DE3916679A1

DE3916679A1 - Installation for purifying waste water, esp. domestic waste water - has 2 biologically intensified filtration stages, 1st ŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸŸ for nitrification and 2nd for denitrification

Info

Publication number: DE3916679A1
Application number: DE3916679A
Authority: DE
Inventors: Botho Prof Dr Ing Dr Boehnke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-23
Filing date: 1989-05-23
Publication date: 1990-11-29
Also published as: DE3916679C2

Abstract

The filter installation has a low-intensity biological activation stage followed by a biologically intensified filtration stage which carries out a physical cleaning, and in which the nitrogen cpds. in the water leaving the activation stage are converted to nitrates. Both filtration stages are biologically intensified and be connected in series, the first stage acting as a nitrification stage and the second as a de-nitrification stage. The two stages are fitted for back-flushing and aeration, and each consist of a number of filter elements connected in parallel and filled with a porous filter material such as activated carbon with a grain size of 1.5 to 3mm. USE/ADVANTAGE - Used in the cleaning of waste water, esp. domestic waste water. The appts. occupies much less space, having an initial low-intensity activation stage but without affecting the rate of elimination of nitrogen and maintaining a high rate of purifcn. as well as sepg. the undesirable and toxic hydrocarbon cpds.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Reinigung von Ab wasser, insbesondere von kommunalem Abwasser, - mit einer biologischen Schwachlastbelebungsstufe und einer nachgeschal teten biologisch intensivierten Filteranlage mit Rückspülein richtung, wobei die Filteranlage eine physikalische Reinigung bewirkt und die in dem Ablauf aus der Schwachlastbelebungs stufe noch enthaltene (NH₄-N)-Belastung nitrifiziert, und or ganische Belastungen weiter abbaut. Es versteht sich, daß die Filteranlage mit feinkörnigen oder stückigen Filterstoffen, z. B. Sand, Tuff, Braunkohlenkoks, Aktivkohle, gebrannten po rigen Stoffen u. dgl. arbeitet. Sie weist entsprechende Ein bauten für die Aufnahme dieser Filterstoffe auf. - (NH₄-N) meint Stickstoff in Form von NH₄.The invention relates to a system for the purification of water from, in particular of municipal wastewater, - with a biological low-load recovery stage and a nachgeschal ended biologically intensified filter system with backwash direction, the filter system causes a physical cleaning and in the process of the low-load recovery stage yet nitrified (NH ₄ -N) load nitrified, and or ganische loads further degrades. It is understood that the filter system with fine-grained or lumpy filter materials, eg. As sand, tuff, lignite coke, activated carbon, burned Po-rich substances u. Like. Works. It has appropriate A built for receiving these filter materials. - (NH ₄ -N) means nitrogen in the form of NH ₄ .

Bei den aus der Praxis bekannten Anlagen, von denen die Er findung ausgeht, bildet die Filteranlage eine einzige Filter stufe, die im aeroben Bereich arbeitet. Eine solche biolo gisch intensivierte Filteranlage hat eine hohe Reinigungswir kung, sie reinigt physikalisch und ist darüber hinaus in der Lage, die in dem zufließenden Ablauf noch enthaltene (NH₄-N)- Belastung teilweise zu nitrifizieren, d. h. eine Umbildung zu NO₃ vorzunehmen. So vollständig diese Umbildung auch ge schehen mag, sie ändert nichts an der Stickstofffracht, die der Ablauf aus der Schwachlastbelebungsstufe mitbringt und die sich folglich in dem gereinigten Abwasser hinter der Fil terstufe wiederfindet. Sie kann im Rahmen der bekannten Maß nahmen durch die Behandlung des Ablaufs in der Filterstufe nicht minimiert werden. Um die Stickstofffracht zu minimieren, muß die der Filteranlage vorgeschaltete Schwachlastbelebungsstufe entsprechend ausgelegt und insbesondere für eine ausreichende Denitrifizierung eingerichtet werden. Das führt zu einem stö rend großen Flächen- und Raumbedarf der Schwachlastbelebungs stufe.In the known from practice systems, from which he invented, the filter system forms a single filter stage, which operates in the aerobic area. Such a biolo cally intensified filter system has a high Reinigungswir effect, it physically cleans and is also able to nitrify some of the inflowing process still contained (NH ₄ -N) - partial load, ie make a conversion to NO ₃ . As complete as this transformation may be, it does not alter the nitrogen load that the effluent from the low load recovery stage brings with it and consequently finds itself in the treated wastewater behind the filter stage. It can not be minimized in the context of the known measure by the treatment of the sequence in the filter stage. In order to minimize the nitrogen load, the low-load activation stage upstream of the filter system must be correspondingly designed and, in particular, set up for sufficient denitrification. This leads to a stö rend large area and space requirements of the low-load revitalization level.

Im einzelnen ist zu der Technologie der Reinigung von Abwas ser mit Minimierung der Stickstofffracht folgendes zu bemer ken:In particular, to the technology of cleaning wastewater The following should be noted with minimizing the nitrogen load ken:

Die üblichen biologischen Reinigungssysteme zur weitgehenden Reduzierung der N- und P-Verbindungen sowie einer weitgehen den Elimination von organischen, zum Teil toxischen Substan zen erfordern für den biologischen Teil viel Raum und damit Fläche. Der Raumbedarf bei einer einstufigen Anlage beträgt über 250 Liter pro Einwohnergleichwert, bei zweistufigen An lagen über 175 Liter pro Einwohnergleichwert. Dabei nimmt die Schwachlast-Biologie mit über 60% den größten Raumbedarf in Anspruch. Darüber hinaus können bei Belastungsstößen Über schreitungen der vorgegebenen Grenzwerte der Abwasserreini gung nicht ausgeschlossen werden. Aus diesem Grunde wird bei hohen Anforderungen an die Reinigung eine biologisch intensi vierte Filterstufe nachgeschaltet.The usual biological cleaning systems for the most part Reduction of N and P compounds as well as a far-reaching the elimination of organic, sometimes toxic Substan zen require a lot of space for the biological part and thus Surface. The space requirement for a single-stage system is over 250 liters per inhabitant equivalent, with two-stage on were more than 175 liters per inhabitant equivalent. It takes the Low load biology with more than 60% the largest space requirement in Claim. In addition, over load shocks can over Struggles of the specified limits of Abwasserreinini can not be excluded. That's why high demands on cleaning a biologically intensive downstream fourth filter stage.

Grundsätzlich sind Filter in verschiedenen Ausführungsarten und mit unterschiedlichen Durchströmungsrichtungen bekannt. Auch kann das Filtermaterial sehr unterschiedlich sein, z. B. arbeitet man mit Sand, porösem feinkörnigen Material wie Tuff, Braunkohlenkoks, aktiver Kohle und sonstige zu- und aufbereitete Materialien. Solche Filter haben ohne biologi sche Intensivierung im wesentlichen die Aufgabe, Restschweb stoffe und abtreibende Flocken zurückzuhalten. Bei langsamer Strömung treten zusätzlich biologische Reinigungseffekte im Filter auf, die jedoch spärlich bleiben. Ein biologisch in tensiviertes, einer Schwachlastbelebungsstufe nachgeschalte tes Filter hat eine hohe Reinigungsleistung, weil es aerob, d. h. mit Luft- bzw. Sauerstoffzugabe, gefahren wird. Es ist neben der reinen physikalischen Reinigungswirkung in der La ge, die noch enthaltene (NH₄-N)-Belastung, wie beschrieben, zu nitrifizieren. So gut dabei die biologische Umbildung von NH₄ zu No₃ ist, sie ändert nichts an der abgegebenen Stick strofffracht. Nach den geltenden Richtlinien ist aber nicht nur der Ammoniumgehalt zu minimieren, sonder die Stickstoff fracht insgesamt abzubauen. Das gelingt im Rahmen der bekann ten Maßnahmen, von denen die Erfindung ausgeht, bisher nicht.Basically, filters are known in various embodiments and with different flow directions. Also, the filter material can be very different, for. For example, one works with sand, porous fine-grained material such as tuff, lignite coke, active coal and other processed and processed materials. Such filters essentially have the task of retaining residual floc and abortive flakes without biological intensification. At slower flow additional biological cleaning effects occur in the filter, which remain sparse. A biologically in tensivated, a low-load recovery stage tes filter has a high cleaning performance, because it is aerobic, ie with air or oxygen addition, driven. It is in addition to the pure physical cleaning action in the La ge, the still contained (NH ₄ -N) load, as described, nitrify. As good as the biological transformation from NH ₄ to No ₃ , it does not change the dispensed sticks. According to the current guidelines, not only should the ammonium content be minimized, but the total nitrogen load should be reduced. This succeeds in the context of the well-th measures, from which the invention proceeds, not yet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage für die Reinigung von Abwasser, insbesondere von kommunalem Abwasser, des eingangs beschriebenen grundsätzlichen Aufbaus anzugeben, die es erlaubt, in bezug auf die Schwachlastbelebungsstufe mit sehr viel geringerem Raum- und Flächenbedarf zu arbeiten, bei der aber nichtsdestoweniger eine beachtliche Reduzierung der Stickstofffracht und folglich eine sehr weitgehende Rei nigung erfolgt, die es aber darüber hinaus erlaubt, auch die C-, N-, CSB-Belastung des zulaufenden Abwassers weitgehend abzubauen, und zwar insbesondere die äußerst störenden, unan genehmen und häufig toxischen Kohlenwasserstoffverbindungen zu entfernen. The invention has the object of providing a system for the Purification of wastewater, in particular municipal sewage, of the basic structure described at the outset, which allows it, with respect to the low-load recovery level to work with much smaller space and area requirements, but nevertheless a considerable reduction the nitrogen load and consequently a very extensive Rei tion, which, however, also allows the C, N, COD pollution of the incoming waste water largely reduce, in particular the most disturbing, unan convenient and often toxic hydrocarbon compounds to remove.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Fil teranlage zwei Filterstufen aufweist, die beide biologisch intensiviert sind und in bezug auf die Strömung des Ablaufs hintereinander geschaltet sind, und daß die in bezug auf die se Strömung erste Filterstufe als Nitrifizierungsstufe, die zweite als Denitrifizierungsstufe eingerichtet ist. In bezug auf die Begriffe Nitrifizierungsstufe und Denitrifizierungs stufe wird verwiesen auf "Lehr- und Handbuch der Abwasser technik", Band II (1975), Seiten 454 bis 457. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Betriebsweise so zu wählen, daß das erste Filter zu etwa 80% der Höhe ein Nitrifikationsfilter ist und auf den letzten 20% bereits eine Umstellung auf ei nen anoxischen Betrieb erfolgt, während das zweite Filter als reine Denitrifizierungsstufe betrieben wird. Der Raumbedarf der Schwachlastbelebungsstufe kann um 20% und mehr reduziert werden, z. B. von etwa 200 Liter pro Einwohnergleichwert auf 150 Liter pro Einwohnergleichwert bei einer vorgeschalteten Abwasserreinigungsanlage, die nach der Adsorptionstechnologie arbeitet (vgl. "Korrespondenz Abwasser", 30. Jahrgang, Heft 7, Seiten 452 ff.).To solve this problem, the invention teaches that the fil teranlage has two filter stages, both biological are intensified and in relation to the flow of the process are connected in series, and that with respect to the se flow first filter stage as Nitrifizierungsstufe, the second is set up as denitrification stage. In relation to the terms nitrification stage and denitrification Reference is made to "Teaching and Handbook of Wastewater Technik ", Vol. II (1975), pages 454 to 457. As part of the Invention is to choose the mode of operation so that the first filter about 80% of the height of a nitrification filter is and on the last 20% already a conversion to egg Anoxic operation takes place while the second filter as pure denitrification is operated. The space requirement The low-load revival level can be reduced by 20% or more be, for. B. of about 200 liters per inhabitant equivalent 150 liters per inhabitant equivalent at an upstream Wastewater treatment plant, according to the Adsorptionstechnologie works (see "correspondence wastewater", 30th year, Issue 7, pages 452 ff.).

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die bei den Filterstufen umschaltbar und von dem Ablauf in unter schiedlicher Folge durchströmbar. Es versteht sich, daß ins besondere im Zusammenhang mit im Rahmen der Wartung erforder lich werdenden Rückspülmaßnahmen die Filterstufen einer er findungsgemäßen Anlage einzeln betreibbar sind, z. B. die baulich erste Filterstufe arbeitend, die baulich zweite Fil terstufe rückspülend und umgekehrt. Bewährt hat sich eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage, die dadurch ge kennzeichnet ist, daß die einzelnen Filterstufen Filterein richtungen aufweisen, die ihrerseits als Parallelfilter, z. B. aus jeweils drei Filterelementen, ausgeführt sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es, daß die Filtereinrichtungen als Füllung eine Schüttung aus porigen Filterstoffen aufwei sen, vorzugsweise aus körniger Aktivkohle.According to a preferred embodiment of the invention are at the filter levels switchable and from the expiration in flow through different sequence. It is understood that in the special in connection with maintenance required the backwashing measures become the filter stages of a he inventive system can be operated individually, z. B. the structurally first filter stage working, the structurally second Fil back stage and vice versa. Has proven itself one Embodiment of the system according to the invention, the ge thereby is characterized in that the individual filter stages filter have directions, in turn as a parallel filter, z. B. from three filter elements, are executed. in the It is within the scope of the invention that the filter devices as filling a bed of porous filter materials aufwei sen, preferably granular activated carbon.

Um in der beschriebenen Weise die Nitrifizierung bzw. die De nitrifizierung funktionssicher durchzuführen, empfiehlt es sich, die Filterstufen mit Belüftungseinrichtungen auszurü sten, wobei die jeweils erste Filterstufe mit Belüftung, die jeweils zweite Filterstufe ohne Belüftung betrieben ist. Eine Begasung für die zweite Filterstufe ist jedoch zweckmäßig, wenn sich der Porenraum mit Stickstoffgas zusetzt und der Ab wasserdurchlauf gestört bzw. völlig unterbrochen wird. Zur Begasung wird vorzugsweise das auf der Kläranlage anfallende Methan benutzt. Falls keine Schlammbehandlung vorgesehen ist, erfolgt die Begasung mittels Stickstoffgas. Die Betriebspara meter, einschließlich Durchlaufzeit, pH-Wert u. dgl., lassen sich so einrichten, daß die jeweils erste Filterstufe funk tionssicher nitrifizierend arbeitet und außerdem für eine weitgehende CSB-Reduzierung, insbesondere für den biologi schen Abbau schädlicher toxischer Kohlenwasserstoffverbindun gen, eingerichtet ist. Entsprechend lassen sich die Betriebs parameter so wählen, daß die jeweils zweite Filterstufe deni trifizierend arbeitet und außerdem für einen weiteren BSB₅- und CSB-Abbau eingerichtet ist. Dabei kann es, je nach dem Gehalt des Ablaufs an Nahrung für die Biozönosen in der zwei ten Filterstufe zweckmäßig sein, in die jeweils zweite Fil terstufe organische Nahrung in Form von Melasse, Methanol, aufbereitetem Belebtschlamm und einem gasförmigen Kohlen stoffträger (z. B. Methan) od. dgl. einzuführen. Der bei der Rückspülung einer Filterstufe anfallende Belebtschlamm wird zweckmäßigerweise in die Schwachlastbelebungsstufe wieder eingeführt. Die Filterstufen haben im Rahmen der Erfindung insgesamt als zusätzliche Auf gabe nicht nur die Denitrifikation erhalten, sondern elimi nieren auch erheblich mehr "schwer abbaubare organische Sub stanzen", die z. B. durch teilweisen Abbau zu organisch leicht abbaubaren Stoffen umgebildet werden bzw. weitgehend biologisch abgebaut werden. Dies wird dadurch erreicht, daß im Filtermantel giftige und schädliche Substanzen aufkonzen triert werden und somit nunmehr die geschädigten Bakterien zu vermehrter Mutation und Selektion und damit zur Bildung resistenter Stoffe zwingen.In the manner described, the nitrification or the De It is recommended to carry out nitrification functionally to clean the filter stages with aeration devices the first filter stage with ventilation, the each second filter stage is operated without ventilation. A However, fumigation for the second filter stage is expedient when the pore space is added with nitrogen gas and the Ab Water flow is disturbed or completely interrupted. to Fumigation is preferably the accumulating on the sewage treatment plant Methane used. If no sludge treatment is provided, Fumigation takes place by means of nitrogen gas. The operating savings meter, including throughput time, pH value u. Like., Let Set up so that the first filter stage each radio tion-safe nitrifying works and also for a extensive COD reduction, especially for the biologi degradation of harmful toxic hydrocarbon compounds gen, is set up. Accordingly, the operation can be select parameter so that the second filter stage deni trifizierend and also for another BSB₅- and COD removal is set up. It can, depending on the Content of the expiration of food for biocenoses in the two th filter stage be useful in the second fil terstufe organic food in the form of molasses, methanol, recycled activated sludge and a gaseous coal textile carrier (eg methane) or the like. The at the backwashing A filter stage resulting activated sludge is expediently in the Low-load recovery level reintroduced. The filter levels have in the context of the invention as an additional total not only denitrification, but elimi also significantly more "degradable organic sub which, for example, are too organic due to partial degradation easily degradable substances are transformed or largely biodegraded. This is achieved in that in the filter coat, poisonous and harmful substances aufkonzen be trated and thus now the damaged bacteria to increased mutation and selection and thus to education force resistant substances.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage kann die biologische Schwachlastbelebungsstufe auf verschiedene Weise ausgelegt sein. Sie läßt sich in bezug auf den Raumbedarf und Flächen bedarf bei Verwirklichung der Lehre der Erfindung stets be achtlich reduzieren. Die Schwachlastbelebungsstufe kann einer einstufigen Abwasserreinigungsanlage angehören. Die erreich ten Vorteile sind besonders ausgeprägt, wenn die Schwachlast belebungsstufe einer zweiten Reinigungsanlage angehört, die nach der Adsorptionstechnologie arbeitet (vgl. "Korrespondenz Abwasser", 30. Jahrgang, Heft 7, Seiten 452. ff.). Der Kombi nation einer solchen Abwasserreinigungsanlage mit den be schriebenen Maßnahmen kommt daher besondere Bedeutung zu. - Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß einerseits der Raumbedarf und damit auch der Flächenbedarf für die bio logische Stufe drastisch reduziert werden kann, andererseits die durch die Reduzierung des Raum- und Flächenbedarfs höhe ren N-Substanzen nitrifiziert und auch denitrifiziert werden. Die schwer abbaubaren Substanzen (grob erfaßt im CSB) werden erheblich besser abgebaut, insbesondere die gefährlichen toxischen Verbindungen wie z. B. AOX, PAC, Pestizide u. dgl. minimiert werden.In the inventive system, the biological Low-load activation stage designed in various ways his. It can be understood in terms of space requirements and areas requires in the realization of the teaching of the invention is always be reduce it considerably. The low-load activation level can be one belonging to one-stage wastewater treatment plant. The reach The advantages are particularly pronounced when the low load aeration stage of a second cleaning system belongs, the according to the adsorption technology works (see "correspondence Abwasser ", Volume 30, No. 7, pages 452 ff.). The Kombi nation of such a wastewater treatment plant with the be Therefore, the measures described are of particular importance. - The advantages achieved are to be seen in that on the one hand the space requirement and thus also the space requirement for the bio logical level can be drastically reduced, on the other hand height by reducing the space and space requirements N-type substances are nitrified and also denitrified. The hardly degradable substances (coarsely detected in the COD) become Much better degraded, especially the dangerous toxic compounds such. B. AOX, PAC, pesticides u. like. be minimized.

Ein sehr weitgehender Abbau schwer abbaubarer CSB- und schäd licher bzw. toxischer Kohlenwasserstoff-Verbindungen ist im Rahmen der Erfindung mit aktivierter Braunkohle oder Aktiv kohle als Filtermaterial zu erreichen, aber auch über ge brannte und feinporige Filterstoffe. Bezüglich des Abbaus von schädlichen Kohlenwasserstoff-Verbindungen bringt die Verwen dung von aktivierter Kohle die besten Wirkungsgrade. Auch der Einsatz von Pulver- oder Feinkohle hat einen hervorragenden Effekt, der aber nach Erschöpfung der Bindungskräfte nachläßt und eine Regenerierung erforderlich macht. Demgegenüber brin gen Filter mit körniger Aktivkohle wegen der großen Affinität und der somit vorhandenen Bindungskräfte besondere Vorteile, nämlich eine hohe Anreicherung an schwer abbaubaren und zum Teil toxischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen, eine starke Besiedlung des porigen Kohlekerns und der Oberfläche und we gen der Überschreitung der toxischen Giftschwelle für die Bakterien eine Selektion und verstärkte Mutation. Die hier wachsenden Bakterien mit neuen resistenten Eigenschaften nut zen jetzt die absorbierten Schadstoffe als Nahrung und erlau ben eine ständige Nutzung des Kohlefilters. In der ersten Filterstufe werden vorwiegend wegen des hohen N/BSB₅-Verhält nisses autotroph arbeitende Nitrifikaten ansässig sein, aber auch heterotrophe Bakterien. In der zweiten Filterstufe, die zur Denitrifizierung anoxisch betrieben werden muß, werden die Heterotrophen überwiegen, da einerseits für die Nitrifi kanten die Nahrung (NH₄-N und organischer N) fehlt und ande rerseits kein gelöster Sauerstoff vorhanden ist. In beiden Fällen sind in ausreichender Zahl autotrophe und heterotrophe Lebewesen vorhanden, jedoch werden die Heterotrohen bevorzugt.A very extensive degradation of poorly biodegradable COD and harmful harmful or toxic hydrocarbon compounds is in the context of the invention with activated lignite or activated carbon as a filter material to achieve, but also on ge burned and fine-pored filter materials. With regard to the degradation of harmful hydrocarbon compounds, the use of activated carbon brings the best efficiencies. The use of powdered or fine coal has an excellent effect, but decreases after exhaustion of the binding forces and makes a regeneration required. In contrast brin gene filter with granular activated carbon because of the great affinity and the binding forces thus present special advantages, namely a high concentration of poorly degradable and sometimes toxic hydrocarbon compounds, a strong colonization of the porous coal core and the surface and we conditions exceeding the toxic Toxic threshold for the bacteria a selection and increased mutation. The bacteria that grow here with new resistant properties now use the absorbed pollutants as food and permit continuous use of the carbon filter. In the first filter stage autotrophic nitrates will be present mainly due to the high N / BOD ₅ ratio, but also heterotrophic bacteria. In the second filter stage, which must be anoxic for denitrification, the heterotrophs predominate because, on the one hand, the Nitrifi kanten the food (NH ₄ -N and organic N) is missing and on the other hand no dissolved oxygen is present. In both cases there are sufficient numbers of autotrophic and heterotrophic animals, but the heterotrohenes are preferred.

example

Eine zweistufige Filteranlage mit vermehrter Leistung wird beschrieben, die hinter einer Schwachlastbelebungsstufe einer Anlage für die Abwasserreinigung arbeitet. Außer der üblichen Filterleistung wie "Abfiltrieren", "Nitrifizieren", und, in Verbindung mit einer Flockung, "Phosphatentfernung" kann die se Filteranlage "Denitrifizieren" und schwer abbaubare orga nische, insbesondere toxische Stoffe, weitgehend entfernen. Die Filteranlage ist in der einzigen Figur beispielhaft für den abwärtsströmenden Wasserstrom dargestellt. Ebenso ist der Betrieb der Filteranlage für den aufwärtsströmenden Wasser strom ausbildbar. Der Ablauf aus der Schwachlastbelebungsstu fe wird bei 1 zugeführt. Das gereinigte Abwasser verläßt die Anlage bei 2. Das Abwasser hat zuvor die Filterstufen A und B, wie weiter unten erläutert wird, passiert.A two-stage filter system with increased power is described, which operates behind a low-load activation stage of a plant for wastewater treatment. In addition to the usual filter performance such as "filtering off", "nitrifying", and, in conjunction with a flocculation, "phosphate removal", the se filter system "denitrification" and persistent organic, especially toxic substances, largely remove. The filter system is shown in the single figure by way of example for the downward flow of water. Similarly, the operation of the filter system for the upflowing water flow can be formed. The process from the Schwachlastbelebungsstu fe is fed at 1 . The cleaned wastewater leaves the plant at 2 . The wastewater has previously passed the filter stages A and B , as explained below.

Die in der Figur dargestellte Filteranlage ist, wie die vor geschaltete Abwasserreinigungsanlage, für 100 000 Einwohner gleichwerte ausgelegt. Es erfolgt ein Zufluß von weitgehend gereinigtem Abwasser mit folgenden Belastungen:The filter system shown in the figure is like the ones before Switched wastewater treatment plant, for 100 000 inhabitants equivalent. There is an influx of largely purified wastewater with the following loads:

BSB₅-Zulauf:BSB₅ Inlet: ≃ 6-7 mg/l≃ 6-7 mg / l CSB:COD: ≃ 40 mg/l≃ 40 mg / l (NH₄-N)-Spitzen:(NH₄-N) peaks: ≃ 10 mg/l≃ 10 mg / l NO_x-N, org. N:NO _x -N, org. N: ≃ 10 mg/l≃ 10 mg / l

Betrachtet man die Figur, so erkennt man, daß die folgenden Filterläufe möglich sind:Looking at the figure, one recognizes that the following Filter runs are possible:

Filter A → Filter B
Filter B → Filter A Filter A → Filter B
Filter B → Filter A

Das biologisch gereinigte Abwasser kann sowohl in einer auf wärts- als auch in einer abwärtsdurchströmten Filtereinrich tung behandelt werden.The biologically treated wastewater can be found both in one as well as in a downwardly flowed filter unit be treated.

Die beiden im Ausführungsbeispiel identisch ausgebildeten Filterstufen A und B sind auf eine Durchgangsgeschwindigkeit von 5 m/h bei Trockenwetter ausgelegt. Jede Filterstufe hat eine Grundfläche von rund 10×16,7 m und enthält z. B. drei Parallelfilter, die mit Aktivkohle in einer Höhe von 1,80 m gefüllt sind. Der benötigte Filternutzraum der gesamten Fil teranlage beträgt bei der hier dargestellten Lösung 6 Liter pro Einwohnergleichwert.The two filter stages A and B designed identically in the exemplary embodiment are designed for a throughput speed of 5 m / h in dry weather. Each filter stage has a footprint of approximately 10 × 16.7 m and contains z. B. three parallel filters, which are filled with activated carbon in a height of 1.80 m. The required filter space of the entire Fil teranlage is in the solution shown here 6 liters per inhabitant equivalent.

Das zu reinigende Wasser möge im Ausführungsbeispiel die erste Filterstufe von oben nach unten durchströmen und wird im Gegenstrom belüftet bzw. in der zweiten Filterstufe begast. Das ablaufende Abwasser wird weitgehend von abfiltrierbaren Stoffen befreit, es werden auch die organischen Belastungen, BSB₅, vermindert und die noch zufließenden Ammoniumbelastungen weitgehend nitrifiziert. Die Aktivkohle oder auch anaktivierte Braunkohle adsorbieren oder absorbieren sonstige, organische, schwer abbaubare bzw. toxisch wirkende Verbindungen, die festgehalten werden. Man erreicht Konzentrationserhöhungen um das 50- bis 200fache. Die genannten Verbindungen wirken in den höheren Konzentrationen schädigend bzw. toxisch auf die Bakterien ein und führen zur Bildung von Mutanten und durch Selektion zur Bildung resistenter Bakterienstämme, welche die sonst giftigen Substanzen neutralisieren bzw. als Nahrung nutzen. Diese Reaktionen führen trotz des geringeren Raumangebotes von 6 Litern pro Einwohner gleichwert zu einem biologischen Abbau der genannten Substan zen und erlauben es so, das Filter ohne Erschöpfung der Ad sorptionskraft weiter zu betreiben. Setzen sich die Filter von Zeit zu Zeit zu, so können sie freigespült werden. Die Spülung erfolgt wie üblich von unten nach oben nach einem ab gestimmten Spülprogramm mit Wasser allein bzw. Wasser und Luft bzw. Gas gemeinsam. Die Spülung wird aber zweckmäßiger weise nicht bis zur restlosen Säuberung durchgeführt, sondern endet früher, damit genügend biologisches Material für den folgenden biologisch intensivierten Filterprozeß vorhanden ist.The water to be purified in the embodiment may first filter stage flow from top to bottom and is ventilated in countercurrent or gassed in the second filter stage. The effluent is largely filtered off from Substances are released, so are the organic loads, BOD, diminished and the inflowing ammonium pollution largely nitrified. The activated carbon or too activated lignite adsorb or absorb other, organic, hardly degradable or toxic compounds, which are being held. One achieves concentration increases 50 to 200 times. The compounds mentioned are harmful in the higher concentrations or toxic to the bacteria and lead to the formation of Mutants and by selection to form resistant bacterial strains, which neutralize the otherwise toxic substances or use as food. These reactions lead despite the smaller space of 6 liters per inhabitant equivalent to a biodegradation of said substance zen and thus allow the filter without exhaustion of ad sorption force continue to operate. Put the filters from time to time, so they can be flushed out. The Flushing takes place as usual from bottom to top after one tuned wash program with water alone or water and Air or gas together. The flushing is more convenient not carried out until complete cleansing, but ends earlier so that enough biological material for the following biologically intensified filter process available is.

Der in der zweistufigen Filteranlage gereinigte Ablauf aus der nicht gezeichneten, vorgeschalteten Abwasserreinigungsan lage mit geringerer CSB-Konzentration und (NH₄-N)-Belastung, aber höheren (NO₃-N)-Werten läuft aus der ersten Filterstufe weiter zur zweiten ähnlich aufgebauten Filterstufe, die al lerdings nicht belüftet sondern begast wird. Vor Eintritt des Abwassers in die zweite Filterstufe wird organisches Material in gelöster oder gasförmiger Form zugegeben, damit ein genü gend hohes Verhältnis BSB₅/NO₃-N (gleich oder größer als 3) vorhanden ist.The purified in the two-stage filter system flow from the not shown, upstream Abwasserreinigungsan situation with lower COD concentration and (NH ₄ -N) load, but higher (NO ₃ -N) values runs from the first filter stage on to the second similarly constructed Filter stage, the al lerdings not aerated but fumigated. Before entering the wastewater into the second filter stage, organic material in dissolved or gaseous form is added so that a sufficiently high ratio of BOD ₅ / NO ₃ -N (equal to or greater than 3) is present.

Der bei der Spülung herausgespülte Belebtschlamm und der zu rückgehaltene inerte Schlamm werden der Belebungsstufe zuge geben. The flushed out in the flush activated sludge and the retained inert sludge are added to the activation stage give.

Diese beschriebene Betriebsweise führt zu wenig unterschied lich aufgebauten Biozönosen in den beiden Filterstufen. Zu nächst sind in beiden Filterstufen sowohl autotrophe Nitri fikanten als auch heterotrophe Mikroorganismen vorhanden. In der ersten Filterstufe werden die Nitrifikanten bevorzugt ge fördert (Nahrung und Sauerstoff), in der zweiten Filterstufe werden die heterotrophen Formen bevorzugt gefördert.This mode of operation leads to little difference biocenoses in the two filter stages. to next are both autotrophic nitrite in both filter stages ficants and heterotrophic microorganisms. In In the first filter stage, the nitrifying agents are preferably ge promotes (food and oxygen), in the second filter stage the heterotrophic forms are preferably promoted.

Zur besseren Wirkungsweise wird der Durchlauf durch die Fil terstufen in kurzen Zeitabständen, je nach Art des zuflie ßenden Ablaufs, gewechselt, so daß ein optimaler Besatz der Filter sowohl mit autotrophen als auch mit heterotrophen Mi kroben gesichert ist.For better operation, the passage through the fil at short intervals, depending on the nature of the accident ßenden expiration, changed, so that an optimal stocking of Filter with both autotrophic and heterotrophic Mi is secured.

Claims

1. Plant for the purification of waste water, in particular of municipal wastewater, - with
a biological low-load activation stage and
a downstream biologically intensified filter system with backwashing device,
the filter system causing a physical cleaning and nitrifying the (NH ₄ -N) load still contained in the effluent from the low load activation step, characterized in that the filter system has two filter stages, both of which are biologically intensified and with respect to the flow of the effluent one after the other are switched GE, and that the first filter stage with respect to the flow as Nitrifizierungsstufe, the second ficierungsstufe is set as Denitri.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the two filter levels switchable and from the flow in under can be flowed through different sequence.

3. Installation according to one of claims 1 or 2, characterized marked records that, in particular in connection with Rückspülmaß took the filter stages are individually operable.

4. Plant according to one of claims 1 to 3, characterized marked records that the individual filter stages filter devices have, in turn, as a parallel filter, z. B. from ever because three filter elements are executed.

5. Plant according to one of claims 1 to 4, characterized marked records that the filter devices as filling a Schüt tion of porous filter materials.

6. Plant according to one of claims 1 to 5, characterized marked records that the filter devices as filling a Schüt lumped activated charcoal, grain size approx. 1.5-3 mm, respectively.

7. Installation according to one of claims 1 to 6, characterized marked records that the filter stages with aeration or Bega are equipped and the respective first Filter stage with ventilation, the second filter stage with Fumigation is operated.

8. Installation according to one of claims 1 to 7, characterized marked records that nitrifying each of the first filter stage works and also for a substantial COD reduction, especially for the biodegradation of toxic hydrocarbons hydrogen compounds, is set up.

9. Installation according to one of claims 1 to 8, characterized in that the respective second filter stage works denitrifizierend and also for a further BOD ₅ - and CSB degradation is set up.

10. Plant according to one of claims 1 to 9, characterized marked records that in the second filter stage organic Food for the working there biocenoses, z. B. in ge dissolved or gaseous form of molasses, methanol tetem activated sludge or z. B. Bethan, is insertable.

11. Plant according to one of claims 1 to 10, characterized marked records that in the backwashing of a filter stage falling activated sludge into the low-load recovery stage as which is insertable.

12. Plant according to one of claims 1 to 11, characterized marked draws that the low-load activation stage of a zweistufi belongs to sewage treatment plant, according to the Adsorp tion technology works.