DE1584917C3 - Kläranlage zur chemischen und biologischen Reinigung von Raffinerie- und Chemierabwässern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kläranlage zur chemischen und biologischen Reinigung von Raffinerie- und Chemieabwässer, die eine Chemikalienzufuhr und mehrere mit Oberflächenbelüftern versehene Belüftungsbecken aufweist, denen jeweils ein Absetzbecken nachgeschaltet ist, das mit einer Einrichtung zur Rückführung des abgesetzten Schlammes in das Belüftungsbecken versehen ist.

Aus einer Veröffentlichung in »Müncherier Beiträge zur Abwasser-, Fischerei- und Rußbiologie«, Bd. 11 (1964), S. 158 bis 160, ist eine Kläranlage dieser Art bekannt.-Die dort beschriebene Anlage besitzt dabei zwei nebeneinanderliegende, parallelgeschaltete Belüftungsbecken, in denen die chemische und biologische Reinigung gleichzeitig vorgenommen werden sollen. Wie aus der Abbildung auf Seite 158 der Literaturstelle zu entnehmen ist, sind die beiden dazugehörigen Absetzbecken jeweils separat ausgeführt und auch räumlich vom Belüftungsbecken getrennt.

Die chemische Behandlung der Abwässer durch Zugabe von Fe-, Al- oder anderen chemischen Verbindungen, wie beispielsweise von sogenannten organischen Hochpolymeren, dient vor allem dazu, aus den Abwässern echt oder kollodial gelöste Stoffe sowie Schwimm- und Schwebestoffe auszuflocken und danach zu entfernen. Daneben können nach Ad- und Absorptionsvorgänge an den Flocken stattfinden, wobei die meist negativ geladenen Schmutzpartikeln des Abwassers an die wachsenden, positiv geladenen Flockenkeime angelagert werden. Die biologische Behandlung der Abwasser dient demgegenüber dem biologischen Abbau ihrer organischen Inhaltsstoffe. Hierbei kommt dem Sauerstoffeintrag die entscheidende Bedeutung zu. Durch den durch die Belüftungsaggregate, wie z. B. Oberflächenbelüfter, bewirkten

ίο Sauerstoffeintrag in das Abwasser sind die Bakterien und Kleinlebewesen des Belebtschlammes in der Lage, die Schmutzmengen des Abwassers abzubauen, d. h. seinen biologischen Reinigungsgrad zu erreichen. Der in das Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch eingetragene Sauerstoff dient dabei mehreren Zwecken: Zunächst einmal der Eigenatmung der Mikroorganismen (Grundatmung oder endogene Atmung), ferner der mehr weniger weitgehenden Mineralisation der organischen Abwasserinhaltstoffe (Substratatmung) und schließlich der Aufrechterhaltung eines gewissen Sauerstoffgehaltes im Behandlungsbecken, so daß anaerobe Vorgänge in allen Beckenteilen ausgeschlossen sind. Gleichzeitig ist unter diesen Voraussetzungen durch gute Umwälzleistung der Belüftungsaggregate auch ein Inschwebehalten des Belebtschlammes garantiert, so daß ein Absetzen am Boden des Bekkens und daraus resultierende, für die biologische Abwasserreinigung unerwünschte Faulvorgänge nicht auftreten können.

Für die Reinigung von Raffinerie- und Chemieabwässem ist sowohl die Anwendung der chemischen als auch der biologischen Reinigung angezeigt, da diese Abwässer Verschmutzungsstoffe unterschied-

. lichster Art besitzen können, die sich entweder durch die eine oder durch die andere Reinigungsart entfernen lassen. In derartigen Abwässern häufig vorkommende Verschmutzungsstoffe sind beispielsweise Ölreste, Phenole, Sulfide und andere Metallionen enthaltende Verbindungen. Die Konzentration und Zusammensetzung der Verschmutzungsstoffe können dabei in einem weiten Bereich schwanken und sind deshalb von Anwendungsfäll zu Anwendungsfall verschieden. Aus diesem Grunde wird eine Vorrichtung, bei der lediglich eine gleichzeitige chemische und biologische Reinigung des Abwassers vorgesehen ist, wie dies bei der weiter oben beschriebenen, zum Stande der Technik gehörenden Kläranlage der Fall ist, nicht immer zu befriedigenden Ergebnissen führen. Eine derartige, zur Reinigung von Raffinerie- und Chemieabwässern angewandte Kläranlage sollte vielmehr in bezug auf den technologischen Reinigungsablauf außerordentlich variabel sein.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kläranlage zur biologischen und chemischen Reinigung von Raffinerie- und Chemieabwässern der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, je nach Steuerung des Abwasserzulaufes und -durchlaufes beliebig große Anlageteile chemisch, d. h. als Flockungsanlage, oder biologisch, d. h. als Belebungsanlage, zu betreiben. Ebenso sollen Varianten in der Schlammrücknahme für den Flockungs- und Belebtschlamm möglich sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Belüftungsbecken und Absetzbecken zu einem Kompaktbauwerk zusammengefaßt sind, daß eine Beckengruppe für die chemische Behandlung mit Absetzbecken und Belüftungsbecken, in die die Chemikalienzufuhr mündet, getrennt von einer Becken-

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gruppe mit Belüftungsbecken und Absetzbecken für stattfindet. Der voreingedickte Schlamm gelangt durch die biologische Behandlung vorgesehen ist, welche die Leitungen 16 und 17 zur Pumpe 18, die ihn über der Beckengruppe für die chemische Behandlung Leitung 19 und Sammelleitung 20 zu einem nicht darnachgeschaltet ist, und daß die voneinander getrenn- gestellten Eindicker fördert. Das in den Schlämmten Schlammkreisläufe der Beckengruppe für die ehe- 5 schachten 15 anfallende Trübwasser fließt durch Leimische Behandlung und der Beckengruppe für die tungen 21 dem Sumpf 22 zu und wird von einer biologische Behandlung über ein vor die Pumpen für Schneckenpumpe 23 in die Rinne 24 gepumpt, die zu den Schlammtransport angeordnetes System von Ab- den Belüftungsbecken 9 führt. Damit ist der Belebtsperrorganen derart schaltbar sind, daß Flockungs- schlamm-Kreislauf geschlossen,
schlamm aus der Beckengruppe für die chemische io In ähnlicher Weise wird mit dem Flockungs-Behandlung in die Belüftungsbecken der Becken- schlamm verfahren. Dieser gelangt aus dem Absetzgruppe für die biologische Behandlung und umge- becken 6 in den Sumpf 25, von wo das Trübwasser kehrt belebter Schlamm aus der Beckengruppe für mittels der Schneckenpumpe 26 über die Rinne 27 in die biologische Behandlung in die Belüftungsbecken das Belüftungsbecken 2 zurückgefördert wird, wähder Beckengruppe für die chemische Behandlung 15 rend der Schlamm durch Leitungen 28 und 29, die einbringbar ist. Pumpe 30, Leitung 31 und Sammelleitung 20 eben-

Die Kläranlage gemäß der Erfindung ist dabei in falls zum Eindicker fließt.

der Lage, allen Anforderungen gerecht zu werden, Wie aus der Zeichnung ersichtlich, zweigen hinter die mit Rücksicht auf die Art des zu behandelnden den Pumpen 18 und 30 Rückführungsleitungen 32 Abwassers an eine wirksame Abwasserreinigung ge- 20 und 33 ab, durch die im Bedarfsfall der voreinstellt werden müssen. Sie ermöglicht es ferner, kurz- gedickte Schlamm bzw. eine Teilmenge desselben in fristig die Behandlung veränderten Abwasserzusam- die Schlammkreisläufe zurückgeleitet werden kann, mensetzungen anzupassen. Die Kläranlage ist dabei Durch ein System von Absperrorganen vor den Pumals Kompaktbauwerk ausgeführt, was sich günstig pen 18 und 30 ist es ferner möglich, Flockungsauf die Herstellungskosten und den Platzbedarf der 25 schlamm in die Belüftungsbecken 9 und belebten Anlage auswirkt. Schlamm in das Belüftungsbecken 2 einzubringen.

Eine Ausführungsform der Kläranlage nach der Werden beispielsweise die Absperrorgane 35 und

Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung 36 geöffnet, so gelangt der im biologischen Teil der

erläutert. Anlage anfallende belebte Schlamm aus der Leitung

Das zu reinigende Abwasser, aus dem bereits Öl- 30 16 in die Leitung 29. Wird gleichzeitig die Pumpe reste sowie die absetzbaren Stoffe mittels einer nicht 18 stillgesetzt, so wird dieser belebte Schlamm auseingezeichneten mechanischen Reinigung (Ölabschei- schließlich von der Pumpe 30 über die Leitung 33 in der) entfernt worden sind, fließt durch die Leitung 1 den chemischen Teil der Anlage gefördert. Die in das erste Belüftungsbecken 2, in dem als Ober- Schlammenge, die auf diese Weise in den chemischen flächenbelüfter ein Simplex-Kreisel 3 angeordnet ist. 35 Teil der Anlage gelangt, kann dabei durch die Stel-Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die An- lung der Absperrorgane 38 und 39 sowie die Förderwendung eines Oberflächenbelüfters dieses Typs be- leistung der Pumpe 30 gesteuert werden. Durch die schränkt. Vielmehr können auch alle sonstigen Vor- Stellung des Absperrorgans 37 kann gleichzeitig die richtungen, wie beispielsweise Rotoren oder Walzen Menge des Flockungsschlamms gesteuert werden, die zur Anwendung kommen, sofern sie in der Lage sind, 40 ebenfalls in die Leitung 29 eingespeist und damit in eine ausreichende Umwälzung und Belüftung des den chemischen Teil der Anlage zurückgefördert wird. Abwassers zu bewirken. Im Belüftungsbecken 2, dem Sind umgekehrt die Absperrorgane 36 und 37 gedurch die Leitungen 4 geeignete Chemikalien bzw. öffnet sowie die Pumpe 30 stillgesetzt, so gelangt der Flockungshilfsmittel zugeführt werden, erfolgt die Flockungsschlamm über die Leitungen 17 und 32 verchemische Reinigung des Abwassers. Das Abwasser 45 mittels der Pumpe 18 aus dem chemischen in den gelangt anschließend durch Düker 5 in das Absetz- biologischen Teil der Anlage. Die Schlammenge wird becken 6. Die in vier Dortmundbrunnen aufgelöste diesmal durch die Stellung der Absperrorgane 40 und Beckensohle des Absetzbeckens 6 weist je Trichter- 41 sowie die Förderleistung der Pumpe 18 gesteuert, spitze einen nicht dargestellten Abzug für den hier Durch die Stellung des Absperrorgans 35 kann gleichabgesetzten Flockungsschlamm auf. Im Absetz- 50 zeitig die Belebtschlammenge einreguliert werden, die becken 6 aufsteigend fließt das geklärte Abwasser in zusammen mit dem Flockungsschlamm in die Leitung die Rinne 7 über und wird mittels der Rinne 8 auf 17 eingespeist und damit in den biologischen Teil die Belüftungsbecken 9 verteilt, welche wiederum mit der Anlage zurückgefördert wird.
Simplex-Kreiseln 10 versehen sind. Diese Belüftungs- Sollen dagegen beide Schlammkreisläufe voneinanbecken dienen der biologischen Reinigung des Ab- 55 der getrennt werden, so bleibt das Absperrorgan 36 wassers mittels Belebtschlamm. Ihnen nachgeschaltet geschlossen, während die Absperrorgane 35 und 37 sind die Absetzbecken 11, denen das behandelte Ab- geöffnet sowie die Pumpen 18 und 30 in Betrieb gewässer über Rinne 12 zugeleitet wird und die in glei- setzt werden.

eher Weise ausgebildet sind wie das Absetzbecken 6. Die vorstehenden Ausführungen lassen erkennen, In den Absetzbecken 11 setzt sich der mitgetragene 60 daß mit der erfindungsgemäßen Kläranlage eine belebte Schlamm ab, und das nun chemisch und bio- äußerst flexible Fahrweise möglich ist, wobei bei entlogisch gereinigte Abwasser verläßt die Anlage durch sprechender Schaltung und Regelung die gesamte Rinne 13 und Leitung 14. Anlage sowohl weitgehend chemisch als auch weit-

Den Absetzbecken 11 sind Schlammschächte 15 gehend biologisch betrieben werden kann,

zugeordnet, in die der in den Trichterspitzen der 65 Bei dem Beispiel gemäß der Zeichnung ist nur das

Becken abgesetzte belebte Schlamm geleitet wird. Belüftungsbecken 2 und das Absetzbecken 6 von den

Diese Schlammschächte sind so bemessen, daß hier Belüftungsbecken 9 und den Absetzbecken 11 mittels

bereits eine gewisse Voreindickung des Schlammes einer Zwischenwand 34 getrennt, während die Belüf-

tungsbecken 9 miteinander verbunden sind. Dadurch sind bei einer zweistufigen Betriebsweise der Anlage jeder Stufe eine starre Anzahl von Becken zugeordnet. Es kann nun aber auch wünschenswert sein, die Anzahl der Becken einer jeden Stufe zu variieren.

Dieses läßt sich in einfacher Weise dadurch verwirklichen, daß man sämtliche Belüftungs- und Absetzbecken durch Wände voneinander trennt, in denen jedoch verschließbare Öffnungen, Düker od. dgl. vor-5 gesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kläranlage zur chemischen und biologischen Reinigung von Raffinerie- und Chemieabwässern, die eine Chemikalienzufuhr und mehrere mit Oberflächenbelüftern versehene Belüftungsbecken aufweist, denen jeweils ein Absetzbecken nachgeschaltet ist, das mit einer Einrichtung zur Rückführung des abgesetzten Schlamms in das Belüftungsbecken versehen ist, dadurchgekennzeichne.t, daß ;die Belüftungsbecken (2; 9) und Absetzbecken (6; 11) zu einem Kompaktbauwerk zusammengefaßt sind, daß eine Beckengruppe für die chemische Behandlung mit Absetzbecken (6) und Belüftungsbecken (2), in die die Chemikalienzufuhr mündet, getrennt von einer Beckengruppe mit Belüftungsbecken (9) und Absetzbecken (11) für die biologische Behandlung vorgesehen ist, welche der Beckengruppe für die chemische Behandlung nachgeschaltet ist, und daß die voneinander getrennten Schlammkreisläufe der Beckengruppe für die chemische Behandlung und der Beckengruppe für die biologische Behandlung über ein vor die Pumpen (18; 30) für den Schlammtransport angeordnetes System von Absperrorganen derart schaltbar sind, daß Flockungsschlamm aus der Beckengruppe für die chemische Behandlung in die Belüftungsbecken (9) der Beckengruppe für die biologische Behandlung und umgekehrt belebter Schlamm aus der Beckengruppe für die biologische Behandlung in die Belüftungsbecken (2) der Beckengruppe für die chemische Behandlung einbringbar ist.