DE976670C

DE976670C - Aeration basin for aerating wastewater with activated sludge

Info

Publication number: DE976670C
Application number: DEF6334A
Authority: DE
Inventors: Nils Claes Hugo Fischerstroem; Ingmar Stellan Gullstroem
Original assignee: Industrikemiska AB
Current assignee: Industrikemiska AB
Priority date: 1948-02-27
Filing date: 1949-02-28
Publication date: 1964-02-06

Description

Belüftungsbecken zum Belüften von Abwasser mit belebtem Schlamm Die Erfindung bezieht sich auf ein Belüftungsbecken zum Reinigen von Abwasser mit belebtem Schlamm mit in Durchflußrichtung des Beckens angeordneter Scheidewand, die den Beckenraum in zwei nebeneinanderliegende, oberhalb und unterhalb der Scheidewand miteinander in Verbindung stehende Abteile unterteilt, und mit etwa in Höhe der Oberkante der Scheidewand über die ganze Länge des einen Abteils angeordneten Belüftungsrohren.Aeration basins for aerating wastewater with activated sludge The invention relates to an aeration basin for cleaning wastewater with revitalized Mud with a septum arranged in the direction of flow of the basin, which forms the basin space in two adjacent, above and below the septum with each other communicating compartments divided, and at about the level of the top of the Partition over the entire length of one compartment arranged ventilation pipes.

Bei einer bekannten Vorrichtung sind an beiden Seiten des Beckens waagerechte Rohrroste zur Luftzuführung vorgesehen; der eine Rost liegt dabei in Bodennähe, während der andere kleiner ausgebildet und höher angeordnet ist. Diese Anordnung ist insofern nachteilig, als bei ihr nicht nur ein verhältnismäßig hoher Luftdruck erforderlich ist, sondern auch neben ungleichmäßiger Belüftung die Bildung von Totwasserräumen oder von Räumen mit minimaler Wasserbewegung auftritt.In a known device are on both sides of the basin horizontal pipe grids provided for air supply; the one grate lies in Close to the ground, while the other is made smaller and arranged higher. These Arrangement is disadvantageous in that it is not only a relatively high one Air pressure is required, but also the formation in addition to uneven ventilation occurs from dead water spaces or from spaces with minimal water movement.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung sind am Boden des Beckens zur Luftzuführung dienende Rohrroste vorgesehen. Auch hier ist ein hoher Luftdruck erforderlich, dessen. Erzeugung aufwendig ist. Diese Frage der Aufwendigkeit ist von entscheidender Bedeutung bei der Abwasserreinigung. bei welcher es im Hinblick auf die zu reinigenden relativ großen Wassermengen in erster Linie darauf ankommt, den Energiebedarf niedrig zu halten.Another known device is at the bottom of the pool Pipe grids provided for air supply. Here, too, there is high air pressure required, whose. Generation is expensive. This question of cost is of vital importance in wastewater treatment. in which it primarily with regard to the relatively large amounts of water to be cleaned it is important to keep the energy requirement low.

Beide Vorrichtungen weisen schließlich noch den wesentlichen Nachteil auf, daß in der Mitte des Beckens eine unbelüftete rotierende Wasserwalze entsteht.Finally, both devices also have the major disadvantage on that in the middle of the basin an unventilated rotating water roll is created.

Eine weitere bekannte Vorrichtung sieht in der Mitte des mit konischem Boden ausgebildeten Beckens ein Steigrohr für das Wasser vor. Etwa in zwei Drittel der Höhe wird Luft in das Rohr eingespeist, welche beim Nachobensteigen das Wasser im Rohr mit sich führt. Die Steigrohre enden in ringförmigen Verteilerdüsen kurz unter der Wasseroberfläche. Ein wesentlicher Nachteil dieser Konstruktion liegt darin, daß nur ein sehr geringer Teil des Wassers jeweils belüftet wird und daß die Bewegung des übrigen Wassers sehr gering ist. Dementsprechend hat der Belebtschlamm die Neigung, sich abzusetzen, und das. Wasser muß verhältnismäßig lange im Becken verweilen.Another known device looks at the center of the conical Bottom formed basin a riser pipe for the water in front. About two thirds The height of the air is fed into the pipe, which the water when ascending upwards in the pipe. The riser pipes end briefly in ring-shaped distributor nozzles under the surface of the water. A major disadvantage of this design is that only a very small part of the water is aerated and that the movement of the rest of the water is very slight. Accordingly, the activated sludge has the tendency to settle, and that. Water has to be in the basin for a relatively long time linger.

Schließlich ist auch ein Belüftungsbecken der eingangs erwähnten Art bekannt, dessen Verbesserung die vorliegende Erfindung anstrebt. Bei diesem bekannten Becken liegt die Scheidewand nahe an der einen Beckenseitenwand, und zur Belüftung dient ein perforiertes Rohr, welches sich unterhalb der Oberkante der Scheidewand zwischen dieser und der dicht daneben befindlichen Beckenwand erstreckt. Auch bei dieser Vorrichtung; die infolge der Anordnung des Rohres dicht unterhalb der Oberkante der Scheidewand mit geringem Energieaufwand auskommt, ist der Sauerstoffeintrag verhältnismäßig gering. Der Grund dürfte darin zu suchen sein, daß einmal die Strömungsführung die Bildung einer zentralen, langsam sich drehenden Wasserwalze begünstigt, welche nicht direkt belüftet wird, und daß zum anderen die auf eine Linie konzentrierte Lufteinbringung die Luft rasch aus dem Wasser heraussteigen läßt.Finally, there is also an aeration basin of the type mentioned at the beginning known, the improvement of which the present invention seeks. With this well-known Pelvis, the septum is close to one side wall of the pelvis, and for ventilation a perforated tube is used, which is located below the upper edge of the septum extends between this and the pool wall located close to it. Also at this device; due to the arrangement of the pipe just below the top edge the septum needs little energy, is the entry of oxygen relatively low. The reason is likely to be found in the fact that once the flow guidance the formation of a central, slowly rotating water roller favors which is not directly ventilated, and that on the other hand that concentrated on one line Air induction lets the air rise quickly out of the water.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund, ein Belüftungsbecken der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das frei von den Nachteilen der bekannten Vorrichtungen ist und in dem eine so kräftige Abwasserzirkulation zustande kommt, daß der Kontakt zwischen Abwasser und Luft so schnell, innig und gleichförmig wie möglich erfolgt, und in dem der Schlamm jeder Abwasserpartikel abwechselnd mit Luft angereichert und der Wirkung der aufgenommenen Luft ausgesetzt wird, damit die im Schlamm wirksamen Mikroorganismen nach der Belüftung den mit der Luft zugeführten Sauerstoff sich zunutze machen können. Dabei soll das Inberührungbringen von Abwasser und Luft, wie bekannt, bei niedrigem Energieverbrauch erfolgen, also die Luft bei verhältnismäßig niedrigem Druck in das Abwasser eingeleitet werden.The invention is based on the object of an aeration basin To create the type mentioned at the beginning, which is free from the disadvantages of the known devices is and in which such a strong sewage circulation comes about that the contact occurs between sewage and air as quickly, intimately and uniformly as possible, and in which the sludge each waste water particle is alternately enriched with air and is exposed to the action of the ingested air so that those in the mud take effect After ventilation, microorganisms can use the oxygen supplied with the air can make use of. The aim is to bring sewage and air into contact, as known, take place at low energy consumption, so the air at relatively discharged into the wastewater at low pressure.

Die Bildung außerhalb des belüfteten Wasserstromes rotierender Wassermassen soll dabei vermieden werden.The formation of rotating water masses outside the aerated water flow should be avoided.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art die Scheidewand etwa mittig angeordnet ist und daß die Belüftungsrohre einen Rost bildend sich über die gesamte Breite des einen Abteils c rstrecken.The invention solves this problem in that in a device of the type mentioned, the partition is arranged approximately in the middle and that the Ventilation pipes forming a grate across the entire width of one compartment c r stretch.

Die Erfindung bringt folgende Vorteile und damit folgenden technischen Fortschritt mit sich: Die Luft tritt aus den rostförmig angeordneten, also in ziemlich kleinem Abstand voneinander gelegenen Rehren aus, versetzt den Behälterinhalt in eine Zirkulationsbewegung quer zur Behälterachse und bewirkt gleichzeitig eine Belüftung nach Maßgabe der verwendeten Luftmenge. Durch die Zwischenwand und ihre örtliche Lage im Behälter wird die Wasserströmung so beeinflußt, daß einerseits keine Querströmungen im Sinne von Kurzschlüssen von der einen Behälterabteilung in die andere entstehen können und daß andererseits am Behälterboden solche Wassergeschwindigkeiten auftreten, daß bei ausreichender Luftmenge eine Sedimentation von Belebtschlamm nicht erfolgen kann. Außerdem entsteht im Behälterteil mit abwärts gerichteter Strömung keine Walzenbildung im Sinne eines Kreisens unbelüfteter Wassermassen an Ort und Stelle, anderenfalls würde eine Zusammenballung der Mikroorganismen zu größeren Flocken und damit eine ungenügende Zufuhr von Sauerstoff durch die als Transportmittel für diesen dienende Flüssigkeit entstehen. Weiter gestattet die relativ geringe Eintauchtiefe des Belüftungsrostes die an sich bekannte Verwendung konstruktiv und hinsichtlich Wartung einfacher Luftzufuhranordnungen (gewöhnliche Ventilatoren) an Stelle von Kompressoren, was vom betriebstechnischen Standpunkt aus für eine Kläranlage unter anderem deswegen sehr erwünscht ist, weil auf diese Weise ein relativ geringer Druck zur Anwendung zu kommen braucht, wodurch man sich billiger Luftzufuhrrohre bedienen und im Falle von Undichtigkeiten der Rohre den Verlust an Luft klein halten kann. Schließlich hat man in der Praxis festgestellt, daß man bei dem Becken nach der Erfindung, bezogen auf den Energiebedarf, bessere Ergebnisse hinsichtlich des spezifischen Sauerstoffeintragverinögcns als bei anderen, mit grobblasiger Belüftung arbeitenden Becken erhält.The invention brings the following advantages and thus the following technical ones Progress with itself: The air emerges from the rust-shaped arranged, so in pretty small spaced tubes from each other, relocates the contents of the container in a circulation movement transverse to the container axis and at the same time causes aeration depending on the amount of air used. Through the partition and its local Position in the container, the water flow is influenced so that on the one hand no cross flows in the sense of short circuits from one container department to the other and that on the other hand such water velocities occur at the bottom of the tank, that with a sufficient amount of air sedimentation of activated sludge does not take place can. In addition, there is no roll formation in the container part with a downward flow in the sense of a circling of unventilated water masses on the spot, otherwise would agglomerate the microorganisms to form larger flakes and thus a insufficient supply of oxygen by the serving as a means of transport for this Liquid arise. Furthermore, the relatively small immersion depth of the ventilation grate allows the use known per se in terms of construction and maintenance of simple air supply arrangements (ordinary fans) instead of compressors, something from operational engineering One of the reasons why this position is very desirable for a sewage treatment plant is because in this way a relatively low pressure needs to be applied, whereby you use cheaper air supply pipes and in the case of leaks the Pipes can keep the loss of air small. After all, it has been found in practice that one with the basin according to the invention, based on the energy requirement, better Results with regard to the specific oxygen input rate than with others, basin working with coarse-bubble aeration.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels im einzelnen näher beschrieben werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigt Fig. r einen lotrechten Schnitt durch das erfindungsgemäße Belüftungsbecken gemäß Linie I-I in Fig. 2, Fig. 3 die Draufsicht auf das Becken nach Fig. i und Fig.3 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie III-III der Fig. @ durch vier Belüftungsrohre.The invention is to be illustrated below with reference to the in the drawing Embodiment are described in detail. However, the invention is not limited to the embodiment. It shows Fig. R a vertical section by the aeration basin according to the invention along line I-I in Fig. 2, Fig. 3 the Plan view of the basin according to FIG. 1 and FIG. 3 along an enlarged cross section the line III-III of Fig. @ through four ventilation pipes.

In einem langgestreckten Becken r mit Seitenwänden a und einem Boden, der aus schrägen Seitenteilen 3 und einem waagerechten Teil 4 besteht, ist in der Längsrichtung mittig eine Scheidewand 5 so angeordnet, daß sie das Becken in zwei Abteilungen 6 und 7 unterteilt, wobei unten eine geräumige Öffnung 8 freigelassen wird, durch welche die beiden Abteilungen frei miteinander kommunizieren. An einem der Längsenden ist das Becken mit einer Zuleitung Io für die zu behandelnde Flüssigkeit ausgestattet; die Abzugsleitung II ist an der diagonal gegenüberliegenden Stelle des Beckens angeordnet. Sie liegt in einer solchen Höhenlage, daß ein verhältnismäßig konstanter Flüssigkeitsspiegel 13 im Becken vorhanden ist.In an elongated basin r with side walls a and a bottom, which consists of inclined side parts 3 and a horizontal part 4 is in the In the longitudinal direction, a partition 5 is arranged in the middle so that it divides the basin in two Departments 6 and 7 divided, with a spacious opening 8 is left free at the bottom, through which the two departments freely communicate with each other. At one of the longitudinal ends the basin is equipped with a supply line Io for the liquid to be treated; the drain line II is arranged at the diagonally opposite point of the basin. It is at such an altitude that a relatively constant liquid level 13 is present in the pool.

Oben in der Abteilung 6 sind in relativ kleinem Abstand voneinander waagerecht angeordnete, einen Rost bildende Belüftungsrohre 1.4 vorgesehen, die parallel zueinander und quer zur Durchflußrichtung verlaufen. Die Belüftungsrohre sind an die Hauptluftleitung 15 angeschlossen und an der Unterseite perforiert, wie: in Fig. I und 3 bei 16 angedeutet ist. Die Belüftungsrohre 14 verschmälern sich aufwärts allmählich. Durch die Anordnung der Perforationen an der Unterseite der Belüftungsrohre und infolge des sich verjüngenden Querschnitts derselben wird ein guter Auftrieb der Flüssigkeit erreicht, insbesondere dann, wenn der Abstand der Belüftungsrohre voneinander in richtiger Weise gewählt wird: der optimale Abstand ist von der Tiefenlage der Belüftungsrohre unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 13 abhängig.At the top of section 6 are at a relatively small distance from each other horizontally arranged, a grate forming ventilation pipes 1.4 provided, the run parallel to each other and transversely to the direction of flow. The ventilation pipes are connected to the main air line 15 and perforated on the underside, as: in Fig. I and 3 at 16 is indicated. The ventilation pipes 14 narrow up gradually. Due to the arrangement of the perforations on the underside of the ventilation pipes and as a result of the tapered cross-section of the same a good buoyancy of the liquid is achieved, especially when the distance of the ventilation pipes from each other is chosen correctly: the optimal distance is from the depth of the ventilation pipes below the liquid level 13 addicted.

Bei kontinuierlichem Betrieb wird das Abwasser durch die Zuleitung Io eingeleitet und nach Behandlung durch die Abzugsleitung II abgeführt. Die Luft wird durch die Hauptleitung 15 zugeleitet und mittels der Rohre I4 auf den ganzen Querschnitt der Abteilung 6 verteilt. Hierdurch fließt das Luft-Abwasser-Gemisch aufwärts, und zwar infolge seines im Verhältnis zu der Flüssigkeit niedrigeren spezifischen Gewichts, und strömt über die obere Kante der Scheidewand 5 in die Abteilung 7 hinüber, in der sie im wesentlichen gleichmäßig abwärts gegen den Boden hin sinkt und durch die Öffnung 8 in die Abteilung 6 hinüberfließt, um damit den Kreislauf zu vervollständigen. Da das Abwasser auch in der Längsrichtung des Behälters fließt, wird das in Kreislauf versetzte Abwasser ein Stück auch gegen das Abzugsende des Behälters hin weiterbefördert, so daß die Bewegung einer jeden Abwasserpartikel im wesentlichen entlang einer schraubenlinienförmigen Bahn vor sich geht. Beim Passieren der oberen Kante der Scheidewand 5 kommt Abwasser auch mit der Außenluft in Berührung, was eine erhöhte Luftaufnahme zur Folge hat.In the case of continuous operation, the waste water is discharged through the supply line Io introduced and discharged after treatment through the exhaust line II. The air is fed through the main line 15 and by means of the pipes I4 on the whole Cross-section of Department 6 distributed. The air-wastewater mixture flows through this upwards, owing to its lower specificity in relation to the liquid Weight, and flows over the upper edge of the partition 5 into the compartment 7, in which it sinks substantially evenly downwards towards the ground and through the opening 8 flows over into the compartment 6 in order to complete the circuit. Since the sewage also flows in the longitudinal direction of the container, this is in circulation offset wastewater is transported further towards the discharge end of the container, so that the movement of each waste water particle is substantially along a helical line Railway is going on. When passing the upper edge of the partition 5 sewage comes also in contact with the outside air, which results in increased air intake.

Da die Rohre 14 verhältnismäßig nahe unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 13 liegen, ist der hydrostatische Druck ein so niedriger, daß die Luft mittels eines Ventilators mit niedrigem Druck eingeführt werden kann.Because the tubes 14 are relatively close below the liquid level 13, the hydrostatic pressure is so lower that the air by means of a Low pressure fan can be introduced.

In gewissen Fällen erfordert die Flüssigkeit eine größere Menge Luft an der Eintrittsseite des Beckens als dahinter oder am Ende desselben. Es kann deshalb vorteilhaft sein, mehr Luft in der Nähe der Eintrittsseite zuzuführen als an der Abzugsseite; dies kann dadurch ermöglicht werden, daß die Belüftungsrohre 14 an der Eintrittsseite des Beckens mit mehr oder mit größeren Perforationen versehen sind als am Ablauf.In certain cases the liquid requires a larger amount of air on the entry side of the pelvis than behind or at the end of the same. It can therefore It may be advantageous to supply more air near the inlet side than on the Trigger side; this can be made possible by the ventilation pipes 14 on the inlet side of the pelvis provided with more or with larger perforations are as in the process.

Durch die Benutzung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips ist es möglich, mit so einfachen Luftverteilern wie perforierten Rohren mit ziemlich groben Bohrungen die bestmögliche Betriebswirtschaftlichkeit und eine sehr hohe Kapazität zu erzielen, da derartige Rohre teure Luftfilteranordnungen unnötig machen.By using the principle on which the invention is based it is possible to use air diffusers as simple as using perforated pipes with pretty much coarse bores the best possible economic efficiency and a very high one Achieve capacity as such tubes eliminate the need for expensive air filter assemblies.

Claims

PATENT CLAIM: Aeration basin for cleaning wastewater with activated sludge with a septum arranged in the direction of flow of the basin, which divides the basin space into two adjacent compartments, which are connected above and below the septum, and approximately at the level of the upper edge of the septum over the entire length of the ventilation pipes arranged in one compartment, characterized in that the partition is arranged approximately in the middle and in that the ventilation pipes, forming a grate, extend over the entire width of the one compartment. Documents considered: German Patent No. 504992; British Patent No. 3564oi; U.S. Patent No. 2,144,385 24i5,048.