DD233818A1 - METHOD AND DEVICE FOR BIOLOGICAL TREATMENT OF WASTEWATER - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die biologische Behandlung von Abwasser nach dem Belebtschlammverfahren. Ziel der Erfindung ist die Erhoehung der Raumbelastung und die Verbesserung des Reinigungsgrades. Erfindungsgemaess wird das gereinigte Abwasser aus dem turbulent durchmischten Belebungsbecken mittels Filtration durch ein Siebgewebe, eine Filtermembran oder eine poroese Filterschicht entnommen. Im Belebungsbecken wird die Filteroberflaeche mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit umstroemt, um Verstopfungen zu vermeiden. Dazu wird die mit dem Filtermaterial versehene Trommel vorzugsweise in Rotation versetzt. Weiterhin kann die durch die Belueftung entstehende Umwaelzstroemung zur Freihaltung des Filters ausgenutzt werden. FigurThe invention relates to the biological treatment of wastewater by the activated sludge process. The aim of the invention is the increase of the space load and the improvement of the degree of purification. According to the invention, the purified wastewater is removed from the turbulent mixing activated sludge tank by filtration through a sieve cloth, a filter membrane or a porous filter layer. In the aeration tank the filter surface is circulated at a sufficiently high speed to avoid blockage. For this purpose, the drum provided with the filter material is preferably set in rotation. Furthermore, the Umwaelzstroemung resulting from the ventilation can be exploited to keep the filter free. figure

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft die biologische Behandlung von Abwasser nach dem Belebtschlammverfahren. Mit dem Belebtschlammverfahren können alle Abwässer, die biologisch abbaubare organische Inhaltsstoffe enthalten, gereinigt werden. Das sind kommunales Abwasser, aber auch viele Abwässer aus der Landwirtschaft und Industriebetrieben. Die Erfindung betrifft ferner die weitestgehende Entfernung von Schwebstoffen aus dem Abwasser.The invention relates to the biological treatment of wastewater by the activated sludge process. The activated sludge process can be used to clean all wastewater containing biodegradable organic ingredients. These are municipal wastewater, but also many wastewater from agriculture and industrial plants. The invention further relates to the greatest possible removal of suspended solids from the wastewater.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Für das Belebtschlammverfahren werden nach bisherigem Kenntnisstand mindestens zwei Reaktoren benötigt:Characteristics of the Known Technical Solutions For the activated sludge process, according to current knowledge, at least two reactors are required:

Im Belebungsbecken wird das Abwasser zusammen mit dem rückgeführten Belebtschlamm vermischt und gleichzeitig belüftet. Im Nachklärbecken erfolgt die Trennung von Schlamm und Abwasser, z. B. durch Sedimentation oder Flotation. Der mehr oder weniger konzentrierte Belebtschlamm wird überwiegend in das Belebungsbecken zurückgeführt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht vor allem in der Größe der benötigten Reaktoren. Zur Verringerung des Volumens des Belebungsbeckens ist versucht worden, dort eine höhere Schlammkonzentration zu erreichen. Zu diesem Zweck hat man das Rücklaufschlammverhältnis erhöht. Das ist aber nur in begrenztem Maße möglich, da dadurch die Belastung des Nachklärbeckens gesteigert wird. Um eine höhere Belastbarkeit der Nachklärbecken zu erreichen, hat man mit besonderen Einbauten in der Sedimentationszone gearbeitet, insbesondere mit Röhrenpaketen. Es hat sich aber herausgestellt, daß der unter den Einbauten befindliche Raum für die Eindickung des Schlammes nicht ausreicht, da die Eindickung wesentlich langsamer verläuft als die erste Phase der Sedimentation.In the aeration tank, the wastewater is mixed together with the recycled activated sludge and simultaneously aerated. In Nachklärbecken the separation of sludge and sewage, z. B. by sedimentation or flotation. The more or less concentrated activated sludge is predominantly returned to the activated sludge tank. The disadvantage of this method is mainly in the size of the required reactors. To reduce the volume of the aeration tank has been trying to achieve a higher concentration of sludge there. For this purpose, the return sludge ratio has been increased. However, this is only possible to a limited extent, as this increases the burden on the final settling tank. In order to achieve a higher load capacity of Nachklärbecken, has worked with special installations in the sedimentation zone, especially with tube packages. However, it has been found that the space under the built-in space for the thickening of the sludge is not sufficient, since the thickening is much slower than the first phase of sedimentation.

Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik ist in dem zum Teil nicht unerheblichen Schwebstoffaustrag aus den Nachklärbecken zu sehen.Another disadvantage of the prior art can be seen in the sometimes not inconsiderable suspended matter discharge from the secondary clarifier.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die für das Belebungsverfahren mögliche Raumbelastung wesentlich zu erhöhen und einen schwebstofffreien Ablaufzu erreichen. Die komplizierten Einrichtungen für die Schlammräumung aus den Nachklärbecken sollen eingespart werden.The aim of the invention is to substantially increase the space loading possible for the activation process and to achieve a waste-free operation. The complicated facilities for the removal of sludge from the secondary clarifier should be saved.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem es möglich wird, auf den ständigen Zyklus der Schlammeindickung in den Nachklärbecken und der nachfolgenden Verdünnung beim Zusatz des Abwassers in den Belebungsbecken zu verzichten. Dabei soll eine hohe Schlammkonzentration im Belebungsbecken gehalten werden. Weiterhin soll eine neuartige Anlage entwickelt werden.The invention has the object to develop a method by which it is possible to dispense with the continuous cycle of sludge thickening in the secondary clarifier and the subsequent dilution in the addition of wastewater in the aeration tank. In this case, a high sludge concentration should be kept in the aeration tank. Furthermore, a novel system is to be developed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Abwasser aus dem turbulent durchmischten Belebungsbecken mittels Filtration durch ein Siebgewebe, eine Filtermembran oder eine poröse Filterschicht entnommen wird. Die Filterschicht wird durch eine zur Filteroberfläche parallele Flüssigkeitsströmung von Ablagerungen frei gehalten.According to the invention the object is achieved in that the wastewater from the turbulent mixing activated sludge tank is removed by filtration through a sieve cloth, a filter membrane or a porous filter layer. The filter layer is kept free of deposits by a liquid flow parallel to the filter surface.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Belebungsbecken, in dem mindestens eine rotierende Filtertrommel angeordnet ist, die eine poröse Filterschicht besitzt oder mit einem Siebgewebe oder einer Filtermembran bespannt ist. Der Innenraum der Filtertrommel ist mit einem Ablauf versehen.The device according to the invention consists of an aeration tank, in which at least one rotating filter drum is arranged, which has a porous filter layer or is covered with a mesh or a filter membrane. The interior of the filter drum is provided with a drain.

In einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist die Filtertrommel horizontal in der Nähe der Beckenwand ange .rdnet, wo sich die Belüiiungieinrichtung befindet. Die Rotation der Filterirommel erfolgt in Gegenrichtung zum aufsteigenden Flüssigkeitsstrom.In a preferred embodiment of the invention, the filter drum is horizontally ange¬ near the pool wall, where the Belüiiungieinrichtung is located. The rotation of the Filterirommel takes place in the opposite direction to the rising liquid flow.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der zugehörigen Zeichnung erläutert werden:The invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings:

In einem Belebungsbecken 1 von rechteckigem Querschnitt ist an einer Längswand 8 die Druckbelüftung 9 angeordnet. Dadurch entsteht die bekannte Umlaufströmung. In der Nähe der Wand 8 befinden sich eine Reihe von Filtertrommeln 5. Diese sind mit einem Mikrosiebgewebe 2 bespannt. Das abzuführende Abwasser tritt durch das Mikrosiebgewebe 2 hindurch und gelangt in den Ablauf 7. Durch die sich herausbildende Konzentrationspolarisation wird die Filtergeschwindigkeit herabgesetzt. Es ist deshalb notwendig, an der Filteroberfläche ausreichend große Scherkräfte zu erzeugen. Zu diesem Zweck werden die Filtertrommeln 5 in Rotation versetzt. Zur Verstärkung dieser Wirkung erfolgt die Rotation entgegen der aufsteigenden Flüssigkeitsströmung.In an activation tank 1 of rectangular cross section, the pressure ventilation 9 is arranged on a longitudinal wall 8. This creates the known circulation flow. Near the wall 8 are a series of filter drums 5. These are covered with a microsieve fabric 2. The wastewater to be discharged passes through the microsieve fabric 2 and enters the drainage 7. The concentration concentration which is formed reduces the filter speed. It is therefore necessary to produce sufficiently large shear forces on the filter surface. For this purpose, the filter drums 5 are set in rotation. To enhance this effect, the rotation takes place against the rising liquid flow.

Claims (5)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur biologischen Behandlung von Abwasser nach dem Belebungsverfahren, gekennzeichnet dadurch, daß das gereinigte Abwasser aus dem turbulent durchmischten Belebungsbecken (1) mittels Filtration durch ein Siebgewebe (2), eine Filtermembran (3) oder eine poröse Filterschicht (4) entnommen wird.1. A method for the biological treatment of wastewater after the activation process, characterized in that the purified wastewater from the turbulent mixing activated sludge tank (1) by means of filtration through a sieve cloth (2), a filter membrane (3) or a porous filter layer (4) is removed , 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Regenerierung des Siebgewebes (2), der Filtermembran (3) oder der porösen Filterschicht (4) durch Einstellung einer zur Filteroberfläche parallelen Flüssigkeitsströmung erfolgt.2. The method according to item 1, characterized in that the regeneration of the screen fabric (2), the filter membrane (3) or the porous filter layer (4) by adjusting a parallel to the filter surface liquid flow. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Belebungsbecken (1) mindestens eine rotierende Filtertrommel (5) angeordnet ist, die eine poröse Filterschicht (4) aufweist oder mit einem Siebgewebe (2) oder einer Filtermembran (3) bespannt ist und der Innenraum (6) der Filtertrommel (5) mit einem Ablauf (7) versehen ist.3. Apparatus for carrying out the method according to item 1 and 2, characterized in that in an activation tank (1) at least one rotating filter drum (5) is arranged, which has a porous filter layer (4) or with a screen fabric (2) or a Filter membrane (3) is covered and the interior (6) of the filter drum (5) is provided with a drain (7). 4. Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Filtertrommel (5) eine horizontale Achse aufweist und in der Nähe der Wand (8) des Belebungsbeckens (1) angeordnet ist, an der eine Belüftungsvorrichtung (9) vorhanden ist, und die Seite der Filtertrommel (5), die der Beckenwand (8) zugewandt ist, eine Abwärtsbewegung entgegen der aufsteigenden Flüssigkeit vollführt.4. The device according to item 3, characterized in that the filter drum (5) has a horizontal axis and in the vicinity of the wall (8) of the aeration tank (1) is arranged, on which a ventilation device (9) is present, and the side the filter drum (5), which faces the pool wall (8), performs a downward movement against the rising liquid. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft die biologische Behandlung von Abwasser nach dem Belebtschlammverfahren. Mit dem Belebtschlammverfahren können alle Abwasser, die biologisch abbaubare organische Inhaltsstoffe enthalten, gereinigtwerden. Das sind kommunales Abwasser, aber auch viele Abwässer aus der Landwirtschaft und Industriebetrieben. Die Erfindung betrifft ferner die weitestgehende Entfernung von Schwebstoffen aus dem Abwasser.The invention relates to the biological treatment of wastewater by the activated sludge process. The activated sludge process can purify all waste water containing biodegradable organic ingredients. These are municipal wastewater, but also many wastewater from agriculture and industrial plants. The invention further relates to the greatest possible removal of suspended solids from the wastewater. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Für das Belebtschlammverfahren werden nach bisherigem Kenntnisstand mindestens zwei Reaktoren benötigt: Im Belebungsbecken wird das Abwasser zusammen mit dem rückgeführten Belebtschlamm vermischt und gleichzeitig belüftet. Im Nachklärbecken erfolgt die Trennung von Schlamm und Abwasser, z. B. durch Sedimentation oder Flotation. Der mehr oder weniger konzentrierte Belebtschlamm wird überwiegend in das Belebungsbecken zurückgeführt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht vor allem in der Größe der benötigten Reaktoren. Zur Verringerung des Volumens des Belebungsbeckens ist versucht worden, dort eine höhere Schlammkonzentration zu erreichen. Zu diesem Zweck hat man das Rücklaufschlammverhältnis erhöht. Das ist aber nur in begrenztem Maße möglich, da dadurch die Belastung des Nachklärbeckens gesteigert wird. Um eine höhere Belastbarkeit der Nachklärbecken zu erreichen, hat man mit besonderen Einbauten in der Sedimentationszone gearbeitet, insbesondere mit Röhrenpaketen. Es hat sich aber herausgestellt, daß der unter den Einbauten befindliche Raum für die Eindickung des Schlammes nicht ausreicht, da die Eindickung wesentlich langsamer verläuft als die erste Phase der Sedimentation.According to current knowledge, at least two reactors are required for the activated sludge process: In the aeration tank, the wastewater is mixed together with the recycled activated sludge and simultaneously aerated. In Nachklärbecken the separation of sludge and sewage, z. B. by sedimentation or flotation. The more or less concentrated activated sludge is predominantly returned to the activated sludge tank. The disadvantage of this method is mainly in the size of the required reactors. To reduce the volume of the aeration tank has been trying to achieve a higher concentration of sludge there. For this purpose, the return sludge ratio has been increased. However, this is only possible to a limited extent, as this increases the burden on the final settling tank. In order to achieve a higher load capacity of Nachklärbecken, has worked with special installations in the sedimentation zone, especially with tube packages. However, it has been found that the space under the built-in space for the thickening of the sludge is not sufficient, since the thickening is much slower than the first phase of sedimentation. Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik ist in dem zum Teil nicht unerheblichen Schwebstoffaustrag aus den Nachklärbecken zu sehen.Another disadvantage of the prior art can be seen in the sometimes not inconsiderable suspended matter discharge from the secondary clarifier. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, die für das Belebungsverfahren mögliche Raumbelastung wesentlich zu erhöhen und einen schwebstofffreien Ablauf zu erreichen. Die komplizierten Einrichtungen für die Schlammräumung aus den Nachklärbecken sollen eingespart werden.The aim of the invention is to substantially increase the possible space load for the activation process and to achieve a waste-free operation. The complicated facilities for the removal of sludge from the secondary clarifier should be saved. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem es möglich wird, auf den ständigen Zyklus der Schlammeindickung in den Nachklärbecken und der nachfolgenden Verdünnung beim Zusatz des Abwassers in den Belebungsbecken zu verzichten. Dabei soll eine hohe Schlammkonzentration im Belebungsbecken gehalten werden. Weiterhin soll eine neuartige Anlage entwickelt werden.The invention has the object to develop a method by which it is possible to dispense with the continuous cycle of sludge thickening in the secondary clarifier and the subsequent dilution in the addition of wastewater in the aeration tank. In this case, a high sludge concentration should be kept in the aeration tank. Furthermore, a novel system is to be developed. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Abwasser aus dem turbulent durchmischten Belebungsbecken mittels Filtration durch ein Siebgewebe, eine Filtermembran oder eine poröse Filterschicht entnommen wird. Die Filterschicht wird durch eine zur Filteroberfläche parallele Flüssigkeitsströmung von Ablagerungen frei gehalten.According to the invention the object is achieved in that the wastewater from the turbulent mixing activated sludge tank is removed by filtration through a sieve cloth, a filter membrane or a porous filter layer. The filter layer is kept free of deposits by a liquid flow parallel to the filter surface. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Belebungsbecken, in dem mindestens eine rotierende Filtertrommel angeordnet ist, die eine poröse Filterschicht besitzt oder mit einem Siebgewebe oder einer Filtermembran bespannt ist. Der Innenraum der Filtertrommel ist mit einem Ablauf versehen.The device according to the invention consists of an aeration tank, in which at least one rotating filter drum is arranged, which has a porous filter layer or is covered with a mesh or a filter membrane. The interior of the filter drum is provided with a drain. In einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist die Filtertrommel horizontal in der Nähe der Beckenwand ange rdnet, wo sich die Beiüiiung-^einrichtung befindet. Die Rotation der Filtertrommel erfolgt in Gegenrichtung zum aufsteigenden Flüssigkeitsstrom.In a preferred embodiment of the invention, the filter drum is horizontally in the vicinity of the pool wall is rdnet, where the Beiji tion ^ device is. The rotation of the filter drum is in the opposite direction to the rising liquid flow. Ausführungsbeispielembodiment Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der zugehörigen Zeichnung erläutert werden: In einem Belebungsbecken 1 von rechteckigem Querschnitt ist an einer Längswand 8 die Druckbelüftung 9 angeordnet. Dadurch entsteht die bekannte Umlaufströmung. In der Nähe der Wand 8 befinden sich eine Reihe von FiltertrommelnThe invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings: In an aeration tank 1 of rectangular cross section, the pressure ventilation 9 is arranged on a longitudinal wall 8. This creates the known circulation flow. Near the wall 8 are a number of filter drums 5. Diese sind mit einem Mikrosiebgewebe 2 bespannt. Das abzuführende Abwasser tritt durch das Mikrosiebgewebe 2 hindurch und gelangt in den Ablauf 7. Durch die sich herausbildende Konzentrationspolarisation wird die Filtergeschwindigkeit herabgesetzt. Es ist deshalb notwendig, an der Filteroberfläche ausreichend große Scherkräfte zu erzeugen. Zu diesem Zweck werden die Filtertrommeln 5 in Rotation versetzt. Zur Verstärkung dieser Wirkung erfolgt die Rotation entgegen der aufsteigenden Flüssigkeitsströmung.5. These are covered with a microsieve fabric 2. The wastewater to be discharged passes through the microsieve fabric 2 and enters the drainage 7. The concentration concentration which is formed reduces the filter speed. It is therefore necessary to produce sufficiently large shear forces on the filter surface. For this purpose, the filter drums 5 are set in rotation. To enhance this effect, the rotation takes place against the rising liquid flow.