DE69101688T3 - Verbesserter Reaktor für biologische Behandlung von Abwasser. - Google Patents
Verbesserter Reaktor für biologische Behandlung von Abwasser.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Reaktor für die biologische Behandlung von Abwasser.
- Es ist bekannt, daß man im Laufe der biologischen Behandlung von Abwasser insbesondere eine biologische Nitrifikation ausführt, das heißt eine Umwandlung von im zu behandelnden Abwasser enthaltenen Stickstoffverbindungen in Nitrate, wodurch der Sauerstoffbedarf des Abwassers bedeutend gesenkt werden kann, bevor es in die natürliche Umgebung zurückgeführt wird. Diese Behandlung weist ebenso einen Behandlungsschritt der biologischen Denitrifikation auf, wodurch überdies die Zerstörung von Nitraten und die Elimination von Stickstoff in gasförmigem Zustand möglich ist.
- Die Nitrifikation ist das Werk von aeroben Bakterien, die Sauerstoff verbrauchen, und sie findet gewöhnlich in einem "Belebungsbecken" genannten Becken statt. Die Denitrifikation wird durch Bakterien sichergestellt, die wiederum in Abwesenheit von Sauerstoff, das heißt in anoxischer Umgebung, in einem "anoxisches Becken" genannten Becken den Sauerstoff von Nitraten verbrauchen.
- Da es notwendig ist, daß das in die natürliche Umgebung entlassene Wasser (unter Zwischenschaltung einer letzten Kläre, die es von überschüssigen Schlämmen befreit) Sauerstoff enthält, muß das anoxische Becken stromaufwärts des Belebungsbeckens gelegen sein. Man sieht einen bedeutenden Rückfluß vom Belebungsbecken zu diesem anoxischen Becken vor, um die Denitrifikation von in diesem Belebungsbecken gebildeten Nitraten sicherzustellen, und einen Rückfluß von der abschließenden Kläre zu diesem anoxischen Becken im Hinblick auf die Denitrifikation und auch, um die nötige biologische Masse bereitzustellen.
- In Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen ist auf schematische Weise ein Ausführungsbeispiel einer solchen herkömmlichen Anlage dargestellt, wobei diese Figur lediglich als Beispiel dienen soll, um den Vergleich mit einer Anlage zu erleichtern, in der der erfindungsgemäße, nachstehend beschriebene Reaktor eingesetzt ist.
- In dieser Fig. 1 ist das mit dem Bezugszeichen 10 versehene anoxische Becken zu sehen, in dem die Denitrifikation stattfindet, das mit dem Bezugszeichen 12 versehene Belebungsbecken, in dem die Nitrifikation stattfindet, und schließlich die mit dem Bezugszeichen 14 versehene abschließende Kläre. R1 und R2 bezeichnen die schematisierten Rückflüsse zu dem anoxischen Becken 10, die jeweils vom Belebungsbecken 12 und von der Kläre 14 ausgehen, wie oben erwähnt wurde.
- In diesen Anlagen bekannter Bauart können die Belebungsbecken, wie 12, entweder von der Bauart sein, die in der Verfahrenstechnik unter dem Namen "Kolbenstrom" bekannt ist, oder von der Bauart, bei der eine sogenannte "integrale Mischung" stattfindet.
- Die erste Bauart von Belebungsbecken besitzt einen erhöhten Wirkungsgrad, da sie wie eine Serie von Reaktoren funktioniert, und weist eine gute Dekantierbarkeit der Schlämme auf. Doch diese Bauart von Belebungsbecken kann nicht bedeutenden Schwankungen der Durchsätze und/oder der Verschmutzung Rechnung tragen und verbraucht eine sehr hohe Energie für das Rühren.
- Die zweite Bauart von Belebungsbecken zeichnet sich durch ein effizientes Rühren mit einem geringeren Energieverbrauch aus, aber die Reinigungswirkung ist mittelmäßig, da die Wassereigenschaften an allen Punkten des Beckens dieselben sind. Sie verbietet außerdem jeglichen Beginn einer Denitrifikation (der vorteilhaft für die Gesamtwirtschaftlichkeit des Systems wäre) aufgrund der Tatsache, daß immer ein für die Nitrifikation nötiger Sauerstoffüberschuß vorliegt. Schließlich ist diese Bauart von Belebungsbecken, wie die oben beschriebene erste Bauart, empfindlich gegenüber Schwankungen des Durchsatzes und der Eigenschaften der zu behandelnden Flüssigkeit. Dieser letzte, beiden Bauarten von Belebungsbecken gemeinsame Nachteil hat zur ungünstigen Folge, daß dadurch das Belebungsbecken gezwungenermaßen ein äußerst bedeutendes Volumen aufweisen muß (weitaus höher als das Volumen, das die alleinigen Belange der Belebung erforderten), damit die Schwankungen des Durchsatzes oder der Verschmutzung, die sehr häufig im Bereich der Behandlung von Abwasser auftreten, ausgeglichen werden können. Dies zeitigt eine zweite, nicht weniger ungünstige Folge: In der Tat ist die Nitratkonzentration am Ausgang des Belebungsbecken schwach, und es müssen also, um diese Nitrate zu behandeln, erhöhte Rückflüsse zu dem anoxischen Becken in Kauf genommen werden, das aufgrund dessen selbst ein äußerst bedeutendes Volumen aufweisen muß.
- US-A-4 915 829 offenbart einen Reaktor für die biologische Behandlung von Abwasser, der aus einem einzigen Becken besteht, das aufeinanderfolgend einen Den itrifikationsbereich, einen Belebungsbereich mit integraler Mischung, einen ersten Belebungsbereich mit Kolbenströmung, einen Bereich zum Dekantieren, einen zweiten Belebungsbereich mit Kolbenströmung und einen Klärbereich aufweist. Dieser Stand der Technik stellt eine Weiterentwicklung der voranstehend erwähnten Techniken dar.
- US-A-3 994 802 beschreibt einen Reaktor mit drei aufeinanderfolgenden Bereichen: einen Belebungsbereich, der in Kolbenströmung durchflossen wird, einen anoxischen Bereich und einen dritten Bereich, der mit einem Oberflächenbelüfter versehen ist.
- Die vorliegende Erfindung will einen verbesserten Reaktor bereitstellen, der nicht die Nachteile der oben beschriebenen Anlagen bekannter Bauart aufweist.
- Diese Erfindung hat also einen verbesserten Reaktor zur biologischen Behandlung von Abwasser zum Gegenstand, der dazu bestimmt ist, das Belebungsbecken in den Anlagen zu ersetzen, die ein anoxi-sches Becken, in dem die Denitrifikation erfolgt, ein Belebungsbecken, in dem durch aerobe Bakterien die Nitrifikation des Abwassers ausgefiihrt wird, und eine letzte Kläre aufweisen, wobei dieser Reaktor aus einem einzigen Becken aufgebaut ist, das drei verschiedene Bereiche aufweist, bei denen es sich, in der Reihenfolge, in der sie von der zu behandelnden Flüssigkeit nacheinander durchflossen werden, handelt um:
- - einen Belebungsbereich, der in Kolbenströmung durchflossen wird,
- - einen anoxischen Bereich und
- - einen dritten Bereich mit integraler Mischung mit Mitteln, der mit Mitteln zum Rühren versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser dritte Bereich Mittel zum Rühren und zur Zirkulation aufweist, die in Form einer quer liegenden Trennwand und eines Zirkulators realisiert sind, und ebenso Mittel zur regelbaren Belüftung aufweist, die über Mittel zur Kontrolle des Redox-Potentials gesteuert werden.
- Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung hängt das Gesamtvolumen des Reaktors von der produzierten Menge an biologischen Schlämmen, von dem Sauerstoffbedarf der zu behandelnden Flüssigkeit und von der Temperatur ab.
- Erfindungsgemäß hängt das Volumen im Bereich der Kolbenströmung von dem zu nitrifizierenden Stickstofffluß (NH4) und von der Temperatur ab, das Volumen des anoxischen Bereichs hängt von dem freien Sauerstoff ab, der aus der in den Kolbenströmungsbereich zur Oxidation des Ammoniumions zu transferierenden Sauerstoffmenge resultiert, und das Volumen des Bereichs mit integraler Mischung hängt von der Konzentration an Nitraten und von der Aufrechterhaltung eines ausreichenden Redox-Potentials ab.
- Erfindungsgemäß liegt die gesamte Verweildauer des Abwassers im Reaktor im Bereich von 6 bis 15 Stunden.
- Gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt der Reaktor in Form eines Beckens mit Trennwänden vor, die folgende drei Bereiche abgrenzen:
- - den Belebungsbereich, der in Kolbenströmung durchflossen wird und Mittel zur Luftzufuhr aufweist, die es gestatten, durch Belüftung einen Gehalt an gelöstem Sauerstoff von mehr als 2 mg/l aufrechtzuerhalten;
- - den anoxischen Bereich, der im Anschluß an den Belebungsbereich angeordnet und mit Mitteln zum Rühren durch Luft oder durch eine mechanische Rührvorrichtung versehen ist, um die Schlämme in Suspension zu halten, und der an seinem Eingang (d.h. am Ausgang des Belebungsbereichs) eine Leitung aufweist, die die Rückführung der Flüssigkeit zum anoxischen Becken gewährleistet, das am Eingang der Vorrichtung, stromaufwärts des Reaktors angeordnet ist;
- - den Bereich mit integraler Mischung, der mit Zirkulatoren bekannter Bauart versehen ist, die das Rühren und die Zirkulation der Strömung in diesem Bereich sicherstellen, und der gleichfalls mit Belüftern sowie mit Mitteln zur Kontrolle des Redox-Potentials versehen ist, durch die die Belüfter gesteuert sind. Dieser Bereich ist mit einer Austrittsöffnung versehen, die in die Leitung mündet, die den Transfer der Flüssigkeit zur Kläre gewährleistet.
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor, die ein Ausführungsbeispiel bar jedes einschränkenden Charakters darstellen. Auf den Zeichnungen zeigt:
- Fig. 1 eine oben beschriebene herkömmliche Anlage;
- Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß verbesserten Reaktors auf schematische Weise und in perspektivischer Darstellung und
- Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anlage, in der der Reaktor gemäß Fig. 2 zum Einsatz kommt.
- Wie in Fig. 3 zu sehen ist, ist der erfindungsgemäße Reaktor, der in seiner Gesamtheit durch das Bezugszeichen 11 gekennzeichnet ist, zwischen einem anoxischen Reaktor 10, der dem Reaktor 10 der herkömmlichen, oben mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Anlage analog ist, und der Kläre 14 angeordnet.
- Wie auf Fig. 2 zu sehen ist, liegt der erfindungsgemäße Reaktor in Form eines Beckens 11 vor, in dem Trennnwände die drei aufeinanderfolgenden Bereiche abgrenzen:
- - den Belebungsbereich 16, der in Kolbenströmung durchflossen wird;
- - den anoxischen Bereich 18 und
- - den gerührt durchmischten Bereich 20, der unter regulierbaren Belüftungsbedingungen betrieben ist.
- Erfindungsgemäß hängt das Gesamtvolumen des Reaktors von der produzierten Menge an biologischen Schlämmen, vom Sauerstoffbedarf und von der Temperatur ab.
- Das Volumen des Belebungsbereichs mit Kolbenströmung 16 hängt von dem zu nitrifizierenden Stickstofffluß (NH4) und von der Temperatur ab. Erfindungsgemäß kann dieses Volumen 40 bis 70 % des gesamten Reaktorvolumens einnehmen.
- Der Belebungsbereich 16 weist die Leitung 22 auf, über die die Flüssigkeit in den Reaktor eintritt, und ist mit Mitteln zur Luftzufuhr 24 ausgestattet. Wie auf dieser Zeichnung zu sehen ist, weist dieser Belüftungsbereich 16 eine quer verlaufende Trennwand 26 auf, durch die eine Zirkulation auf einer längeren Strecke gewährleistet werden kann.
- Zweck dieses Belebungsbereiches 16 ist es, den biologischen Sauerstoffbedarf (D.B.O. = demande biologique en oxygène) des Wassers, das aus dem stromaufwärts gelegenen (Fig. 3) und durch die Leitung 22 versorgten anoxischen Becken 10 kommt, zu eliminieren und den ammoniakalischen Stickstoff mittels aerober Bakterien in Nitrate umzuwandeln. Schon aufgrund seiner Betriebsweise in Kolbenströmung ist die Reinigungswirkung dieses Belebungsbereiches ausgezeichnet, so daß dieser Bereich, dessen Abmessungen genauestens entsprechend seiner jeweiligen Verwendung ausgelegt sind, ein wesentlich geringeres Volumen aufweist als ein Belebungsbecken herkömmlicher Bauart, wie das Becken 12 der bekannten, in Fig. 1 dargestellten Anlage. Dieses Volumen kann größenordnungsmäßig um 50 % geringer oder sogar noch geringer sein, je nach den Eigenschaften des zu behandelnden Wassers, d.h. gemäß der Sicherheitsspannen, die für ein herkömmliches Belebungsbecken eingehalten werden müssen.
- Daraus geht also hervor, daß die Nitratkonzentration der durchmischten Flüssigkeit, d.h. der Mischung des in Behandlung befindlichen Abwassers und der Biomasse, die aus diesem Belebungsbereich austritt und teilweise in das anoxische Becken 10 (Fig. 3) rückfließt, wesentlich höher als die Nitratkonzentration der durchmischten Flüssigkeit ist, die Endprodukt des herkömmlichen Belebungsbeckens 12 einer Anlage bekannter Bauart ist, wie sie voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben worden ist.
- Es ist festzustellen, daß die nitrifizierenden Bakterien völlig aerob sind. Durch Belüftung erhält man dank des Belüftungssystems 24 in diesem Bereich 16 einen Gehalt an gelöstem Sauerstoff aufrecht, der über 2 mg/l liegt.
- Der anoxische Bereich 18, der anschließend an den Belebungsbereich mit Kolbenströmung 18 angeordnet ist, hat zur Aufgabe, den restlichen gelösten Sauerstoff, der in der durchmischten, aus dem Belebungsbereich 16 austretenden Flüssigkeit enthalten ist, durch die einfache Wirkung der endogenen Aktivität der Bakterien aufzubrauchen, bevor das abfließende Wasser in den dritten Bereich mit integraler Mischung 20 des Reaktors geleitet wird, wo der Sauerstoff die Denitrifikation hemmen würde. Um ein periodisches, die Schlämme in Suspension haltendes Rühren des Bereichs zu gewährleisten, kann natürlich jedes Mittel zum Rühren eingesetzt werden, wie zum Beispiel mechanische Rührer Am Eingang dieses anoxischen Bereichs 28, d.h. am Ausgang des Belebungsbereiches, wird Flüssigkeit entnommen, die danach in das am Beginn der in Fig. 3 dargestellten Anlage gelegene Becken 10 rücfließt. Wie auf Fig. 2 zu sehen ist, wird diese Entnahme mittels einer Leitung 17 ausgeführt.
- Das Volumen dieses anoxischen Bereiches 18 hängt von dem frei-en Sauerstoff ab, der aus der im Kolbenströmungsbereich zur Oxidation des Ammoniumions zu transferierenden Sauerstoffmenge resultiert. Dieses Volumen kann erfindungsgemäß 2 bis 10 % des gesamten Reaktorvolumens einnehmen.
- Der letzte Bereich des erfindungsgemäßen Reaktors ist der Bereich mit intergraler Mischung 20. Dieser Bereich ist von dem anoxischen Bereich 18 durch eine quer liegende Trennwand 27 abgeteilt, er weist eine quer liegende Trennwand 32 auf, um die Zirkulation der vermischten Flüssigkeit zu gewährleisten, und weist beispielsweise in Form von Umwälzschrauben 34 (oder jedes äquivalenten bekannten Mittels) gestaltete Zirkulatoren auf, die ein Rühren und eine Zirkulation des Flusses in diesem Bereich mit einem sehr hohen Durchsatz gewährleisten, der grössenordnungsmäßig 15 bis 40 mal so groß wie der Durchsatz der einfließenden durchmischten Flüssigkeit ist. Dieser Bereich ist ebenso mit Belüftungsmitteln versehen, die auf der Zeichnung durch die mit einem automatischen Ventil 36 und Kontrollmitteln für das den Oxidationszustand des Abwassers kennzeichnende Redox-Potential augestattete Luftzuführungsleitung 35 schematisch dargestellt sind. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind diese Mittel in Gestalt einer Kontrollsonde 38 für das Redox-Potential gestaltet, von der das Ventil 36 gesteuert ist. Dieser Bereich 20 weist eine Ausgangsleitung 40 der Flüssigkeit zur Kläre 14 auf (Fig. 2).
- Der ausgeprägte Wiederumlauf, der erfindungsgemäß im Bereich mit integraler Mischung 20 stattfindet, erlaubt, unter günstigen Bedingungen (intergrale Mischung) die Denitrifikation des sauerstoffarmen, aus dem anoxischen Bereich 18 kommenden, abfließenden Wassers. Dies hat vorteilhaft zur Folge, daß die Zuflußmenge, also auch die Abmessungen des am Eingang der Anlage (Fig. 3) gelegenen anoxischen Beckens 10 vermindert werden.
- Die Kontrolle des Redox-Potentials über die Steuerung des automatischen Lufteinlaßventils 36 gemäß von der Sonde 38 gelieferten Informationen erlaubt es:
- - den Bereich im anoxischen Zustand zu halten, d.h. sowohl einen der Denitrifikation abträglichen Sauerstoffüberschuß, als auch ein Rühren unter anaeroben Bedingungen zu vermeiden, das die Zusammensetzung der Biomasse aus nitrifizierenden und aeroben Bakterien verändern würde, die bei dem abschließenden Dekantieren (in der Kläre 14) abgeschieden und teilweise zum Eingang der Anlage rückgeführt werden müssen (siehe Fig. 3);
- - zusätzlichen Sauerstoff zuzuführen (durch den Betrieb des Lufteinlaßsystems 34 oder jedes anderen Belüftungssystems), um gelegentlich diesen Bereich 20 auf aerobe Weise zu betreiben und so die Wirkung des ersten Bereichs 16 des Reaktors zu vollenden, wenn eine plötzlich eintretende, bedeutende Veränderung der Eigenschaften der zu behandelnden Flüssigkeit diese Vollendung nötig werden läßt.
- Es wird darauf hingewiesen, daß von Fall zu Fall die insgesamte Aufenthaltsdauer des Abwassers im erfindungsgemäßen Reaktor zwischen 6 und 15 Stunden variiert.
- Von den durch den erfindungsgemäßen Dreibereichsreaktor bereitgestellten Vorteilen können insbesondere die folgenden genannt werden:
- - eine Beschränkung auf das unbedingt für die Belüftung nötige Volumen;
- - eine Aufrechterhaltung von unterschiedlichen, jedem Punkt des Reaktors angepaßten Oxidierungsbedingungen;
- - die Aufrechterhaltung einer zufriedenstellenden Wirkungsweise, wenn unvermutet auftretende Schwankungen des Durchsatzes oder der Verschmutzung auftreten;
- - eine Verminderung des Rückflußdurchsatzes zum anoxischen Becken 10, zum einen, weil die vermischte, am Ausgang des Belebungsbereichs 16 des Reaktors entnommene Flüssigkeit eine wesentlich höhere Konzentration an nitrifizierenden Bakterien enthält als eine Flüssigkeit, die aus einem herkömmlichen Belebungsbecken stammt (wie das Becken 12 der in Fig. 1 dargestellten Anlage), und weil der dritte Bereich des Reaktors (Bereich mit integraler Mischung 20) selbst einen Teil der Denitrifikation übernimmt;
- - eine Volumenverminderung des anoxischen, am Eingang der Anlage gelegenen Beckens 10 (siehe Fig. 3), das weniger Nitrate sowie in konzentrierter Form erhält;
- - eine Kompaktheit der Anlage, in der der erfindungsgemäße Reaktor zum Einsatz kommt.
- Nachstehend werden als nicht einschränkende Beispiele die Charakteristiken der folgenden zwei Anlagen angegeben:
- - Die eine Anlage herkömmlicher Bauart entspricht der oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Anlage;
- - die andere Anlage (Fig. 3), in der ein erfindungsgemäßer Reaktor zum Einsatz kommt, entspricht der oben unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Anlage.
- In diesen beiden Beispielen herrschen folgende Betriebsbedingungen:
- - zu behandelndes Wasser:
- Durchsatz...... 1 200 m3/h
- D.B.O...... 6 450 kg/d
- Stickstoff...... 1 022 kg/d
- - Abgabenormen:
- D.B.O...... 20mg/l
- Stickstoff...... 5 mg/l
- Nitrate...... 5 mg/l(in Form von an Nitrate
- Die Anlagen müssen also 710 kgld an Stickstoff nitrifizieren und 570 kg/d an an Nitrate gebundenen Stickstoff denitrifizieren. Die Charakteristiken der Anlagen sind also die folgenden:
- 1. -Anlage herkömmlicher Bauart:
- - anoxisches Becken 10...... 5 950 m3
- - Belebungsbecken 12...... 13 300 m3
- - Kläre 14 3 500 m3
- - Rückfluß zum anoxischen Becken 10 4 750 m3/h (3 550 m3/h aus dem Belebungsbereich 12 stammend: Rückfluß R1, Fig. 1) (1 200 m3/h aus der Kläre 14 stammend: Rückfluß R2, Fig. 1).
- 2. Anlage (Fig. 3), in der ein erfindungsgemäßer Reaktor zum Einsatz kommt:
- - anoxisches Becken 10...... 4 200 m3
- - Reaktor 11 mit den drei Bereichen 16, 18 und 20 13 300m3
- - Kläre 14 3 500 m3
- - Rückfluß zum anoxischen Becken 3 000 m3
- (1 800 m3/h aus dem Belebungsbereich 16 des Reaktors stammend: Rückfluß R'1, Fig. 3)
- (1 200 m3/h aus der Kläre 14 stammend: Rückfluß R'2, Fig. 3).
Claims (6)
1. Verbesserter Reaktor zur biologischen Behandlung von Abwasser, der
dazu bestimmt ist, das Belebungsbecken in den Anlagen zu ersetzen,
die ein anoxisches Becken, in dem die Denitrifikation erfolgt, ein
Belebungsbecken, in dem durch aerobe Bakterien die Nitrifikation des
Abwassers ausgeführt wird, und eine letzte Kläre aufweisen, wobei
dieser Reaktor aus einem einzigen Becken (11) aufgebaut ist, das
drei verschiedene Bereiche aufweist, bei denen es sich, in der
Reihenfolge, in der sie von der zu behandelnden Flüssigkeit
nacheinander durchflossen werden, handelt um:
- einen Belebungsbereich (16), der in Kolbenströmung durchflossen
wird,
- einen anoxischen Bereich (18) und
- einen dritten Bereich (20) mit integraler Mischung, der mit Mitteln
zum Rühren versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieser dritte Bereich (20) Mittel zum Rühren und zur Zirkulation
aufweist, die in Form einer quer liegenden Trennwand (32) und eines
Zirkulators (34) realisiert sind, und ebenso Mittel zur regelbaren
Belüftung (35,36) aufweist, die über Mittel zur Kontrolle des Redox-
Potentials (38) gesteuert werden.
2. Reaktor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sein Gesamtvolumen von der Menge der produzierten
biologischen Schlämme, vom Sauerstoffbedarf der zu behandelnden
Flüssigkeit und von der Temperatur abhängt.
3. Reaktor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet
daß das Volumen des gerührt durchmischten Belebungsbereichs (18)
vom zu nitrifizierenden Stickstofffluß (NH&sub4;) und von der Temperatur
abhängt.
4. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekenzeichnet
daß das Volumen des anoxischen Bereichs (18) vom freien Sauerstoff
abhängt, der aus der in den Kolbenströmungsbereich (16) zur
Oxidation des Ammoniumions zu transferierenden Sauerstoffmenge
resultiert.
5. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Volumen des Bereichs mit integraler Mischung (20) von der
Konzentration an Nitraten und vom Aufrechterhalten eines
ausreichenden Redox-Potentials abhängt.
6. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er in Form eines Beckens (11) mit Zwischenwänden (26,27,32)
ausgebildet ist, die die drei Bereiche abgrenzen:
- den Belebungsbereich (16), der in Kolbenströmung durchflossen
wird, mit Mitteln zur Luftzufuhr (24), die es gestatten, durch Belüftung
einen Gehalt an gelöstem Sauerstoff von mehr als 2 mg pro Liter
aufrechtzuerhalten;
- den anoxischen Bereich (18), der im Anschluß an den
Belebungsbereich angeordnet und mit Mitteln zum Rühren durch eine
mechanische Rührvorrichtung versehen ist, um die Schlämme in
Suspension zu halten, und der an seinem Eingang, das heißt am
Ausgang des Belebungsbereichs (16), eine Leitung (17) aufweist, die
die Rückführung der Flüssigkeit zum anoxischen Becken (10)
gewährleistet, das am Beginn der Vorrichtung, in Flußrichtung
gesehen vor dem Reaktor, angeordnet ist;
- den Bereich (20) mit integraler Mischung, der mit Zirkulatoren
bekannter Bauart (34) versehen ist, die das Rühren und die
Zirkulation der Strömung in diesem Bereich gewährleisten, und der
gleichfalls mit Belüftern (35) sowie mit Mitteln zur Kontrolle des
Redox-Potentials (38) versehen ist, durch die die Belüfter gesteuert
sind, wobei dieser Bereich mit einer Austrittsöffnung (40) versehen ist,
die in die Leitung mündet, die den Transfer der Flüssigkeit zur Kläre
(14) gewährleistet.
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US5316668A (en) * | 1992-12-22 | 1994-05-31 | Jet, Inc. | Wastewater treatment plant and apparatus |
US5484524A (en) * | 1993-02-01 | 1996-01-16 | Jet, Inc. | Wastewater treatment apparatus |
US5540847A (en) * | 1993-04-29 | 1996-07-30 | Stultz; Jeffrey H. | Sludge digestion |
JP2769973B2 (ja) * | 1994-03-29 | 1998-06-25 | シャープ株式会社 | 有機硫黄化合物を含有する被処理水の処理方法とその装置 |
FR2724646B1 (fr) * | 1994-09-20 | 1997-12-12 | Lyonnaise Eaux Eclairage | Procede de regulation de l'aeration d'un bassin de traitement biologique d'eaux usees |
FR2725193B1 (fr) * | 1994-10-04 | 1996-12-06 | Omnium Traitement Valorisa | Procede de traitement biologique d'un effluent incluant une etape de post-denitrification et installation pour la mise en oeuvre de ce procede |
US5624563A (en) * | 1995-08-25 | 1997-04-29 | Hawkins; John C. | Process and apparatus for an activated sludge treatment of wastewater |
US5611927A (en) * | 1996-03-07 | 1997-03-18 | Waterlink, Inc. | System for removing nutrients from wastewater |
US5861095A (en) * | 1997-04-09 | 1999-01-19 | Lemna Corporation | Method and device for treating wastewater |
US6346198B1 (en) | 2000-04-25 | 2002-02-12 | Industrial Control Systems | System for fluid stream treatment using feed forward of analysis of a diverted treated pilot stream |
US6830689B2 (en) * | 2003-05-05 | 2004-12-14 | United States Filter Corporation | Process for removing phosphorus from wastewater utilizing a triple basin wastewater treatment system |
ATE417025T1 (de) * | 2003-06-13 | 2008-12-15 | Ondeo Ind Solutions | Biologisches abwasserreinigungsverfahren |
ES2249976B1 (es) * | 2004-03-29 | 2007-02-16 | Construcciones Especiales Y Dragados, S.A. | Proceso para tratamiento de aguas residuales y equipo para la puesta en practica. |
CN1313391C (zh) * | 2005-01-21 | 2007-05-02 | 海宁紫光水务有限责任公司 | 多功能污水处理反应池 |
US7833415B2 (en) * | 2005-10-26 | 2010-11-16 | D.C. Water & Sewer Authority | Method for treating raw sludge including a simultaneous or pulsed aerobic/anoxic digestion process |
US8758613B2 (en) * | 2009-10-16 | 2014-06-24 | Aqwise-Wise Water Technologies Ltd | Dynamic anaerobic aerobic (DANA) reactor |
US8821727B2 (en) | 2011-06-08 | 2014-09-02 | Aero-Mod Incorporated | Systems and methods for treating wastewater |
CN102432109A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-05-02 | 宝钢工程技术集团有限公司 | 微生物增生器废水处理方法 |
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---|---|---|---|---|
FR1449437A (fr) * | 1965-10-08 | 1966-08-12 | South African Inventions | Installation d'épuration notamment pour les eaux d'égout |
US3964998A (en) * | 1972-08-04 | 1976-06-22 | The South African Inventions Development Corporation | Improvements in and relating to waste water treatment |
US3953327A (en) * | 1973-04-26 | 1976-04-27 | Central Contra Costa Sanitary District | Sewage treatment process |
US3994802A (en) * | 1975-04-16 | 1976-11-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Removal of BOD and nitrogenous pollutants from wastewaters |
US4271026A (en) * | 1979-10-09 | 1981-06-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Control of activated sludge wastewater treating process for enhanced phosphorous removal |
NL8000300A (nl) * | 1980-01-17 | 1981-08-17 | Stamicarbon | Werkwijze voor het zuiveren van afvalwater. |
US4548715A (en) * | 1981-03-12 | 1985-10-22 | Schering Ag | Process for aeration of effluents in equalizing and reservoir basins |
JPS63294995A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-01 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | ビル用排水槽等における悪臭防止方法 |
US4915829A (en) * | 1988-09-06 | 1990-04-10 | Sam Long | Activated-sludge aeration system |
DE3914357C2 (de) * | 1989-04-29 | 1997-07-17 | Gero Froese | Steuerungsanordnung und Verfahren zur Steuerung der mikrobiellen Behandlung von Abwässern |
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