DE2101376B2 - Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von Abwasser - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von AbwasserInfo
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Description
sich irgendwelche bei der Neutralisation gebildeten
Feststoffe ab und werden über eine Leitung 6 entfernt. Der klare Absirorn aus dem Kiärbchälier 5 wandert
50 über Leitung 7 zu dem Behandlungsbehälter 10, wo die biologische Oxidation erfolgt. Eine wäßrige Aufschlämmung
von Aktivkohle wird durch eine Leitung 8 zugegeben, und Nährstoffe für die Bakterien
in Form von Phosphat- und/oder Ammoniumsalzen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinu- 55 in wäßriger Lösung werden durch eine Leitung 9,
lerlichen Reinigung von Abwasser, bei dem in einem falls erforderlich, zugegeben. Im Behandlungsbehälter
Behandlungsbehälter Abwasser, belebter Schlamm und 10 erfolgt die bakterielle Oxidation des Abfalls in
♦ine bestimmte Menge eines in Teilchenform vor- Gegenwart von Aktivkohle und Luft, die durch
liegenden Adsorptionsmittels, wie z. B. Aktivkohle, Leitung 11 zugegeben werden. Die Luft wird durch
In Berührung gebracht werden, das Gemisch bewegt 60 einen Zerstäuber oder eine andere Einrichtung zur
wird und ein Sauerstoffmoleküle enthaltendes Gas Unterstützung der Bewegung des Behälterinhalts
durch das Gemisch hindurchgeführt wird, und bei dem sowie zur Versorgung der aeroben Bakterien mit
anschließend das Gemisch aus dem Behandlungs- Sauerstoff zugegeben. (Eine Belüftungszeit von etwa
behälter entfernt wird und Feststoffe von dem über- 2l/2 Stunden erwies sich für die erfolgreiche Oxidation
stehenden Wasser abgetrennt werden. 65 eines Abwassers einer chemischen Anlage als aus-
Ein Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von reichend). Der Behandlungsbehälter 10 muß hinsicht-Abwasser,
bei dem man in einem Behandlungsbehälter lieh seiner Ausmaße so ausgebildet sein, daß das
Abwässer mit Belebtschlamm zusammenbringt und gewünschte Ausmaß an Kontakt von Abwasser,
21 Ol
Bakterien, Sauerstoff und Aktivkohle zur Verfügung ht Auch wird zu dem Gemisch im Behandlungskalter
10 ein Strom aus abgesetztem Schlamm aus • m Klärbehälter 13 durch Leitungen 14 zugeführt.
η s ist der Schlamm, der die zur Oxidation und Ent-ι
' line der Verunreinigungen in d.'m Abwasser
forderliche, bakterielle Wirksamkeit ständig eriert und beibehält. Nach der notwendigen Verweil-1^t
wird das kontinuierlich strömende, behandeln
Ahwasser zu dem Klärbehälter 13 über eine Leitung 12
ι "tet Im Klixibehälter 13 setzt sich der kohlehaltige
Chlam'm ab und das klare, abströmende Wasser κ Rt zum Fluß oder Strom oder zur Wiederverwen-S
ne durch eine Leimung 15 ab. Wie vorstehend behrieben
wird ein Teil des abgesetzten Schlamms durch die Leitung 14 zum Behandlungsbehälter 10
rfickeeführt Der restliche Schlamm wird durch eine
ititmie 16 entfernt, um zur Wiedereewinnung und
nAktivierung der Kohle behandelt zu we.den oder, wlm es wirtschaftlich vorteilhafter ist, verworfen zu
werden Das Verfahren kann in gleicher Weise unter P«atz "der Aktivkohle durch adsorptive Fullererde
Kttführt werden.
Durch die Verwendung der feinzerteilten Aktivkohle oder Fullererde wird das aktivierte Schlammverfahren
zur Behandlung von Abwasser erheblich VP bes!ert Die Gegenwart dieser Zusätze verursacht
*icht allein eine höhere BOD-Beseitigung, sondern Je BOD-Beseitigung erfolgt in einer viel kürzeren
Zeit Beispielsweise zeigte be. identischen Verfah.cn
da aktivierte Schlammverfahren ohne anwesende
Aktivkohle eine prozentuale BOD-Beseitigung von λ« »und eine TOC-Beseitigung von 60"o bei einer
Belüftungszeit von 7,6 Stunden, tährend, wenn Aktivkohle
zugesetzt wurde, die prozentuale BOD-Be-Sung
95°,, und die TOC-Entfernung 85- bei
eir Belüftungszeit von nur 2,5 Stunden betrug (eine
?7« ige Verminderung der Belüftungszeit).
Ein anderer wesentlicher Vorteil der Verwendung von Aktivkohle oder Fullererde besteht in der Schnei-SeVt
und Vollständigkeit, mit der sich der Schlamm nach der Behandlung in dem Behandlungsbehälter
"bsetzt Die Anwesenheit dieser Zusätze induziert
oKchtUch ein rasches Absetzen des Schlamms, das
Art, sind gegenüber einigen Bakterienformen _ des
aktivierten Schlamms giftig und finden sich häufig in Industrie-Abwässern. Überraschenderweise sind
selbst sehr geringe Mengen Adsorptivkohle oder Fullererde hinsichtlich der Absonderung derartiger
giftiger Materialien vom Kontakt mit dem Baktenum wirksam, so daß eine normale bakterielle Wirksamkeit
des aktivierten Schlammprozesses ermöglicht w'ird
Das Verfahren der Erfindung eignet sich insbesondere
zur Verwendung mit Industrie-Abwässern, die Schwermetallverbindungen und insbesondere
Cr-- — oder Co- --Metallionen aufweisen. Fur
diese Maßnahmen wird es bevorzugt, Aktivkohle an Stelle von Fullererde zu verwenden, und es wird
ferner bevorzugt, die Kohle in Mengen im Bereich von etwa 40 bis 1500 Teilen je Million Teile Abwasser
anzuwenden.
Ein anderer Vorteil des erfindungsgemaUen verfahrens
besteht darin, daß es in einem kontinuierliehen
Verfahren eine wirksame Beseitigung vieJer nichtbiologisch abbaufähiger organischer Verunreinigungen,
die häufig ein Teil der Industrie-Abwasserströme darstellen, ermöglicht. Darüber hinaus tragt
die Anwesenheit von Aktivkohle oder Fullererde zur Beseitigung von Färbung und Gerüchen aus dem
Abwasser bei.
Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgernaßen Verfahrens besteht in der verbesserten Umwandlungs-
geschwindigkeit von Stickstoff in Ammoniakfom
zu löslichen Nitraten. Die Anwesenheit von Akt ykohle
in dem aktivierten Schlammverfahren kann leicht die Umwandlung von Stickstoff in der.Form
von Ammoniak oder Ammoniumsalzen zu Stickstoff in Form löslicher Nitrate verdoppeln, verfreifachen
oder vervierfachen.
Zusammenfassend kann das e^rnndungsgemaße^ e-
fahren das Volumen der zur Verarbc.tung erne ge
wählten Abwasser olumens ^ ^r ^
in dem derzeitigen aktlvierten
wendigen herabsetzen, somit f
wendigen herabsetzen, somit f
Verfahrensanlage verringern, und es kann
samkeit der Behandlung über d.ejcnige' £8
aktivierten Schlammverfahrens fur ein Volumen zu behandelndesAbwasser durch Herab
45 SES SÄ»? ΆIJ
mmmm
desorbiert sie, wenn die VcrunreinigungskonzentraUon
abnimmt.
Ein weiterer Vorteil des crfindungsgemaßen Verfahrens
betrifft das Problem, das sich aus der Anwesenheit von giftigen Verunreinigungen in industriallen
Abwässern ergibt, wodurch das aktivierte Schlamm-
ÄÄ Ali6
Em m
21 Ol 376
tung zum Vergleich der Verfahrensvariationen durchgeführt. Bei Beginn der Versuche wurde der Behandlungsbehälter
10 mit einer Schlamm-Menge aus der Sekundär-Behandlung einer städtischen Kläranlage
beschickt, um eine Quelle biologischer Lebensformen für den Behandlungsbehälter zu liefern. Es waren
etwa 1 bis 2 Betriebswochen nötig, um die biologischen Arten an die neue Umgebung zu akklimatisieren, wenn
der Abfluß industrieller Anlagen verarbeitet wurde. Nachdem die biologischen Arten akklimatisiert waren,
wurden Bedingungen eines stationären Zuslandes erreicht.
Bei dem ersten Versuch bestand die verwendete Abwasserbeschickung aus dem Abwasserstrom aus
abgesetztem Abfall einer großen, mehrere Produkte liefernden, chemischen Anlage. Das Abwssser wurde
in die Kolonne 2 durch Leitung 1 in einer Menge von bis 25 ml je Minute eingeführt. Der pH-Wert des
Abwassers am Ausgang der Kolonne 2 betrug etwa 4,3, und das Wasser wurde auf etwa 7,0 durch Zugabe
einer 10%igen Natriumhydroxidlösung durch Leitung 4 neutralisiert. Die neutralisierte Abwasserbeschickung
wurde durch Leitung 3 in den Klärbehälter 5 überführt, wo eine kleine Menge an festem
Material sich abschied und verworfen wurde. Der klare Überlauf aus 5 wurde durch Leitung 7 in den
Behandlungsbehälter 10 überführt. Eine wäßrige Aufschlämmung von Aktivkohle wurde durch Leitung 8
und eine Ammoniumphosphatlösung durch Leitung 9 in einer ausreichenden Menge, um ein Gewichtsverhältnis
von BOD : N : P von etwa 1OP : 5 : 1 aufrechtzuerhalten, zugegeben. Die gesamten, suspendierten
Feststoffe der vermischten Flüssigkeit im Behandlungsbehälter 10 wurden bei etwa 5000 ppm
des Abwassers du.'ch Einstellung der Strömung des rückgeführten Schlamms aus dem Klärbehälter 13
durch Leitung 14 gehalten. Der hier verwendete Ausdruck Feststoffe der vermischten Flüssigkeit bedeutet
sämtliche suspendierten Feststoffe in dem Behandlungsbehälter unabhängig von der Art, d. h. Schlamm,
Abfall, Sand, Aktivkohle oder Fullererde. Luft wurde kräftig in die Masse in dem Behandlungsbehälter 10
durch die Leitung 11 eingeblasen. Die Reaktionszeit in dem Behandlungsbehälter 10 wurde durch Veränderung
der Beschickungsgeschwindigkeiten eingestellt, wobei jedoch die Verhältnisse von Abwasser,
Kohlenstoff und Nährlösung, falls gewünscht, beibehalten wurden. Der überströmende Ausfluß des
Behandlungsbehälters 10 wurde über Leitung 12 in den Klärbehälter 13 überführt, wo der Schlamm sich am
Boden absetzte und für die Rückführung durch Leitungen 14 und 7 zum Behandlungsbehälter 10 oder
durch Leitung 16 abgezogen wurde. Der überströmende Abfluß vom Klärbehälter 13 wurde aus dem
System über Leitung 15 abgeführt. Dieser Abstrom umfaßte das gereinigte Wasser des Verfahrens.
Die Ergebnisse der Versuche, in denen die Maßnahmen des Verfahrens mit und ohne Aktivkohle verglichen
werden, sind in der folgenden Tabelle 1 wiedergegeben. Die verwendete Aktivkohle besaß
eine verfügbare Oberfläche von 900 bis 1000 m2, g
(Darco KB, erhalten von der Atlas Chemical Co.).
In diesen Versuchen betrug die Aktivkohle-Beschickungsgeschwindigkeit
400 Teile je Million Teile Abwasser, und die Teilchengröße der Aktivkohle wai weniger als 200 Maschen je 2,5 cm (200 mesh per
inch). Das Verhältnis von ppm Kohle zu ppm BOD betrug 2,38. Die Reaktionszeit ist definiert als Belüftervolumen
dividiert durch die Abwasser-Beschickungsgeschwindigkeit.
Mit
Aktivkohle
Aktivkohle
Ohne
Aktivkohle
Aktivkohle
Betriebszeit, Tage 6 6
Reaktionszeit, Stunden ... 7,3 7,3
Einströmender BOD
(unfiltriert), ppm 168 168
Ausströmender BOD
(unfiltriert), ppm 5,4 73
Einströmender COD
(unfiltriert), ppm 381 381
Ausströmender COD
(unfiltriert), ppm 63 182
Einströmende Farbe,
A.P.H.A.-Einheiten ... 800 800
A.P.H.A.-Einheiten ... 800 800
Abströmende Farbe 40 j 800
% BOD-Beseitigung 96,3 j 78,6
% COD-Beseitigung .... 85,8 I 55,9
Aktivkohlebeschickung je
ppm der Abwasserbeschickung 400
Der kombinierte kohleaktivierte Schlamm setzte sich in dem Klärbehälter 13 viel rascher und vollständiger
ab als der entsprechende Schlamm in den
Vergleichsversuch ohne Kohle.
Die Farbe wurde nach der in »Standard Methods for Examination of Water and Waste Water«. 12. Ausgabe,
S. 127, veröffentlicht 1965 durch The Amer. Publ. Health Association, Amer. Water Works Association
and The Water Pollution Control Federation beschriebenen Methode bestimmt. Der Farb-Standard
und die Einheiten werden allgemein mit »A.P.H.A.«- Standard und Einheiten bezeichnet.
°" Beispiel 2
In diesem Beispiel wurde eine Reihe von Vergleichsversuchen unter Verwendung von zwei verschiedenen
Aktivkohlen und verschiedenen Mengen davon durchgeführt. Die Veriahrensmaßnahmen und Konzentrationen
entsprachen den im Beispiel 1 beschriebenen (falls nicht anders unten vermerkt), wobei ein Industrie-Abwasser
aus der großen chemischen Mehrfach-
fio Produktanlage gemäß Beispiel 1 verwendet wurde. Die
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II wiedergegeben.
Nach Prüfung der Daten in Tabelle II ergibt sich, daß eine sehr zufriedenstellende (95%) Beseitigung des
BOD erreicht wird, selbst bei einem Kohlenstoffwert von 100 ppm. daß jedoch die TOC-Beseitigung mehr
vom Ausmaß der zugeführten Kohlenstoffoberfläche abhängt.
21 Ol 376
Behandlungsausmuß, Kohle ppm des Abwassers ....
Oberflächenbereich, ni2/g
Abwasserbeschickungsgeschwindigkeit, ml/min
Temperatur, c C
Volumen des abgesetzten Schlamms, ''„ des Lösungsvolumens
BOD der Beschickung, ppm
BOD des abströmenden Produktes, ppm
Organische Kohlensloffbeschickung, ppm
Organischer Kohlenstoff im abströmenden Produkt, Ppm
% Beseitigung des BOD
% Beseitigung des TOC
Abströmende Farbe
Belüftungszeit (min)
Kohleteilchengröße weniger als 200 Maschen je 2,5 cm
Nuchar C 115
300 846
32
10,3 101
3,1 95
10,3
97
89
farblos 159
Kühletyp
Aqua Nuchar A
24
10,9 86 3,8
13,2 96 82
farblos 159
200 | 100 |
675 | 675 |
30,5 | 31,3 |
24 | 24 |
8,9 | 8,4 |
61 | 65 |
2,8 | 2,4 |
65 | 68 |
13,4 | 18,3 |
95 | 96 |
79 | 73 |
sehr blaßgelb | blaßgc |
165 | 162 |
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
$09
Claims (3)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung Zur Erhöhung der Reinigungsleistung und zur
von Abwasser, bei dem in einem Behandlungs- Beschleunigung der Reinigung wird nach einem
behälter Abwasser, belebter Schlamm und eine älteren Vorschlag (DT-OS 1 958 113) dem Behandbestimmte
Menge eines in Teilchenform vorliegen- lungsbehälter eine bestimmte Menge eines in Teilden
Adsorptionsmittels, wie z. B. Aktivkohle, in io chenfcrm vorliegenden Adsorptionsmittel, wie z. B.
Berührung gebracht werden, das Gemisch bewegt Aktivkohle zugeführt.
wird und ein Sauerstoffmoleküle enthaltendes Gas Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
durch das Gemisch hindurchgeführt wird, und bei Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben,
dem anschließend das Gemisch aus dem Behänd- bei welchem durch Zugabe eines Adsorptionsmittel
lungsbehälter entfernt wird und Feststoffe von dem 15 eine Erhöhung der Reinigungsleistung und eine Beüberstehenden
Wasser abgetrennt werden, d a- schleunigung der Reinigung erzielt wird,
durch gekennzeichnet, daß das dem Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
durch gekennzeichnet, daß das dem Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
Behandlungsbehälter zugeführte Abwasser auf gelöst, daß das dem Behandlungsbehälter zugeführte
einen pH-Wert zwischen 4 und 11 gebracht wird, Abwasser auf einen pH-Wert zwischen 4 und U gedie
Mischung in dem Behandlungsbehälter auf 20 bracht wird, die Mischung in dem Behänd lungseinen
gesamten Feststoffgehalt zwischen 300 und behälter auf einen gesamten Feststoffgehait zwischen
15 000 mg/1 gehalten wird und dem Behandlunes- 300 und 1500 mg/1 gehalten wird und dem Behandbehälter
5 bis 1500 Teile Aktivkohle oder 25 bis lungshehälter 5 bis 1500 Teile Aktivkohle oder 25 bis
2500 Teile adsorbierende Fullererde, die eine 2500 Teile adsorbierende Fullererde, die eine Obcr-Oberfiäche
von wenigstens 100 m2/g und eine 25 fläche von wenigstens 100 m2/g und eine Teilchen-Teilchengröße
von kleiner als 74 μ haben, je größe von kleiner als 74 μ haben, je Million Teile des
Million Teile des dem Behandlungsbehälter züge- dem Behandlungsbehälter zugeführten Abwassers zuführten
Abwassers zugegeben werden. gegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird
zeichnet, daß die zugegebene Aktivkohle eine 30 nicht nur eine verbesserte Reinigung von Abwasser
Oberfläche von 4 bis 100Om2Je Liter des dem erzielt, sondern die Reinigung erfolgt auch in kürzerer
Behandlungsbehälter zugeführten Abwassers hat. Zeit.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
zeichnet, daß das dem Behandlungsbehälter züge- Gegenstand der Unteransprüche.
führte Abwasser auf einen pH-Wert zwischen etwa 35 Die Zeichnung stellt beispielsweise eine Aus-6,5
und 7,5 gebracht wird und dem Behandlungs- führungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung
behälter 50 bis 500 Teile Aktivkohle, die eine dar, die nachstehend näher erläutert wird.
Oberfläche von wenigstens 600 bis 1000 m2/g Der Strom 1 stellt abgesetztes Abwasser dar, das
Oberfläche von wenigstens 600 bis 1000 m2/g Der Strom 1 stellt abgesetztes Abwasser dar, das
haben, je Million Teile des dem Behandlungs^ in das Behandlungssystem eintritt. Kolonne 2 stellt
behälter zugeführten Abwassers zugegeben werden. 40 eine gepackte Kolonne dar, wo irgendwelche erhebliche
Azidität neutralisiert werden kann. Das aus der Kolonne 2 abströmende Gut wandert durch Leitung 3
zum Klärbehälter 5, wobei der pH-Wert des Wassers
unterwegs auf etwa 6,5 bis 7,5 durch Zugabe von 45 basischer Lösung, z. B. Natriumhydroxid, durch
Leitung 4 eingestellt wird. Im Klärbehältcr 5 setzen
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US9867770A | 1970-12-16 | 1970-12-16 | |
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Publications (2)
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DE2101376A1 DE2101376A1 (de) | 1971-09-09 |
DE2101376B2 true DE2101376B2 (de) | 1975-02-13 |
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- 1971-01-11 CA CA102,422A patent/CA954642A/en not_active Expired
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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BHV | Refusal |