DE3828579C2 - Verfahren zur Filtration von in Kläranlagen aufbereitetem Abwasser und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filtration von in Kläranlagen aufbereitetem Abwasser und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, das in Kläranlagen aufbereitete Abwasser vor dessen Ableitung einem nachgeschalteten Filter zuzu­ führen, in dem der Suspensa- und/oder Restphosphorgehalt des Abwassers reduziert wird. Hierzu sind seit langem von oben beaufschlagte Filter bekannt, bei denen das Abwasser von oben nach unten durch ein Filterbett aus einer körni­ gen Filtermasse strömt. Bei diesen Filtern hat es sich als nachteilig herausgestellt, daß die suspendierten Abläufe zwar zurückgehalten werden, die Filter selbst sich aber nur schwer zurückspülen lassen. Nach drei bis vierjährigem Einsatz eines derartigen Filters ist das Filterbett regel­ mäßig verschleimt mit der Folge, daß es ausgetauscht wer­ den muß. Bei Verwendung von Sand als Filterbett bildet sich bei diesen Filtern häufig ein Biofilm auf den Sand­ körnern, der nur mit chemischen Mitteln wie z. B. Chlor oder H₂O₂ zerstört werden kann. Die Nachfällung von Phos­ phaten hat weitere Probleme gezeigt, da die Belastung mit Suspensa eine Störgröße ist und die Verstopfungsgefahr bzw. die sich hieraus ergebenden kurzen Rückspülintervalle zu einem unwirtschaftlichen Betrieb des Filters führen. Darüberhinaus hatte sich herausgestellt, daß diese Filter häufig konstruktive oder apparative Ergänzungen erfordern, um zumindest eine zeitlich begrenzte Funktionsfähigkeit zu erzielen. Um die Probleme bei abwärts durchströmten Fil­ tern zu umgehen, ist bereits die Verwendung aufwärtsdurch­ strömter Filter vorgeschlagen worden. Bei diesen bekannten aufwärtsdurchströmten Filtern besteht zwar nicht das Pro­ blem der Verstopfung, dafür aber die Gefahr einer Rück­ spülung, wenn eine bestimmte Menge an Suspensa zurückge­ halten wird. Aus diesem Grund ist trotz der vorhandenen Nachteile der abwärtsdurchströmte Filter weiterhin zur Filtration von in Klärwerken aufbereitetem Abwasser ver­ wendet worden.

Aus der FR 2 235 089 ist ein Verfahren zum Entfernen von Stick­ stoffverbindungen aus Abwasser bekannt, bei dem eine Schicht aerober Bakterien für eine Oxidation der Stickstoffverbindungen und anschließend eine Schicht anaerober Bakterien für eine Re­ duktion sorgt.

Die DE 33 24 073 A1 zeigt eine Kläranlage zur biologischen Rei­ nigung organisch verunreinigter Abwässer, die ein Vorklärbecken und ein mit einem schwimmfähigen Festbettreaktor versehenes Becken besitzt, in dem eine anaerobe Reinigung erfolgt. Dem Becken ist ein weiteres Becken nachgeschaltet, das von oben nach unten durchflossen wird und in dem eine aerobe Reinigung des Abwassers erfolgt. Der in diesem Becken angeordnete Festbettre­ aktor besteht aus einem Material, das leichter als Wasser ist.

Aus der DE 28 01 030 A1 ist ein Verfahren zur biologischen Was­ serreinigung durch Filterung in einem eingetauchten, festen Ak­ tivkohlebett unter aeroben Bedingungen bekannt. Dabei wird mit Sauerstoff angereicherte Luft in eine Zwischenschicht des Kohle­ betts eingeführt, so daß die oberhalb dieser Zwischenschicht angeordnete Kohlemenge mit Sauerstoff angereichert wird. Die aktiven Bakterienkolonien befinden sich in einer Kohleschicht unterhalb der Zwischenschicht.

In der AT 305 159 ist ein Verfahren zum Reinigen von durch orga­ nische Stoffe verunreinigtem Wässer beschrieben, bei dem das zu reinigende Wasser durch ein Filterbett mit einer porösen Materi­ alfüllung und mit aeroben Bakterien geleitet wird, so daß die Verunreinigungen in dem Filterbett degradieren. Dem Wasser wird während der Reinigung eine ausreichende Sauerstoffmenge zuge­ führt, um aerobe Bedingungen aufrechtzuerhalten.

Die DE 34 34 678 A1 offenbart ein Verfahren zum Entfernen von Eiweißprodukten aus Wasser, bei dem das zu reinigende Wasser in Gegenwart bakteriophiler Nährstoffe ein inertes Filtermaterial mit einem aeroben und einem anaeroben Reaktionsbereich umspült.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und Vorrichtung zu dessen Durchführung aufzuzeigen, mit dem das in Kläranlagen aufbereitete Abwasser nachgefiltert werden kann, ohne daß die bei bekannten Filtern vorhanden­ en Nachteile auftreten.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale das Anspruchs 1 und bezüglich der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 5. Durch die Kombination der Vorteile der aufwärtsdurchströmten Filter als Nitrifikationseinheit bei gleichzeitigem Suspensarückhalt mit dem guten Suspensa­ rückhaltevermögen der abwärtsdurchströmten Filter werden die Nachteile bekannter Vorrichtungen zur Filtration von Abwasser auf eine ideale Weise beseitigt.

Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs­ formen der Vorrichtungen sowie den Diagrammen näher erläu­ tert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Fließschema einer zweistufigen Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 und 3 weitere Fließschemen ausgeführter Vorrichtungen zur Filtration von Abwasser,

Fig. 4 den unteren Abschnitt des Festbettreaktors und Filters der Vorrichtungen nach Fig. 1 bis 3 in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 5 bis 6b verschiedene Diagramme bezüglich der Betriebscha­ rakteristika der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Filtration von Abwasser,

Fig. 7 ein Beispiel für eine Ganglinie der N-NH₄ ⁺ Zu- und Ablaufkonzentration.

Fig. 1 zeigt schematisch das Fließschema einer Vorrichtung 1 für eine zweistufige Filtration von in Kläranlagen auf­ bereitetem Abwasser, die aus einem überstauten Festbett­ reaktor 2 und einem für die Abwärtsfiltration bestimmten Filter 3 besteht. Das Abwasser wird über eine Leitung 6 von z. B. einem Nachklärbecken in ein Abwasser-Sammelbecken 4 geführt, das einen Überlauf 5 aufweist. An das Abwasser- Sammelbecken 4 ist eine Abwasserzulaufleitung 7 ange­ schlossen in der eine Pumpe 8 und ein Ventil 9 vorgesehen ist. Die Abwasserzulaufleitung 7 ist mit der Vorlaufkammer 18 des Festbettreaktors 2 der Vorrichtung 1 verbunden. Ferner ist eine Spülwasserleitung 11 vorgesehen, die eine Pumpe 12 und ein Ventil 10 aufweist und ebenfalls an die Vorlaufkammer 18 angeschlossen ist. Im Bereich der Boden­ platte 20 ist der Bodenabschnitt 67 des Festbettreaktors 2 mit einer Druckluftanschlußleitung 16 mit Ventil 14 ver­ bunden. Oberhalb der Bodenplatte 20 befindet sich in dem Behälter 25 des Festbettreaktors 2 das Festbett 34, auf dem ein Abwassersammelraum 35 ausgebildet ist. Dieser weist einen Überlauf auf, der mittels einer Überlauflei­ tung 21 mit Ventil 22 mit dem Abwassersammelraum 36 in dem Behälter 26 des Filters 3 verbunden ist. An die Überlauf­ leitung 21 ist eine Spülwasserablaufleitung 23 mit Ventil 24 angeschlossen. Oberhalb des Abwassersammelraums 36 des Filters 3 ist in dem Behälter 26 ein Spülwasserüberlauf 27 ausgebildet. Auf der Bodenplatte 20 des Filters 3 ist das Filterbett 40 gelagert. Im Bereich der Bodenplatte 20 ist der Behälter 26 mit einer Druckluftanschlußleitung 17 mit Ventil 15 verbunden. Die Druckluftanschlußleitungen 15, 16 stehen über eine Druckluftleitung 13 mit einem Kompressor 33 in Verbindung. An die Ablaufkammer 19 ist eine Ablauf­ leitung 28 mit Ventil 29 angeschlossen. Die Ablaufleitung 28 ist mit einer Spülwasserleitung 30 verbunden, in der ein Ventil 31 und eine Pumpe 32 angeordnet sind. Durch entsprechende Ventil- und Pumpeneinstellung kann entweder die zweistufige Filtration oder aber eine Rückspülung durchgeführt werden.

Fig. 2 zeigt in einem schematichen und vereinfachten Fließschema eine Vorrichtung 1 für eine zweistufige Fil­ tration von Abwasser, bei der beide Stufen in einem Behäl­ ter 44 ausgebildet sind. Mittels einer Trennwand 43 sind zwei Kammern 45, 46 ausgebildet, wobei die Kammer 45 zur Aufnahme des Festbettreaktors 2 und die Kammer 46 zur Aufnahme des Filters 3 dient. Zwischen dem oberen Endab­ schnitt der Trennwand 43 und dem Dach 66 des Behälters 44 ist eine Durchbrechung 47 ausgebildet, die zur Verbindung der Kammern 45, 46 dient. Der obere Endabschnitt der Trennwand 43 bildet hierbei den Überlauf 39 vom Festbett­ reaktor 2 zum Filter 3. Es ist aber auch möglich, daß sich die Trennwand 43 bis zum Dach 66 erstreckt. In diesem Fall wird als Überlauf 39 in der Trennwand 43 mindestens eine Durchbrechung 47 ausgebildet, an die eine Überlaufleitung 21 zur Kammer 46 angeschlossen ist (Fig. 3). Diese Aus­ führung ermöglicht in Verbindung mit einer geeigneten Prallplatte oder dergleichen eine gleichmäßigere Vertei­ lung des dem Filterbett 40 zugeführten Abwassers.

Der die erste Stufe der Vorrichtung 1 bildende Festbett­ reaktor 2 ist ein biologisch aktiver aufwärtsdurchströmter Filter und weist als Filterbett ein Festbett 34 auf. Die Festbetthöhe 57 kann z. B. 3-5 m betragen. Das Festbett 34 besteht aus einem Kornmaterial, dessen Durchmesser in Abhängigkeit von den suspendierten Stoffen in den Berei­ chen 2-4 mm, 4-6 mm, 6-8 mm liegen kann, wobei das spezi­ fische Gewicht des Kornmaterials 1,1-1,3 g/cm³ betragen kann. Bei einem ausgeführten Festbettreaktor 2 wurde ein Festbett 34 mit einer Festbetthöhe 57 von 4 m und einem Kornmaterial aus Blähtonkugeln bzw. gebrannten Tonkugeln gewählt, die einen Durchmesser von 4-6 mm hatten und deren spezifisches Gewicht trocken 1,1 g/cm³ und im Betrieb 1,3 g/cm³ betrug.

Beim Filterbetrieb der ersten Stufe durch Aufwärtsdurch­ strömung des Festbettes 34 mit zu reinigendem Abwasser wird dem Festbett 34 gleichzeitig Abwasser und Luft zuge­ führt. Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, den Festbett­ reaktor 2 mit einer Wassergeschwindigkeit von 5-7 m/h und einer ständigen Luftgeschwindigkeit von 10-14 m/h zu be­ treiben. Hierbei werden dem Festbettreaktor 2 somit 5-7 m³/(m² . h) zugeführt.

Zur Rückspülung des Festbettreaktors 2 wird das Festbett 34 gleichzeitig mit Reinwasser und Luft beaufschlagt, wobei die Rückspülzeiten und die Spülintervalle vom Be­ trieb der Vorrichtung 1 bzw. dem der vorgeschalteten Klär­ anlage bestimmt werden. Für die Rückspülung ist eine Was­ sergeschwindigkeit von v_R = 40-90 m³/(m² . h) und eine Luft­ geschwindigkeit von v_L = 100-200 m³/(m² . h) vorteilhaft.

Die zweite Stufe ist im Prinzip ein konventionell abwärts­ durchströmter Filter 3, bei dem das Filterbett 40 als Zweischichtfilter ausgebildet ist. Auf einer Bodenplatte 20 ist als Feinfilter 42 z. B. ein Sandbett angeordnet, wobei der Durchmesser der Sandkörner vorzugsweise 0,9-1,2 mm bzw. 1,5-2,2 mm beträgt. Oberhalb des Feinfilters 42 ist ein Grobfilter 41 angeordnet, das aus einem Granulat mit einem Korndurchmesser von 2-5 mm, vorzugsweise 2-3 mm besteht. Als Kornmaterial ist z. B. Bims, Hydroanthrazit, Schiefer und dergleichen geeignet. Die Filterbetthöhe 64 kann 1,2-1,8 m betragen. Die Wassergeschwindigkeit v_W beträgt für einen optimalen Betrieb 7-10 m³/(m² . h). Zur besseren Verteilung des zufließenden Wassers kann vor dem Grobfilter 41 außer den bereits genannten Prallblechen auch eine Prallwanne 51 angeordnet werden, wie es in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Die Rückspülung erfolgt ebenfalls gleichzeitig mit Reinwasser und Luft, wobei die Rückspülzeiten und -intervalle betriebsabhängig sind. Für die Rückspülung ist hier eine Wassergeschwindigkeit von v_R = 60-120 m³/(m² . h) und eine Luftgeschwindigkeit von v_L = 120-200 m³/(m² . h) vorteilhaft und zweckmäßig.

Der abwärtsdurchströmte Filter 3 kann auch als Flockungs­ filter betrieben, werden. Damit wird gleichzeitig eine Suspensor- und Phosphorelimination ermöglicht. Hierzu ist es lediglich erforderlich, bei Bedarf geeignete Fällungs- und/oder Flockungsmittel zuzugeben.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Fließschema einer Vorrich­ tung 1, die im Festbettreaktor 2 bei aufwärtsgerichteter Durchströmung eine Suspensa- und CSB-Elimination sowie eine Restnitrifikation ermöglicht. Hierzu ist an den Ab­ wasser-Sammelraum 35 oberhalb des Festbettes 34 eine Re­ zirkulationsleitung 48 mit einem Ventil 49 angeschlossen. Die Rezirkulationsleitung 48 mündet in einen Pumpensumpf 50, der in dem Strang der Abwasserzulaufleitung 7 saugsei­ tig vor der Pumpe 8 angeordnet ist. Zur Rezirkulation wird etwa ein Drittel des das Festbett 34 durchströmenden Ab­ wassers über die Rezirkulationsleitung 48 zurückgeführt. Luft wird bei aufwärtsgerichteter Strömung ständig während der Filtration eingebracht. Damit wird eine Sauerstoffver­ sorgung für den ablaufenden biologischen Prozess wie z. B. Nitrifikation gewährleistet und die Verstopfung des Fest­ bettes 34 verhindert. Bei Bedarf können Fällungs- und/oder Flockungsmittel zur Phosphorfällung zudosiert werden.

Fig. 4 zeigt schematisch eine vorteilhafte Ausgestaltung der Bodenabschnitte 67, 68 der Behälter 25, 26 bzw. Kam­ mern 45, 46. Die Verteilung des Wassers und der Luft für Filtration und Rückspülung erfolgt mittels perforierter Rohre 52, 53, die in einem Kiesbett 69 gelagert sind, das zwischen Bodenplatte 20 und Festbett 34 bzw. Filterbett 40 angeordnet ist. Als Rohre 52, 53 können Drainagerohre verwendet werden. Vorteilhaft ist es, solche Rohre 52, 53 zu verwenden, bei denen die Durchbrechungen 70 einen Durchmesser von etwa 2 mm aufweisen und im Abstand von etwa 10 cm zueinander ausgebildet sind. Die Rohre 52, 53 werden so in das Kiesbett 69 eingebracht, daß die Durch­ brechungen 70 nach unten gerichtet sind. Die Rohre 52, 53 sind jeweils paarweise übereinander angeordnet, wobei das wasserführende Rohr 53 oberhalb des luftführenden Rohrs 52 ist. Die Paare von Rohren 52, 53 können im Abstand von ca. 25 cm zueinander angeordnet werden. Oberhalb eines jeden Paares von Rohren 52, 53 ist im Kiesbett 69 ein Prallblech 54 vorgesehen, um über den Querschnitt des Filterbetts 40 eine vergleichmäßigte Beaufschlagung mit Wasser und Luft zu erzielen. Das Kiesbett 69 besteht vorzugsweise aus einem Kies mit einem Korndurchmesser von 0,5-3 cm. Die Bodenabschnitte 67, 68 des Festbettreaktors 2 und Filters 3 können hinsichtlich der Wasser- und Luftführung für Fil­ tration und Rückspülung identisch ausgebildet sein.

Fig. 5 zeigt beispielsweise Sauerstoffprofile, die bei einem Festbettreaktor 2 bei verschiedenen Luftraten ermit­ telt wurden. Das Festbett 34 wies eine Festbetthöhe 57 von 2,4 m auf. Die Wassergeschwindigkeit v_W betrug 7,5 m/h. Eine minimale Luftrate v_L = 7,5 m/h erwies sich als not­ wendig, damit ein starkes Absinken des Sauerstoffgehaltes im mittleren Bereich des Festbettes 34 verhindert wird. Bei geringen Anfangskonzentrationen des O₂-Wertes könnte dieser somit im Festbettreaktor zu stark absinken und dadurch die Nitrifikation behindern.

Im Festbettreaktor 2 sollen neben der Nitrifikation gleichzeitig Schwebstoffe zurückgehalten und der CSB noch weiter verringert werden. Die Diagramme nach Fig. 6a und 6b lassen bei einer Filtergeschwindigkeit von v_W = 7,5 m/h und verschiedenen Luftraten erkennen, daß der Suspensa­ rückhalt für Luftraten im Bereich von v_L = 5-10 m/h sein Maximum hat und bei höheren Luftraten abnimmt. Die CSB- Abnahme verschlechtert sich bei Luftraten v_L ≧ 5 m/h. Der Festbettreaktor 2 wurde bei diesen Untersuchungen mit einer Wassergeschwindigkeit v_W = 7,5 m³/(m² . h) und einer Luftgeschwindigkeit v_L = 5,0 m³/(m² . h) betrieben.

Mit einer Flockungsfiltration durch Zugabe von AVR gemäß folgender Tabelle konnte bei einer Wassergeschwindigkeit v_W= 7,5 m/h der Phosphorgehalt am Ablauf des Festbettre­ aktors 2 auf Werte um 0,3 mg/l P_g gesenkt werden. Der CSB wurde auf 22 mg/l und der Schwebstoffgehalt auf 9 mg/l SS verringert.

η: Wirkungsgrad
η_G: Gesamt-Wirkungsgrad

In Fig. 7 sind Zu- und Ablaufwerte für den Ammoniumstick­ stoff eingezeichnet. Die für Festbettreaktoren 2 typische konstante Entnahme des NH₄-N wird deutlich.

Die beschriebene Vorrichtung 1 eignet sich besonders gut zur Endreinigung von Abwasser von Kläranlagen, bei denen kein vollwertiger biologischer Anlagenteil vorhanden ist und eine Ergänzung oder ein Umbau des biologischen Teil der Kläranlage nicht vorgesehen ist.

Versuche mit dem Abwasser einer Kaskadenanlage mit voller Nitrifikation und Denitrifikation sowie Phosphor-Elimina­ tion und einer Kläranlage mit nur Teilnitrifikation sowie keiner biologischen Phosphorelimination und Denitrifika­ tion ergaben bei konstanten Durchsatzraten von Wasser (5 m/h) und Luft (10 m/h) folgendes Ergebnis.

Bei Betrieb der Vorrichtung mit der Kaskadenanlage, deren Ablaufwerte annähernd konstant waren, waren die Zu- und Ablaufwerte der Vorrichtung 1 ohne Fällmittelzugabe wie folgt.

Die Zugabe von Fällmitteln bei einem angenommenen Verhält­ nis von β = Me/P_g = 2 erbrachte hinsichtlich des Phosphors beim Festbettreaktor 2
Zulauf Festbett 34: P_g = 2,1 mg/l (original u. membran­ filtriert)
Ablauf Festbett 34: P_g = 1,0 mg/l (original)
(0,8 mg/l membranfiltriert)

Ein nennenswerter Druckanstieg im Festbettreaktor 2 wurde während des Versuchszeitraums nicht beobachtet. Der Fest­ bettreaktor 2 wurde einmal wöchentlich, der Filter 3 ein­ mal täglich gespült.

Bei Betrieb der Vorrichtung 1 mit der nur teilweise nitri­ fizierenden Kläranlage ohne Denitrifikation und Phosphor- Elimination waren die Zu- und Ablaufwerte der Vorrichtung 1 ohne Fällmittelzugabe wie folgt:

Die Zugabe von Fällmitteln erbrachte hinsichtlich des Phosphors folgendes Ergebnis:
Zulauf Festbett 34: P_g = 2,7-3,2 mg/l
Ablauf Festbett 34: P_g = 0,8-1,2 mg/l Originalprobe
(0,5 in der membranfiltrierten Probe)

Auch hier wurde kein Druckanstieg beobachtet. Die Spülung erfolgte wie bei der Kaskadenanlage.

Die Kombination des aufwärtsdurchströmten Festbettreaktors 2 mit dem abwärtsdurchströmten Filter 3 ermöglicht somit erhebliche Vorteile gegenüber bekannten Filteranordnungen. Eine Verstopfungsgefahr bei Nachfällung ist nicht gegeben. Der Festbettreaktor 2 kann Spitzenbelastungen von Suspen­ sa auffangen. Die Nitrifikation verläuft wie in einem überstauten Festbettreaktor. Die Rückspülung ist wirt­ schaftlich zu gestalten. Die erforderlichen Filterflächen werden verringert. Die Bauweise beider Filterstufen kann identisch ausgeführt werden, wobei lediglich die Filter­ betten unterschiedlich ausgebildet sind. Bei einer Nach­ rüstung von Kläranlagen können mit der Vorrichtung 1 sehr niedrige Ablaufwerte an z. B. (N-NH₄ ⁺) ≦ 3 mg/l und Phos­ phorwerten P_ges ≦ 0,3 mg/l am Kläranlagenablauf sicherge­ stellt werden. Der Festbettfilter 2 mit dem grobkörnigen Festbett 34 nitrifiziert den restlichen Ammoniumstickstoff und verringert den CSB-Anteil. Bei gleichzeitiger Belüf­ tung im Gleichstrom hält das Festbett 34 Schwebstoffe zu­ rück, ohne daß ein starker Druckanstieg im System erfolgt. Der nachfolgende abwärtsdurchströmte Filter 3 verringert den Schwebstoffgehalt erneut, läßt sich mit gutem Effekt als Flockungsfilter einsetzen und vor allem getrennt vom Festbettreaktor 2 rückspülen. Bei Einsatz in einer voll­ biologischen Kläranlage übt der Festbettreaktor 2 hin­ sichtlich der Nitrifikation für den Fall einer Störung in der vorgeschalteten Kaskade eine Schutzfunktion aus. Wegen der günstigen Phosphorwerte im Zulauf kann bei höheren Anforderungen problemlos im Filter 3 als zweiter Stufe eine Flockungsfiltration durch Zugabe von Fällungsmitteln durchgeführt werden. Dieses ist auch im vorgeschalteten Festbettreaktor 2 möglich. Bedingt durch die Höhe des Festbettes 34 (bei einer Festbetthöhe 57 ≧ 3 m) werden in Kläranlagen übliche große Stöße an Suspensionen abgefan­ gen, so daß der Filter 3 geschont wird. Ferner ist es möglich, bei Ablaufwerten (N-NH₄ ⁺) ≦ 5 mg/l Nitrifika­ tionsgeschwindigkeiten von v = 40 mg N-NH₄ ⁺/m² . h zu er­ reichen. Die Höhenabmessungen bei einer erfolgreich ge­ testeten Vorrichtung 1 waren wie folgt. Behälterhöhe 55 = 5,50 m, Vorlaufkammerhöhe 56 = 0,5 m, Festbetthöhe 57 = 3 m, Überlaufhöhe 58 = 1,10 m, Luftraumhöhe 59 des Festbett­ reaktors 2 = 0,90 m, Luftraumhöhe 60 des Filters 3 = 1 m, Abwasserstandshöhe 61 auf dem Filterbett 40 = 2,50 m, Grobfilterhöhe 62 = 0,70 m, Feinfilterhöhe 63 = 0,80 m, Ablaufkammerhöhe = 0,50 m (Fig. 2).

Claims (11)

1. Verfahren zur Filtration von in Kläranlagen aufbereitetem Abwasser,

• 1. wobei das Abwasser unter ständiger Zuführung von Luft erst einen biologisch aktiven aufwärtsdurchströmten Filter durch­ strömt, in dem durch Belüftung gleichzeitig eine volle Ni­ trifikation und eine Suspensaelimination durchgeführt wird, und
• 2. wobei das Abwasser dann einen konventionell abwärts­ durchströmten Filter durchströmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem aufwärtsdurchströmten Filter und/oder dem abwärtsdurch­ strömten Filter durch Einbringung von Fällmitteln eine Phos­ phat-Fällung durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steigerung der biologischen Aktivität des ersten Filters aus dem aufwärtsdurchströmten Filter Abwasser zum Zulauf des Filters rezirkuliert.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der aufwärtsdurchströmte Filter und der ab­ wärtsdurchströmte Filter unabhängig voneinander aufwärts mit einem Gemisch von Reinwasser und Luft rückgespült werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Kombination eines aufwärtsdurchströmten Filters mit einem abwärtsdurch­ strömten Filter (3), wobei an die Vorlaufkammer (18) des aufwärtsdurchströmten Filters die Abwasserzulaufleitung (7) anschließbar ist, der aufwärtsdurchströmte Filter mittels eines Überlaufs mit dem abwärtsdurchströmten Filter (3) verbunden ist und an der Ablaufkammer (19) des abwärtsdurch­ strömten Filters (3) eine Ablaufleitung (28) angeschlossen ist und im Bereich der Bodenabschnitte (67, 68) beider Fil­ ter Anschlußglieder für Spülwasserleitungen (11, 13) und Druckluftanschlußleitungen (16, 17) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aufwärtsdurchströmte Filter als überstauter Festbettreaktor (2) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abwassersammelraum (35) des Festbettreaktors (2) mittels einer Rezirkulationsleitung (48) mit der Abwasserzulauflei­ tung (7) in Wirkverbindung steht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Festbett (34) des Festbettreaktors (2) und das Filterbett (40) des Filters (3) in einem Behälter (25, 26) bzw. einer Kammer (45, 46) auf einer Durchbrechun­ gen (71) aufweisenden Bodenplatte (20) angeordnet ist, unter der die Vorlaufkammer (18) bzw. Ablaufkammer (19) ausgebil­ det ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bodenplatte (20) und Festbett (34) bzw. Filterbett (40) ein Kiesbett (69) angeordnet ist, in dem perforierte Rohre (52, 53) als Verteilleitungen für Wasser und Luft zur Filtration und Rückspülung angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch einen Behälter (44), in dem mittels einer Trennwand (43) die Kammern (45, 46) ausgebildet sind, die mittels einer als Überlauf dienenden Durchbrechung (47) in der Trennwand (43) miteinander verbunden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Kammern (45, 46) gleich sind.