CH433133A - Verfahren zur Entfernung von Phosphaten aus Abwässern - Google Patents

Description

      Verfahren    zur Entfernung von Phosphaten aus Abwässern    Zur Reinigung von Abwässern werden     bekanntlich          mechanische,        biologische    und chemische Klär- und Be  handlungsverfahren     verwendet.     



  Zur Reinigung industrieller Abwässer dienen vor  wiegend die mechanische     Klärung    und die     chemische     Behandlung.     Sedimentierbare    Verunreinigungen werden  dabei durch     Absitzen        ausgeschieden.    Langsam sedimen  tierende, kolloidal oder echt gelöste Stoffe werden durch  Zufügen von     Fällungs-,,,    oder     Flockungsmittel    in eine       sedimentierbare    Form gebracht.

       In        häuslichen    Abwäs  sern, die überwiegend organische     Verunreinigungen    ent  halten, werden durch die biologischen Verfahren unter  Mitwirkung von     Mikroorganismen    und von Luft     kolloidal     oder echt gelöste Stoffe abgebaut und von den Mikro  organismen als körpereigene     Substanz        assimiliert.    Der  Überschuss des aus den     Mikroorganismen    sich bildenden       Belebtschlammes    wird durch die     bereits    erwähnten Me  thoden der mechanischen und chemischen Reinigung ab  geschieden.

   Für die Reinigung     kommunaler    oder indu  strieller Abwässer, die anorganische und     organische    Ver  unreinigungen nebeneinander enthalten, werden die me  chanischen, biologischen und chemischen Behandlungs  methoden in jeweils     zweckentsprechender    Weise so kom  biniert,     dass    das behandelte Wasser ohne Beanstandung  in den     Vorfluter    gegeben werden kann.  



       In    den letzten Jahren hat sich wiederholt gezeigt,     dass     die mit den bisher bewährten Verfahren erfüllte Vor  fluterreinheit     nicht    mehr genügt. Der     in    den     behandelten     Abwässern     verbliebene    Gehalt an     Phosphor-    und Stick  stoffverbindungen ruft     besonders    in stehenden oder nur  schwach durchströmten Gewässern ein starkes Wachs  tum von Algen und Wasserpflanzen hervor.

   Diese als        Eutrophierung         bezeichnete        Erscheinung    ruft eine     starke     Sekundärverschmutzung der Gewässer durch abgestor  bene Algen und Pflanzen hervor. Diese Verschmutzung  stellt oft den Erfolg der vorausgegangenen Abwasserrei  nigung .in Frage,     wenn    es nicht gelingt, die     gelösten     Phosphor- und     Stickstoffverbindungen    aus dem Abwas  ser zu     beseitigen.    Die zur Zeit verwendeten     Waschmittel     enthalten beträchtliche Mengen an Phosphaten.

   Da der    grösste Teil dieser Phosphate mit den Abwässern durch  den     Vorfluter    in die freien Gewässer gelangt, ist die Ge  fahr der     Eutrophierung    von Seen und Flüssen noch im  mer     im    Wachsen     begriffen.     



  Es ist bekannt, Phosphate aus Abwässern durch     Flok-          kung        und        Sedimentation    zu     entfernen,    wobei als     Flok-          kungsmittel    insbesondere     Salze    des Eisens und des     Alu-          miniums    verwendet werden. Dabei werden     jedoch    nur       etwa    40 bis 70% des     Phosphatgehalts    erfasst.

   Eine höhere       Phosphatabscheidung    erfordert einen     unverhältnismässig          grossen        Chemikalienaufwand,    was nicht nur     eine    Kosten  frage ist, sondern auch bei: der     Bereitigung    des     Klär-          schlammes    erschwerend zur Wirkung     kommt.     



  Es wurde nunmehr gefunden, dass der     Phosphatge-          ha:lt        biologisch        gereinigter    Abwässer zu mehr als 90%  durch eine     Flockung    in     zwei    Stufen     ausgeschieden    wer  den kann., wenn das Wasser vor der     eigentlichen        Flockung     und     Sedimentation    mit Aluminium- oder     Eisensalzen     durch Zugabe von Kalk auf einen     pH-Wert    von minde  stens 8,     zweckmässig    von 8,5 bis 9,

  5 gebracht wird und  erst nach     mindestens    3 Minuten der üblichen     Flockung     durch Eisen- oder     Aluminiumsalze    unterzogen wird.  



  Die Erfindung     betrifft        demgemäss    ein     Verfahren    zur  Entfernung von Phosphaten aus     biologisch        gereinigten     Abwässern durch     Flockung        mit        Aluminium-    oder Eisen  salzen und     Sedimentation    und Abtrennung der ausge  schiedenen     Stoffe    in mehreren Stufen.

   Das     erfindungsge-          mässe        Verfahren        ist        dadurch        gekennzeichnet,        dass    dem  Wasser in einer Vorstufe Kalk bis zu     einem        pH-Wert     von     mindestens    8 zugesetzt und     die    Aufenthaltsdauer des  mit Kalk     versetzten    Abwassers in der Vorstufe     ninde-          stens    3     Minuten    beträgt.  



  Die     Vorbehandlung    des biologisch gereinigten Ab  wassers     kann    in einem der     Flockungsanlage    vorgeschal  teten Becken erfolgen, in welchem das Wasser eine Auf  enthaltszeit von wenigstens 3 Minuten hat. In dieser  Zeit tritt bei einer durch den     Kalkzusatz        eingestellten     hohen     Alkalität    von     pH    8 bis 9 eine     Vorflockung    ein,  bei der     Kalziumphosphat    in     feiner    Verteilung ausfällt.

    Da     bei    dieser     Alkalität    Ammoniak bereits     flüchtig    ist,      können im Wasser enthaltene     Ammoniumverbindungen          gleichzeitig    zerlegt werden,

       indem    das freigewordene       Ammoniak    durch     Einblasen    von Luft abgetrieben     wird.          Deshalb    wird ein der     Flockung        und        Sedimentation        vor-          geschaltete    Behandlungsbecken zweckmässig als     Belüf-          tungsbecken        angelegt.    Mit der Belüftung kann auch     eine          Ausschäumung    von     Detergentien    verbunden werden.

       In          einem        nachfolgenden        Flockungs-    und     Sedimentations-          becken    können dann durch Zugabe     verhältnismässig     kleiner Mengen von Eisen- oder     Aluminiumsalzen    mit  den im Wasser noch enthaltenen     Verunreinigungen    auch  die     vorgeflockten    Phosphate     ausgeschieden    werden.

   In  der     erfindungsgemässen    Behandlung     durchläuft    das Was  ser     zunächst        einen        relativ    hohen     pH-Bereich,    in     welchem     eine     Vorflockung    erfolgt, und     gelangt    nach Zugabe von       säuernden        Flockungsmittel        wieder    in einen     niedrigeren          pH-Bereich,

      der eine     unmittelbare    Abgabe des behan  delten Wassers in den     Vorfluter        erlaubt.     



       Durch    das     erfindungsgemässe        Verfahren    wird mit  gleichem     Chemikalienzusatz    eine     bessere        Phosphataus-          scheidung    erreicht als bei einstufiger     Flockung.    Ein wei  terer     Vorteil    des     erfindungsgemässen    Verfahrens     liegt          darin,

      dass durch den     Kalkzusatz    auch die sonst einer       Flockung    schwer     zugänglichen        Polyphosphate    mit     er-          fasst    und zu über 90% mit     ausgeschieden    werden.  



  Auch die     Ausflockung    der     in        dem:        biologisch    vorbe  handelten Abwasser     noch        enthaltenen    organischen Sub  stanz ist     wesentlich        besser    als bei einer nur einstufigen       Flockung    und Klärung.  



  Deshalb braucht die biologische     Behandlung    nicht bis  zum     bestmöglichen    Grad getrieben werden, was eine Ver  ringerung der Betriebskosten in der     biologischen    Stufe  bedeutet und mittelbar auch zur Senkung der Kosten  für die     Phosphatabscheidung        beträgt.     



  Bekanntlich können die     Mikroorganismen,    die sich  in der     aeroben        Abwasserbehandlung    bilden, in der nach  folgenden chemischen     Behandlung    einen Teil der     Flok-          kungsmittel    und bzw. oder     Flockungshilfsmittel    ersetzen,  wofern sie noch ihre     Aktivität        besitzen    und     keine        Sedi-          mentation        erfahren    haben.

   Man kann von dieser     Möglich-          keit,        Flockungschemikahen    zu sparen, auch in dem     er-          findungsgemässen        Verfahren    Gebrauch machen.

   Dabei  werden die der     biologischen    Stufe entnommenen Mikro  organismen an der     Vorflockungsstufe    vorbei     in    das     Flok-          kungsbecken    überführt,     damit    ihre Aktivität     nicht    durch  das     verhältnismässig    stark alkalische Milieu der     Vor-          flockungsstufe        geschädigt    wird.  



       In    der     Vorflockungsstufe    bereits absitzende     Feststoffe     können zur Entlastung der nachfolgenden     Flockung    und       Klärung    bereits aus der Vorstufe abgeleitet     werden.       <I>Beispiel</I>  Ein nach dem     Belebtschlammverfahren        gereinigtes     Abwasser wird einmal in     bekannter    Weise mit 25 mg       Kalk    und 40 mg     Aluminiumsulfat        behandelt,

      und dabei  erreicht man bei einer     einstufigen        Flockung    und     Sedi-          mentation    eine     Phosphatentfernung    von 67,1%. Arbeitet  man dagegen nach dem     erfindungsgemässen        Verfahren     mit einer Dosierung des     Kalkes    in einen     Vorbehälter,    in  dem das Abwasser eine Aufenthaltszeit von 10     Minuten     hat,

   und     einer        anschliessenden    Dosierung     des        Aluminium-          sulfates    in die eigentliche     Flockungs    und     Sedimentations-          arulage,    so erreicht man eine     Phosphatentfernung    von  79,4%.

   Erhöht man die     Kalkmenge    von 25     auf    50 mg/ 1,  so     erreicht    man bei     einer    einstufigen     Arbeitsweise    eine       Phosphatentfernung    von 85,3%,     während    man     nach    dem       erfindungsgemässen    Verfahren bei     einer        Kalkvordosie-          rung    einen     Abscheidiuigsgrad    von 93% erreicht,

   den man  ohne die     Anwendung    dieses     Verfahrens    bei     dem    gege  benen Abwasser, das etwa 20 mg Phosphat als Polyphos  phat enthielt, -     überhaupt    nicht erreichen kann.

   Gleich  zeitig wurde durch das     erfindungsgemässe        Verfahren     auch noch     ein,        zusätzlicher        Reinigungseffekt    von 5-10%   gegenüber der     direkten    Dosierung in     einer    Anlage er  reicht, was sich     sowohl    im     BSB        als    auch     im        Kalium-          permangenatwert    und     in.    der Sichttiefe entsprechend aus  wirkte.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Entfernung von Phosphaten aus bio logisch gereinigten Abwässern: durch Flockung mit Alu- minium- oder Eisensalzen und Sedimentation und Ab trennung der ausgeschiedenen Stoffe in mehreren Stufen, dadurch gekennzeichnet,

   dass dem Wasser in einer Vor stufe Kalk bis zu einem pH-Wert von mindestens 8 zu gesetzt und die Aufenthaltsdauer des mit Kalk versetz ten Abwassers in der Vorstufe mindestens 3 Minuten beträgt. UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass in des Vorstufe eine Durchmischung, vor zugsweise durch Belüften, erfolgt.