DE2442031A1 - Verfahren zum behandeln von abwasser - Google Patents

Description

• Verfahren zum Behandeln von Abwasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von rohem oder vorbehandeltem Abwasser, um ein praktisch phosphatfreies Wasser zu erhaltene das in das natürliche Wasser zurückgeführt werden kann.
• Bei den üblichen Verfahren unter Verwendung von aktiviertem Schlamm wird das Abwasser zunächst gesiebt und man lässt es dann absetzen. Anschließend wird das Wasser mit aktiviertem Schlamm gemischt9 der aus einem Absetzbehälter zurückgeführt ist, so dass eine gemischte Flüssigkeit entsteht, die belüftet wird, Während der Belüftung der gemischten Flüssigkeit verursachen die anwesenden Organismen eine anaerobische Zersetzung ton Feststoffen, so dass ein großer Teil der biologisch oxidierbaren Stoffe entfernt wird.
• Phosphate welche in organischen Abfällen und Waschmitteln enthalten sind, werden durch dieses Verfahren nicht bert5#hrt und werden mit dem abfließenden Wasser in die Natur zurtickgeführt, z.B0 in Seefl, Flüsse und Ströme. Diese Phosphate führen zu einer Überdüngung oder Eutrophierung des Wassers mit starkem Wachstum von Algen und schweren Folgen für die Verunreinigung der Umwelt.
• Es ist bekannt, dass bei der Belüftung der gemischten Flüssigkeit in Gegenwart von aktiviertem Schlamm die vorhandenen Mikroorganismen anfänglich Phosphate aufnehmen. Die USAZ Patentschrift 3 236 766 offenbart ein Verfahren, bei welchem diese Erscheinung zur Entfernung der Phosphate aus dem Abwasser ausgenutzt wird. Nach dieser Patentschrift wird der pH-Wern des rohen Wassers gegebenenfalls auf etwa 6,2 bis etwa 8,5 eingestellt, dann mischt man das Abwasser mit aktiviertes Schlamm unter Bildung einer gemischten Flüssigkeit.
• Diese gemischte Flüssigkeit wird belüftet, so dass sie wenigstens 0,3 mg Je Liter gelösten Sauerstoff enthält Ein an Phosphat angereicherter Schlamms in welchem das Phosphat sich in den Zellen der Organismen befindet9 wird von der gemischten Flüssigkeit in einer Absetzzone abgetrennt, so dass ein praktisch phosphatfreies Wasser anfällt. Der an Phosphat angereicherte Schlamm, in welchem das Phosphat noch in den Zellen der Organismen zugegen ist wird in einen Behälter zum Entfernen#des Phosphates und zum Eindicken des Schlammes gebracht. Dort wird der Schlamm zur Herabsetzung des Phosphatgehaltes behandelt bevor er zum Mischen mit dem frischen Abwasser zurückgeführt werde Das wird durchgeführt durch Halten des an Phosphat angereicherten Schlammes unter anaeroben Bedingungen mehrere Stunden lang bei einem p#-Wert von weniger als 6,5 während 10 bis 20 Minuten hält.
• Die anaeroben Bedingungen und der saure pH-Wert verursachen das Wandern der intrazellularen Phosphate aus dem Schlamm in die flüssige Phase.
• In der US-Patentschrift 3 756 946 ist eine Verbesserung des Verfahrens nach der US-Patentschrift 3 236 766 beschrieben.
• Dieses Verfahren erfordert nicht die Verwendung besonderer Behälter zum Entfernen der Phosphate und zum Eindicken des Schlammes. Die US-Patentschrift 3 756 946 beschreibt ein Verfahren zum Behandeln mit aktiviertem Schlamm. Nach diesem Verfahren wird das frische Abwasser mit aktivierten Schlamm zu einer gemischten Flüssigkeit gemischt. Diese gelangt in eine Belüftungszone, wobei bei der Belüftung der Gehalt an biologisch oxidierbaren Stoffen herabgesetzt wird und die Mikroorganismen Phosphate aufnehmen. Dann bringt man die gemischte Flüssige keit in eine absetzzone, die eine anaerobische Schicht von Schlamm enthält. in dieser Zone setzt sich der an Phosphat angereicherte Schlamm, in welchem die Phosphate in den Zellen der Organismen sich befinden, zu einer anaeroben Schicht von: Schlamm ab. Ein praktisch phosphatfreies#Wasser wird aus der Schlammsehlcht abgezogen. Der Schlamm wird unter anaeroben Bedingungen in der Schlammschicht der Absetzzone solange gehalten, dass die Organismen in dem Schlamm die Phosphate in die flüssige Phase abgeben. Der Schlamm mit den löslichen Phosphaten in der flüssigen Phase wird dann aus der AbsetzzOne entfernt. Der Schlamm wird dann mittels beispielsweise einer Zentrifuge oder eines Filters behandelt, um die an Phosphat angereicherte wässrige Phase abzutrennen und um einen Schlamm mit einem höheren Gehalt an Feststoffen und einen niedrigeren Gehalt an Phosphat zu erhalten. Der Schlamm wird zurückgeführt und mit dem frischen Abwssser gemischt.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln von Abwasser mit aktiviertem Schlamm, bei welchem das Freisetzen von Phosphaten in der Absetzzone durchgeführt wird, die unmittelbar an die Belüftungszone angeschlossen ist, wobei es nicht erforderlich ist, dass der aus der Absetzzone abgezogene Schlamm gesondert behandelt wird um eine an Phosphaten angereicherte wässrige Phase und einen an Phosphaten verarmten Schlamm mit einem höheren Gehalt an Feststoffen zu erhalten.
• Erfindungsgemäß wird eine gemischte Flüssigkeit anfänglich in üblicher Weise behandelt, z.B. wird ein Strom des einfließenden rohen Abwassers in üblicher Weise gesiebt und durch ein Gitter geführt, wobei feste Körper entfernt werden.
• Dann führt man das Abwasser in einen. ~ersten Absatzbehälter, aus welchem der zuerst anfallende Schlamm entfernt wird.
• Das so vorbehandelte Abwasser wird mit zurückgeführtem akti viertem Schlamm zu einer gemischten Flüssigkeit gemischt und in einen BelUftungsbehälter geführt. In dem Belüftungsbehälter wird die gemischte Flüssiglceit so belüftet, dass anaerobe Bedingungen entstehen, d.h. dass in der gemischten Flüssige keit eine messbare Menge von Sauerstoff gelöst ist. Die gemischte Flüssigkeit verbleibt in dem Belüftungsbehälter wenigstens. teilweise während 1 bis 8 Stunden. Während der Belüftung nehmen die Bakterien Phosphate auf und verzehren die in dem Abwasser enthaltenen organischen Stoffe. Während der Belüftung wird ein sehr großer Teil der biologisch oxidierbaren Stoffe entfernt.
• Nach der Belüftung wird die gemischte Flüssigkeit in einen zweiten Absetzbehälter übergeführt, der eine Schlammschicht enthält, deren unterer Teil anaerob ist. In dem zweiten Absetzbehälter setzt sich der an Phosphaten angereicherte Schlamm ab und trennt sich von der gemischten Flüssigkeit. Diese überstehende Flüssigkeit in dem oberen Teil der Absetzzone ist praktisch phosphatfrei. Die überstehende Flssiglrei kann abgezogen werden und in die Vorflut eingeleitet oder sonst in üblicher Weise weiterbehandelt werden. Der an Phosphaten angereicherte Schlamm, der sich von der gemischten Flüssigkeit trennt und absetzt, enthält einen großen Teil der Phosphate in den Zellen der Organismen. Die Festteilchen des Schlammes, welche intrazellulare Phosphate enthalten, setzen sich ab in die anaerobe Schicht des Schlammes in der zweiten Absetzzone. Ein Gradient der Dichte besteht in der Schlammschicht in dem Absetzbehälter, wobei die Dichte des Schlammes am Boden größer ist als in den oberen Schichten. Beim Wandern der Feststoffe des Schlammes mit den intrazellularen Phosphaten zu dem unteren Teil der Schlammschicht geben die Organismen die Phosphate in die flüssige Phase ab, da dort anaerobe Bedingungen vorliegen. Diese abgegebenen Phosphate bilden in Wasser lösliche Phosphationen. Die Verweilzeit des Schlammes in dem Behälter liegt vorzugsweise bei 2 bis 20 Stunden.
• Die Konzentration an löslichen Phosphaten ist ursprünglich am größten in dem unteren Teil der Schlammschicht. Bei fortschreitendem Absetzen des Schlammes wandern aber die löslichen Phosphate in die obere Schlammschicht. Eine an Phosphaten angereicherte wässrige Schicht entsteht zwischen der Schlamm schicht und dem praktisch phosphatfreien überstehenden Wasser.
• Diese Wanderung der Phosphate kann gefördert werdenidurch mechanische oder hydraulische Mittel. Die an Phosphaten angereicherte wässrige Schicht, die noch einige Schlammteilchen enthalten kann, wird aus der Absetzzone entfernt und kann anschließend weiterbehandelt werden durch Mischen mit einem Mittel zum Ausfällen der Phosphate, z.B. Kalk. Die ausgefällten Phosphate können dann aus dem Gemisch entfernt werden, indem man sie in einen besonderen Absetzbehälter führt, oder indem man sie zurückführt in die erste Kläranlage oder in den zweiten Absetzbehälter, oder das Gemison kann der gemischten Flüssigkeit zugesetzt werden.
• Der Schlamm wird kontinuierlich oder in Kbs-Cänden aus dem unteren Teil des Absetzbehälters entfernt. Dieser Schlamm enthält geringere Mengen von Phosphaten und wird zu dem rohen Abwasser zurückgeführt, das in den Belüftungsbehälter eingeleitet wird. Überschüssiger Schlamm kann hier oder an anderen Stellen des Systems weggebracht werden.
• Erfindungsgemäß werden das Freisetzen der Phosphate und d#ie Abtrennung einer an Phosphaten angereicherten wässrigen Phase von dem an Phosphat verarmten Schlamm alle in der Absetzzone durchgeführt, die unmittelbar an die Belüftung der gemischten Flüssigkeit angeschlossen ist. Es ist also nicht erforderlich, Zeit und Vorrichtungen zu verwenden, um einen Schlamm mit einem hohen Gehalt an Phosphaten abzuziehen und anschließend gesondert zu behandeln.
• Das Beispiel beschreibt eine Ausfühi'ungsform der Erfindung.
• B e i s p i e l Rohes Abwasser in einer täglichen Menge von 3.780.000 Liter, das 100 ppm Feststoffe enthielt, wurde mit zurückgeführtem aktiviertem Schlamm gemischt. Die gemischte Flüssigkeit wurdein eine Belüftungszone gebracht und dort mit etwa 1,5 Liter Luft Je Liter Flüssigkeit während 6 Stunden belüftet. Die aus der Belüftungszone abfließende gemischte Flüssigkeit wurde in einen zweiten Absetzbehälter geführt. Die überstehende geklärte FlUssiglsei.t, die praktisch frei von Phosphaten ist, wurde mit Chlor behandelt und dann abgeführt. Das abgesetzte Schlammgemisch ist praktisch anaerob in den unteren Teilen des Behälters. Die Bedingungen in dem unteren Teil dieses Behälters verursachen, dass erhebliche Mengen von intrazellülaren Phosphaten in die flüssige Phase wandern. Man ließ den Schlamm in der Absetzzone solange, dass die freigesetzten löslichen Phosphate an die Oberfläche der Schlammschicht wanderten und dort eine flüssige Schicht über dem Schlamm bilden. Diese flüssige Schicht enthielt einen wesentlichen Teil der Phosphate, die ursprünglich im Abwasser vorhanden waren. Diese an Phosphaten angereicherte flüssige Schicht wird kontinuierlich oder in Abständen entfernt und in einen Ausfällbehälter geführt, wo Kalk zugegeben wurde und Phosphate ausgefällt wurden.
• Der an Phosphaten verarmte Schlamm wird aus dem zweiten Absetzbehälter entfernt und in einer Menge von 378 000 Litern je Tag mit dem frischen Abwasser gemischt.

Claims (5)

1. Patentansprüche

   erfahren zum Behandeln von Abwasser mit aktiviertem Schlamm, dadurch gekennzeichnet, dass man das zufließende Abwasser mit Schlamm zu einer gemischten Flüssigkeit mischt, diese gemischte Flüssigkeit solange belüftet, bis der Gehalt an biologisch oxidierbaren Stoffen verringert ist und die Organismen Phosphate aufgenommen haben, dass man dann die gemischte Flüssigkeit in eine Absetzzone überführt, die eine anaerobe Schlammschicht enthält, wobei die anaeroben Bedingungen dieser Schlammschicht die Phosphate aus dem Schlamm in wasserlöslicher Form in die flüssige Phase freisetzen, dass man den Schlamm in der Absetzzone solange belässt, bis die freigesetzten löslichen Phosphate in den oberen Teil der Schlammschicht.

   wandern und dort eine flüssige, einen wesentlichen Teil der ursprünglich im Abwasser vorhandenen Phosphate enthaltende Schicht über der Schlammschicht bilden, d#ass man die überstehende, an Phosphat verarmte Flüssigkeit aus der Absetzzone entfernt, dass man die die löslichen Phosphate enthaltende flüssige Schicht aus der Absetzzone entfernt, und dass man den an Phosphat verarmten Schlasm zurückführt und mir frischem Abwasser mischt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemischte Flüssigkeit derart belüftet wird, dass sie wenigstens 0,3 mg gelösten Sauerstoff Je Liter enthält.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die gemischte Flüssigkeit 1 bis 8 Stunden lang belüftet.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man den Schlamm 2 bis 20 Stunden lang in der Absetzzone belässt.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1. bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass man der das Phosphat enthaltenden Flüssigkeit nach dem Entfernen aus der Absetzzone ein Mittel zum Ausfällen des Phosphats zusetzt.