DK166818B1 - Fremgangsmaade til minimering af doegnvariationer i phosphorindeholdet i afloeb fra spildevandsbehandlingsanlaeg - Google Patents

Description

i DK 166818 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til drift af et aktiveret slamsystem, ved hvilket phosphorindhold fjernes fra indstrømmende spildevand udover fjernelse af BOD ved omsætning med aktiv biomasse i recirkuleret 5 slam, der tilblandes det indstrømmende spildevand under behandlingsprocessen, og hvorved belastningen F til systemet har betydelig døgnvariation resulterende i en væsentlig sænkning i fjernelsesgraden af phosphor fra spildevandet efter en væsentlig forøgelse i F.

10 Den aktiverede slamproces er i mange år blevet anvendt til fjernelse af biologisk oxygenbehov BOD fra spildevand. Fremgangsmåden består i at drive et luftningsbassin, hvortil spildevand føres til en mikroorganismesuspension til dannelse af en blandet væske. Den 15 blandede væske luftes for at tilføre oxygen til biomassens respiration, hvilken biomasse sorberer, assimilerer og metaboliserer spildevandets biologiske oxygenbehov.

Efter en passende luftningsperiode føres den blandede væske til et klaringsbassin, hvori biomassen 20 udfældes, og det behandlede spildevand flyder over i en recipient. En væsentlig andel af den udfældede biomasse, der koncentreres i klaringsbassinets bund, recirkuleres til luftningsbassinet, og en mindre andel renses for at opretholde et konstant lager af biofaststoffer i syste-25 met. Denne fremgangsmåde er detaljeret beskrevet i litteraturen, og adskillige af dens modifikationer er anført i en speciel rapport vedrørende "Wastewater Treatment" af R. H. Marks i juni 1967 nummeret af POWER.

I de seneste år er et antal teknikker blevet 30 foreslået rettet mod modificering af den konventionelle aktiverede slamproces til at opnå eller forbedre fjernelse af næringsstoffer såsom nitrogen- og/eller phos-phorindhold. Blandt de forskellige metoder, der er beskrevet i den kendte teknik til at opnå dette formål, er 35 den der er beskrevet i USA-patent nr. 4.056.465, der udover at udføre fjernelse af phosphor- og/eller nitrogen- DK 166818 B1 2 indhold fra det indgående spildevand arbejder under betingelser, der er konstrueret til at opnå en ikke volu-miniøs biomassepopulation med yderst aktivt, tæt og hurtigt udfældende slam.

5 Ifølge den fremgangsmåde, der er beskrevet i det ovennævnte USA-patent blandes det indkommende spildevand i almindelighed efter primær klaring først med recirkuleret slam i en anaerob zone, og den blandede væske føres derefter til oxisk zone, hvor den underkastes oxide-10 rende behandling. Den oxiderede blandede væske føres efterfølgende til en udfældningszone eller klaringszone, og en del af den således aktiverede udfældede biomasse recirkuleres til den første anaerobe zone til blanding med det indkommende spildevand. Fremgangsmåden ifølge 15 dette patent er særlig anvendelig ved behandling af phosphatholdigt spildevand. Ved den første behandling af den blandede væske (recirkuleret slam plus indkommende spildevand) under anaerobe betingelser, som beskrevet i dette patent, som der herved henvises til, sker der en 20 selektiv produktion af ikke-filamentøse mikroorganismer, der er i stand til at sorbere BOD under både anaerobe og oxiderende betingelser, og som også er i stand til at ophobe phosphater under oxiderende betingelser. Når den anaerobt behandlede blandede væske efterfølgende under-25 kastes behandling med oxygenholdig gas under oxiske betingelser, oxideres BOD'et deri, mens phosphater bringes til at ophobe sig i de faste biomassekomponenter. En del af denne aktiverede biomasse adskilt fra den oxiderede væske ved den efterfølgende udfældningsoperation er den, 30 som recirkuleres til den anaerobe behandlingszone.

For at opnå den selektive produktion af de ønskede ikke-filamentøse mikroorganismer, der udover sorption af BOD er effektive til at oplagre polyphosphater under oxiderende betingelser (der mødes i den efterfølgende 35 oxiske behandlingszone), må indføring af oxygenholdig gas til den anaerobe behandlingszone undgås, specielt DK 166818 B1 3 skal denne zone også i det væsentlige være fri for nitrogenoxider (dvs. mindre end ca. 0,3 ppm og fortrinsvis mindre end ca. 0,2 ppm ΝΟχ som elementært nitrogen), og indholdet af opløst oxygen i den blandede væske i den 5 anaerobe zone skal være under 0,7 ppm og fortrinsvis under 0,4 ppm. Endvidere bør indføring eller tilstedeværelse af andre oxiderende midler, f.eks. ozon, peroxider, hydroperoxider, chromater osv. undgås.

Det ovennævnte USA-patent beskriver også en va-10 riation i basisprocessen, ved hvilken den blandede væske føres fra den anaerobe zone til en anoxisk zone anbragt mellem de anaerobe og oxiske zoner. Den anoxiske zone er defineret som en, der modtager en del af den blandede væske, der recirkuleres fra en oxisk zone, hvori nitro-15 genoxid er til stede i koncentrationer over 2 ppm udtrykt som elementær nitrogen. Som i den forud liggende anaerobe behandlingszone skal koncentrationen af opløst oxygen være under 0,7 ppm og indføring af oxygenholdig gas og andre oxiderende midler til en anoxiske zone skal 20 undgås. Ved denne modifikation foreligger der en intern recirkulation af blandet væske fra den oxiske zone tilbage til den anoxiske zone til frembringelse af nitrogenoxiderne (NOx) i den anoxiske zone. Ved denne modifikation anvendes den mellemliggende anoxiske behandling 25 af den blandede væske til at gennemføre denitrificering.

Fremgangsmåder af den type, der er beskrevet i USA-patent nr. 4.065.465, hvor der i et aktiveret slam-spildevandsbehandlingssystem anvendes en anaerob blandings- og behandlingszone, efterfulgt af en oxisk oxyge-30 nerende eller gennemluftende zone, betegnes A/0 ®-syste-mer, hvorimod sådanne systemer, der også har en mellemliggende anoxisk behandlingszone mellem de anaerobe og oxiske zoner til tider benævnes "A/A/O"- eller "A2/0"-systemer.

35 USA-Patent nr. 4.162.153 er rettet på systemer såsom beskrevet i det ovennævnte USA-patent nr.

DK 166818 B1 4 4.065.465, hvori en del af den udfældede biomasse fra det sekundære klaringsbassin udvindes til brug som gødning eller som næringsstof i dyrefoder.

Yderligere forbedringer ved driften af A/O- og 5 A2/0-systemer er beskrevet i USA-patent nr. 4.271.026. Ifølge dette patent opnås der mere pålidelig og forøget fjernelse af phosphorindhold fra indkommende spildevand ved at opretholde driftsbetingelser i behandlingssystemet omfattende den første anaerobe behandling og gående 10 gennem fremgangsmåden op til, men ikke inklusiv, slam-fraskillelsestrinnet med et forhold mellem BOD og phosphor (BOD/P) fra ca. 5:1 og op til ca. 50:1, hvori BOD er udtrykt som mg opløselig BOD5 (exklusiv det, der kan tilskrives ammoniak) pr. liter influent og P som opløse-15 ligt phosphat udtrykt i mg elementær phosphor pr. liter spildevandsinfluent. Det anbefales endvidere, at systemet drives med et forhold mellem føde- og biomasse (F/M) fra ca. 0,09 til en øvre grænse på ca. 1,4, hvor F er den totale vægt af opløselig BOD indført i fremgangsmå-20 de pr. 24 timer, og M er vægten af flygtige suspenderede faste stoffer (VSS) i systemet.

Det har i praksis vist sig, at fremgangsmåden ifølge USA-patent nr. 4.271.026 i almindelighed giver en betydelig phosphatfjernelse fra spildevandet, men der 25 observeres ofte en reduktion i phosphatfjernelsesgraden selv ved drift indenfor de retningslinier, der er anført i patentet. Det bemærkedes, at der opnåedes fremragende phosphatfjernelse under visse tidsrum på dagen og dårlig fjernelse ved andre tidsrum, det hele under drift inden-30 for hvad der er angivet i det nævnte patent. Undersøgelser afslørede, at phosphatkoncentrationen i afløbet fra klaringsbassinet steg, når systemet blev drevet ved et stort F/M-forhold og faldt ved drift ved lille F/M-for-hold. Denne situation afhjælpes effektivt ifølge den 35 nærværende opfindelse ved at holde det minimale og maksimale F/M-forhold indenfor angivne grænser under en 24 DK 166818 B1 5 timers driftsperiode som angivet nedenfor. Ved drift indenfor de anførte grænser opnås fremragende phosphat-fjernelse i hele døgnets forløb uden betydelige svingninger.

5 Ved det undersøgelsesprogram, der førte til den omhandlede opfindelse, fandtes det,at såfremt et aktiveret slamsystem, hvori både P og BOD fjernes fra det indkommende spildevand, drives ved lille F/M-forhold og derefter pludselig drives ved et væsentligt større F/M-10 forhold, krævede systemet fra ca. 1 til 3 gennemløb gennem anlægget (inklusiv luftningsbassinet og klaringsbassinet) inden det var afklimatiseret tilstrækkeligt til at fungere ved det højere F/M-niveau. I den mellemliggende tid fremkom der uønskelige phosphorindhold, der 15 var større end gennemsnittet i afløbet. Dette observerede fænomen er overraskende i betragtning af det faktum, at drift ved enten det lave F/M- eller det høje F/M-forhold er accepterbart med hensyn til phosphorfjernelse. Øjensynlig induceredes variationen i phosphorkoncentra-20 tion i det klarede afløb ved et for hurtigt skift fra lille til højt F/M-forhold.

Problemet med en forbigående for stor udledning af phosphater i det klarede afløb fra et spildevandsbe-handlingsanlæg undgås ved fremgangsmåden ifølge opfin-25 delsen, der er ejendommelig ved, at phosphorfjernelses-graden forøges ved at forøge koncentrationen af biomasse i forhold til forøgelsen i den indgående strømningshastighed, således at F/M i den blandede væske i systemets oxidationszone ikke tillades at overskride ca. 0,9 og at 30 regulere det minimale F/M under et 24 timers tidsrum i forhold til det maksimale F/M indenfor det samme 24 timers tidsrum således, at det forbliver indenfor det areal, der er defineret ved kurven i fig. 2, hvori F angiver massen af opløselig BOD, der føres til systemet på 35 et givet tidsrum ekstrapoleret for 24 timer, og M angiver massen af flygtige suspenderede faste stoffer i sy DK 166818 B1 6 stemets sektion eller sektioner, hvori oxidation udføres .

Såfremt det maksimale F/M-forhold i et vilkårligt døgn ligger ved eller over 0,4, reguleres det minimale 5 F/M-forhold, så det ikke falder under 0,2, og såfremt det maksimale F/M-forhold i løbet af døgn ligger under 0,4, reguleres det minimale F/M-forhold, så det ikke ligger under halvdelen af det maksimale F/Mforhold i løbet af det samme døgn og under ingen omstændigheder må 10 det minimale F/M-forhold være mindre end 0,06.

F/M-Forholdet reguleres fortrinsvis, så det ligger indenfor de ovenfor angivne grænser ved at variere slamrecirkuleringsstrømningshastigheden i forhold til indløbsstrømningshastigheden på et kontinuerligt eller 15 periodisk basis. Om ønsket kan der som beskrevet nedenfor anvendes andre midler til at regulere F/M-forholdet.

Udtryk og definitioner:

Som anvendt ved definering af opfindelsens para-20 metre angiver: 1. F massen af opløselig BOD, der føres til et givent spildevandsbehandlingssystem på et givet tidsrum ekstrapoleret i 24 timer; 2. M Massen af flygtige suspenderede faste stof-25 fer i det eller de bassiner i systemet, hvor der sker oxidation, enten med oxygen eller med nitrogenoxider (N0X), det ene eller begge sådanne bassiner benævnes herefter som "oxidationszone" og 3. F/M min. det laveste F/M-forhold, der opret-3 0 holdes i mindst 1 time pr. 24 timer og F/M max. det højeste F/M-forhold, der opretholdes i mindst 1 time i samme 24 timers tidsrum.

DK 166818 B1 7 I den medfølgende tegning viser fig. 1 et processtrømningsdiagram for en udførelsesform for et typisk system, der kan anvendes ved opfindelsens udøvelse, og 5 fig. 2 en kurve, der angiver det forhold mellem det maksimale F/M og minimale F/M, der skal opretholdes for at opnå forøget og konstant tilfredsstillende phos-phatfjernelse fra indkommende spildevand.

Til at belyse opfindelsens udøvelse henvises til 10 fig. 1, der angiver et typisk strømningsdiagram for et spildevandsbehandlingsanlæg, der arbejder efter A/O-me-toden. Det spildevand, der skal behandles, kommer ind i systemet gennem en indgangsledning 11, der udmunder i et anaerobt bassin eller afsnit 12 i systemet. Dette 15 spildevand er typisk fra en primær sedimenterings- eller klaringstank (ikke vist), men primær sedimentering er ikke en nødvendig betingelse for opfindelsens udøvelse.

I det anaerobe bassin omrøres det fra 11 indkommende spildevand og blandes med recirkuleret slam tilført via 20 en ledning 13. Det recirkulerede slam er en del af det udfældede slamlag fra et sekundært klaringsbassin 14.

En del af det udfældede slam fra klaringsbassinet 14 udtages via en ledning 15, mens den rensede ovenstående væske udføres øverst og sendes til modtagende vandløb 25 eller reservoirer via en ledning 16 med eller uden yderligere behandling.

I systemer af den type, der er vist i fig. 1, holdes bassinet 12 under strengt anaerobe betingelser. Udtrykket "anaerobe" anvendes i nærværende ansøgning 30 konsistent med definitionen i USA-patent nr. 4.056.465 som det tilstand, der foreligger i en spildevandsbehandlingszone eller -bassin, der i det væsentlige er fri for ΝΟχ (dvs. mindre end 0,3 ppm og fortrinsvis mindre end 0,2 ppm udtrykt som elementær nitrogen), hvori indfø-35 ring af gasformig oxygen og andre oxidationsmidler undgås, og betingelserne opretholdes således, at koncentra- DK 166818 B1 8 tionen af opløst oxygen (DO) alle steder i zonens eller bassinets indhold er mindre end 0,7 ppm og fortrinsvis mindre 0,4 ppm. Udtrykket "anoxisk" er defineret som den tilstand, der foreligger i en spildevandsbehandlingszone 5 eller -bassin, hvori indføring af gasformig oxygen undgås, og BOD metaboliseres af nitrater og/eller nitriter (NOx) fra en del af den blandede væske, der recirkuleres fra en oxisk zone, og hvilken blandede væske oprindelig har en NOx-koncentration, der er større end 2 ppm ud-10 trykt som elementær nitrogen, og opløst oxygen ligger under 0,7 ppm, fortrinsvis mindre end 0,4 ppm.

Til at sikre, at afsnit 12 i systemet holdes under anaerobe betingelser, kan et eller flere af de følgende midler anvendes. Det bassin, der udgør afsnit 15 12 kan være forsynet med et inert gastæppe ved væskeoverfladen for at undgå adgang for atmosfærisk luft, eller et løstliggende eller stift låg kan være anbragt ved eller over væskeoverfladen. I stedet for eller udover disse forholdsregler kan nitrogen eller anden inert 20 rensegas tilføres og bobles op gennem den blandede væske i sektion 12 for at fjerne eventuelt tilstedeværende oxygen. Visse anlæg opretholder anaerobe betingelser uden at ty til de beskrevne forholdsregler ved at undgå medføring af luft ved væskeoverfladen ved at begrænse 25 bevægelseshastigheden eller -udstrækningen af den blandede væske ved den anaerobe zones overflade.

Skønt ikke nødvendigvis er begrænset dertil, er afsnit 12 fortrinsvis opdelt i to eller flere væskebehandlingskamre for at opretholde stempelstrømning af 30 væsken gennem den anaerobe sektion. I den viste udførelsesform i fig. 1 er afsnit 12 vist som opdelt i tre kamre, der hver er udstyret med røreorganer 19. Væske passerer de adskillige kamre i den anaerobe sektion og udledes til et oxisk afsnit eller bassin 20. Afsnittet 35 20 er i den viste udførelsesform angivet som opdelt i fire behandlingskamre, men det bemærkes, at der som i DK 166818 B1 9 tilfældet med afsnit 12 kan anvendes et større eller mindre antal eller ingen af sådanne opdelinger. Afsnittene 12 og 20 kan være separate forbundne kar eller konstrueret som et enkelt opdelt bassin, forudsat at 5 returblanding af væske fra afsnit 20 til afsnit 12 minimeres.

I den oxiske sektion 20 oxideres den blandede væske på kendt vis, dette kan f.eks. gennemføres ved tilføring af luft i det oxiske bassin med luftdyser 21, 10 eller det oxiske bassin kan være forsynet med mekaniske gennemluftningsmidler. I stedet for luft kan der føres oxygen med vilkårlig ønsket renhed til afsnit 20, i hvilket tilfælde det kan være ønskeligt at sørge for midler til at dække det hele eller en del af dette af-15 snit.

Den mængde oxygen, der er tilgængelig i dette afsnit enten i form af oxygen eller et andet oxidationsmiddel, skal være tilstrækkelig til at oxidere i det mindste ca. 30% af det indkommende BOD og fortrinsvis 20 mindst ca. 40% sådant BOD. Under driften er det ønskeligt at indføre oxygen med en hastighed, der svarer til BOD-oxidationshastigheden. Det bemærkes, at indføring af oxygen med denne hastighed vil opretholde den målte DO på det niveau, der forelå i væsken i dette afsnit på 25 tidspunktet for den initiale indføring af BOD og oxygen. Såfremt DO-niveauet ved opstart af et system af denne type, f.eks. til at begynde med er 0 ppm, når BOD tilføring påbegyndes, og oxygen indføres med en hastighed, der er lig med BOD-oxidationshastigheden, vil det målte 30 DO forblive o ppm; det bemærkes, at såfremt den mulige BOD-oxidationshastighed overstiger oxygentilføringsha-stigheden, vil den foretrukne biomasseselektivitet blive nedsat, og systemet vil ikke fungere optimalt. Det er derfor fornuftigt at drive dette system med et vist oxy-35 genoverskud i dette afsnit såsom ved at indføre oxygen med en hastighed, der er lidt over BOD-oxidationshastig DK 166818 B1 10 heden. Dette vil resultere i en målelig positiv DO-kon-centration, der er større end 0 ppm, f.eks. mindst ca.

0,1 ppm og fortrinsvis mindst ca. 0,2 ppm. Overdrevne DO-koncentrationer skal naturligvis undgås, idet de re-5 suiterer i overflødigt forbrug af oxygen og kraft. Det foretrækkes således at opretholde et DO-niveau på under ca. 2 ppm og fortrinsvis på ca. 1 ppm, skønt dette system naturligvis vil virke ved større DO-niveauer.

Den oxiderede væske, der forlader det sidste kam-10 mer i bassinet 20 går over i klaringsbassinet 14, hvor et slamlag udfældes på klaringsbassinets bund, hvorfra en del af slammet recirkuleres til det anaerobe afsnit 12.

Ved den typiske drift af et biologisk spilde-15 vandsbehandlingsanlæg er mængden af recirkuleret slam fastlagt ved anlægskonstruktionen, idet denne recirku-lerede mængde opretholdes ved ventilindstillinger eller ved drift af recirkulationspumpen med konstant hastighed. Den fastlagte recirkulerede mængde opretholdes kon-20 ventionelt under praksis uden hensyn til døgnvariationer i mængde og styrke af indkommende spildevand, der føres til systemet. Eftersom den mængde recirkuleret slam (biomasse), der således føres til det anaerobe afsnit 12 holdes konstant, resulterer døgnvariationer i mæng-25 den af indkommende spildevand i tilsvarende variationer i forholdet mellem recirkulat og indkommende spildevand.

Selv med et i det væsentlige konstant BOD-procentindhold i det indkommende spildevand, vil F/M-forholdet i systemet følgelig forandre sig med intervaller under et 24 30 timers tidsrum, idet der fås et højt F/M-forhold under tidsrum med rumfang, der er større end gennemsnittet af BOD-holdig indkommende spildevand. Til yderligere kom-plicering af denne situation fandtes det, at i tidsrum med stor indkommende strømning var der ofte en medføl-35 gende stigning i procent BOD indholdt i det indkommende spildevand, således af BOD-værdien steg betydeligt i DK 166818 B1 11 forhold til døgngennemsnittet. Som forklaret ovenfor forekommer der som følge af den pludselige stigning i mængden af tilkommende spildevand unormalt høje mængder opløseligt phosphat i den blandede væske, der føres til 5 det sekundære klaringsbassin og udledes derfra i det ovenstående rensede vand, der afgår via ledningen 16.

En effektiv løsning på problemet med døgnsvingninger af phosphor i afløbet fra biologiske spildevands-behandlingsanlæg angives ved den omhandlede opfindelse.

10 Ved at variere mængden af recirkuleret aktiveret slam direkte i forhold til den forudsete belastning (F) fra det indkommende spildevand, der føres til systemet, undgås store variationer i systemts F/M-forhold, der holdes indenfor tolererbare grænser, hvorved udledningen af 15 overskydende mængder opløselig phosphat i det rensede afgående vand undgås. Ved opfindelsens udøvelse kan returslamhastigheden forøges inden den forventede påbegyndelse af dagens spidsbelastningsperiode (F) og derefter nedsættes tidligt på aftenen efter tidsrummet med stor 20 tilstrømning. En sådan praksis har reduceret F/M-varia-tionen i betydelig grad ved således at opretholde passende større MLVSS i behandlingsanlæggets oxidationszone (oxiske og anoxiske afsnit) under tidsrummet med stor tilstrømning. Ændringen i slamreturneringshastigheden 25 gennemføres let i overensstemmelse med én udførelsesform ved at anvende og drive en recirkuleringspumpe med variabel hastighed som vist ved 25. Med behandlingssystemet menes den totale behandlingsenhed fra det bassin, hvortil det indkommende spildevand, føres til det af-30 sluttende behandlingsbassin, hvorfra den blandede væske føres til det sekundære klaringsbassin.

Skønt opfindelsens udøvelse er blevet beskrevet ovenfor under henvisning til et spildevandssystem af A/O-typen, er den ikke begrænset dertil. Anvendt i et 35 system af A2/0-typen, såsom det der er vist i fig. 2 i USA-patent nr. 4.056.465, resulterer variationen i mæng- DK 166818 Bl 12 den af recirkuleret slam, der returneres i overensstemmelse med den døgnmæssige belastningsvariation af indkommende spildevand, også i en reduktion i udstrømningen af overdrevne mængder nitrogen i det fra systemet afgå-5 ende spildevand.

Til at opretholde F/M-forholdet indenfor accepterbare grænser under korte tidsrum med stor stigning i strømningshastigheden af indkommende spildevand, er det ikke nødvendigt,at justeringen i den recirkulerede slam-10 mængde er så nøjagtig, at der opretholdes et konstant eller næsten konstant F/M-forhold, forudsat at F/M max. opretholdes ved eller under ca. 0,9 og ca. indenfor grænserne med hensyn til F/M min. indenfor det område, der er begrænset af den i fig. 2 viste kurve. Som det 15 fremgår af kurven ligger områderne for F/M max. og F/M min. indenfor værdierne i tabel 1 nedenfor:

Tabel 1 ved F/M max. F/M min, område 0,9 0,2 til 0,9 20 0,8 0,2 til 0,8 0,7 0,2 til 0,7 0,6 0,2 til 0,6 0,5 0,2 til 0,5 0,4 0,2 til 0,4 25 0,3 0,15 til 0,3 0,2 0,1 til 0,2 0,15 0,075 til 0,15 0,1 0,06 til 0,1 under 0,15 ikke under 0,06 30

Ved praktisk drift af et spildevandsanlæg af A/O-eller A2/O-typen kan døgnvariationsmønsteret i den indgående strømningshastighed fastlægges ved observation over et tidsrum på nogle dage eller mere. Hvor den ob-35 serverede variationsgrad er tilstrækkelig til at rejse problemet eller det potentielle problem med overskud af DK 166818 B1 13 phosphat i afløbet, bør justering af slamrecirkulerings-hastigheden indføres. En sådan justering kan udføres manuelt eller ved at programlægge fastsatte tidspunkter på dagen, hvor recirkulationspumpehastigheden automatisk 5 forøges og sænkes. En sådan justering af pumpehastigheden kan udføres en time eller mere inden den betydelige forøgelse i den indgående strømningshastighed, fortrinsvis ved ca. en tidsvarighed for en fuldstændig passage af væske gennem behandlingssystemet inklusiv klarings-10 bassinet. I situationer, hvor periodiske ændringer i belastning forekommer tilfældigt eller ikke følger et ensartet mønster, kan det være nødvendigt at ty til kontinuerlig prøvetagning af den blandede væske i oxidationszonen, idet passende justering af slamrecirkulationsha-15 stigheden udføres i overensstemmelse dermed.

Som et alternativ til justering af F/M ved at variere strømningshastigheden af det recirkulerede slam fra klaringsbassinet kan det hele eller en del af det slam, der udledes fra systemet via ledningen 15, op-20 samles til brug efter behov til at supplere det friske slam, der går ind i den anaerobe zone via ledningen 13 for at opretholde det ønskede F/M-forhold. Andre kendte teknikker til justering af F/M kan også om ønsket anven des. Hvis f.eks. F/M-forholdet er for lille, kan en ju-25 stering af F værdien udføres ved at sætte "føde" til systemet. Der kan således f.eks. anvendes anskaffede lagre af f.eks. methanol, molasse, bryggerispildvæske osv. Det er også tænkeligt at anvende ovenstående væske fra slambehandling samt spildmaterialer med stort næ-30 ringsindhold fra andre kilder. Faktisk kan tilsætning af i det væsentlige en vilkårlig form for BOD inklusiv sukker eller gæringsfiltrat til det indkommende spildevand anvendes til at forøge F/M-forholdet.

Skønt det ikke for tiden er muligt at måle det 35 opløselige BOD øjeblikkeligt for at muliggøre justering af F/M til opretholdelse af et fastlagt i det væsentlige DK 166818 B1 14 konstant F/M-forhold under den døgnmæssige drift, opnås den ønskede opretholdelse af effektiv phosphatfjernelse med succes ved drift i overensstemmelse med opfindelsen indenfor de grænser for driftsomhylningskurven, der er 5 afbildet i fig. 2.

Det bemærkes, at anlæg, hvor der kræves nitrifi-cering i almindelighed arbejder ved lave gennemsnitlige F/M-værdier, og styring er i disse tilfælde meget mere kritisk end når der arbejdes med F/M min. på over 0,2.

10 Følgelig kan man for at opnå større spillerum ved driften af sådanne anlæg forøge F/M min. til 0,2 niveauet eller derover.

Det følgende eksempel I belyser virkningen på phosphatfjernelse i et anlæg af A2/0-typen arbejdende 15 udenfor de ifølge opfindelsen definerede F/M-forhold (1A) i sammenligning med det samme anlæg arbejdende (IB) indenfor de definerede F/M-grænser. Bassinet havde en kapacitet på i alt 1987 m3 omfattende 447 m3 anaerob; 299 m3 anoxisk og 1241 m3 oxisk.

DK 166818 B1 15

Eksempel I (A) PHOSPHOR VSS i c- som P_ oxidations-

D INFLUENT EFFLUENT zone Q R

TID F/M (ppm) (ppm) (ppm) Ml/d* _Ml/d_* 0900 0,14 5,5 0,1 2028 12,5 4,73 1400 0,14 5,0 1,0 1869 12,9 4,73 2300 0,29 5,9 2,9 1863 12,1 4,73 0800 0.22 5.5 0.0 · 1970 12,1 4,73

Gs.** °>198 5r5 1^°

Eksempel 1(B) 0800 0,16 7,2 0 2504 10,2 4,73 1430 0,23 6,0 0 2433 14,4 4,73 15 2200 0,27 7,5 0 2400 12,9 4,73 0800 '0.17 5.8 JO 2424 10.6 4.73

Gs.** °>22 6*4 0 * Ml/d = million liter pr. døgn 20 ** Gs. = gennemsnit

Det bemærkes at ved drift· (A) fluktuerede phosphatf jernelsen, mens den ved drift (B) forblev i det væsentlige konstant med fremragende phosphatfjernelse døgnet igennem.

25 I eksempel II nedenfor tabuleres data indsamlet over separate 24 timers tidsrum i et A/O-forsøgsanlæg arbejdende med en kapacitet på 2839 liter, hvoraf 2131 liter var oxisk og 708 anaerobe. Disse data viser, at god phosphatfjernelse dominerede dagen igennem, såfremt 30 anlægget blev drevet (A) indenfor de omhandlede F/M-pa-rametre i modsætning til (B) udenfor de definerede parametre.

16 DK 166818 B1

Eksempel II(A)

PHOSPHOR

mm VSS Q R NRT

~~ £/M Ind Ud (ppm) l/min l/min (timer) b - 0830 0,33 7,4 0,07 5016 14,1 5,3 2,44 1200 0,45 6,4 0,18 4200 20,8 8,3 1,62 1530 0,80 4,9 0,13 3888 26,9 9,8 1,29 1800 0,81 5,6 0,15 4104 23,8 10,2 1,39 0830 0,65 7,3 0,10 4616 16,7 8,3 1,89 10

Eksempel 11(B) 0900 0,91 12,3 0,17 4952 19,1 11,4 1 55 1200 1,09 7,9 5,0 4216 27,6 14,0 l'l4 1430 1,16 8,3 3,6 4496 27,6 14,0 i*14 15 1500 0,87 7,4 3,9 4512 28,0 14,0 1*13 0830 0,40 8,6 0,3 4928 18,9 14,0 3.)44

Fremgangsmåden til beregning af F/M belyses ne-20 denfor under anvendelse af dataene fra eksempel II(A) ved kl. 0830.

Indgående strømningshastighed Q = 14,1 l/min

Recirkulationshastighed R = 5,3 l/min

En liter spildevand = 0,998 kg 25 Rumfang af oxisk zone = 2131 liter

Totalt bassinrumfang = 2839 liter

Opløselig BODg i influent = 174 ppm VSS i oxisk zone = 5016 ppm

Minutter/døgn = 60 x 24 = 1440 min 30

Nominel opholdstid (NRT) = _2839_ = 2,44 timer (14,1 + 5,3) 60 F = 14,1 x 1440 x 0,998 x 174 x 10-6 = 3,53 M = 2131 x 5016 x 10_6 x 0,998 = 10,7 F/M = 3,53/10,7 = 0,33 35

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til drift af et aktiveret slamsystem, ved hvilket phosphorindhold fjernes fra indstrømmende spildevand udover fjernelse af BOD ved omsætning med aktiv biomasse i recirkuleret slam, der til- 5 blandes det indstrømmende spildevand under behandlingsprocessen, og hvorved belastningen F til systemet har betydelig døgnvariation resulterende i en væsentlig sænkning i fjernelsesgraden af phosphor fra spildevandet efter en væsentlig forøgelse i F, kendetegnet 10 ved, at phosphorfjernelsesgraden forøges ved at forøge koncentrationen af biomasse i forhold til forøgelsen i den indgående strømningshastighed, således at F/M i den blandede væske i systemets oxidationszone ikke tillades at overskride ca. 0,9 og at regulere det minimale F/M 15 under et 24 timers tidsrum i forhold til det maksimale F/M indenfor det samme 24 timers tidsrum således, at det forbliver indenfor det areal, der er defineret ved kurven i fig. 2, hvori F angiver massen af opløselig BOD, der føres til systemet på et givet tidsrum ekstrapoleret 20 for 24 timer, og M angiver massen af flygtige suspenderede faste stoffer i systemets sektion eller sektioner, hvori oxidation udføres.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at når det maksimale F/M under en vilkårlig 25 24 timers driftsperiode ligger ved eller over 0,4, reguleres det minimale F/M til at ligge indenfor området fra ca. 0,2 til ca. værdien for det maksimale F/M indenfor den samme 24 timers periode.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg-30 n e t ved, at det maksimale F/M under en vilkårlig 24 timers driftsperiode ligger i området fra under ca. 0,4 til ikke mindre end ca. 0,12, reguleres det minimale F/M til at ligge indenfor området fra mindst ca. det halve af det maksimale indenfor det samme 24 timers tidsrum. DK 166818 B1 18

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at når det maksimale F/M under en vilkårlig 24 timers periode er under ca. 0,12 til ikke mindre end ca. 0,06, reguleres det minimale F/M til at ligge inden- 5 for området fra ikke mindre end ca. 0,06 i det samme 24 timers tidsrum.

5. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1-4, kendetegnet ved, at forholdene mellem det maksimale og minimale F/M indenfor en 24 timers 10 driftsperiode reguleres ved at justere den mængde aktiveret slam, der recirkuleres, i forhold til strømningshastigheden af til behandlingssystemet indkommende spildevand .

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendeteg- 15. e t ved, at der anvendes en pumpe med variabel hastighed til at justere mængden af recirkuleret slam, der føres til behandlingssystemet.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at systemets F/M under perioder med stor 20 spildevandstilstrømning, der resulterer i stor F/M, reguleres til at ligge indenfor det definerede område ved tilføring af tidligere indsamlet og oplagret aktiveret slam fra systemet.

8. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 25 1-7, kendetegnet ved, at det aktiverede slamsystem omfatter en anaerob zone efterfulgt af en oxisk zone.

9. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1-7, kendetegnet ved, at det aktiverede slam- 30 system omfatter en anaerob zone efterfulgt af en anoxisk behandlings zone, der for sin del er efterfulgt af en oxisk zone.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at systemets F/M i driftsperioder, der 35 resulterer i lille F/M, justeres til at ligge indenfor det definerede område ved at føre udefra kommende BOD til det indkommende spildevand.