WO2007016916A2 - Anlage zur nitrifizierung von abwässern - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a plant for the nitrification of effluents, comprising an activated sludge tank, in which the wastewater is fed in the presence of an activated sludge and which is provided with a gas introduction device, and a sedimentation tank in fluid communication with the activated sludge tank via a drain and in which a secondary clarification of the effluent from the aeration tank takes place.
  • Nitrification is a process with a high oxygen demand, which has to be supplied externally. Aerobic bacteria use the oxygen to convert ammonia or ammonium into nitrite and then into nitrate. In order for the process to run optimally, certain parameters must be adhered to as precisely as possible: for example, the dissolved oxygen concentration should be greater than 2 mg / l and the pH should be between 7.7 and 8.3. In addition, a sufficiently long contact time between the nitrifying activated sludge and the wastewater must be ensured. This is particularly important, since the nitrifying bacteria have only a low propagation rate; the generation time is about 12 hours. Therefore, only a small amount of activated sludge may be discharged from the aeration tank in order to ensure a sufficiently high population of nitrifying bacteria in the activated sludge tank.
  • a system according to the preamble of claim 1 is described for example in DE 36 01 669.
  • the gas introduction device, with which air and / or pure oxygen is introduced into the aeration tank, is located on Bottom of the aeration tank in its center.
  • the drain is designed as an overflow at the upper edge of the aeration tank.
  • Such an arrangement has the disadvantage that the gas flowing upwards and exiting at the surface of the waste water does not reach all areas of the waste water.
  • the layers near the bottom of the waste water to the side of the gas introduction device and the regions near the walls of the aeration tank are not detected by the gas flow, so that only insufficient nitrification takes place there.
  • the arrangement of the overflow at the upper edge of the pool also has the disadvantage that a portion of the activated sludge, which is transported with the gas flow to the water surface and collects there, flows through the overflow. Another part of the activated sludge accumulates in the ground-level layers which are not flowed through by the gas. Thus, the volume of the aeration tank is insufficiently used for nitrification. The nitrification takes place only in a partial area, namely in the central, upwardly funnel-shaped widening area of the basin.
  • the invention is thus based on the object to provide a plant of the type mentioned, in which the volume of the aeration tank is better used for nitrification and in which the important parameters for a nitrifying environment parameters can be better met.
  • the gas introduction device is arranged in the aeration tank, that in the activation tank by the gas entry a flow in the form of a horizontal flow roller is induced and that the entrance to the drain is located above the bottom of the aeration tank. From the induced flow roll, the entire volume of the aeration tank is detected, so that the activated sludge evenly distributed in the aeration tank. Also, the gas itself is entrained by the once induced flow roll, so that a significant portion of the gas is fed back to the ground and does not exit at the water surface.
  • the aerobic bacteria of the activated sludge are well supplied with it, so that the nitrification can proceed optimally in all areas of the aeration tank.
  • the wastewater is everywhere in a similarly purified form, the drainage of the waste water can also be close to the ground, which also has the advantage that only a small amount of activated sludge is discharged.
  • the entrance to the drain is aligned against the flow direction.
  • the directed flow lines of the flow roller thus do not run into the entrance to the drain, but point away from it.
  • the gas introduction device preferably consists of an extended, just above the bottom of the aeration baffle arranged Bellusterfeld., Which has a plurality of gas outlet openings in a horizontal plane.
  • Such an aerator field makes it possible to release the amount of gas or air needed to induce the flow roll.
  • the flat arrangement of the ventilator field just above the bottom of the aeration tank also avoids the induction of turbulence in the flow roll.
  • the aeration tank consists of a rectangular, preferably almost square bottom and four side walls.
  • the ventilator field is arranged in a bottom half, which extends between one of the side walls and a central plane of the aeration tank running parallel to this side wall.
  • the drain is located in the side wall opposite this side wall and is extended parallel to the median plane.
  • the drain preferably consists of a wall passage and an inlet formed by a hood attached to the side wall above the wall passage and projecting downwardly from the side wall, the hood terminating above the pelvic floor to form the entrance to the drain.
  • the hood also forms a guide surface to assist the formation of the flow roll.
  • a siphon is formed in this way, the height of which determines the flow rate in the drain. One strives to keep the flow rate in the process as low as possible.
  • the height of the process also depends on the design of the settling tank.
  • a settling tank is formed in its lower part usually to a funnel, from the top of the settling mud can be easily sucked off.
  • the drain above the funnel opens into the settling tank.
  • curved guide plates for forming the flow roll at a distance from the side walls are attached to the upper edges of the side walls of the aeration tank, which run parallel to the axis of the flow roll. By maintaining a distance, the water can also flow behind the baffles, so that no dead space is created.
  • FIG. 2 shows a plan view of a sewage treatment plant according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a cross section through an inventive aeration tank and through an adjoining settling tank
  • FIG. 4 shows a plan view of an activated sludge tank and an adjoining settling tank according to FIG. 3, FIG.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a modular arrangement of several activated sludge basins according to the invention and adjoining settling basins.
  • FIGS. 1 and 2 show a typical sewage treatment plant.
  • the main component of such a treatment plant is a round clarifier 1, which serves the denitrification / nitrification and the buffering of waste water and return sludge.
  • the wastewater is circulated by a centrally mounted propeller-like screw 2 and thereby mixed with the return sludge.
  • An ascending flow is formed in the center of the clarifier 1 and a descending flow is formed on the tank walls.
  • the oxygen content in the clarifier 1 is computer controlled and should be in a range of 0 to 0.1 mg / 1.
  • the supply of waste water in the clarifier 1 via a sand trap 3 and a computer system 4, both of which are shown here only schematically.
  • aeration tank 5 Laterally and below the clarifier 1 is an aeration tank 5 and an adjoining settling tank 6. About an inlet 5 'from the clarifier 1, the aeration tank 5 is filled and kept in a full state.
  • the aeration tank 5 is conceptually divided into two halves by a central plane 8 lying parallel to the partition wall 7. In the removed of the partition 7 half is located on the bottom of the aeration tank an aerator 9, which serves as a gas introduction means. It extends over the entire bottom half.
  • aeration tank Above this half of the aeration tank is a chamber for receiving sludge, are arranged on the blower 10, 11, of which a fan 10 is connected to the Belmonerfeld 9.
  • partition wall 7 is located over the horizontal width of the partition wall 7 extending wall passage 12 to settling tank. 6
  • a submersible pump 14 for sucking the accumulating there activated sludge forms in the lower tips.
  • the clarified water drains through an overflow 15 from the settling tank 6.
  • FIGS 3 and 4 show the aeration tank 5 and the sedimentation tank 6 in detail.
  • the Belbyerfeld 9 consists of three mutually parallel main pipes 16, of which extend to both sides of the side pipes 16 'vertically. At the top of these side pipes 16 'is a plurality of air outlet openings that produce a fine bubble air bubbles.
  • the main tubes 16 are connected to the one fan 10 so that air is pumped through the main tubes 16 to the sub-tubes 16 'and exits the air outlet openings. The air flows in the water the aeration tank up and tears the water with it.
  • the wall passage 12 is located over the width of the partition wall 7 extending hood 19 whose upper edge begins above the wall passage 12 on the partition wall 7 and which is led to just above the ground.
  • the remaining there gap serves as an entrance 20 to a hood 19 covered by the shaft 22, which leads to the wall passage 12.
  • the shaft 22 and the wall passage 12 form a drain 21 to settling tank 6.
  • the waste water thus runs in the opposite direction to the flow roll 18 through the shaft 22 from. This is dimensioned so that the flow rate is very slow in it, so that only a little activated sludge is taken.
  • a hood-like cover 23 is provided, which leads the water from the drain 21 directly into the respective funnel 13, so that the sedimentation takes place directly in the funnel tip.
  • a further baffle 24 to keep the flowing through the shaft 22 wastewater without turbulence.
  • the sludge is sucked off by means of submersible pumps 14 arranged in the funnel tip and returned to a stacking container (not shown) or into the clarifier 1.
  • FIG. 5 shows a modular arrangement of activated sludge tanks 5. These are arranged in two double rows, wherein in each row the respectively subsequent settling tanks 6 are arranged on the mutually facing sides of the aeration tank 5. Between the settling tank 6 is a common return 25 for the pumped out of the sedimentation 6 sludge.
  • the plant is controlled by means of a computer 26, which measures the oxygen as well as the sludge content in the water of the aeration tank 5 with the aid of sensors 26 shown in FIG.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Nitrifizierung von Abwässern aufweisend ein Belebungsbecken (5) und ein sich daran anschließendes Absetzbecken (6). Um den Prozess der Nitrifizierung zu optimieren, das heißt, eine ausreichende Sauers tof fkonzentration sowie eine hohe Verweilzeit des Belebtschlammes im Belebungsbecken (5) zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass eine Gaseintragseinrichtung aus einem oberhalb einer Hälfte des Bodens des Belebungsbeckens (5) angeordneten Belüfterfeld (9) besteht, wodurch eine Strömungswalze (18) im Belebungsbecken (5) induziert wird. Der Übergang zum Absetzbecken (6) erfolgt über einen Ablauf (21) mit einem am Boden des Belebungsbeckens (5) angeordneten Eingang (20).

Description

Beschreibung
Anlage zurNitrifizierung von Abwässern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Nitrifizierung von Abwässern aufweisend ein Belebungsbecken, in dem das Abwasser in Gegenwart eines Belebtschlammes be- gast wird und das dazu mit einer Gaseintragseinrichtung versehen ist, und ein Absetzbecken, das mit dem Belebungsbecken über einen Ablauf in StrömungsVerbindung steht und in dem eine Nachklärung des aus dem Belebungsbecken übertretenden Abwassers erfolgt.
Die Nitrifikation ist ein Prozess mit einem hohen Sauerstoffbedarf, der extern zugeführt werden muss. Aeroben Bakterien nutzen den Sauerstoff, um Ammoniak bzw. Ammonium zunächst in Nitrit und dann in Nitrat umzuwandeln. Damit der Prozess optimal abläuft, müssen bestimmte Parameter möglichst genau eingehalten werden: So sollte die Konzentration des gelösten Sauerstoffs größer als 2 mg/1 sein und der pH-Wert bei 7,7 bis 8,3 liegen. Außerdem ist eine genügend große Kontaktzeit zwischen dem nitrifizie- renden Belebtschlamm und dem Abwasser zu gewährleisten. Diese ist besonders wichtig, da die nitrifizierenden Bakterien nur eine geringe Vermehrungsrate aufweisen; die Generationszeit liegt bei ca. 12 Stunden. Es darf daher nur wenig Belebtschlamm aus dem Belebungsbecken ausgetragen werden, um eine hinreichend hohe Population von ni- trifizierenden Bakterien im Belebungsbecken sicherzustellen.
Eine Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist zum Beispiel in der DE 36 01 669 beschrieben. Die Gaseintragseinrichtung, mit der Luft und/oder reiner Sauerstoff in das Belebungsbecken eingebracht wird, befindet sich am Boden des Belebungsbeckens in dessen Zentrum. Der Ablauf ist als Überlauf am oberen Rand des Belebungsbeckens ausgeführt .
Eine solche Anordnung hat den Nachteil, dass das nach oben strömende und an der Oberfläche des Abwassers austretende Gas nicht alle Bereiche des Abwassers erreicht. Insbesondere die bodennahen Schichten des Abwassers seitlich der Gaseintragseinrichtung und die Bereiche nahe den Wänden des Belebungsbeckens werden nicht vom Gasström er- fasst, so dass dort nur eine unzureichende Nitrifizierung stattfindet. Die Anordnung des Überlaufs am oberen Beckenrand hat zudem den Nachteil, dass ein Teil des Belebtschlammes, der mit dem Gasstrom zur Wasseroberfläche transportiert wird und sich dort sammelt, durch den Überlauf abfließt. Ein anderer Teil des Belebtschlammes sammelt sich in den von dem Gas nicht durchströmten bodennahen Schichten. Somit wird das Volumen des Belebungsbeckens nur unzureichend für die Nitrifizierung genutzt. Die Nitrifizierung erfolgt nur in einem Teilbereich, nämlich in dem zentralen, sich nach oben trichterförmig erweiternden Bereich des Beckens.
Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, eine Anlage der genannten Art zu schaffen, bei dem das Volumen des Belebungsbeckens für die Nitrifizierung besser genutzt wird und bei der die für ein nitrifizierendes Milieu wichtigen Parameter besser eingehalten werden können.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Gaseintragseinrichtung so im Belebungsbecken angeordnet ist, dass in dem Belebungsbecken durch den Gaseintrag eine Strömung in Form einer liegenden Strömungswalze induziert wird und dass der Eingang zum Ablauf sich oberhalb des Bodens des Belebungsbeckens befindet. Von der induzierten Strömungswalze wird das gesamte Volumen des Belebungsbeckens erfasst, so dass sich der Belebtschlamm gleichmäßig im Belebungsbecken verteilt. Auch das Gas selbst wird von der einmal induzierten Strömungswalze mitgerissen, so dass ein erheblicher Teil der Gasmenge zurück zum Boden geführt wird und nicht an der Wasseroberfläche austritt. Es kommt somit zu einer gleichmäßigen Verteilung sowohl des Belebtschlammes als auch des Gases im gesamten Belebungsbecken, was die Nitrifizierung nachhaltig befördert, auch ohne dass unbedingt - wie in der DE 36 01 669 beschrieben - Stoffteilchen als Träger für Mikroorganismen in stückiger oder granulierter Form eingebracht werden müssten.
Durch die überall gleichmäßige Verteilung des Gases, nämlich Sauerstoff, werden die aeroben Bakterien des Belebtschlammes gut damit versorgt, so dass die Nitrifizierung in allen Bereichen des Belebungsbeckens optimal ablaufen kann.
Da bei einer solchen Anordnung, das Abwasser überall in ähnlich gereinigter Form vorliegt, kann der Ablauf des Abwassers auch bodennah erfolgen, was zudem den Vorteil hat, dass dabei nur wenig Belebtschlamm mit ausgetragen wird.
Um den Austrag von Belebtschlamm durch den Ablauf möglichst gering zu halten und um die Strömungswalze durch den Abfluss des Abwassers nicht zu stören, ist vorgesehen, dass der Eingang zum Ablauf gegen die Strömungsrichtung ausgerichtet ist. Die gerichteten Strömungslinien der Strömungswalze verlaufen somit nicht in den Eingang zum Ablauf hinein, sondern weisen von diesem weg.
Die Gaseintragseinrichtung besteht vorzugsweise aus einem ausgedehnten, knapp oberhalb des Bodens des Belebungs- beckens angeordneten Belüfterfeld., das in einer horizontalen Ebene eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen aufweist. Ein solches Belüfterfeld ermöglicht es, die Menge von Gas bzw. Luft austreten zu lassen, die benötigt wird, um die Strömungswalze zu induzieren. Die flache Anordnung des Belüfterfeldes knapp oberhalb des Bodens des Belebungsbeckens vermeidet außerdem die Induzierung von Turbulenzen in die Strömungswalze.
Einen einfachen Aufbau des Belüfterfeldes erhält man, wenn das Belüfterfeld aus mehreren parallel zueinander angeordneten Hauptrohren besteht, von denen seitlich Nebenrohre abzweigen.
Typischerweise besteht das Belebungsbecken aus einem rechteckigen, vorzugsweise nahezu quadratischen Boden und vier Seitenwänden. Bei einer solchen Konstruktion ist das Belüfterfeld in einer Bodenhälfte angeordnet, die sich zwischen einer der Seitenwände und einer zu dieser Seitenwand parallel verlaufenden Mittelebene des Belebungsbeckens erstreckt. Der Ablauf befindet sich in der dieser Seitenwand gegenüberliegenden Seitenwand und ist parallel zu der Mittelebene ausgedehnt. Bei dieser Konstellation entsteht eine aufsteigende Strömung oberhalb des Belüfterfeldes und eine absteigende Strömung in der anderen Hälfte des Beckens jenseits der Mittelebene. Die beiden Strömungen vereinigen sich zu einer Strömungswalze mit einer bodennahen Strömung in Richtung auf das Belüfterfeld und einer oberflächennahen Strömung in umgekehrter Richtung. Da der Eingang zum Ablauf sich strömungaufwärts der bodennahen Strömung befindet, bewegt sich das Wasser vom Eingang weg, so dass allenfalls der hydrostatische Druck im Abwasserbecken für den Eintritt von Wasser in den Eingang sorgt. Der Ablauf besteht vorzugsweise aus einem Wanddurchtritt und einem Zulauf, der von einer an der Seitenwand oberhalb des Wanddurchtritts befestigten und von der Seitenwand nach unten abstehenden Haube gebildet wird, wobei die Haube zur Bildung des Eingangs zum Ablauf oberhalb des Beckenbodens endet .
Die Haube bildet gleichzeitig eine Leitfläche, um die Ausbildung der Strömungswalze zu unterstützen. Außerdem wird auf diese Art ein Siphon gebildet, durch dessen Höhe die Fließgeschwindigkeit im Ablauf bestimmt wird. Man ist bestrebt, die Strömungsgeschwindigkeit im Ablauf möglichst gering zu halten.
Die Höhe des Ablaufs richtet sich auch nach der Ausgestaltung des Absetzbeckens. Ein Absetzbecken ist in seinem unteren Bereich in der Regel zu einem Trichter geformt, aus dessen Spitze der sich absetzende Schlamm leicht abgesaugt werden kann. Vorzugsweise mündet der Ablauf oberhalb des Trichters in das Absetzbecken.
Zur Führung der Strömungswalze werden an den oberen Rändern der Seitenwände des Belebungsbeckens, die parallel zur Achse der Strömungswalze verlaufen, gekrümmte Leitbleche zur Formung der Strömungswalze in Abstand zu den Seitenwänden angebracht. Durch die Einhaltung eines Abstandes kann das Wasser auch hinter den Leitblechen herfließen, so dass kein Totraum entsteht.
Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
Fig.l einen Querschnitt durch eine Kläranlage,
Fig.2 eine Draufsicht auf eine Kläranlage gemäß Fig. 1, Fig.3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Belebungsbecken und durch ein sich daran anschließendes Absetzbecken,
Fig.4 eine Draufsicht auf ein Belebungsbecken und ein sich daran anschließendes Absetzbecken gemäß Fig. 3,
Fig.5 eine schematische Darstellung einer modularen Anordnung von mehreren erfindungsgemäßen Belebungsbecken und sich daran anschließenden Absetzbecken.
Es wird zunächst auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Diese zeigen eine typische Kläranlage. Hauptbestandteil einer solchen Kläranlage ist ein rundes Klärbecken 1, das der Denitrifikation/Nitrifikation und des Pufferns von Abwässern und von Rücklaufschlämm dient. In dem Klärbecken 1 wird durch eine zentral angebrachte propellerartige Schraube 2 das Abwasser umgewälzt und dabei mit dem Rücklaufschlamm gemischt. Im Zentrum des Klärbeckens 1 bildet sich dabei eine aufsteigende Strömung und an den Beckenwänden eine absteigende Strömung aus. Im Gegenstrom zu der absteigenden Strömung wird Luft in das Klärbecken 1 geleitet. Der Sauerstoffgehalt im Klärbecken 1 wird computergesteuert und soll in einem Bereich von 0 bis 0,1 mg/1 liegen. Die Zufuhr des Abwassers in das Klärbecken 1 erfolgt über einen Sandfang 3 und eine Rechenanlage 4, die hier beide nur schematisch dargestellt sind.
Seitlich und unterhalb des Klärbeckens 1 befindet sich ein Belebungsbecken 5 und ein sich daran anschließendes Absetzbecken 6. Über einen Zulauf 5 ' aus dem Klärbecken 1 wird das Belebungsbecken 5 gefüllt und in einem vollen Zustand gehalten. Das Belebungsbecken 5 und das Absetzbe- cken 6 bestehen aus einem aus Beton hergestellten quadratischen Trog, in dem sich eine Trennwand 7 befindet, die die beiden Becken 5, 6 voneinander trennt. Das Belebungsbecken 5 ist durch eine parallel zur Trennwand 7 liegenden Mittelebene 8 gedanklich in zwei Hälften geteilt. In der von der Trennwand 7 entfernten Hälfte befindet sich auf dem Boden des Belebungsbeckens ein Belüfterfeld 9, das als Gaseintragseinrichtung dient. Es erstreckt sich über die gesamte Bodenhälfte.
Oberhalb dieser Hälfte des Belebungsbeckens befindet sich eine Kammer zur Aufnahme von Schlamm, auf der Gebläse 10, 11 angeordnet sind, von denen ein Gebläse 10 mit dem Belüfterfeld 9 verbunden ist.
In der Trennwand 7 befindet sich ein sich über die horizontale Breite der Trennwand 7 erstreckender Wanddurchtritt 12 zum Absetzbecken 6.
In dem Absetzbecken 6 sind parallel zur Trennwand 7 nebeneinander drei Trichter 13 angeordnet, in deren unteren Spitzen sich je eine Tauchpumpe 14 zum Absaugen des sich dort sammelnden Belebtschlammes bildet. Das geklärte Wasser läuft über einen Überlauf 15 aus dem Absetzbecken 6 ab.
Die Figuren 3 und 4 zeigen das Belebungsbecken 5 und das Absetzbecken 6 im Detail . Das Belüfterfeld 9 besteht aus drei parallel zueinander verlaufenden Hauptrohren 16, von denen zu beiden Seiten Nebenrohre 16' senkrecht abstehen. An der Oberseite dieser Nebenrohre 16 ' befindet sich eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen, die einen feinblasigen Luftsprudel erzeugen. Die Hauptrohre 16 sind mit dem einen Gebläse 10 verbunden, so dass Luft durch die Hauptrohre 16 zu den Nebenrohren 16 ' gepumpt wird und aus den Luftaustrittsöffnungen austritt. Die Luft strömt im Was- ser des Belebungsbeckens nach oben und reißt dabei das Wasser mit. Dieses strömt über die Breite des Bodens nach, so dass letztlich eine Strömung in Form einer Strömungswalze 18 entsteht, deren Achse horizontal, in halber Höhe des Belebungsbeckens 5 und parallel zur Trennwand 7 verläuft. Die Ausformung der Strömungswalze 18 wird unterstützt durch Leitbleche 17 an den Rändern der Seitenwände des Belebungsbeckens 5, die parallel zur Walzenachse verlaufen. Die Strömungswalze 18 wiederum nimmt die Luftblasen mit und hält sie gefangen, so dass der Luftaustrag an der Wasseroberfläche minimiert ist.
Über dem Wanddurchtritt 12 befindet sich eine über die Breite der Trennwand 7 sich erstreckende Haube 19, deren oberer Rand oberhalb des Wanddurchtritts 12 an der Trennwand 7 beginnt und die bis kurz über den Boden geführt ist. Der dort verbleibende Spalt dient als Eingang 20 zu einem von der Haube 19 abgedeckten Schacht 22, der zum Wanddurchtritt 12 führt. Der Schacht 22 und der Wanddurchtritt 12 bilden einen Ablauf 21 zum Absetzbecken 6. Das Abwasser läuft somit in Gegenrichtung zur Strömungswalze 18 durch den Schacht 22 ab. Dieser wird so dimensioniert, dass die Fließgeschwindigkeit darin sehr langsam ist, so dass nur wenig Belebtschlamm mitgenommen wird.
Auch auf der Seite des Wanddurchtritts 12 zum Absetzbecken 6 ist eine haubenartige Abdeckung 23 vorgesehen, die das Wasser aus dem Ablauf 21 unmittelbar in den jeweiligen Trichter 13 führt, so dass die Sedimentation unmittelbar in der Trichterspitze erfolgt.
In der Ecke zwischen Trennwand 7 und dem Boden des Belebungsbeckens 5 befindet sich unterhalb der Haube 19 ein weiteres Leitblech 24, um das durch den Schacht 22 fließende Abwasser verwirbelungsfrei zu halten. Der Schlamm wird mittels der in der Trichterspitze angeordneten Tauchpumpen 14 abgesaugt und in einen (nicht gezeigten) Stapelbehälter oder in das Klärbecken 1 zurückgeleitet.
Die Fig. 5 zeigt eine modulare Anordnung von Belebungsbecken 5. Diese sind in zwei Doppelreihen angeordnet, wobei in jeder Reihe die sich jeweils anschließenden Absetzbecken 6 an den einander zugewandten Seiten der Belebungsbecken 5 angeordnet sind. Zwischen den Absetzbecken 6 befindet sich ein gemeinsamer Rücklauf 25 für den aus den Absetzbecken 6 abgepumpten Schlamm.
Die Anlage wird mit Hilfe von in Fig. 1 gezeigten Sensoren 26 mittels eines Computers gesteuert, die den Sauerstoff sowie den Schlammgehalt im Wasser des Belebungsbeckens 5 messen.
Bezugszeichenliste
Klärbecken
Schraube
Sandfang
Rechenanlage
Beiebungsbecken ' Zulauf
Absetzbecken Trennwand Mittelebene Belüfterfeld Gebläse
Gebläse
Wanddurchtritt
Trichter
Tauchpumpe
Überlauf
Hauptrohre ' Nebenrohre
Leitbleche
Strömungswalze
Haube
Eingang
Ablauf
Schacht
Abdeckung
Leitblech
Rücklauf
Sensoren

Claims

Patentansprüche
1. Anlage zur Nitrifizierung von Abwässern aufweisend ein Belebungsbecken (5), in dem das Abwasser in Gegenwart eines Belebtschlammes begast wird und das dazu mit einer Gaseintragseinrichtung versehen ist, und ein Absetzbecken (6), das mit dem Belebungsbecken (5) über einen Ablauf (21) in StrömungsVerbindung steht und in dem eine Nachklärung des aus dem Belebungsbecken (5) übertretenden Abwassers erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseintragseinrichtung so im Belebungsbecken (5) angeordnet ist, dass in dem Belebungsbecken (5) durch den Gaseintrag eine Strömung in Form einer liegenden Strömungswalze (18) induziert wird und dass der Eingang (20) zum Ablauf (21) sich oberhalb des Bodens des Belebungsbeckens (5) befindet.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (20) zum Ablauf (21) gegen die Strömungsrichtung ausgerichtet ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseintragseinrichtung von einem oberhalb des Bodens des Belebungsbeckens (5) angeordneten Belüfterfeld (9) gebildet ist, das in einer horizontalen Ebene eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen aufweist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Belüfterfeld (9) aus mehreren parallel zueinander angeordneten Hauptröhren (16) besteht, von denen seitlich Nebenrohre (16') abzweigen.
5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Belebungsbecken (5) einen rechteckigen Boden und vier Seitenwände aufweist, wobei das Belüfterfeld
(9) in einer Bodenhälfte angeordnet ist, die sich zwischen einer der Seitenwände und einer zu dieser Seitenwand parallel verlaufenden Mittelebene (8) des Belebungsbeckens (5) erstreckt, und dass der Ablauf
(21) sich in der dieser Seitenwand gegenüberliegenden Seitenwand befindet sowie parallel zu der Mittelebene (8) ausgedehnt ist.
6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablauf (21) aus einem Wanddurchtritt (12) und einem von einer von der Seitenwand oberhalb des Wanddurchtritts (12) nach unten abstehenden Haube
(19) gebildeten Zulauf besteht, wobei die Haube (19) zur Bildung des Eingangs (20) zum Ablauf (21) oberhalb des Beckenbodens endet .
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Absetzbecken (6) in seinem unteren Bereich zu einem Trichter (13) geformt ist und der Ablauf (21) oberhalb des Trichters (13) verläuft.
8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den oberen Rändern der Seitenwände, die parallel zur Achse der Strömungs- walze (18) verlaufen, gekrümmte Leitbleche (17) zur Formung der Strömungswalze (18) in Abstand zu den Seitenwänden angebracht sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1157556B (de) * 1954-09-15 1963-11-14 Passavant Werke Abwasserklaeranlage mit mindestens einem wannenfoermigen Belueftungs- und Belebungsbecken
FR2381720A2 (fr) * 1975-05-15 1978-09-22 Chataignier Jean Perfectionnements aux procedes d'epuration des eaux et installation de traitement des eaux pour la mise en oeuvre de ces procedes
US4056465A (en) * 1976-04-12 1977-11-01 Air Products And Chemicals, Inc. Production of non-bulking activated sludge
US4066722A (en) * 1976-05-21 1978-01-03 Union Carbide Corporation Apparatus for sparging gas into liquid
JPS54136755A (en) * 1978-04-15 1979-10-24 Osaka Gas Co Ltd Active sludge disposal process for waste water
US4961854A (en) * 1988-06-30 1990-10-09 Envirex Inc. Activated sludge wastewater treatment process
GB2333467A (en) * 1997-11-29 1999-07-28 Hytech Water Limited Maintaining a solid/liquid suspension using selectively activated plural aerator/mixers

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