WO2001028935A1 - Verfahren und vorrichtung zur biologischen abwasserreinigung - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method for biological wastewater treatment, in the course of which the water to be clarified, after its mechanical pre-purification, is subjected to the process of biodegradation of the contamination by activated sludge, under conditions which are aerobic and / or anoxidic and / or anaerobic, with subsequent sedimentation, whereby the activated sludge is returned to the cleaning process and its excess is removed outside of this process.
  • the invention also relates to a device for performing this method, which includes a basket for mechanical pre-cleaning with an upstream inlet of the wastewater to be cleaned, an aeration room with aeration elements, a secondary clarifier with an inlet cylinder, a recirculation pump for sludge for pumping the activated sludge from the bottom of the secondary clarifier into the inlet zone of the aeration room and the outflow of the clarified water.
  • a process for the biological purification of wastewater is known, in the course of which the water to be clarified, after its mechanical pre-purification, is subjected to the process of biodegradation of contamination by activated sludge, under conditions which are aerobic and / or anoxidic and / or anaerobic, with subsequent sedimentation, whereby the activated sludge is returned to the cleaning process and its excess is removed outside of this process.
  • the object of the invention is to eliminate the above disadvantages, or at least to considerably reduce them.
  • this object of the method for the biological purification of waste water in the course of which the water to be clarified, after its mechanical pre-purification, is the process of biological removal of the contaminant by Activated sludge is subjected, under conditions that are aerobic and / or anoxidic and / or anaerobic, with subsequent sedimentation, the activated sludge being returned to the cleaning process and the possible excess outside of it
  • Another feature of this invention is that the amount of water pumped out at certain time intervals roughly corresponds to the presupposed intermittent entry of the wastewater to be cleaned into the cleaning process during the time of pumping water from the clarifier, the intensive mixing and the subsequent stabilization of the clarification process equivalent.
  • the essence of the device implementation of the method according to the present invention in the basin, in the inlet zone, a basket for mechanical pre-cleaning with upstream inlet of the wastewater to be cleaned, an aeration room with aeration elements, a secondary clarifier with an inlet cylinder, a recirculation pump for sludge for pumping the activated sludge from the bottom of the secondary clarifier into the inlet zone of the aeration room and the outflow of the clarified water is that the secondary clarifier is provided with a source for intensive mixing of its contents, or is connected to this source that the secondary clarifier is connected to a pump to lower the Operating level is connected, the outflow of which leads to the discharge, and that in the secondary settling basin there is a suction connection for extracting floating impurities from the lowered surface, the connection to the suction pump with an outlet above the level of the inlet one is arranged.
  • An embodiment is advantageous in which the pump for lowering the operating level, the source of intensive mixing of the contents of the secondary clar
  • the inlet zone, in which the basket for mechanical pre-cleaning is arranged is spatially limited by a baffle.
  • an overflow is formed in the inlet part of the discharge of the clarified water, opening into the Abilussraum, which defines the level of the operating level, behind which the pump for lowering the operating level opens, the outflow chamber through a part of the secondary clarifier basin, which has a passage, a sloping wall and side walls.
  • an embodiment is advantageous according to the invention, according to which the source for intensive mixing of the contents of the secondary clarifier, the recirculation pump for sludge, the pump for lowering the operating level and the suction pump on an air distributor connected to a compressed air source are connected, the air distributor and the compressed air source being controlled by a programmable control unit.
  • Figure 1 illustrates the biological wastewater treatment plant in the floor plan, without a cover, in the version intended for use as a domestic sewage treatment plant
  • Figure 2 is a section through the wastewater treatment plant according to Figure 1 in the Level A - A
  • Figure 3 is a section through the wastewater treatment plant according to Figure 1 in levels B - B without illustration of the drainage part and a pump for interrupted lowering of the level
  • Figure 4 is an enlarged detail D marked in Figure 2
  • Figure 5 is a Section through the wastewater treatment plant according to Figure 2 with a schematically illustrated compressed air source.
  • the basket 4 for the mechanical pre-cleaning of the wastewater to be clarified, which enters the basket through the inlet 5. Furthermore, the secondary clarifier 6 with a bottom 7 is arranged in the tank 1. in the
  • Clarification basin 6 the inlet cylinder 8 with inlet attachment 9 is arranged according to Figure 3, which opens into the aeration chamber 10 of the basin 1, in the lower part of which the ventilation elements 11 are located, which are connected to a compressed air source, not shown.
  • the opening 12 is formed, to which the sludge line 13 is connected, which is connected to the recirculation pump 14 for sludge, the outlet connection 15 of which leads out over the surface of the inlet zone 2.
  • the recirculation pump 14 for sludge is preferably designed as a mammoth pump, which, as shown in Figure 5, is connected to the air distributor 18.
  • the discharge 16 of the clarified water is used to discharge the clarified water from the secondary clarifier 6.
  • the arrangement described is generally known.
  • the secondary clarifier 6 is provided with a source 17 for intensively mixing its contents, or in some cases connected to such, but only at fixed, relatively short intervals, as will be described.
  • the source 17 for intensive mixing is advantageously formed directly in the sludge line 13 in the form of a mammoth pump, with a water supply line which is connected to the air distributor 18, as shown in FIG. 5. It can also be designed as a mechanical mixing device, which is located directly after the clarifier 6, or as a Laval nozzle and the like.
  • a suction nozzle 20 is arranged, connected via the suction pipe 21, continuously through the wall of the clarifier 6 to the suction pump 22, the outflow 23 of which is above the level of the inlet zone 2 located.
  • the secondary clarifier 6 is also provided with the pump 25 for lowering the operating level 19 to the level of the lowered level 24, the outlet 26 of this pump opening into the discharge 16 and the inlet 27 of which is arranged slightly below the level of the lowered level 24. It is advantageous if the pump 25 for lowering the operating level 19 is also in the secondary settling tank 6, and therefore also in the tank 1 as such, the pump is also designed as a mammoth pump and is connected to the air distributor 18, as shown in Figure 5.
  • the outlet 16 of the clarified water flows into the outlet chamber 30 of the purified water with its inlet part, which, as can be seen in Figure 4, is partly limited to a section of the wall of the secondary clarifier 6 with passage 31, partly with a sloping wall 32 and Side walls 33, 33 'see Figure 1.
  • the section of the wall of the secondary clarifier 6 has the function of a baffle, the lower edge of which is determined by the upper edge of the passage 31.
  • the lower edge of the discharge 16 of the clarified water determines the level of the operating level 19 through its overflow 34.
  • the outlet 26 of the pump 25 for reducing the operating level 19 flows into the discharge 16 behind the excess 34.
  • the intensive mixing source 17, the recirculation pump 14, the suction pump 22 and the pump 25 for lowering the operating level 19 are connected by independent supply lines of compressed air to the air distributor 18, which is pneumatically connected to the compressed air source 28, which together with the air distributor 18, is controlled by the control unit 29, which is programmable and has been adapted to control the function of the above mammoth pumps.
  • the secondary settling tank with the other internals described is designed as an assembly group which is fastened on holders 35, 35 ', which are arranged in the tank 1, which is advantageous from the point of view of manufacture, assembly and system repair.
  • the wastewater to be treated flows through feed line 5 into the wastewater treatment plant 1, where it is initially mechanically pre-cleaned in the basket 4 for mechanical pre-cleaning, overflows into the activation room 10, where it is subjected to the process of biodegradation of contaminants with activated sludge, whereby, each Depending on the nature of the contamination and the required final parameters of the purified water, this process can take place under aerobic, anoxidic, anaerobic conditions, or combinations thereof. From the aeration chamber 10, the water to be cleaned flows through the inlet attachment 9 and over the Inlet cylinder 8 in the secondary clarifier 6, where it is used for sedimentation separation
  • Sludge comes from the purified water, which is discharged from the sewage treatment plant through discharge 16 of the purified water.
  • the sedimented sludge is removed by the
  • Sludge line 13 is pumped into the inlet zone 2 by means of a recirculation pump 14 for sludge and returns to the activation space 10, where it takes on the intensification of the
  • Inlet 5 flows into the sewage treatment plant.
  • the reduction in the amount of undesirable floating impurities and the sludge in the upper region of the secondary clarification chamber in secondary clarifier 6 can generally be carried out in two phases.
  • the control unit 29 issues a command to start up the pump 25, etc., in accordance with the set program. for a fixed pumping time.
  • the pump 25 pumps part of the clarified water from the secondary clarifier 6 into the discharge 16 of pure water, as a result of which the operating level 19 in the sewage treatment plant is reduced relatively quickly to the level of the reduced level 24.
  • This sudden pumping out of part of the content of the secondary settling tank 6 forms a reserve capacity in the sewage treatment plant, which ensures that in the course of the following second phase of reducing the amount of floating impurities and during the stabilization of the cleaning process following this second phase, there is no undesired outflow from the Wastewater treatment plant, and therefore no deterioration of its cleaning effect.
  • the second phase runs immediately after the end of the first phase, ie after the pump 25 comes to a standstill after the reduced level 24 has been reached and the source 17 of intensive mixing of the contents of the secondary settling tank 6 is started, which takes a relatively short time.
  • this source 17 is a mammoth pump integrated in the sludge pipeline 13, which is controlled by the control unit 29 and is filled with air from the compressed air source 28 via the air distributor 18. To This intensive mixing process quickly removes the layer of the activated sludge that has floated out and the floating impurities.
  • the gas phase is mixed out and dissolved, which maintains the activated sludge that has floated out on the surface in the secondary clarifier 6.
  • floating impurities are separated from the activated sludge that has floated out.
  • the process and the system described above enable the secondary clarification tank to be operated in a minimized manner from the point of view of removing floating impurities and the activated sludge while at the same time substantially improving the function and parameters of a biological sewage treatment plant.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung beruhend darauf, dass im Verlauf des Klärprozesses das getrennte Wasser in bestimmten Intervallen vom Prozess der Trennung abgesaugt wird und die Sedimentation durch intensives Mischen gestört wird, wonach die Sedimentation fortsezt. Die Vorrichtung ist für diesen Zweck mit einer Quelle (17) für intensives Mischen versehen, die im nachklärbecken (6) angeordnet ist, sowie mit einer Pumpe (25) zum Senken des Pegels (19) im Becken (1) bevor die Störung der Sedimentation eintritt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung
Die Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung, in dessen Verlauf das zu klärende Wasser, nach seiner mechanischen Vorreinigung, dem Prozess des biologischen Abbaus der Verunreinigung durch Belebtschlamm unterworfen wird, unter Bedingungen, die aerobisch und/oder anoxidisch und/oder anaerobisch sind, mit nachfolgender Sedimentierung, wobei der Belebtschlamm in den Reinigungsprozess zurückgeführt und sein Überschuss ausserhalb dieses Prozesses abgeführt wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens, die einen Korb zur mechanischen Vorreinigung mit vorgeschaltetem Einlauf des zu reinigenden Abwassers, einen Belebungsraum mit Belüftungselementen, ein Nachklärbecken mit Einlaufzylinder, eine Rezirkulationspumpe für Schlamm zum Pumpen des Belebtschlammes vom Boden des Nachklärbeckens in die Einlaufzone des Belebungsraumes und den Abfluss des geklärten Wassers besitzt.
Ein Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser ist bekannt, in dessen Verlauf das zu klärende Wasser, nach seiner mechanischer Vorreinigung, dem Prozess des biologischen Abbaus von Verunreinigung durch Belebtschlamm unterworfen wird, unter Bedingungen, die aerobisch und/oder anoxidisch und/oder anaerobisch sind, mit nachfolgender Sedimentierung, wobei der Belebtschlamm in den Reinigungsprozess zurückgeführt und sein Überschuss ausserhalb dieses Prozesses abgeführt wird.
Das obige Verfahren wird in verschiedenen Abwasserkläranlagen eingesetzt, beginnend mit kleinen Hauskläranlagen bis zu Kläranlagen für grössere Zahlen von Äquivalenteinwohnern.
Es ist bekannt, dass es bei Anwendung dieses Verfahren, d.h. im Betrieb dieser Abwasserkläranlagen, im Verlauf der Sedimentierung zum Herausschwemmen schwebender Verunreinigungen und des Belebtschlamms auf die Oberfläche des Nachklärbeckens kommt. Dieser Effekt ist insbesondere bei kleineren Kläranlagen aus Gründen beträchtlicher Unregelmässigkeiten des Einlaufes des zu klärenden Abwassers recht häufig. Die Beseitigung schwimmender Verunreinigungen mit Schlamm wird bei grösseren Kläranlagen des öfteren mit einer SpezialVorrichtung gelöst, die solche Verunreinigungen von der
Oberfläche des Nachklärbeckens abstreift oder abpumpt.
Bei kleineren Kläranlagen, wo das Vorkommen solcher unerwünschter Erscheinungen häufig und die Menge schwimmender Verunreinigungen und Schlamm beträchtlich ist, gibt es aus ökonomischen Gründen in der Regel keine Vorrichtung zum Beseitigen schwimmender Verunreinigungen mit Schlamm, und die Beseitigung dieser Verunreinigungen und des Schlamms erfolgt in der Regel manuell. Bei der Beseitigung ist mit den schwimmenden Verunreinigungen auch der schwimmende Schlamm zu beseitigen, der oft ein Vielfaches der schwimmenden Verunreinigungen ausmacht, oder aber muss die Gasphase vom herausgeschwommenen Belebtschlamm mechanisch herausgemischt werden, um den herausgeschwommenen Schlamm vom System der Abwasserreinigung von den schwimmenden Verunreinigungen zu trennen, wodurch die Mengen der von der Oberfläche des Nachklärbeckens zu beseitigenden Verunreinigungen wesentlich gemindert wird.
Dieses Verfahren zum Beseitigen schwimmender Verunreinigungen ist zeitlich recht anspruchsvoll und beim Vermischen des schwimmenden Belebtschlamms beim gleichzeitigen Einlauf des zu reinigenden Abwassers kommt es zum Entrinnen dieses Belebtschlammes in den Abfluss, was zur beträchtlichen Verschlechterung der Endparameter des geklärten Wassers führt.
Bei Systemen der Abwasserreinigung, in denen zur Sedimentierung des Belebtschlammes ein vertikales Nachklärbecken eingesetzt wird, sind die schwimmenden Verunreinigungen vom im Nachklärraum angeordneten Einlaufzylinder manuell zu beseitigen. Auch in diesem Einlaufzylinder verbleiben in der Regel schwimmende Verunreinigungen zugleich mit dem herausgeschwemmten Belebtschlamm, was die Menge der vom System zu beseitigenden Stoffe erhöht.
Die Erfindung stellt sich als Aufgabe obigen Nachteile zu beseitigen, oder mindestens erheblich zu mindern.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe des Verfahrens zur biologischen Reinigung von Abwasser, in dessen Verlauf das zu klärende Wasser, nach seiner mechanischen Vorreinigung, dem Prozess der biologischen Beseitigung der Verunreinigung durch Belebtschlamm unterworfen wird, unter Bedingungen, die aerobisch und/oder anoxidisch und/oder anaerobisch sind, mit nachfolgender Sedimentation, wobei der Belebtschlamm in den Reinigungsprozess zurückgeführt und der eventuelle Überschuss ausserhalb dieses
Prozesses abgeführt wird und das getrennte geklärte Wasser den Reinigungsprozess verlässt, dadurch gelöst, dass im Verlauf des Klärprozesses das getrennte Wasser zu bestimmten
Zeitintervallen vom Separationsprozess abgepumpt und die Sedimentation des restlichen Teils nachfolgend durch intensives Vermischen gestört wird, mit nachfolgender Fortsetzung des
S edimentationsprozesses .
Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung besteht darin, dass die Menge des zu bestimmten zeitlichen Intervallen abgepumpten Wassers in etwa dem voraussetzlichen stossartigen Einlauf des zu reinigenden Abwassers in den Reinigungsprozess während der Zeit des Pumpens von Wasser vom Nachklärbecken, des intensiven Mischens und der folgenden Stabilisierung des Klärprozesses entspricht.
Zum Erzielen einer besonders guten Reinigungswirkung ist es vorteilhaft, wenn nach der Zerstörung der Sedimentationspartikelschicht von der Oberfläche des abgetrennten Wassers die schwimmenden Verunreinigungen abgesaugt werden, und weiters wenn die abgesaugten schwimmenden Verunreinigungen in den Belebungsprozess zurückgeführt werden.
Das Wesen der Vorrichtung Durchführung des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung, die im Becken, in dessen Einlaufzone einen Korb zur mechanischen Vorreinigung mit vorgeschaltetem Einlauf des zu reinigenden Abwassers, einen Belebungsraum mit Belüftungselementen, einen Nachklärbecken mit Einlaufzylinder, eine Rezirkulationspumpe für Schlamm zum Pumpen des Belebtschlamms vom Boden des Nachklärbeckens in die Einlaufzone des Belebungsraumes und den Abfluss des geklärten Wassers besitzt, besteht darin, dass das Nachklärbecken mit einer Quelle zum intensiven Vermischen dessen Inhalts versehen, bzw. auf diese Quelle angeschlossen ist, dass das Nachklärbecken an eine Pumpe zur Senkung des Betriebspegels angeschlossen ist, deren Ausfluss in die Abfuhr mündet, und dass im Nachklärbecken ein Absaugstutzen zum Absaugen schwimmender Verunreinigungen von der gesenkten Oberfläche angeordnet ist, wobei der Stutzen an die Absaugpumpe mit Ausfluss oberhalb des Pegels der Einlaufzone angeordnet ist. Vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der die Pumpe zum Senken des Betriebspegels, die Quelle des intensiven Vermischens des Inhalts des Nachklärbeckens, die Absaugpumpe und die Rezirkulationspumpe für Schlamm als Mammutpumpen ausgeführt sind.
Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass die Einlaufzone, in der der Korb zur mechanischen Vorreinigung angeordnet ist, durch eine Tauchwand räumlich begrenzt ist.
Ein weiterer wesentlicher Punkt der Erfindung besteht darin, dass im Eintrittsteil der Abfuhr des geklärten Wassers, in den Abilussraum mündend, ein Überlauf gebildet ist, der die Höhe des Betriebspegels definiert, dahinter mündet die Pumpe zur Senkung des Betriebspegels, wobei der Abflussraum durch einen Teil des Nachklärbeckenmantels abgegrenzt ist, der einen Durchgang, eine Schrägwand und Seitenwände besitzt.
Um einen zuverlässigen Verlauf des Klärprozesses zu erzielen, ist gemäss der Erfindung eine Ausführung vorteilhaft, nach der die Quelle zur intensiven Mischung des Inhalts des Nachklärbeckens, die Rezirkulationspumpe für Schlamm, die Pumpe zur Senkung des Betriebspegels sowie die Absaugpumpe auf einen mit einer Druckluftquelle verbundenen Luftverteiler angeschlossen sind, wobei der Luftverteiler und die Druckluftquelle von einer programmierbaren Steuereinheit gesteuert werden .
Die Erfindung wird in der Folge anhand der angeschlossenen Zeichnungen näher beleuchtet, wo Bild 1 die biologische Kläranlage im Grundriss veranschaulicht, ohne Deckel, in Ausführung, die zum Einsatz als Hauskläranlege bestimmt ist, Bild 2 ist ein Schnitt durch die Kläranlage nach Bild 1 in der Ebene A - A, Bild 3 ist ein Schnitt durch die Kläranlage nach Bild 1 in Ebenen B - B ohne Abbildung des Abflussteils und einer Pumpe zum unterbrochenen Senken des Pegels, Bild 4 ist ein vergrössertes Detail D gekennzeichnet in Bild 2 und Bild 5 ist ein Schnitt durch die Kläranlage nach Bild 2 mit schematisch dargestellter Druckluftquelle.
Im Becken 1. in seiner Einlaufzone 2, begrenzt durch Tauchwand 3, befindet sich der Korb 4 zur mechanischen Vorreinigung des zu klärenden Abwassers, das durch Einlauf 5 in den Korb gelangt. Weiters ist im Becken 1 das Nachklärbecken 6 mit Boden 7 angeordnet. Im
Nachklärbecken 6 ist der Einlaufzylinder 8 mit Einlaufaufsatz 9 entsprechend Bild 3 angeordnet, der in den Belebungsraum 10 des Beckens 1 mündet, in dessen unterem Teil sich die Belüftungselemente 11 befinden, die an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen sind. Im Boden 7 des Nachklärbeckens 6 ist die Öffnung 12 gebildet, auf die die Schlammleitung 13 angeschlossen ist, die mit der Rezirkulationspumpe 14 für Schlamm verbunden ist, deren Auslaufstutzen 15 über die Oberfläche der Einlaufzone 2 herausführt.
Die Rezirkulationspumpe 14 für Schlamm wird vorzugsweise als Mammutpumpe ausgeführt, die, wie auf Bild 5 dargestellt, mit dem Luftverteiler 18 verbunden ist. Zur Abfuhr des geklärten Wassers vom Nachklärbecken 6 dient die Abfuhr 16 des geklärten Wassers. Die beschriebene Anordnung ist allgemein bekannt.
Entsprechend Erfindung ist das Nachklärbecken 6 mit einer Quelle 17 zum intensiven Mischen seines Inhalts versehen, oder im gegebenen Fall mit einer solchen verbunden, allerdings nur in festgesetzten, verhältnismässig kurzen Intervallen, wie noch beschrieben wird.
Die Quelle 17 zum intensiven Mischen wird vorteilhaft unmittelbar in der Schlammleitung 13 in Form einer Mammutpumpe gebildet, mit Wasserzuleitung, die auf den Luftverteiler 18 angeschlossen ist, wie auf Bild 5 dargestellt. Sie kann auch als eine mechanische Mischvorrichtung ausgeführt werden, die sich direkt nach dem Klärbecken 6 befindet, oder als Lavaldüse u.dgl.
Im Nachklärbecken 6 ist unter dem Betriebspegel 19, auf der Ebene des gesenkten Pegels 24A ein Absaugstutzen 20 angeordnet, angeschlossen über das Absaugrohr 21, durchgehend durch die Wand des Nachklärbeckens 6 bis zur Absaugpumpe 22, deren Ausfluss 23 sich oberhalb des Pegels der Einlaufzone 2 befindet.
Das Nachklärbecken 6 ist auch mit der Pumpe 25 zum Senken des Betriebspegels 19 auf die Höhe des gesenkten Pegels 24 versehen, wobei der Ausfluss 26 dieser Pumpe in die Abfuhr 16 mündet und dessen Eingang 27 leicht unter der Höhe des gesenkten Pegels 24 angeordnet ist. Es ist vorteilhaft, wenn sich auch die Pumpe 25 zur Senkung des Betriebspegels 19 im Nachklärbecken 6, und dadurch auch im Becken 1 als solchem befindet, wobei die Pumpe auch als Mammutpumpe ausgeführt und mit dem Luftverteiler 18 verbunden ist, wie auf Bild 5 ersichtlich.
Die Abfuhr 16 des geklärten Wassers ist mit seinem Eintrittsteil in den Abflussraum 30 des gereinigten Wassers eingemündet, der, wie auf Bild 4 ersichtlich, zum Teil mit einer Sektion der Wand des Nachklärbeckens 6 mit Durchgang 31 begrenzt ist, zum Teil mit einer Schrägwand 32 und Seitenwänden 33, 33' siehe Bild 1. Die angeführte Sektion der Wand des Nachklärbeckens 6 besitzt die Funktion einer Tauchwand, deren unterer Rand durch den oberen Rand des Durchgangs 31 bestimmt ist. Der untere Rand der Abfuhr 16 des geklärten Wassers bestimmt durch seinen Überfluss 34 die Höhe des Betriebspegels 19. Hinter dem Überfluss 34 ist der Ausgang 26 der Pumpe 25 zur Senkung des Betriebspegels 19 in die Abfuhr 16 eingemündet.
Wie bereits angeführt, werden die Quelle 17 des intensiven Mischens, die Rezirkulationspumpe 14, die Absaugpumpe 22 und die Pumpe 25 zum Senken des Betriebspegels 19 durch selbständige Zuleitungen von Druckluft mit dem Luftverteiler 18 verbunden, der pneumatisch an die Druckluftquelle 28 angeschlossen ist, die, gemeinsam mit dem Luftverteiler 18, von der Steuereinheit 29 gesteuert wird, die programmierbar ist und zur Steuerung der Funktion der obigen Mammutpumpen adaptiert wurde.
Das Nachklärbecken mit den anderen beschriebenen Einbauten ist als Montagegruppe ausgeführt, die auf Haltern 35, 35', die im Becken 1 angeordnet sind, befestigt ist, was vom Gesichtspunkt der Herstellung, der Montage sowie der Anlagenreparatur vorteilhaft ist.
Das Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser und die Arbeitsweise der Anlage sind wie folgt ausgelegt:
Das zu klärende Abwasser fliesst durch Zuleitung 5 in die Kläranlage 1 , wo es vorerst mechanisch im Korb 4 zur mechanischen Vorreinigung vorgereinigt wird, fliesst in den Belebungsraum 10 über, wo es dem Prozess des biologischen Abbaus von Verunreinigungen mit Belebtschlamm unterworfen wird, wobei, je nach dem Verunreinigungscharakter und den erforderlichen Endparametern des gereinigten Wassers, dieser Prozess unter aeroben, anoxidischen, anaeroben Bedingungen, oder deren Kombinationen verlaufen kann. Vom Belebungsraum 10 fliesst das zu reinigende Wasser durch Einlaufaufsatz 9 und über den Einlaufzylinder 8 in das Nachklärbecken 6 , wo es zum Sedimentationstrennen des
Schlammes vom gereinigten Wasser kommt, das von der Kläranlage durch Abfuhr 16 des gereinigten Wassers abgeführt wird. Der sedimentierte Schlamm wird durch die
Schlammleitung 13 mittels Rezirkulationspumpe 14 für Schlamm_in die Einlaufzone 2 gepumpt und kehrt in den Belebungsraum 10 zurück, wo er sich an der Intensivierung des
Prozesses des biologischen Abbaus von Verunreinigungen des Abwassers beteiligt, das durch
Einlauf 5 in die Kläranlage einfliesst.
Die Minderung der Menge der unerwünschten schwimmenden Verunreinigungen sowie des Schlamms im oberen Bereich des Nachklärraumes im Nachklärbecken 6 kann in der Regel in zwei Phasen erfolgen.
In der ersten Phase, die bestens in der Zeit des minimalen Einlaufes des zu klärenden Abwassers in die Kläranlage, d.h. in der Nacht verläuft, gibt die Steuereinheit 29 entsprechend dem eingestellten Programm einen Befehl zur Inbetriebnahme der Pumpe 25, u.zw. für eine festgesetzte Pumpzeit.
Die Pumpe 25 pumpt einen Teil des geklärten Wassers vom Nachklärbecken 6 in die Abfuhr 16 von Reinwasser, wodurch der Betriebspegel 19 in der Kläranlage verhältnismässig schnell auf die Höhe des gesenkten Pegels 24 reduziert wird.
Dieses schlagartige Abpumpen eines Teils des Inhalts des Nachklärbeckens 6 bildet eine Reservekapazität in der Kläranlage, die gewährleistet, dass im Verlauf der folgenden zweiten Phase der Minderung der Menge der schwebenden Verunreinigungen, sowie während der Stabilisierung des diese zweite Phase folgenden Reinigungsprozesses kein unerwünschter Abfluss von der Kläranlage, und dadurch auch keine Verschlechterung ihrer Reinigungswirkung zustande kommt.
Die zweite Phase verläuft unmittelbar nach Beendigung der ersten Pahase, d.h. nachdem die Pumpe 25 nach Erreichen des gesenkten Pegels 24 zum Stillstand kommt und die Quelle 17 des intensiven Mischens des Inhalts des Nachklärbeckens 6 in Betrieb gesetzt wird, was eine relativ kurze Zeit dauert. Im beschriebenen Fall ist diese Quelle 17 eine in der Schlammrohrleitung 13 integrierte Mammutpumpe, die durch die Steuereinheit 29 gesteuert und mit Luft durch die Druckluftquelle 28 über den Luftverteiler 18 befüllt wird. Nach diesem intensiven Mischvorgang kommt es zum schnellen Lösen der Schicht des herausgeschwommenen Belebtschlammes und der schwimmenden Verunreinigungen.
Gleichzeitig kommt es dabei zum Herausmischen und zum Lösen der Gasphase, die den herausgeschwommenen Belebtschlamm auf der Oberfläche im Nachklärbecken 6 aufrechterhält. Gleichzeitig kommt es auch zum Trennen schwimmender Verunreinigungen vom herausgeschwommenen Belebtschlamm.
Beim beschriebenen System von Abwasserklärung, in dem für die Sedimentierung des Belebtschlammes ein vertikales Nachklärbecken 6 eingesetzt wird, kommt es auch auf diese Art und Weise zum intensiven Vermischen des Inhalts des Einlaufzylinders 8 im Nachklärbecken 6, was auch die Menge der Stoffe, die vom Einlaufzylinder 8 zu beseitigen sind, beträchtlich reduziert.
Nach dieser zweiten Phase ist es geeignet, nachdem der Belebtschlamm im Nachklärbecken 6 zum Teil sedimentiert ist und die schwebenden Verunreinigungen herausgeschwommen sind, in den beschriebenen Prozess eine weitere Phase zu integrieren, die im Absaugen der auf der Oberfläche schwimmenden Verunreinigungen vom Nachklärbecken 6 besteht. Dies erfolgt dadurch, dass auf Befehl der Steuereinheit 29 die Absaugpumpe 22 in Betrieb gesetzt wird, deren Absaugestutzen 20 vom noch gesenkten Pegel 24 des Nachklärbeckens 6 diese unerwünschten Verunreinigungen absaugt und in die Einlaufzone 2 bringt. Dann kommt die Absaugepumpe 22 zum Stillstand und die Kläranlage übergeht in das stabilisierte Regime.
Das oben beschriebene Verfahren und die Anlage ermöglichen eine minimierte Bedienung des Nachklärbeckens vom Gesichtspunkt der Beseitigung schwimmender Verunreinigungen sowie des Belebtschlammes bei gleichzeitiger wesentlicher Verbesserung der Funktion und der Parameter einer biologischen Kläranlage.
Die beschriebene Anwendung des Verfahrens entsprechend der Erfindung und die Anlage zur Durchführung desselben ist keinerlei auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt. Sie sind auch für Kläranlagen geeignet, bei denen die einzelnen Funktionsräume, bzw. Baugruppen, in keinem gemeinsamen Becken angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser, in dessen Verlauf das zu klärende Wasser, nach seiner mechanischen Vorreinigung, dem Prozess der biologischen Beseitigung der Verunreinigung durch Belebtschlamm unterworfen wird, unter Bedingungen, die aerobisch und/oder anoxid und/oder anaerobisch sind, mit folgender Sedimentierung, wobei der Belebtschlamm in den Reinigungsprozess zurückgeführt und der eventuelle Überschuss ausserhalb dieses Prozesses abgeführt wird und das getrennte geklärte Wasser den Reinigungsprozess verlässt, dadurch gekenn- zeich n e t, dass im Verlauf des Klärprozesses das getrennte Wasser zu bestimmten Zeitintervallen vom Separationsprozess abgepumpt und die Sedimentation des restlichen Teils nachfolgend durch intensives Vermischen gestört wird, mit nachfolgender Fortsetzung des Sedimentationsprozesses.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des zu bestimmten zeitlichen Intervallen abgepumpten Wassers in etwa dem voraussetzlichen stossartigen Einlauf des zu reinigenden Abwassers in den Reinigungsprozess während der Zeit des Pumpens von Wasser vom Nachklärbecken, des intensiven Mischens und der folgenden Stabilisierung des Klärprozesses entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadu rch gekennzeichne , dass nach der Zerstörung der Sedimentation von der Oberfläche des abgetrennten Wassers die schwimmenden Verunreinigungen abgesaugt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die abgesaugten schwimmenden Verunreinigungen in den Belebungsprozess zurückgeführt werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, die im Becken, in dessen Einlaufzone, einen Korb zur mechanischen Vorreinigung mit vorgeschaltetem Einlauf des zu reinigenden Abwassers, einen Belebungsraum mit Belüftungselementen, einen Nachklärbecken mit Einlaufzylinder, eine Rezirkulationspumpe für Schlamm zum Pumpen des Belebtschlamms vom Boden des Nachklärbeckens in die Einlaufzone des Belebungsraumes und den Abfluss des geklärten Wassers besitzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Nachklärbecken (6) mit einer Quelle (17) zum intensiven Vermischen dessen Inhalts versehen, bzw. auf diese Quelle angeschlossen ist, dass das Nachklärbecken (6) an eine Pumpe (25) zur Senkung des Betriebspegels (19) angeschlossen ist, deren Ausfluss (26) in die Abfuhr (16) mündet, und dass im
Nachklärbecken (6) ein Absaugstutzen (20) zum Absaugen schwimmender
Verunreinigungen von der gesenkten Oberfläche (24) angeordnet ist, wobei der Stutzen an die Absaugpumpe (22) mit Ausfluss (23) oberhalb des Pegels der Einlaufzone (2) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (25) zum Senken des Betriebspegels, die Quelle (17) des intensiven Vermischens des Inhalts des Nachklärbeckens, die Absaugpumpe (22) und die Rezirkulationspumpe (14) für Schlamm als Mammutpumpen ausgeführt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadu rch gekennzeichn et, dass die Einlaufzone (2), in der der Korb (4) zur mechanischen Vorreinigung angeordnet ist, durch eine Tauchwand (3) räumlich begrenzt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, da du rch geken nzeich net, dass im Eintrittsteil der Abfuhr (16) des geklärten Wassers, in den Abflussraum (30) mündend, ein Überlauf (34) gebildet ist, der die Höhe des Betriebspegels (19) definiert, und dahinter die Pumpe (25) zur Senkung des Betriebspegels (19) mündet, wobei der Abflussraum (30) durch einen Teil des Nachklärbeckenmantels (6) abgegrenzt ist, der einen Durchgang (31), eine Schrägwand (32) und Seitenwände (33), (33') besitzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle (17) zur intensiven Mischung des Inhalts des Nachklärbeckens (6), die Rezirklulationspumpe (14) für Schlamm, die Pumpe (25) zur Senkung des Betriebspegels (19) sowie die Absaugpumpe auf einen mit einer Druckluftquelle (28) verbundenen Luftverteiler (18) angeschlossen sind, wobei der Luft Verteiler (18) und die Druckluftquelle (28) von einer programmierbaren Steuereinheit (29) gesteuert werden .
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