DE4238871A1 - Pumping agitator arrangement esp. for use in effluent water treatment plants - comprises nitrification basin, denitrification basin contg. bottom circulator with removable upper cover plate, lower suction pot and suction side feed channel - Google Patents

Pumping agitator arrangement esp. for use in effluent water treatment plants - comprises nitrification basin, denitrification basin contg. bottom circulator with removable upper cover plate, lower suction pot and suction side feed channel

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Abstract

Device for providing recycle flow in water purificn. installations which operate with a nitrification basin (1) preceded by a connected denitrification basin (2), with at least one bottom circulator (3) arranged in the denitrification basin (2), with a removable upper cover plate (4) and a lower suction pot (5) for the circulator (3), and with at least one suction side feed channel (6) opening into the suction pot (5). USE/ADVANTAGE - Circulation of activated sludge/biomass in a nitrification/denitrification waste water/sewage treatment plant. Cost effective improvement of denitrification efficiency of waste water treatment plants by providing recycle of nitrate laden water and activated sludge to the denitrification section and agitation, obviating the need for high capital cost external recycle pumping.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung des Rückführflusses bei Abwasserreinigungsanlagen mit einem Nitrifikationsbecken und einem vorgeschalteten Denitrifi­ kationsbecken.The invention relates to a device for promoting Return flow in wastewater treatment plants with a Nitrification basin and an upstream Denitrifi cation basin.

Bei der biologischen Abwasserreinigung mit Nitrifikation und Denitrifikation wird im Belebungsbecken neben der Entfernung der Kohlenstoffverbindungen durch Einhaltung eines Schlammalters beim belebten Schlamm von zumeist über zehn Tagen und ausreichender Sauerstoffversorgung der Biomasse zunächst Ammoniumstickstoff zu Nitratstickstoff oxidiert. Dieser Nitratstickstoff wird durch Einstellung anoxischer Zonen im Belebungsbecken simultan oder vorge­ schaltet in besonderen Denitrifikationsbecken durch die Biomasse dadurch zu gasförmigem Stickstoff reduziert, daß die Bakterien den Sauerstoff des Nitratstickstoffes für ihre Lebenstätigkeit nutzen. Für die Denitrifikation muß das Abwasser mit dem im Nitrifikationsbecken gebildeten Nitrat und der Biomasse in eine anoxische Denitrifika­ tionszone zurückgeführt werden. Im allgemeinen werden bei vorgeschalteter Denitrifikation zufließendes Abwasser, Rücklaufschlamm und nitrathaltiger belebter Schlamm in einem in Abwasserfließrichtung ersten Beckenteil, dem Denitrifikationsbecken, ohne Sauerstoffeintrag nur ge­ mischt, wobei der belebte Schlamm bei anoxischen Bedin­ gungen in Schwebe gehalten wird. Dazu muß bei vorge­ schalteter Denitrifikation der nitrifizierte Stickstoff (Nitrat) im Abwasser sowohl aus dem Ablaufbereich des Nitrifikationsbeckens im internen, als auch aus einem Nachklärbecken mit Rücklaufschlamm im externen Kreislauf in das Denitrifikationsbecken zurückgeführt werden. Dabei bestimmt das Rückführverhältnis (Rückführung zu Zulauf) die maximal mögliche Denitrifikation.In biological wastewater treatment with nitrification and denitrification is carried out in the aeration tank next to the Removal of carbon compounds through compliance a sludge age with revitalized sludge mostly from ten days and sufficient oxygen supply to the Biomass first ammonium nitrogen to nitrate nitrogen oxidized. This nitrate nitrogen is released by adjustment anoxic zones in the aeration tank simultaneously or pre switches through in special denitrification tanks Biomass reduced to gaseous nitrogen in that the bacteria use the oxygen of the nitrate nitrogen for use their life activity. For denitrification must the waste water with that formed in the nitrification basin Nitrate and the biomass in an anoxic denitrification tion zone. Generally, at wastewater flowing upstream of denitrification, Return sludge and activated sludge containing nitrate a first basin part in the wastewater flow direction, the Denitrification tank, only ge without oxygen entry mixes, reviving the sludge at anoxic bedin is kept in suspense. To do this at pre  switched denitrification the nitrified nitrogen (Nitrate) in the wastewater both from the drain area of the Nitrification basin in the internal, as well as from one Clarifier with return sludge in the external circuit be returned to the denitrification tank. Here determines the return ratio (return to inlet) the maximum possible denitrification.

Gute Denitrifikationseffekte und damit eine effektive Abwasserreinigung werden durch hohe Rückführverhältnisse ermöglicht. Dazu erfolgt neben dem Rücklaufschlammfluß aus dem Nachklärbecken ein zusätzlicher Rückführfluß vom in Abwasserfließrichtung hinteren Ende des Nitrifikations­ beckens. Dieser zusätzliche Rückführfluß wird bei vorge­ schalteter Denitrifikation grundsätzlich über gesonderte Pumpenanlagen geführt, die erhebliche Investitions- und Betriebskosten verursachen. - Hier setzt die Erfindung ein.Good denitrification effects and therefore an effective one Wastewater treatment is achieved through high recycling ratios enables. This is done in addition to the return sludge flow an additional return flow from the Waste water flow direction rear end of nitrification basin. This additional return flow is featured in switched denitrification always via separate Pump systems managed, the significant investment and Cause operating costs. - This is where the invention sets in a.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Abwasserrei­ nigungsanlagen mit einem Nitrifikationsbecken und einem vorgeschalteten Denitrifikationsbecken eine einfache und kostengünstige Vorrichtung zur Förderung des Rückführ­ flusses zu schaffen.The invention is based, with sewage free cleaning plants with a nitrification basin and a upstream denitrification tanks a simple and inexpensive device for promoting the return to create river.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung eine Vor­ richtung zur Förderung des Rückführflusses bei Abwasser­ reinigungsanlagen mit einem Nitrifikationsbecken und einem vorgeschalteten Denitrifikationsbecken,The invention teaches a solution to this problem Direction to promote the return flow of wastewater cleaning systems with a nitrification basin and a upstream denitrification tanks,

  • - mit zumindest einem in dem Denitrifikationsbecken angeordneten Sohlrührer,- With at least one in the denitrification tank arranged sole stirrer,
  • - mit einer oberen Abdeckplatte und einem unteren Ansaugtopf für den Sohlrührer und- With an upper cover plate and a lower one Suction cup for the sole stirrer and
  • - mit zumindest einem in das Nitrifikationsbecken führenden Ansaugkanal, der in den Ansaugtopf ein­ mündet.- With at least one in the nitrification basin leading intake duct, which is in the intake cup flows.

Sohlrührer meint im Rahmen der Erfindung jede Umwälzein­ richtung, bestehend aus einem Zentralkörper mit ange­ schraubten oder angeschweißten Strahlarmen. Dieser Sohl­ rührer oder Umwälzkreisel kann dabei vorzugsweise über eine Welle mit oder ohne Bodenlager von einem über dem Beckenwasserspiegel angeordneten Getriebemotor angetrieben werden.Sole agitator means any circulation in the context of the invention direction, consisting of a central body with attached screwed or welded beam arms. That sole stirrer or circulating gyro can preferably over a shaft with or without bottom bearings from one above the Pool water level arranged gear motor driven become.

Durch diese Maßnahmen der Erfindung wird der im Denitrifi­ kationsbecken zumeist vorhandene Sohlrührer nicht nur für die Umwälzung des Abwassers eingesetzt, sondern gleichzei­ tig für die Förderung des Rückführflusses vom Nitrifika­ tionsbecken, insbes. vom in Abwasserfließrichtung hinteren Ende des Nitrifikationsbeckens, in das Denitrifikations­ becken. Durch die erfindungsgemäß an der Oberseite des Sohlrührers angebrachte Abdeckplatte wird erreicht, daß die Strahlarme des Sohlrührers vorzugsweise Wasser aus dem Ansaugtopf aufnehmen und damit einen hohen Rückführfluß erzeugen. Das geförderte und abgestrahlte Wasser bewirkt im Denitrifikationsbecken zugleich eine Umwälzströmung, die eine ausreichende Vermischung von Abwasser und Bio­ masse sichert. Im Ergebnis werden hohe Rückführverhält­ nisse und damit eine effektive Abwasserreinigung bei gleichzeitig einfacher und kostengünstiger Konstruktion erreicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich darüber hinaus nicht nur durch geringe Investitions-, sondern auch durch niedrige Betriebs- und Wartungskosten aus. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Förderung des Rückführ­ flusses bei Abwasserreinigungsanlagen auch bei schon vor­ handenen Abwasserreinigungsanlagen ohne großen technolo­ gischen Aufwand nachgerüstet werden kann. Stets wird eine zugleich energetisch günstige Umwälzung des Abwassers im Denitrifikationsbecken als auch Förderung des Rückführ­ flusses aus dem aeroben Nitrifikationsbecken in das Nitri­ fikationsbecken erreicht.Through these measures of the invention, the Denitrifi cation basin mostly existing sole stirrers not only for the circulation of the waste water is used, but at the same time for the promotion of the return flow from the nitrifica tion basin, especially from the rear in the wastewater flow direction End of the nitrification basin, in the denitrification pool. Due to the invention at the top of the  Sole plate attached cover plate is achieved that the jet arms of the sole stirrer preferably water from the Pick up the suction cup and thus a high return flow produce. The pumped and emitted water causes a circulating flow in the denitrification tank, which is an adequate mixture of wastewater and organic mass secures. As a result, high return ratios nisse and thus an effective wastewater treatment at the same time simple and inexpensive construction reached. The device according to the invention stands out moreover not only through low investment, but also through low operating and maintenance costs out. Another advantage is that the Device for promoting the return according to the invention flow in wastewater treatment plants even before existing wastewater treatment plants without large technology effort can be retrofitted. Always one at the same time energetically favorable circulation of the wastewater in the Denitrification basin as well as promotion of the return flow from the aerobic nitrification basin into the nitri fictional basin reached.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So wird vorzugsweise der Sohlrührer zentrisch über dem Ansaugtopf in einem geringen sauggerechten Ab­ stand angeordnet. Ein geringer sauggerechter Abstand ist z. B. verwirklicht, wenn der Abstand zwischen der oberen Abdeckplatte und dem Ansaugtopf geringer als die vertikale Breite der Strahlarme ist. Außerdem kann die Abwasserför­ derleistung des Sohlrührers weiter gesteigert werden, wenn der Ansaugtopf einen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist und die Abdeckplatte eine kreisförmige Scheibe ist, wobei der Sohlrührer jeweils die Zentralachse bildet. Eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse ergibt sich darüber hinaus dadurch, daß mindestens zwei Bauteile der Gruppe Abdeckplatte, Sohlrührer und Ansaugtopf jeweils den gleichen Durchmesser haben. Weiterhin kann der Ansaugtopf durch eine Ansaugplatte mit einer zentrischen kreisförmi­ gen Öffnung abgedeckt sein. Diese Ansaugplatte hat vor­ zugsweise einen Öffnungsdurchmesser, der das 0,5- bis 0,8-fache des Sohlrührdurchmessers beträgt, um die Ansaug­ wirkung des Sohlrührers zu zentrieren. Zur Verbesserung der Durchmischung des Denitrifikationsbeckeninhaltes und um im Zuge einer strömungstechnisch günstigen Gestaltung des Ansaugtopfes einen hohen Durchfluß zu erreichen, kann darüber hinaus vorteilhaft die vertikale Ummantelung des Ansaugtopfes Öffnungen aufweisen. In die gleiche Richtung zielen oberhalb der Abdeckplatte des Sohlrührers zusätz­ lich angeordnete Strahlarme, weil dadurch die Umwälz- und Förderleistung erhöht werden. Endlich kann die Saugwirkung des Sohlrührers durch Variation des Abstandes über dem Ansaugtopf, der Drehzahl sowie der Anzahl, Form und Länge der Strahlarme variiert werden.Further features essential to the invention are as follows listed. So preferably the sole stirrer becomes centric Above the suction cup in a low suction-friendly Ab stood arranged. A short suction-appropriate distance is e.g. B. realized when the distance between the top  Cover plate and the suction cup less than the vertical Beam width is. In addition, the wastewater performance of the sole stirrer can be further increased if the suction cup has a rotationally symmetrical cross section and the cover plate has a circular disc is, the sole stirrer forms the central axis. There is an improvement in the flow conditions moreover in that at least two components of the Group of cover plate, sole stirrer and suction cup each have the same diameter. Furthermore, the suction cup through a suction plate with a central circular towards the opening. This suction plate has before preferably an opening diameter that the 0.5 to 0.8 times the bottom stirring diameter is around the suction center effect of the sole stirrer. For improvement the mixing of the denitrification tank contents and order in the course of a fluidically favorable design of the suction cup can achieve a high flow moreover, the vertical casing of the Suction cup have openings. In the same direction Aim above the cover plate of the sole stirrer Lich arranged jet arms, because this the circulation and Funding capacity can be increased. Finally the suction can of the sole stirrer by varying the distance above the Suction cup, the speed and the number, shape and length the beam arms can be varied.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläu­ tert; es zeigtIn the following, the invention is based on only one Exemplary embodiment illustrating the drawing tert; it shows

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Ab­ wasserreinigungsanlage mit eingebauter erfindungs­ gemäßer Vorrichtung zur Förderung des Rückführ­ flusses, Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through an Ab water purifying apparatus with a built-fiction, a device according to promote the return flow,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the article according to Fig. 1,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung mit zusätzlich angebrachten Strahlarmen, eingebaut in ein Denitrifika­ tionsbecken und Fig. 3 shows another embodiment of the device according to the invention with additional attached beam arms, installed in a denitrification tank and

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 3. Fig. 4 shows a section along the line AA in Fig. 3.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Förderung des Rückführflusses bei Abwasserreinigungsanlagen mit einem Nitrifikationsbecken 1 und einem vorgeschalteten Denitri­ fikationsbecken 2, mit zumindest einem in dem Denitrifika­ tionsbecken 2 angeordneten Sohlrührer 3, mit einer oberen Abdeckplatte 4 und einem unteren Ansaugtopf 5 für den Sohlrührer 3 und mit zumindest einem in das Nitrifika­ tionsbecken 1 führenden Ansaugkanal 6, der in den Ansaug­ topf 5 einmündet, gezeigt. Bei dem Ansaugkanal kann es sich um eine Ansaugrohrleitung 6 handeln. Außerdem ist der Sohlrührer 3 zentrisch über dem Ansaugtopf 5 in einem geringen sauggerechten Abstand angeordnet, d. h. der Ab­ stand zwischen der oberen Abdeckplatte 4 und dem Ansaug­ topf 5 ist z. B. geringer als die vertikale Breite der Strahlarme 7. Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse bzw. der Ansaugleistung des Sohlrührers 3 weist der Ansaugtopf 5 einen rotationssymmetrischen Querschnitt auf und die Abdeckplatte 4 ist eine kreisförmige Scheibe, wobei der Sohlrührer 3 jeweils die Zentralachse bildet. Mindestens zwei Bauteile der Gruppe Abdeckplatte 4, Sohl­ rührer 3 und Ansaugtopf 5 haben vorzugsweise den gleichen Durchmesser. Darüber hinaus kann der Ansaugtopf 5 durch eine Ansaugplatte 8 mit einer zentrischen kreisförmigen Öffnung, deren Öffnungsdurchmesser das 0,5- bis 0,8-fache des Sohlrührdurchmessers beträgt, abgedeckt sein. Hier­ durch wird die Ansaugwirkung des Sohlrührers zentriert. Die Durchmischung des Inhaltes des Denitrifikationsbeckens wird darüber hinaus dadurch verbessert, daß die vertikale Ummantelung des Ansaugtopfes 5 Öffnungen 9 aufweist. In die gleiche Richtung zielen auch oberhalb der Abdeckplatte 4 des Sohlrührers 3 zusätzlich angeordnete Strahlarme 7. Die Saugwirkung des Sohlrührers 3 kann durch Variation des Abstandes über dem Ansaugtopf 5, der Drehzahl sowie der Anzahl, Form und Länge der Strahlarme 7 variiert werden.In the figures, a device for promoting the return flow in wastewater treatment plants with a nitrification tank 1 and an upstream denitrification tank 2 , with at least one sole stirrer 3 arranged in the denitrification tank 2 , with an upper cover plate 4 and a lower suction pot 5 for the sole stirrer 3 and with at least one in the Nitrifika tion basin 1 suction channel 6 , which opens into the suction pot 5 shown. The intake duct can be an intake pipeline 6 . In addition, the sole stirrer 3 is arranged centrally above the suction cup 5 at a small suction-appropriate distance, that is, from stood between the upper cover plate 4 and the suction cup 5 is z. B. less than the vertical width of the beam arms 7 . To improve the flow conditions or the suction performance of the sole stirrer 3 , the suction cup 5 has a rotationally symmetrical cross section and the cover plate 4 is a circular disk, the sole stirrer 3 forming the central axis in each case. At least two components of the group cover plate 4 , sole stirrer 3 and suction cup 5 preferably have the same diameter. In addition, the suction cup 5 can be covered by a suction plate 8 with a central circular opening, the opening diameter of which is 0.5 to 0.8 times the bottom stirring diameter. The suction effect of the sole stirrer is centered here. The mixing of the contents of the denitrification tank is also improved in that the vertical casing of the suction cup 5 has openings 9 . In the same direction, jet arms 7 additionally arranged also aim above the cover plate 4 of the sole stirrer 3 . The suction effect of the sole stirrer 3 can be varied by varying the distance above the suction cup 5 , the speed and the number, shape and length of the jet arms 7 .

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Förderung des Rückführflusses bei Abwasserreinigungsanlagen mit einem Nitrifikationsbecken (1) und einem vorgeschalteten Denitrifikationsbecken (2),
  • - mit zumindest einem in dem Denitrifikationsbecken (2) angeordneten Sohlrührer (3),
  • - mit einer oberen Abdeckplatte (4) und einem unteren Ansaugtopf (5) für den Sohlrührer (3) und
  • - mit zumindest einem in das Nitrifikationsbecken (1) führenden Ansaugkanal (6), der in den Ansaugtopf (5) einmündet.
1. Device for promoting the return flow in wastewater treatment plants with a nitrification basin ( 1 ) and an upstream denitrification basin ( 2 ),
  • - with at least one, in the denitrification tank (2) arranged Sohlrührer (3)
  • - With an upper cover plate ( 4 ) and a lower suction cup ( 5 ) for the sole stirrer ( 3 ) and
  • - With at least one in the nitrification basin ( 1 ) leading suction channel ( 6 ) which opens into the suction cup ( 5 ).
2. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlrührer (3) zentrisch über dem Ansaugtopf (5) in einem geringen sauggerechten Abstand angeordnet ist.2. Device according to one of claims 1, characterized in that the sole stirrer ( 3 ) is arranged centrally above the suction cup ( 5 ) at a short suction-appropriate distance. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugtopf (5) einen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, und die Abdeckplatte (4) eine kreisförmige Scheibe ist, wobei der Sohlrührer (3) jeweils die Zentralachse bildet. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the suction cup ( 5 ) has a rotationally symmetrical cross section, and the cover plate ( 4 ) is a circular disc, the sole stirrer ( 3 ) in each case forming the central axis. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnete daß mindestens zwei Bauteile der Gruppe Abdeckplatte (4), Sohlrührer (3) und Ansaugtopf (5) jeweils den gleichen Durchmesser haben.4. The device according to claim 3, characterized in that at least two components of the group cover plate ( 4 ), sole stirrer ( 3 ) and suction cup ( 5 ) each have the same diameter. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnete daß der Ansaugtopf (5) durch eine Ansaug­ platte (8) mit einer zentrischen kreisförmigen Öffnung abgedeckt ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the suction cup ( 5 ) is covered by a suction plate ( 8 ) with a central circular opening. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugplatte (8) einen Öffnungsdurchmesser hat, der das 0,5- bis 0,8-fache des Sohlrührdurchmessers be­ trägt.6. The device according to claim 5, characterized in that the suction plate ( 8 ) has an opening diameter which is 0.5 to 0.8 times the sole stirring diameter BE. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnete daß die vertikale Ummantelung des Ansaug­ topfes (5) Öffnungen (9) aufweist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the vertical casing of the suction pot ( 5 ) has openings ( 9 ). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnete daß der Sohlrührer (3) oberhalb der Ab­ deckplatte (4) zusätzliche Strahlarme (7) aufweist.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sole stirrer ( 3 ) above the cover plate from ( 4 ) has additional jet arms ( 7 ). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnete daß die Saugwirkung des Sohlrührers (3) durch Variation des Abstandes über dem Ansaugtopf (5), der Drehzahl sowie der Anzahl, Form und Länge der strahlarme (7) einstellbar ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the suction effect of the sole stirrer ( 3 ) is adjustable by varying the distance above the suction cup ( 5 ), the speed and the number, shape and length of the jet arms (7).
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