DE3637476C2

DE3637476C2 - Process for the biological treatment of waste water by controlling the sludge load

Info

Publication number: DE3637476C2
Application number: DE19863637476
Authority: DE
Inventors: Wiprecht Dipl Phys Maennchen
Original assignee: MAENNCHEN ULRICH ADLISWIL CH
Current assignee: RCS-INTERTRADING AG, ZURZACH, CH
Priority date: 1986-11-04
Filing date: 1986-11-04
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2006-11-05
Also published as: DE3637476A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser mittels Belebtschlamm gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method for the biological purification of Waste water using activated sludge according to the preamble of claim 1.

Ein Verfahren der vorstehend genannten Art ist aus DE 35 08 299 A1 bekannt.A method of the type mentioned above is known from DE 35 08 299 A1 known.

Bei der biologischen Reinigung von Abwässern mittels Belebtschlamm wird das gegebenenfalls vorgeklärte Rohwasser in ein Becken einge leitet, in welchem es mit dem eigentlichen Reinigungsmedium, dem sogenannten Belebtschlamm, gemischt wird, der aus einer Vielzahl von Arten von Mikroorganismen, z. B. Bakterien, Pilzen und Protozoen be steht. Dieser Belebtschlamm benötigt Sauerstoff, der durch Belüftung des Beckens eingebracht wird. Bei dieser Methode vermehrt sich der Belebtschlamm und es wird daher täglich die überschüssige Menge an Belebtschlamm abgezweigt und einer Schlammbehandlungsanlage zugeführt. Ein Teil des Belebtschlammes wird hingegen in das Becken, oder wenn das Becken aus mehreren Teilbecken besteht, in die einzelnen Teilbecken rückgeführt.In the biological treatment of waste water using activated sludge the possibly clarified raw water is put into a basin conducts in which it with the actual cleaning medium, the so-called activated sludge, which is mixed from a variety of Types of microorganisms, e.g. B. bacteria, fungi and protozoa stands. This activated sludge requires oxygen through aeration of the pelvis is introduced. With this method, the Activated sludge and therefore the excess amount is added daily Activated sludge branched off and fed to a sludge treatment plant. Part of the activated sludge, however, is in the basin, or if the pool consists of several partial pools, into the individual partial pools returned.

Das geklärte, vom Belebtschlamm abgetrennte Abwasser fließt aus einem dem Belebtschlammbecken nachgeschalteten Nachklärbecken ab.The clarified wastewater separated from the activated sludge flows out of a downstream of the activated sludge tank.

Die bisher bekannten Verfahren (siehe beispielsweise DE 30 17 284 A1, DE-PS 23 33 765, DE 30 45 158 A1, DE 30 11 242 C2 oder Chem. Ing.- Tech. 54 (1982) S. 939 bis 942 mit S. 951 bis 952) führen nicht zu einer optimalen Klärung des Wassers.The previously known methods (see for example DE 30 17 284 A1, DE-PS 23 33 765, DE 30 45 158 A1, DE 30 11 242 C2 or Chem. Ing.- Tech. 54 (1982) pp. 939 to 942 with pp. 951 to 952) do not lead to an optimal clarification of the water.

In einem Belebtschlammsystem, das sich in einem stabilen Betriebszu stand befindet, ist das Phänomen zu beobachten, daß bei konstanter Raumbelastung mit steigender Schlammdichte im Belebungsbecken die Trü bung des überstehenden Wassers einer Schlammabsetzungsprobe aus diesem Becken langsam abnimmt, um dann ab einer bestimmten Schlammdichte fast schlagartig auf eine wesentlich geringere Stärke abzusinken, die u. U. mit bloßem Auge nicht mehr wahrgenommen werden kann. Die Trübungsaussage ist so deutlich, daß der Augenschein zur Beurteilung ausreicht, aber auch mit branchenüblichen Mitteln meßbar ist, z. B. nach Secchi.In an activated sludge system that is in stable operation stands, the phenomenon can be observed that at constant Space pollution with increasing sludge density in the activated sludge tank Practice the excess water from a sludge sediment sample from this The pelvis slowly decreases to almost a certain sludge density suddenly drop to a much lower strength, which u. U. with can no longer be seen with the naked eye. The turbidity statement is so clear that visual inspection is sufficient for assessment, but is also measurable with industry-standard means, e.g. B. according to Secchi.

Der Vorgang kann folgendermaßen erklärt werden:
Unterhalb einer kritischen systemabhängigen Schlammdichte im Belebungs becken erledigen freie, nicht absetzbare Organismen, zusammen mit den sessilen, d. h. an den absetzbaren Schlamm gebundenen Organismen, den Umsatz der primären Schmutzlast aus dem Abwasser. Dabei haben die freien Organismen eine stärkere Vermehrung als sie durch die zum Schmutzumsatz parallel verlaufende "Schlamstabilisierung" von biologisch höher orga nisierten Organismen des Belebtschlammes gefressen werden. Die bei der Schlammstabilisierung freiwerdenden Stoffwechselprodukte erscheinen als sekundäre Schmutzlast, die sich zur primären Schmutzlast addiert.The process can be explained as follows:
Below a critical system-dependent sludge density in the aeration tank, free, non-settable organisms, together with the sessile, ie organisms bound to the settable sludge, do the turnover of the primary dirt load from the wastewater. The free organisms have a greater multiplication than they are eaten by the "sludge stabilization" of biologically higher organized organisms of the activated sludge which runs parallel to the dirt turnover. The metabolic products released during sludge stabilization appear as a secondary dirt load, which is added to the primary dirt load.

Die Summe der freien und sessilen Organismen ist proportional dem Schmutzumsatz, z. B. in kg BSB/h, oder beides bezogen auf eine Volumen einheit des Belebungsbeckens entspricht die Dichte dieser Organismen der Summe aus primärer und sekundärer Raumbelastung. In einer Absetz probe erscheinen im überstehenden Wasser aber nur die freien Organismen, denn die sessilen sind im abgesetzten Belebtschlamm eingebunden. Die Dichte der freien Organismen beinhaltet in einer Absetzprobe jedoch ein Maß für die Trübung des überstehenden Wassers, abgesehen von den Trü bungsanteilen, die aus dem Abwasser stammen, und bei den adsorptiven Vorgängen während der Vermischung mit Belebtschlamm nicht in den Satz der Absetzprobe eingebunden werden konnten.The sum of free and sessile organisms is proportional to that Dirt turnover, e.g. B. in kg BOD / h, or both based on a volume unit of the aeration tank corresponds to the density of these organisms the sum of primary and secondary room load. In a paragraph sample appear in the supernatant water but only the free organisms, because the sessiles are integrated in the activated sludge. The However, the density of free organisms is included in a weaning sample Measure of the turbidity of the excess water, apart from the turbidity proportions of wastewater and adsorptive Operations during mixing with activated sludge are not included in the set of the weaning test could be integrated.

Erhöht man nun die Dichte des Belebtschlammes im Belebungsbecken bei konstanter Belastung, so bleibt die Raumbelastung konstant und die Schlammbelastung sinkt. Es erhöht sich mit der Dichte des Schlammes zwangsläufig auch der Anteil der mit dem Belebtschlamm anteilig einge brachten sessilen Organismen. Andererseits wird mit der Erhöhung der Belebtschlammdichte die Freßrate des Belebtschlammes, d. h. die Stärke der Schlammstabilisierung durch Vernichten von vor allem freier Orga nismen unter Vergrößerung der sekundären Schmutzlast, so vergrößert, daß die bislang ungehemmte, nur durch die Ernährungsverhältnisse gebremste Entwicklung der freien Organismen gefährdet ist. Das führt dazu, daß in einem relativ sehr kleinen Steigerungsbereich der Be lebtschlammdichte sich die Klarheit des überstehenden Wassers einer Absetzprobe sehr viel schneller verstärkt, als in einem weiten Bereich vorher.If you now increase the density of the activated sludge in the activation tank constant load, the space load remains constant and the Sludge load drops. It increases with the density of the sludge inevitably also the proportion of activated sludge brought sessile organisms. On the other hand, with the increase in Activated sludge density the feeding rate of the activated sludge, d. H. the strenght the sludge stabilization by destroying mainly free organization nisms while increasing the secondary pollution load, so enlarged, that the so far uninhibited, only by the nutritional conditions slowed development of free organisms is at risk. Leading to the fact that the Be the clarity of the protruding water one Settling sample amplified much faster than in a wide range previously.

Unter vorgegebener Raumbelastung ist oberhalb einer bestimmten Dichte des Belebtschlammes das überstehende Wasser einer Absetzprobe aus dem Belebungsbecken bis auf die Resttrübung aus dem Abwasser klar, weil sich freie Organismen in bedeutender Anzahl nicht mehr entwickeln können. Die Resttrübung ist um so kleiner, je weiter die Abwasserbehandlung fortge schritten ist. Die Verhältnisse eines Abassser-Belebtschlamm-Gemisches werden im folgenden "Umschlagpunkt" genannt, z. B. insbesondere die Dichte des Belebtschlammes bei konstanter Raumbelastung, wenn das über stehende Wasser einer Absetzprobe dieses Gemisches aus einem Belebungs becken nicht mehr deutlich trüb, sondern nur noch opaleszierend bis klar erscheint.Given a given room load is above a certain density of the activated sludge, the excess water from a sedimentation sample from the Aeration tanks are clear except for the residual turbidity from the wastewater significant numbers of free organisms can no longer develop. The Residual turbidity is smaller the further the wastewater treatment continues is stepped. The ratios of a Abassser-activated sludge mixture are called "transshipment point" in the following, for. B. especially the Density of the activated sludge at constant room load, if that standing water of a sedimentation sample of this mixture from an aeration basin no longer clearly cloudy, but only opalescent until appears clear.

Da der Umsatz des primären und sekundären Schmutzes in einem Belebungs becken also von den freien und sessilen Organismen abhängt, aber insbe sondere die freien Organismen durch ungehemmte, dem Bedarf angepaßte Vermehrung den Anforderungen an die Abwasserreinigung genügen können, arbeitet ein Belebtschlammsystem dann am intensivsten, wenn eine Absetz probe aus dem Belebungsbecken ein ausreichend trübes, nicht opaleszieren des bis klares Wasser liefert.Because the turnover of primary and secondary dirt in a revitalization basin depends on the free and sessile organisms, but especially especially the free organisms through uninhibited, adapted to the needs Increase can meet the requirements for wastewater treatment, an activated sludge system works most intensively when a sedimentation sample from the aeration tank a sufficiently cloudy, not opalescent that delivers clear water.

Vergrößert man die Raumbelastung eines betrachteten Systems, muß man auch die Schlammdichte vergrößern, um in der Absetzprobe ein opaleszierend bis klares überstehendes Wasser zu erzielen. Die Schlammbelastung beim Umschlag punkt ist also für das Wasser vorgegeben.If you increase the space load of a system under consideration, you have to also increase the sludge density to an opalescent in the settling sample to achieve clear, protruding water. The mud load when handling point is therefore given for the water.

Unter "Raumbelastung" ist hierbei das Verhältnis von Schmutzlast je Zeiteinheit aus dem Abwasser z. B. kg BSB/Tag zur Größe des Belebungs beckens in m³ zu verstehen. Under "room load" is the ratio of dirt load each Unit of time from the wastewater z. B. kg BOD / day for the size of the revitalization basin in m³ to understand.

Unter "Schlammbelastung" ist hierbei das Verhältnis von zulau fendem Abwasser je Zeiteinheit in z. B. kg BSB/Tag zur im Bele bungsbecken vorhandenen Trockensubstanz an Belebtschlamm zu verstehen.The ratio of permissible is here under "sludge load" fenden wastewater per unit of time in z. B. kg BOD / day to Bele the existing dry matter to activated sludge understand.

Mit "BSB" wird der biologische Sauerstoffbedarf bezeichnet, der das Maß für die biologisch mit Hilfe von Sauerstoff abbaubaren Verunreinigungen des Abwassers darstellt."BOD" is the biological oxygen demand that the measure of biodegradable with the help of oxygen Waste water pollution.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine Verbes serung hinsichtlich einer optimalen Aufbereitung und Klärung von Abwasser gestattet.The invention is therefore based on the object of a method to provide the type mentioned, which is a verb improvement regarding an optimal preparation and clarification of Wastewater allowed.

Nach der Erfindung zeichnet sich hierzu ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 umrissenen Art durch die Merkmale seines Kennzeichens aus.According to the invention there is a method of im Preamble of claim 1 outlined type by the features of his mark.

Bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung sind in den Ansprüchen 1 bis 13 angegeben.Preferred embodiments according to the invention are in the Claims 1 to 13 indicated.

Bei Verwendung von z. B. vier Teilbecken beträgt die Schlammbela stung zweckmäßigerweiser im ersten Teilbecken mehr als 0,8 kg/ BSB/kg TS·d, vorzugsweise 1,0-3,0 kg BSB/kg TS·d; im zweiten Teilbecken etwa 0,7 kg/BSB/kg TS·d; im dritten Teilbecken etwa 0,5 kg BSB/kg TS·d; und im vierten Teilbecken weniger als 0,4 kg BSB/kg TS·d, vorzugs weise weniger als 0,2 kg BSB/kg TS·d. Die Raumbelastung wird zweckmäßigerweise etwa proportional zur Schlammbelastung abgesenkt. When using z. B. four sub-pools is the mud bela suitably more than 0.8 kg in the first sub-pool / BOD / kg TSd, preferably 1.0-3.0 kg BOD / kg TS · d; in the second part of the pool 0.7 kg / BOD / kg TS · d; in the third sub-pool about 0.5 kg BOD / kg TS · d; and in the fourth sub-pool less than 0.4 kg BOD / kg TS · d, preferred less than 0.2 kg BOD / kg TSd. The space load will expediently lowered approximately in proportion to the sludge load.

Ist das überstehende Wasser einer Absetzprobe schon im vorletzten Teil becken klar, wird die Leistung der Kaskade nicht ausgenutzt. Diese Be triebsart ist aber dort, wo das gereinigte Abwasser gefiltert werden soll, zur Absicherung möglichst langer Laufzeiten der Filter vertretbar. Anderer seits kan eine schwache Trübung im letzten Teilbecken dann toleriert werden, wenn der Vorfluter stark ist. Die Leistung der Kaskade ist dann einige Prozent größer, was z. B. als Übergangslösung vor einer Kläranla generweiterung wünschenswert ist. Is the excess water from a settling sample already in the penultimate part basin clear, the performance of the cascade is not exploited. This Be mode of operation is, however, where the cleaned wastewater is to be filtered, acceptable to ensure the longest possible running times of the filters. Other On the one hand, a slight cloudiness in the last part of the pool can be tolerated when the receiving water is strong. The performance of the cascade is then a few percent larger, which B. as a temporary solution in front of a sewage treatment plant generic expansion is desirable.

Das Verfahren macht sich die Erkenntnis zunutze, daß die Entwicklung der Bakterien in einem Belebtschlamsystem zur Behandlung von Abwasser abhängig ist von der Größe eines sogenannten Grundumsatzes des Belebtschlammes je Volumeneinheit des Belebungsbeckens, d. h. von der Größe des Sauerstoffumsatzes des Belebtschlammes je Volumeneinheit des Belebungsbeckens im Hungerzustand, also bei Abwesenheit von Abwasser. Überschreitet der Grundumsatz je Volumeneinheit einen bestimmten system abhängigen Wert, so ist eine freie Bakterienentwicklung nicht möglich. Wird dieser Wert unterschritten, so ist eine freie Bakterienentwicklung möglich.The process takes advantage of the knowledge that the Development of the bacteria in an activated sludge system for treatment wastewater depends on the size of a so-called basal metabolic rate the activated sludge per unit volume of the activated sludge tank, d. H. from the size of the oxygen turnover of the activated sludge per unit volume the aeration tank in the hunger state, i.e. in the absence of waste water. If the basal metabolic rate per unit volume exceeds a certain system dependent value, free bacterial development is not possible. If this value is undershot, there is free bacterial development possible.

Generell wird nun nach dem Verfahren dem Becken, auch Belebungsbecken oder Belüftungsbecken genannt, das in mehrere Teilbecken, z. B. bei der hier beschriebenen Ausführungsform in vier Teile unterteilt ist, Abwasser und Belebtschlamm in bestimmten Verhältnissen zugeführt, um eine gewünschte Schlammbelastung zu erreichen, die eine gewünschte Bakterienentwicklung ermöglicht.Generally, the pelvis is now following the procedure, too Aeration tank or aeration tank, which is divided into several sub-tanks, e.g. B. divided into four parts in the embodiment described here is wastewater and activated sludge in certain proportions, to achieve a desired sludge load, a desired one Bacteria development enables.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in derEmbodiments of the invention are described below the drawing explains in the

Fig. 1 schematisch ein aus vier Teilbecken bestehendes Becken mit nach geschaltetem Nachklärbecken zeigt. Fig. 1 shows schematically a basin consisting of four sub-pools with downstream clarifier.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Becken, bei welchem einige Teilbecken mit einer Vorkammer versehen sind. Fig. 2 shows schematically a pool in which some sub-pools are provided with a prechamber.

Fig. 1 zeigt nun schematisch ein Becken 10, auch Belebungs- oder Belüf tungsbecken genannt, das in vier Teilbecken 12, 14, 16, 18 mit fort laufend abnehmendem Volmen unterteilt ist. Die vier Teilbecken stehen, wie dargestellt, miteinander in Verbindung. Fig. 1 shows schematically a basin 10 , also called aeration or aeration basin, which is divided into four sub-pools 12 , 14 , 16 , 18 with continuously decreasing volume. The four sub-pools are connected as shown.

Über eine Leitung 20 wird Abwasser, das ggf. von einem Vorklärbecken kommt, den vier Teilbecken über von der Leitung 20 abzweigende Zweig leitungen 22 zugeführt. Über eine Leitung 24 und von dieser abzweigende Zweigleitungen 26 werden die Teilbecken 12, 14, 16 und 18 insbesondere bei kommunalem Abwasser intermittierend belüftet, um den Becken Sauer stoff zuzuführen. Das Aussetzen der Belüftung erfolgt so, daß es in aufeinanderfolgenden Teilbecken möglichst nicht gleichzeitig stattfindet.Waste water, which may come from a primary settling tank, is fed via a line 20 to the four sub-tanks via lines 22 branching off from line 20 . Via a line 24 and branch lines 26 branching off from this, the sub-pools 12 , 14 , 16 and 18 are ventilated intermittently, in particular in the case of municipal waste water, in order to supply the pool with oxygen. The ventilation is suspended in such a way that it does not take place simultaneously in successive partial pools.

Das Abwasser fließt aus dem ersten Teilbecken 12 in das zweite Teilbecken 14, von dort in das dritte Teilbecken 16 und aus diesem in das vierte Teil becken 18. Aus dem vierten Teilbecken 18 wird das Abwasser über eine Leitung 28 in ein Nachklärbecken 30 geleitet, aus welchem über eine Leitung 32 das geklärte Abwasser z. B. in ein Gewässer abgeführt wird, während über eine Leitung 34 der Schlamm abgezogen wird. Der Hauptteil des Schlammes wird über eine Leitung 36, von der vier Zweigleitungen 28 ab zweigen, in die Teilbecken 12, 14, 16 und 18 rückgeführt, während ein kleinerer Teil als Oberschlußschlamm über eine Leitung 40 abgezogen und beispielsweise einem nicht-gezeigten Eindicker zugeführt wird. Die Abwasser zufuhr zum ersten Teilbecken 12 kann beispielsweise 80 l/sec, die zum zweiten Teilbecken beispielsweise 40 l/sec, die zum dritten Teilbecken 16 beispielsweise 20 l/sec die zum vierten Teilbecken 18 beispielsweise 10 l/sec betragen.The waste water flows from the first sub-pool 12 into the second sub-pool 14 , from there into the third sub-pool 16 and from there into the fourth section 18 . The waste water is passed via a line 28 into a final sedimentation tank 30 from the fourth sub-basin 18, from which via a line 32 for the clarified waste water. B. is discharged into a body of water while the sludge is drawn off via a line 34 . The main part of the sludge is returned via a line 36 , from which four branch lines 28 branch off, into the sub-pools 12 , 14 , 16 and 18 , while a smaller part is drawn off as top-closing sludge via a line 40 and is fed, for example, to a thickener, not shown . The waste water supply to the first sub-basin 12 can be, for example, 80 l / sec, that to the second sub-basin, for example, 40 l / sec, to the third sub-basin 16, for example 20 l / sec, and to the fourth sub-basin 18, for example 10 l / sec.

Das erste Teilbecken wird so groß bemessen, daß das Abwasser-Belebtschlamm- Gemisch wenigstens 20 Minuten benötigt, um das erste Teilbecken 12 zu durchfließen. Das Volumen der nachgeschalteten Teilbecken wird im wesentlichen proportional zu den vorgenannten zugeführten Abwasser mengen abgestuft.The first sub-pool is dimensioned so large that the sewage-activated sludge mixture takes at least 20 minutes to flow through the first sub-pool 12 . The volume of the downstream sub-pools is graded essentially proportional to the above-mentioned quantities of waste water.

Im Betrieb werden die einzelnen Teilbecken zunächst justiert, be ginnend mit dem ersten Teilbecken 12 und dann weiter bis zum vierten Teilbecken 18.In operation, the individual sub-pools are first adjusted, starting with the first sub-pool 12 and then on to the fourth sub-pool 18 .

Unter "Justieren" ist die Bestimmung des Umschlagpunktes zu verstehen, bei welchem in einer Absetzprobe das über dem abgesetzten Schlamm stehende Wasser von trüb auf opaleszierend bis klar umschlägt und die daran an schließende Einstellung der Schlammbelastung. "Adjustment" means the determination of the transition point, in which in a sedimentation sample the one standing above the sediment Water changes from cloudy to opalescent to clear and adheres to it closing adjustment of the sludge load.

Zu diesem Zweck wird aus dem betreffenden Teilbecken eine Probenmenge von 1 l entnommen und in ein Standglas gefüllt, das eine Unterteilung in ml hat. Die entnommene Abwasserprobe bleibt 30 min in dem Standglas stehen, wobei sich der Schlamm in dem Standglas absetzen kann.For this purpose, a sample amount is made from the sub-pool in question taken from 1 l and filled into a standing glass, which is a subdivision in ml. The wastewater sample taken remains in the standing glass for 30 min stand, whereby the sludge can settle in the standing glass.

Nach 30 min wird abgelesen und die Höhe bzw. die Menge des abgesetzten Schlammes abgelesen und festgestellt, ob das über dem abgesetzten Schlamm stehende Wasser noch trüb ist.After 30 minutes, the result is read and the amount or amount of sediment deposited Read mud and determined whether that was deposited over the Muddy water is still cloudy.

Reicht der Rücklaufschlamm nicht aus, um die Dichte des Schlammes in den Belebungsbecken zu erhöhen, muß die Abführung von Überschußschlamm vorüber gehend eingestellt werden. Ist andererseits wegen der beim Justieren evtl. erforderlichen Absenkung der Dichte des Belebtschlames in den Teilbecken der Rücklaufschlamm stark einzudrosseln, muß die Abführung von Überschuß schlamm verstärkt werden, falls die Abspülung des Schlammes mit dem ge klärten Abwasser aus dem Nachklärbecken droht.If the return sludge is not sufficient to reduce the density of the sludge in the To increase aeration tanks, the removal of excess sludge must be over be set. On the other hand, because of the required lowering of the density of the activated sludge in the sub-pools If the return sludge is to be throttled, excess must be removed sludge are reinforced if rinsing off the sludge with the ge clarify wastewater from the secondary clarifier threatens.

Die Stärke der Trübung soll nun vom ersten Teilbecken über das zweite Teilbecken zum dritten Teilbecken abnehmen, während im vierten Teil becken das über dem abgesetzten Schlamm im Standglas stehende Wasser klar sein soll. Die Stärke der Trübung gibt einen Hinweis auf die Größe der Raumbelastung, die von Teilbecken zu Teilbecken abnehmen soll. Wenn das Gesamtangebot an Abwasser vorgegeben ist, wird die Klarheit des Wassers im 4. Teilbecken erreicht, indem die Abwasserzufuhr zum 1., 2. und/oder 3. Teilbecken auf Kosten der Zufuhr zum 4. Teilbecken gesteigert wird unter entsprechender Steigerung der Belebtschlammdichte im 1., 2. und/oder 3. Teilbecken, oder indem die Belebschlammzufuhr im 4. Teilbecken gesteigert wird. Beide Maßnahmen können kombiniert werden.The level of turbidity should now go from the first part of the pool to the second Decrease part of the pool to the third pool, while in the fourth part basin the water standing over the deposited sludge in the standing glass should be clear. The strength of the turbidity gives an indication of the Size of the space load, which should decrease from partial pool to partial pool. If the total supply of wastewater is given, the clarity of the Water in the 4th sub-pool is reached by the wastewater supply to the 1st, 2nd and / or 3rd partial pool increased at the expense of the supply to the fourth partial pool with a corresponding increase in the activated sludge density in the 1st, 2nd and / or 3rd sub-pool, or by adding activated sludge in the 4th sub-pool is increased. Both measures can be combined.

In Kläranlagen, bei denen die Wände zwischen den Teilbecken verschiebbar sind, kann die Trübung durch Verkleinerung des betreffenden Teilbeckens erhöht, durch Vergrößerung des Teilbeckens dagegen bis zur Klarheit ver ringert werden.In sewage treatment plants, where the walls can be moved between the sub-pools the turbidity can be reduced by reducing the size of the sub-basin in question increased, however, by enlarging the partial basin to clarity be wrested.

Generell läßt sich also die Schlammbelastung, d. h. das Verhältnis von Abwasser zu Belebtschlammm gemäß der obigen Definition einstellen durch Dosierung der Belebtschlammzufuhr und/oder Dosierung der Ab wasserzufuhr und/oder durch Veränderung der Größe der Teilbecken.In general, the sludge load, i.e. H. The relationship from wastewater to activated sludge according to the definition above by metering the activated sludge supply and / or metering the Ab water supply and / or by changing the size of the partial pools.

Beispielsweise beträgt die Schlammbelastung im ersten Teilbecken mehr als 0,8 kg BSB/kg TS·d, vorzugsweise 1,0-2,0 kg BSB/kg TS·d; (TS=Trockensubstanz an Belebtschlamm, d=Tag) im zweiten Teilbecken etwa 0,7 kg BSB/kg TS·d; im dritten Teilbecken etwa 0,5 kg BSB/kg TS·d und im vierten Teilbecken weniger als 0,4 kg BSB/kg TS·d, vorzugsweise weniger als 0,2 kg BSB/kg TS·d.For example, the sludge load in the first sub-basin is more as 0.8 kg BOD / kg TS · d, preferably 1.0-2.0 kg BOD / kg TS · d; (TS = dry matter on activated sludge, d = day) in the second sub-pool about 0.7 kg BOD / kg TS · d; in the third sub-pool about 0.5 kg BOD / kg TS · d and in the fourth sub-pool less than 0.4 kg BOD / kg TS · d, preferably less than 0.2 kg BOD / kg TSd.

Eine geeignete Methode zur Einstellung der gewünschten Schlammbelastung ergibt sich durch eine entsprechende Dosierung des in die einzelnen Teilbecken zugeführten Belebtschlammes (Rücklaufschlamm) über die Rück laufleitung 36 und die Zweigleitungen 38. Nachdem für jedes Teilbecken der Umschlagpunkt festgestellt worden ist, bei dem also das über dem abge setzten Schlamm stehende Wasser von trüb nach opalisierend bis klar umschlägt, gemessen in ml abgesetztem Schlamm/l Probenmenge, wird die Dosierung des den einzelnen Becken zugeführten Belebtschlammes so ein gestellt, daß bei den ersten drei Teilbecken 12, 14 und 16 der Schlamm anteil in der Absetzprobe etwa 40-100 ml/l unter dem Umschlagpunkt liegt, während im letzten Teilbecken die Belebtschlammzufuhr so einge stellt wird, daß der Schlammanteil in der Absetzprobe etwa 40-100 ml/l über dem Umschlagspunkt liegt.A suitable method for setting the desired sludge load results from a corresponding metering of the activated sludge (return sludge) fed into the individual partial pools via the return line 36 and the branch lines 38 . After the transition point has been determined for each sub-basin, at which the water standing above the settled sludge changes from cloudy to opalescent to clear, measured in ml of settled sludge / l sample amount, the dosage of the activated sludge supplied to the individual basins is set in this way that in the first three sub-pools 12 , 14 and 16 the sludge content in the sedimentation sample is about 40-100 ml / l below the transition point, while in the last sub-pool the activated sludge supply is set so that the sludge content in the sedimentation sample is about 40- 100 ml / l is above the transhipment point.

Hierzu sind ggf. mehrere Absetzproben aus jedem Teilbecken zu entnehmen, bis diese Werte erreicht sind.For this purpose, several sediment samples may have to be taken from each sub-pool, until these values are reached.

Da die Trübung des über dem abgesetzten Schlamm in der Absetzprobe stehenden Wassers vom ersten Teilbecken aus fortlaufend abnehmen soll bis zur Klarheit im letzten Teilbecken, wird die Belebtschlammzufuhr so eingestellt, daß der Schlammanteil im ersten Teilbecken etwa 80-100 ml, im zweiten Teilbecken etwa 60-80 ml und im dritten Teilbecken etwa 40-60 ml unter dem Umschlagpunkt des zugehörigen Teilbeckens liegt, während im vierten Teilbecken der Schlammanteil, wie vorstehend bereits ausgeführt, etwa 40-100 ml über dem Umschlagpunkt liegt, wodurch erreicht wird, daß das über dem abgesetzten Schlamm stehende Wasser in der Absetzprobe klar wird.Because the turbidity of the settled sludge in the settling sample standing water should continuously decrease from the first sub-basin up to the clarity in the last part of the pool, the activated sludge supply is like this adjusted that the sludge content in the first sub-basin is approximately 80-100 ml, in the second sub-pool about 60-80 ml and in the third sub-pool about 40-60 ml is below the transition point of the associated sub-basin, while in fourth sub-pool, the sludge fraction, as already stated above, is about 40-100 ml above the transition point, which ensures that the water in the sediment sample above the settled sludge becomes clear.

Wie oben bereits erwähnt, können die Umschlagpunkte auch durch entsprechen de Steuerung der in die einzelnen Becken eingeführten Abwassermengen erreicht werden, wobei in diesem Fall die zugeführten Abwassermengen vom ersten Teilbecken bis zum letzten fortlaufend verringert werden. In jedem Teilbecken kann somit durch Erhöhung der Schlammbelastung die Trübung erhöht und durch Erniedrigung der Schlammbelastung die Trübung verringert werden bis zur Klarheit im letzten Teilbecken.As already mentioned above, the transhipment points can also correspond with de Control of the amount of wastewater introduced into the individual pools can be reached, in which case the quantities of waste water supplied be continuously reduced from the first sub-pool to the last. In each sub-basin can thus increase the sludge load increases the turbidity and reduces the mud load Turbidity can be reduced until clarity in the last part of the pool.

Sind für die einzelnen Teilbecken die Umschlagpunkte bzw. die Stärke der Trübung während des Betriebs der Kläranlage festgestellt worden, so kann z. B. eine Belastungsänderung der Anlage schnell erkannt werden. Ist z. B. nicht nur das überstehende Wasser der Schlammabsetzprobe des letzten Teilbeckens klar, sondern auch das des vorletzten Teilbeckens, so hat sich die Last vermindert. Ist dagegen das Wasser auch aus dem letzten Teilbecken noch trüb, so hat sich die Belastung vergrößert. Die Anlage muß dann neu justiert werden, wie oben beschrieben worden ist.Are the transhipment points or the strength for the individual sub-pools the cloudiness during operation of the sewage treatment plant has been determined, so can e.g. B. a load change in the system can be quickly recognized. Is z. B. not only the supernatant water of the sludge sedimentation sample last sub-basin clearly, but also that of the penultimate sub-basin, so the burden has decreased. However, the water is also out the last part of the pool still cloudy, the load has increased. The system must then be readjusted as described above.

Kommunale Kläranlagen haben eine über den Tag ungleichmäßige Belastung. Insbesondere in der Nacht ist die Belastung der Kläranlage geringer als am Tage. Die Justierung der Kaskade, d. h. der einzelnen Teilbecken wird daher bei Höchstlast vorgenommen und in der Nacht bei geringerem Abwasser anfall wird dann bei einzelnen Teilbecken, beginnend beim ersten Teil becken, die Abwasserzufuhr gedrosselt oder ganz abgestellt.Municipal wastewater treatment plants have an uneven load throughout the day. At night, in particular, the wastewater treatment plant is less stressed than on days. Adjusting the cascade, d. H. of the individual partial pools therefore carried out at maximum load and at night with less waste water Accumulation then occurs in individual partial pools, starting with the first part basin, the waste water supply is throttled or completely shut off.

Beispielsweise wird bei abnehmendem Abwasserzufluß zuerst die Zufuhr zum ersten Teilbecken, dann die zum zweiten Teilbecken, dann die zum dritten usw. abgestellt. Damit ist gewährleistet, daß die biologischen Systeme der nachfolgenden Teilbecken imm wesentlichen normal belastet weiterlaufen und einen gut flockenden Belebtschlamm erzeugen, der sich im Nachklärbecken gut absetzt. Im Vorderteil der Kaskade, d. h. in den abgeschalteten ersten Teilbecken tritt eine Stabilisierung des Belebt schlammes ein, es sind aber immer noch bedeutende Belebtschlamm-Anteile aktiv, so daß beim Einlaufen des vormittäglichen Belastungsstoßes die Belebtschlammentwicklung sofort beginnen kann. Diese Entwicklung kann zweckmäßigerweise unterstützt werden, indem aus der Schlammbehandlung des Überschußschlammes, der in Fig. 1 über die Leitung 40 abgezogen wird, stammendes Abwasser oder Faulwasser gespeichert und früh am Tage zur Vorbereitung des Belastungsstoßes in den vorderen Teil der Kaskade, d. h. in die in der Nacht abgeschalteten Teilbecken eingegeben wird, wodurch die Bakterienentwicklung in diesen Teilbecken beschleunigt wird.For example, if the wastewater inflow decreases, the supply to the first sub-basin, then to the second sub-basin, then to the third, etc., is shut off. This ensures that the biological systems of the subsequent sub-pools continue to run under essentially normal loads and produce a well-flocculating activated sludge which settles well in the secondary clarifier. A stabilization of the activated sludge occurs in the front part of the cascade, ie in the switched-off first sub-pool, but significant activated sludge components are still active, so that the activated sludge development can begin immediately when the morning load surge arrives. This development can expediently be supported by storing wastewater or digested water from the sludge treatment of the excess sludge, which is drawn off via line 40 in FIG. 1, and stored in the front part of the cascade, that is to say in the early part of the day, in preparation for the load surge the sub-basin switched off at night is entered, which accelerates the bacterial development in these sub-basins.

In der Kaskade werden die einzelnen Teilbecken bei der Behandlung von kommunalem Abwasser zweckmäßigerweise mit aussetzender Belüftung be trieben. Der biologische Sauerstoffbedarf, BSB, ist bei kommunalem Abwasser stets von Ammonium begleitet. Ammonium wird auch frei bei der Stabilisierung des Belebtschlammes in der Nacht in den ersten Teilbecken, bei denen die Abwasserzufuhr stark gedrosselt oder abgeschaltet ist. (Unter Stabilisierung versteht man die innere Zehrung des Belebtschlammes bei Futtermangel, d. h. bei Roh wassermangel). Aus dem Ammonium entsteht Nitrat, das in den ersten Teil becken im wesentlichen verbleibt, da in der Nacht infolge des gedrosselten oder abgestellten Zulaufs keine Spülwirkung auftritt und wegen des fehlenden Abwassers auch keine biologische Umsetzung des Nitrats erfolgt.In the cascade, the individual sub-pools are treated by municipal waste water expediently be with intermittent ventilation drove. The biological oxygen demand, BOD, is always accompanied by ammonium in municipal wastewater. Ammonium is also released during the stabilization of the activated sludge the night in the first sub-pools where the wastewater supply is strong is throttled or switched off. (Stabilization means the internal consumption of the activated sludge in the event of a lack of feed, d. H. at Roh lack of water). The ammonium creates nitrate, which is in the first part Basin remains essentially as a result of the throttled at night no shutdown effect occurs and because of the missing No biological conversion of the nitrate takes place.

Beim Einlaufen des vormittäglichen Laststoßes wird auch den ersten, in der Nacht abgeschalteten Teilbecken wieder Abwasser zugeführt. Bei aussetzender Belüftung erfolgt nun eine biologischen Reduzierung des Nitrats, die so genannte Denitrifizierung, wobei der chemisch gebundene Sauerstoff von bestimmten Bakterien zum Abbau des BSB benutzt wird.When the morning load surge arrives, the first in the Sub-basin turned off again at night. With intermittent Aeration now results in a biological reduction of the nitrate called denitrification, the chemically bound oxygen of certain bacteria are used to break down the BOD.

Günstig ist es, die Abwasserdosierung auf die nachgeschalteten Teilbecken hauptsächlich während der Denitrifikationsphase vorzunehmen, in der die Belüftung abgeschaltet ist, anstatt kontinuierlich oder nur in der Be lüftungsphase. Dann wird nämlich der zur Verfügung stehende BSB vorwie gend für die biologische Reduzierung des Nitrates genutzt. In der an schließenden Belüftungsphase, in der die Abwasserdosierung unterbunden ist, steigt wegen des geringen Rest-BSB aus der Denitrifikationsphase der Sauerstoffgehalt nach Einschalten der Belüftung relativ schnell auf über 1 mg/l an, was Voraussetzung für eine biologische Oxidierung des Ammoniums ist. Besonders günstig ist es, wenn auch das erste Teilbecken so betrieben werden kann, was aber eine kurzzeitige Zwischenspeicherung des gewöhnlich kontinuierlich zufließenden Abwassers nötig macht.It is beneficial to dose the wastewater to the downstream sub-pools mainly during the denitrification phase, in which the Ventilation is switched off instead of continuously or only in the loading ventilation phase. Then the available BOD is the same as before used for the biological reduction of nitrate. In the an closing aeration phase in which the wastewater metering is prevented increases due to the low residual BOD from the denitrification phase the oxygen content relatively quickly after switching on the ventilation over 1 mg / l, which is a prerequisite for biological oxidation of the Is ammonium. It is particularly cheap, even if the first part of the pool can be operated in this way, but what a temporary buffer of the usually continuously flowing waste water.

Zweckmäßigerweise wird die Denitrifikation in dem jeweiligen Teilbecken so betrieben, daß die Denitrifikation in dem jeweils vor- und nachgeschalteten Teilbecken möglichst nicht gleich zeitig ist, also im wesentlichen von Teilbecken zu Teilbecken abwechseln. Hierdurch kann das während der Belüftungszeit eines Teilbeckens ins nachgeschaltete Teilbecken abfließende Nitrat dort in der Denitrifikationsphase sofort umgesetzt werden, wozu schon kleine BSB-Konzentrationen ausreichen. Andererseits wird das aus dem Teilbecken mit Denitrifikation abfließende Ammonium im nachgeschalteten Teilbecken sofort oxidiert werden, da dort durch den schon laufenden Betrieb der Belüftungseinrichtung ausreichend Sauerstoff vorhanden ist.The denitrification is expediently carried out in the respective Partial pool operated so that the denitrification in each upstream and downstream sub-basins if possible not the same is timely, i.e. essentially from partial pool to partial pool alternate. This can do this during the ventilation time of a partial basin flowing into the downstream partial basin Nitrate implemented there immediately in the denitrification phase become, for which small BOD concentrations are sufficient. On the other hand, this becomes the partial pool with denitrification ammonium flowing off in the downstream sub-basin immediately are oxidized, since there by the already running operation there is sufficient oxygen in the ventilation device is.

Bei dieser Verfahrensweise wird zweckmäßigerweise bei den dem ersten Teilbecken nachgeschalteten Teilbecken jeweils ein Teil an der Einlaufseite in Form einer vorgeschalteten Kammer ab getrennt, in der während der Denitrifikationszeit der aus vor geschalteten Teilbecken mit der Strömung ausgetragene Sauer stoff aufgezehrt werden kann, da dieser Sauerstoff während der Denitrifikation stören wurde. Das Volumen der Vorkammer wird so bemessen, daß sich eine rechnerische Verweilzeit des Abwasser-Belebschlamm-Gemisches von etwa 2 Minuten bei hydraulischer Höchstlast einstellt.In this procedure, it is expedient for the part of the first sub-basin downstream on the inlet side in the form of an upstream chamber separately, in the during the denitrification period from before switched sub-basin with the flow of acid can be consumed because this oxygen during that would interfere with denitrification. The volume of the antechamber is dimensioned so that there is a calculated dwell time of the wastewater-activated sludge mixture of about 2 minutes hydraulic maximum load.

Fig. 2 zeigt die vier Teilbecken 12, 14, 16, 18, von denen die Teilbecken 14, 16 und 18 jeweils mit einer Vorkammer 42 an der Zuströmseite versehen sind. Jede Vorkammer 42 hat einen Zulauf 44 und versetzt hierzu einen Ablauf 46. Fig. 2 shows the four sub-pools 12 , 14 , 16 , 18 , of which the sub-pools 14 , 16 and 18 are each provided with a prechamber 42 on the inflow side. Each antechamber 42 has an inlet 44 and for this purpose displaces an outlet 46 .

In neuerer Zeit gewinnt die Phosphatentfernung aus dem Abwasser aus Gründen des Gewässerschutzes besondere Bedeutung. Dabei wird der Effekt ausgenutzt, daß die Phosphatbindung an eine lebende Zelle von geeigneten Organismen bei ausreichender Nahrung und Sauerstoff hoch, bei Mangel an Nahrung und Sauerstoff dagegen niedrig ist. In einem eigenen separaten Prozeß können die gesättigten Zellen von ihrer Phosphat-Fracht befreit und danach wieder in den Prozeß der Abwasser-Behandlung eingeschleust werden. Da bei dem hier beschriebenen Abwasser-Reinigungsverfahren in der Kaskade der Belebtschlamm von Teilbecken zu Teilbecken unterschiedlich mit Nahrung versorgt wird, kann die Entnahme des phosphathaltigen Schlammes an der günstigsten Stelle erfolgen.In recent times, phosphate removal has been recovering from wastewater Particular importance for reasons of water protection. The effect exploited that the phosphate binding to a living cell of suitable Organisms high with sufficient food and oxygen, with lack of Food and oxygen, however, is low. In its own separate Process, the saturated cells can be freed of their phosphate load and then reintroduced into the wastewater treatment process will. Since in the wastewater treatment process described here in the Cascade of activated sludge differs from sub-pool to sub-pool with food, the removal of the phosphate Sludge at the most convenient place.

Der mit Phosphat belastete Schlamm wird daher, wie Fig. 2 zeigt, über eine Leitung 48 z. B. aus dem zweiten Teilbecken 14 abgezogen und zu einer Anlage 50 geführt, in der das Phosphat im wesentlichen abgetrennt wird, worauf der phosphatarme Schlamm über eine Leitung 52 wieder in eines oder mehrere der Teilbecken zurückgeführt wird.The sludge contaminated with phosphate is therefore, as shown in Fig. 2, via a line 48 z. B. withdrawn from the second sub-pool 14 and led to a system 50 in which the phosphate is substantially separated, whereupon the low-phosphate sludge is returned via a line 52 back into one or more of the sub-pools.

Gegebenenfalls kann dieser phosphatarme Schlamm aber auch ganz oder teil weise aus dem Wasser-Reinigungsprozeß entnommen werden.If necessary, this low-phosphate sludge can also be wholly or partially be removed from the water purification process.

Nach einer weiteren Ausgestaltung wird ein Teil des sonst zirkulierenden Belebtschlammes in den Teilbecken festgehalten, d. h. er wird dort z. B. mechanisch so fixiert, daß er mit der Strömung nicht in das Folge becken gespült werden kann. Hierzu können z. B. feste Einbauten in den Teilbecken angebracht werden und diese können von unten mit sauer stoffhaltigem Gas beaufschlagt werden, um eine ausreichende Sauerstoff versorgung für diese Belebtschlamm zu gewährleisten. Ein Teil der Arbeit in den Teilbecken wird somit durch ortsfesten Belebtschlamm ausgeführt, der nicht in das Nachklärbecken gespült wird. Hierdurch kann die hydraulische und/oder die Schmutzbelastung der Anlage erhöht werden.According to a further embodiment, part of the otherwise circulating Activated sludge held in the sub-pools, d. H. he is there z. B. mechanically fixed so that it does not flow into the sequence basin can be rinsed. For this purpose, e.g. B. fixed installations in the sub-pools can be attached and these can be acidic from below substance-containing gas to be supplied with sufficient oxygen to ensure supply for this activated sludge. A part of Work in the sub-pools is thus due to stationary activated sludge executed, which is not rinsed into the clarifier. Hereby can increase the hydraulic and / or the pollution load of the system will.

Claims

1. A method for the biological purification of, in particular, municipal wastewater by means of activated sludge, with a pool consisting of at least two sub-pools connected in series, wherein wastewater and activated sludge are introduced at least into the first sub-pool and the wastewater treated by the activated sludge from the last sub-pool into one Secondary clarifier is forwarded, with a sediment sample being taken separately from each sub-pool at maximum load and the turbidity of the excess water and the sludge content , measured in milliliters of sludge per liter of sample amount, being characterized in that the sludge load in the individual sub-pools seen in the direction of flow from Partial basin to partial basin decreasing by means of degressive volumes of the partial basin with decreasing turbidity (determined as a change in the settling sample from cloudy to clear in a manner known per se) of the W standing above the settled sludge in the settling sample assers is set so that the dosage of the activated sludge supply to the sub-pools is set so that in all but the last sub-pool the sludge content is about 40 to 100 ml / l below the transition point, while in the last sub-pool the sludge content is set so that the sludge content in the sedimentation sample is about 40 to 100 ml / l above the transition point, and that when the density of the activated sludge is reduced in the sub-basin, the return sludge is throttled and the excess sludge is increasingly removed.

2. The method according to claim 1, characterized in that at four sub-pools the sludge load by dosing the Activated sludge feed is adjusted so that the sludge proportion in the first sub-pool about 80 to 100 ml / l, in second sub-basin about 60 to 80 ml / l and in the third Partial basin about 40 to 60 ml / l below the transition point lies.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the sludge pollution in the individual sub-pools through Dosage of the activated sludge supply and / or dosage of Waste water supply to the individual sub-pools and / or through Change the sizes of the individual sub-pools set becomes.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized indicates that with less wastewater (e.g. during the night) the wastewater supply to the sub-pools depending on Wastewater accumulation in sequence, starting with the first Partial pool, turned off or at least throttled and only the wastewater or the last sub-basin supplied becomes.

5. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized records that before a very steep increase in wastewater (morning wastewater load surge) first sub-pool of nitrogen-containing water (from the Treatment of the excess sludge from the digested water) to increase and accelerate bacterial development is metered.

6. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized records that each sub-pool is ventilated intermittently and the denitrification phase in successive Sub-basins are essentially alternating.

7. The method according to claim 6, characterized in that in essential only during the denitrification phase, during which the ventilation of the partial pool was switched off is the wastewater supply to the respective sub-basin is switched on.

8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the sub-basin downstream of the first sub-basin are provided with an antechamber on the inlet side, in the during the denitrification phase from the previous switched sub-basin with the flow discharged Oxygen is consumed.

9. The method according to claim 8, characterized in that the Volume of the antechamber is dimensioned so that the Ver because of the wastewater / activated sludge mixture at hydrau maximum load is about 2 minutes.

10. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized records that phosphate-containing sludge from the sub-pools taken, the phosphate at least partially in known Wise removed, and then the low-phosphate mud again is fed into one or more of the partial pools.

11. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized records that part of the activated sludge in the part basin is held mechanically.

12. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized indicates that the size of the first sub-basin is dimensioned that the mixture of sewage and activated sludge at least 20 minutes for flow through this Partial pool needs.

13. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized records that in four sub-pools the sludge load in first partial pool to more than 0.8 kg BOD / kg TSd, preferably 1.0-2.0 kg BOD / kg · d, in the second sub-pool to about 0.7 kg BOD / kg TSd, in the third part of the pool to about 0.5 kg BOD / kg TS · d and in the fourth sub-pool to less than 0.4 kg BOD / kg TSd, preferably less is set as 0.2 kg BOD / kg TSd.