eine gegenüber den bekannten Verfahren betriebssicherere und wirtschaftlichere Sauerstoffübertragung und Durchmischung bewirken.The invention is based on the object # an aeration and mixing process and to create a device for carrying out the method, which at in In the longitudinal direction, the biological sewage treatment plants flowed through one opposite the known processes more reliable and more economical oxygen transfer and cause mixing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch, das durch Einwirkung von in Flüssigkeitssäulen dispergierten Gasen, die durch längs einer Längswand des Beckens einer Kläranlage in Reihe angebrachte, senkrechte Wände getrennt sind, nach oben strömt, über mindestens 50% der Länge der Vorrichtung verteilt, wobei das Gemisch annähernd waagerecht in Richtung der gegenüber den gas durch strömten Flüssigkeitssäulen liegenden Wand des Beckens strömt.According to the invention, this object is achieved in that a gas-liquid mixture by the action of gases dispersed in columns of liquid, which flow through the longitudinal Vertical walls attached in a row to a longitudinal wall of the basin of a sewage treatment plant are separated, flowing upwards, distributed over at least 50% of the length of the device, the mixture being approximately horizontal in the direction of the opposite to which the gas flowed through Columns of liquid flowing through the wall of the pelvis.

Dadurch wird die durch die Kläranlage fließende Flüssigkeit in einem Kreuzstrom ständig gemischt und eine wirtschaftliche Sauerstoffübertragung erreicht.This turns the liquid flowing through the sewage treatment plant into one Cross-flow constantly mixed and an economical oxygen transfer achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens decken die annähernd waagerecht austretenden Gas-Flüssigkeits-Gemisch-Ströme 65 - 75% der Länge der Vorrichtung. In diesem Fall ist das Kreuzstrommischen in der ganzen Länge des Beckens wirksam.According to an advantageous embodiment of the method, the cover approximately horizontally exiting gas-liquid mixture flows 65 - 75% of the length the device. In this case the crossflow mixing is the entire length of the Effective in the pelvis.

Die Tiefe der im Kreuzstrom gemischten, in Längsrichtung durchströmten Becken beträgt im allgemeinen 2,5 - 4 m. Um die das Absetzen des Schlammes verhindernde Bodengeschwindigkeit zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, wenn die durch Wände getrennten, gasdurchströmten Flüssigkeitssäulen in der Nähe des Vorrichtungsbodens enden. Die beste Mischwirkung und Sauerstoffübertragung wird durch am Boden der Flüssigkeitssäulen eingefuhrte Gase erreicht. Bei Anwendung eines geringeren Druck erzeugenden, lufttransportierenden Gerätes, z.B. eines Ventilators können die Gase auch in den oberen Teil der Flüssigkeitssäulen eingeführt werden. In diesem Fall kann das Mischen und die Sauerstoffübertragung durch Einführen einer größeren Gasmenge gesteigert werden.The depth of the cross-flow mixed, longitudinally flow-through basins is generally 2.5-4 m. In order to ensure the bottom speed preventing the sedimentation of the sludge, it is advisable for the liquid columns through which the gas flows, separated by walls, to end near the bottom of the device . The best mixing effect and oxygen transfer is achieved by gases introduced at the bottom of the liquid columns. When using a lower pressure generating, air transport device, such as a With a ventilator, the gases can also be introduced into the upper part of the liquid columns. In this case, the mixing and the oxygen transfer can be increased by introducing a larger amount of gas.

Gemäß dem tifindungsgemäßen Verfahren kann die Intensität des Mischens und der Sauerstoffübertra#gung leicht durch die Menge des übergeleiteten Gases geregelt werden. Die Sauerstoffübertragung kann durch Pulsieren des Druckes des eingeleiteten Gases infolge der durch Schwingen der Flüssigkeit und der dispergierten Gasbläschen erhöhten Turbulenz weiter verbessert werden.According to the method according to the invention, the intensity of the mixing and the oxygen transfer is easily regulated by the amount of gas passed over will. The oxygen transfer can be initiated by pulsing the pressure of the Gas as a result of the vibrations of the liquid and the dispersed gas bubbles increased turbulence can be further improved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Teil eines in Längsrichtung durchströmten Abwasserkläranlagebeckens in Draufsicht und Fig. 2 einen Querschnitt des Beckens längs der Linie A-A von Fig. 1.An embodiment of the invention, which is used to carry out the invention Process is suitable is explained in more detail below with reference to the drawings. The figures show: FIG. 1 a part of a sewage treatment plant basin through which flow flows in the longitudinal direction in plan view and Fig. 2 shows a cross section of the basin along the line A-A of Fig. 1.

In einem Becken 1 befinden sich entlang einer Längswand 2 getrennte Flüssigkeitsräume 7, die von in Nähe des Beckenbodens 3 endenden, senkrechten Wänden 4 - z.B. unten offenen Rohren -und oben von waagerecht abgebogenen - Kammern 6 begrenzt werden.In a basin 1 there are 2 separate ones along a longitudinal wall Liquid spaces 7, the vertical walls ending in the vicinity of the pool floor 3 4 - e.g. pipes open at the bottom - and at the top by horizontally bent chambers 6 will.

Die Kammern 6 sind durch in senkrechter Ebene liegende Austrittsöffnungen 5, die unter dem Abwasserspiegel liegen, mit dem umgebenden Flüssigkeitsraum verbunden. In den senkrechten Abschnitt der Räume 7 münden Vorrichtungen 8 zur Verteilung von Luft oder Sauerstoff, die mit Zuleitungen 9 verbunden sind.The chambers 6 are through outlet openings lying in a vertical plane 5, which are below the sewage level, connected to the surrounding liquid space. In the vertical section of the rooms 7 devices 8 open for the distribution of Air or oxygen, which are connected to supply lines 9.

Die Vorrichtungen 8 sind im allgemeinen am unteren Ende der Flüssigkeitsräume angeordnet, von Fall zu Fall ist es aber zweckmäßig, sie in dem oberen Bereich der Räume 7 vorzusehen.The devices 8 are generally at the lower end of the liquid spaces arranged, on a case-by-case basis, but it is useful to place them in the upper area of the Space 7 to be provided.

Um zinke möglichst maximale Mischwirkung zu erreichen, sollten die Querschnitte der durch die senkrechten Wände 4 und die Kammern 6 begrenzten Räume annähernd gleich gewählt werden.In order to achieve the maximum possible mixing effect, the Cross-sections of the spaces delimited by the vertical walls 4 and the chambers 6 be chosen approximately the same.

Im Falle einer starken Mischwirkung ist es zweckmäßig, vor den Austr4;tsöffnungen 5 der Kammern 6 schräg angebrachte perforierte Platten 10 einzubauen, da diese durch sekundäre Phasenoberflächen-Bildung die Sauerstoffübertragung verbessern.In the event of a strong mixing effect, it is advisable to place it in front of the outlet openings 5 of the chambers 6 inclined perforated plates 10 to be installed, as these through secondary phase surface formation improve oxygen transfer.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung wird im folgenden Beispiel beschrieben.An advantageous embodiment of the method according to the invention and the device is described in the following example.

Beispiel In ein der biologischen Reinigung von täglich 1560 m3 mechanisch vorgereinigten und durch Absetzen geklärten kommunalen Abwassers 3 dienendes, in Längsrichtung durchströmtes Becken von 160 m3 Inhalt und 22 x 3,2 x 2,5 m Größe sind in Nähe der Längswand gleichmäßig verteilt 20 Belüftungselemente angeordnet, die aus Rohren der lichten Weite 318 mm und Umlenkkammern bestehen, wie sie in den Figuren gezeigt sind. Jedes Belüftungselement ist 2,2 m hoch und befindet sich unter der Wasseroberfläche.Example In one of the biological cleaning of daily 1560 m3 mechanically pre-cleaned and settled municipal wastewater 3 serving, in A pool with a volume of 160 m3 and a size of 22 x 3.2 x 2.5 m with a longitudinal flow 20 ventilation elements are evenly distributed near the long wall, which consist of tubes with a clear width of 318 mm and deflection chambers, as they are in the Figures are shown. Each ventilation element is 2.2 m high and is located below the water surface.

Zum Einleiten und Lösen des erforderlichen Sauerstoffes zur Durchführung der Reinigung mit Belebtschlamm und zum gleichzeitigen Rühren des Abwassers werden am Grund der Rohre stündlich 520 m3 Luft in die 20 Belüftungselemente zugeführt. Infolge der Lufteinleitung bildet sich entlang der Wände des in Fig. 2 gezeigten Beckenquerschnitts eine Wasserströmung mit einer Geschwindigkeit von 0,3 bis 0,4 m/s aus, die die nötige Bewegung des durch das Becken fließenden Belebtschlammes im Abwasser gewährleistet. Aus der durch das System geleiteten Luft lösen sich stündlich 15 kg Sauerstoff im Abwasser. Der zur Lufteinleitung erforderliche Energieverbrauch beträgt 0,35 kWh/kg, was bei dem im Beispiel verwendeten Becken von geringer Tiefe einen sehr günstigen Wert darstellt. To introduce and dissolve the oxygen required for cleaning with activated sludge and to stir the wastewater at the same time, 520 m3 of air per hour are fed into the 20 ventilation elements at the bottom of the pipes. As a result of the introduction of air, a water flow with a speed of 0.3 to 0.4 m / s forms along the walls of the basin cross-section shown in FIG. 2, which ensures the necessary movement of the activated sludge flowing through the basin in the wastewater. From the air passed through the system, 15 kg of oxygen are released into the wastewater every hour. The energy consumption required for introducing air is 0.35 kWh / kg, which is a very favorable value for the shallow pool used in the example.

Claims

Claims 1. Method for aeration and mixing of the waste water in longitudinally flown through basins of biological sewage treatment plants, with The help of oxygen-containing gases, especially air, in columns of liquids are finely distributed, which are separated from each other by vertical walls and below and at the top are in communication with the rest of the liquid space and at most Occupy 15% of the surface of the liquid that one flowed through the gas arranged along a longitudinal wall of the basin Columns of liquid, gas-liquid mixture flowing upwards below the surface of the liquid distributed over at least 50% of the length of the device, and that the mixture in the direction of the wall opposite the liquid columns through which the gas flows of the basin flows roughly horizontally, thereby reducing the flow through the sewage treatment plant to constantly mix flowing liquid in a cross-current manner.

2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the flows of the approximately horizontally exiting gas-liquid mixture Cover 65-75% of the length of the device.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n nz e i c h n e t that the oxygen-containing gases at the bottom of the separated Columns of liquid ending near the bottom of the device are dispersed will.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n -z e i c n e t that the oxygen-containing gases between the lower end of the liquid columns, which terminate near the bottom of the device and disperse on the surface will.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized G It is not noted that the intensity of mixing and oxygen transfer is regulated by the amount of gases introduced.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized g e k e II Note that pulsating pressure is used when introducing the gases.

7. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 6, indicated by spaces delimited in the device (1) (7), the vertical one ending along a longitudinal wall (2) in the vicinity of the bottom (3) Walls (4) that merge into an approximately horizontally arranged chamber (6) at the top, the ends in an outlet opening (5) arranged in a vertical plane are and through in the section enclosed by the vertical walls (4) arranged) devices (8) for introducing and distributing the ventilation gases.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the space delimited by the vertical walls (4) consists of a pipe section consists.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the cross section of the space delimited by the vertical walls (4) is, and the cross-section of the horizontal chamber (6) are the same.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized g e k e n n z e i c h n e t that in front of the outlet openings (5) of the horizontally arranged Chambers (6) obliquely arranged perforated plates (10) are provided.

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