PROCESS AND APPARATUS FOR NITRIFICATION AND DENITRIFICATION OF WASTE WATERS

Abstract: 1. A process for the nitrification and denitrification of waste water containing organic and nitrogen-rich compounds, particularly highly-charged waste water, in a two-stage biological waste water purification plant in which in the first stage, oxidation of the organic carbon compounds and nitrification of the nitrogen-rich compounds is carried out, and, in the second stage, a denitrification is carried out, and in which the incoming waste water is divided between the two stages, the outflow from the first stage is fed to the second stage, and activated sludge is separated from the outflow from each stage and at least partially returned to the stage in question, characterised in that, in the second stage, after a zone in which anoxic conditions prevail, a zone in which oxygen-rich conditions prevail is maintained ; that in the second stage, an internal reflux is operated between the zone with oxygen-rich conditions and the zone with anoxic conditions ; and that zone of the second stage which is operated under anoxic conditions, is supplied both with the floating sludge which is formed when activated sludge is separated from the outflow of the first stage, and also with 25 to 50% of the amount of waste water flowing into the waste water purification plant.

Description: Verfahren und Vorrichtung zur Nitrifikation und Denitrifikation von Abwässern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nitrifikation und Denitrifikation von insbesondere hochbelasteten, organische und stickstoffreiche Verbindungen enthaltenden Abwässern in einer biologischen Abwasserreinigungsanlage mit zwei Stufen, bei dem das zufliessende Abwasser auf beide Stufen verteilt, der Ablauf der ersten Stufe zur zweiten Stufe geleitet und vom Ablauf jeder Stufe belebter Schlamm abgetrennt und mindestens teilweise zur jeweiligen Stufe zu rckgeleitet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchf:Jhr'u#g des Verfahrens. Bei einem solchen bekannten Verfahren wird in der ersten Stufe unter aeroben Bedingungen die Mitrlfikation und in der zweiten Stufe unter anaeroben Bedingungen die Denitrifikation durc,.geihrt. Dabei können neben stickstoffhaltige Verbindungen in gelöster und/oder suspenalerter ##orrr; ent- haltenden organischen Abwässern auch solche organischen Abwässer behandelt werden, die zusätzlich zu den stickstoffhaltigen Verbindungen Phosphate enthalten. Ein wesentlicher Nachteil dieses bekannten Verfahrens be steht darin, dass der Abwasseranteil des zulaufenden Abwassers, der direkt in die zweite Stufe geleitet wird, nicht mehr nitrifiziert werden kann, wodurch mit diesem Verfahren eine Stickstoffelimination aus dem Abwasser von höchstens 75 % möglich ist. DarUber hinaus ist bei diesem Verfahren nicht zu vermeiden, dass sich die Denitrifikation im Nachklärbecken der zweiten Stufe fortsetzt und damit das gereinigte Abwasser unter anaeroben Bedingungen sowie unter Mitführung des bei der Denitrifikation im Nachklärbecken entstehenden Schwimmschlamms in den Vorfluter eingeleitet wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Nitrifikation und Denitrifikation von insbesondere hochbelasteten, organische und stickstoffreiche Verbindungen enthaltenden Abwässern sowie eine Vorrichtung zur DurchfUhrung des Verfahrens so auszugestalten, dass objie besonderen Aufwand und unter Erreichung einer Güteverbesserung des Ablaufs in den Vorfluter eine kohle Stlek- stoffelimination von Uber 4C: aus dem Abwasser.möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemass dadurch gelöst, dass zumindest n der zweiten Stufe nach einer Zone mit sauersto: armen Bedingungen eine Zone mit sauerstoffreichen Bedingungen aufrechterhalten wird, dass zumindest in der zweiten Stufe zwischen der Zone mit sauerstoffreichen Bedingungen und der Zone mit sauerstoffarmen Bedingungen ein interner Rücklauf betrieben wird und dass der unter sauerstoffarmen we- dingungen betriebenen Zone der zweiten Stufe sowohl der bei der Abtrennung von belebvem. Schlamm aus dem Ablauf der ersten Stufe anfallende Schwimmschlamm als auch 25 bis O der der Abwasserreinigungsanlage zulaufenden Abwassermenge zugeführt wird. Das Verfahren gemäss der Erfindurg. bringt insbesondere den Vorteil mit sich, dass auch der der zweiten Stufe zugefUhr te und das für die Durchführung der Denitrifikation erforderliche Substrat zur VerfUgung stellende Abwasserteilstrom in der unter sauerstoffreichen Bedingungen betriebenen Zone der zweiten Stufe nitrifiziert und anschliessend über den zwischen der Zone mit sauerstoffreichen Bedingungen und der Z#ne mit sauerstoffarmen Bedingungen betriebenen internen Rücklauf erneut der Denitrifikation zugeführt werden kann. Dazu kommt, dass bei der Denitrifikation in der zweiten Stufe durch Einleiten des bei der Abtrennung von belebtem Schlamm aus dem Ablauf der ersten Stufe anfallenden Schwi:nmschlammes, der in der Zwischenklärung infolge einer dort ablaufenden Deni- trifikation auftritt, in die unter sauerstoffarmen Bedirgungen betriebene Zone der zweiten Stufe ein Verarmen an fakultativen, heterotrophen Bakterien (Denitrifikanten' im Belebtschlamm dry zweiten Stufe vermieden wird und dass durch Einleiten von 25 bis 50% der der Abwasserreinigungs anlage zulaufenden Abwassermenge in die anaerobe Zone der zweiten Stufe genügend organisches Substrat, das als Slek- tronendonator für die Nltrat- und NitrItreduktion zu Stick- stoff, Distickstoffoxid und anaeroben Stickstoffgasen notwendig ist, vorhanden ist. Auf diese Weise wird ein hoher Wirkungsgrad der Stickstoffentfernung von über 90% erzielt. Zusätzlich wird durch die Nachschaltung der unter sauerstoffreichen Bedingungen betriebenen Zone an die unter sauerstoffarmen Bedingungen betriebenen Zone erreicht, dass ir. der Nachklärung aerobe Verhältnisse aufrechterhalten werden kannen, wodurch die Güte des Ablaufes in den Vorfluter verbessert wird. Um far die Nitrat- und Nitritreduktion unabhängIg vom Abwas- serzulauf immer genügend Elektronena'#natoren zur Verfügung zu haben, ist es dabei zweckmässig, der Zone mit sauerstoff- armen Bedingungen der zweiten Stufe zusätzlich zu dem Abwasserteilstrom organische Kohlenstoffverbindungen, wie insbesondere Methanol und Methan, zuzuführen. Bei einer vorteilhaften AusfUhrungsform der Erfindung wird so vorgegangen, dass der oxidative Substratabbau, die hydrolytische Umwandlung von organisch gebundenem Stickstoff, die Oxidation von Ammoniumstickstoff und die Umsetzung von Nitrat- bzw. Nitritsauerstoff mit Substrat in beiden Stufen nebeneinander, in der ersten Stufe jedoch nicht bis zum maximal möglichen Umsatz, in der zweiten Stufe aber bis oder nahezu bis zum maximal möglichen Umsatz durchgefUhrt werden. Bei dieser Ausrührungsform ist somit vorgesehen, dass in beiden Stufen jeweils eine unter sauerstoffarmen Bedingungen betriebene Zone einer unter sauerstoffreichen Bedingungen betriebenen Zone vorgeschaltet ist, damit in beiden Stufen eine Nitrifikation und Denitrifikation ablaufen kann. Der Vorteil dieser Verfahrensweise liegt darin, dass neben einem hohen Wirkungsgrad hinsichtlich der Stickstoffelimination die gesamte Abwasserreinigungsanlage relativ kleinräumig ausgerührt werden kann. Dabeisind in der ersten Stufe vor allem hohe Umsatzraten von BSB und Stickstoff zu erzielen, während in der zweiten, niedrig belasteten Stufe hohe Um satzraten von Nitrat- bzw. Ntritsauerstoff möglich sind. Zweckmässigerweise werden beide VerfahrensfUhrungen so betrieben, dass bei einer Temperatur von 20 bis 40 0C und einem pH-Wert von 6,0 bis 8,5 in der ersten Stufe eine Raumbelastung von 1,5 bis 6 kg BxB5/m3 x d und eine Belebtschlammkonzentration von 3 bis 12 kg TS/m3 sowie in der zweiten Stufe Stufe eine Raumbelastung von 0,5 bis 3 kg BSB5/m3 x d und eine Belebtschlammkonzentration von 3 bis 8 kg vS/m3 auf rechterhalten wird. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Temperatur zwischen 25 und 350C und der pH-Wert zwischen 6,5 und 7,5 gehalten werden, und wenn in der ersten Stufe eine Belebtschlammkonzentration von 4 bis 8 kgTS/m3 und in der zweiten Stufe eine Belebtschlammkonzentration von 4 bis 6 kg TS/m3 aufrechterhalten wird. Zur Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen in den Zonen mit sauerstoffreichen Bedingungen ist es vorteilhaft, diesen Zonen Luft und/oder technischen Sauerstoff zuzuführen und aus diesen Zonen eine entsprechende Abgasmenge abzuführen. Dabei können beispielsweise Oberflächenbelüftungsmittel oder Unterwasserbelüftungsmittel vorgesehen sein. Eine Oberflz- chenbelüftung in offenen Becken hat dabei den Nachteil, dass sie bei einer niedrigen Aussentemperatur zu einer Abkühlung führen kann und ausserdem in ihrer Anwendung durch die Tiefe der belüfteten Flüssigkeit begrenzt ist. Die Kcnzentsation des gelösten Sauerstoffs in den aeroben Zonen sollte insbesondere bei Vorhandensein eines internen Rücklauf zwischen der Zone mit sauerstoffreichen Bedingungen und der Zone mit sauerstoffarmen Bedingungen so gewählt werden, dass bei der Rückführung des Mischwassers aus der Zone mit sauerstoffreichen Bedingungen in die Zone mit sauerstoffarmen Bedingungen nicht zu viel Sauerstoff mitgeführt wird, um eine ungünstige Auswirkung auf die Denitrifikatlon in der Zone mit sauerstoffarmen Bedingungen zu vermeiden. Um eine vollständige Ausnutzung des zugeführten Sauerstoffs zu erreichen, ist es zweckmässig, das Abgas der unter sauerstoffreichen Bedingungen betriebenen Zone der ersten Stufe der unter sauerstoffreichen Bedingungen betriebenen Zone der zweiten Stufe zuzuführen. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichiune zur > urch-ch führung des Verfahrens mit einer Abwasserreinigungsanlage mit zwei Stufen, bei der beide Stufen ein Belebungsbecken und ein Absetzbecken mit Schlammrückführung an den Anfang der jeweiligen Stufe aufweisen. Die Vorrichtung ist da- durch gekennzeichnet, dass zumindest dem Belebungsbecken der zweiten Stufe ein Behandlungsbecken mit sauerstoffarmen Bedingungen vorgeschaltet ist, dass zumindest zwischen dem Belebungsbecken und dem Behandlungsbecken der zweiten Stufe eine Leitung zur Rückführung von Mischwasser aus dem Belebungsbecken in das Behandlungsbecken vorhanden ist und dass an das Behandlungsbecken der zweiten Stufe sowohl eine Ver bindungsleitung zu dem Zwischenklärbecken der ersten Stufe zur Uberleitung von Schwimmschlamm als auch eine Zuleitung für einen Teil der Abwasserreinigungsanlage zulaufenden Abwassermenge angeschlossen ist. Die einzelnen Stufen k#nnen dabei sowohl als volldurch mischte Reaktoren als auch als mehrstufige Kaskaden ausgebildet sein, um so eine optimale Verfahrens#"uhrung je nach Beschaffenheit des Abwassers zu gewährleisten. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand zweier in den Figuren schematisch dargestellter Ausführungsbei- spiele einer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Abwasserreinigungsanlage erläutert. Es zeigt: Figur 1 ein schematisches Flussdiagramm einer zwei stufigen Abwasserreinigungsanlage mit einer unter sauerstoffarmen und einer unter sauer stoffreichen Bedingungen betriebenen Zone in der zwe-iten Stufe; F#gur 2 ein Tlussdiagramm einer zweistufigen Abwas- serreinigungsanlage mit einer unter sauer stoffarmen und einer'unter sauerstofrei- chen Bedingungen betriebenen Zone in bei den Stufen. In den Figuren ist mit 1 die erste Stufe und mit 10 die zweite Stufe einer zweistufigen Abwasserreinigungsanlage zur Nitrifikation und Denitrifikation von insbesondere hochbelasteten, organische und stickstoffreiche Verbindungen enthaltenden Abwässern bezeichnet. Gemäss Figur 1 umfasst die erste Stufe ein Belüftungsbecken 2 mit einer Zuleitung 7 für zu behandelndes Abwasser und ein dem Belüftungsbecken 2 nachgeschaltetes Zwischenklärbecken 4 mit einem Ablauf 4a, einer Schlammrücführung 5 vom Zwichenklärbecken 4 zum Belüftungsbecken 2 und einer Schlammableitung 6 zum Abzug von Uberschussschlamm aus der ersten Stufe 1. Zur Sauerstoffversorgung der in der Flüssig- keit vorhandenen Mikroorganismen ist an das in diesem Fall gegen die Atmosphäre geschlossen ausgebildete BelftJtungs- becken 2 eine Gaszuleitung 8 für die Zufuhr eines sauerstoff- reichen Gases sowie eine Gasableitung 9 fr verbrauchtes Abgas angebracht. Die zweite Stufe 10 ist an den Ablauf 4a des Zwischenklär- beckens 4 der ersten Stufe 1 angeschlossen und weist ei unter sauerstoffarmen Bedingungen betriebenes Behandlungs- becken 11, ein mit diesem in Verbindung stehendes, unter sauerstoffreichen Bedingungen betriebenes Belebungsbecken 12 sowie ein dem Belebungsbecken 12 nachgeschaltetes Nach klärbecken 13 mit einem Ablauf 14 für Klarwasser zum Vorfluter und einer Schlammrückleitung 15 vom Nachklärbecken 13 zum Behandlungsbecken 11 auf. Zur Ableitung von Uberschussschlamm aus der zweiten Stufe 10 ist an dem Nachklärbecken 13 zusätzlich eine Schlammableitung 16 angecrdre#' die mit einer Schlammableitung 6 der ersten Stufe 1 in Verbindung stehen kann. Ausser der Schlammrückleitung 15 und dem Ablauf 4a des Zwischenklärbeckens 4 der ersten Stufe 1 ist an das Behandlungsbecken 11 der zweiten Stufe 10 eine Zuleitung 17 für die Einleitung eines Teils der der Abwassereinigungsanlage zuSufenden Abwassermenge, eine Verbindungsleitung 23 vom Zwischenklärbecken 4 der ersten Stufe zur Uberleitung von Schwimmschlamm sowie eine Leitung 21 mit zwischengeschalteter Pumpe 22 zur Rückführung von Mischwasser aus dem Belebungsbecken 12 angeschlossen. Zur Ableitung von gasförmigem Stickstoff dient eine Abzugsleitung 20. Das Belebungsbecken 12 weist dagegen wie das Belfütungsbecken 2 der ersten Stufe 1 eine Gaszuleitung 18 für die Zufuhr eines sauerstoffreichen Gases sowie eine Gasablei- tung 19 für verbrauchtes Abgas auf. Die Gaszuleitung 18 kann dabei zur Ausnutzung des dem Belfütungsbecken 2 der 1. Stufe zugeführten Sauerstoffs mit der Abgasleitung 9 des Belüftungsbeckens 2 in Verbindung stehen. Regeleinrichtungen zur Regelung der Gaszu- und -ableitung entsprechend dem Sauerstoffverbrauch der Mikroorganismen sowie Gaseintragsysteme sind bei den Belüftungs- und Belebungsbecken beider Stufen 1 und 10 der übersichtlichkeit wegen und, da diese in ihren unterschiedlichen Ausführungs- formen hinlänglich bekannt sindund die Erfindung sich nicht auf sie bezieht, nicht dargestellt. Als sauerstoffreiches Gas wird den Belüftungs- bzw. Bele- bungsbecken der beiden Stufen 1,10 vorzugsweise ein mindestens 50 Vol.- Sauerstoff enthaltendes Gas zugeführt. Dabei kann das Abgas des Belebungsbeckens 2 der ersten Stufe 1 mindestens einen Teil des Sauerstoffbedarfs des Be lebungsbeckens 12 der zweiten Stufe 10 decken. Anstelle der Verwendung von geschlossenen Belüftungs- und Belebungsbecken mit der Zuleitung eines sauerstoffreichen Gases besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, die Belebungsbecken offen auszuführen. im Unterschied zu Figur 1 ist in Figur 2 ein schematisches Flussdiagramm einer zweistufigen Abwasserreinigungsanlage gezeigt, bei dem auch die erste Stufe 1 sowohl ein unter sauerstoffarmen Bedingungen betriebenesBehandlungsbecken 2a und ein mit diesem in Verbindung stehendes, unter sauerstoffreichen Bedingungen betriebenes Belebungsbecken 2 auf weist. Auch ist eine Rückleitung 3mit zwischengeschalteter Pumpe 3a zur Rückführung von Mischwasser aus dem Belebungsbecken 2 in das Behandlungsbecken 2a vorgesehen. Ausserdem besteht ein weiterer Unterschied zu der Abwasserreinigungsanlage nach Figur 1 darin, dass die Sauerstoffversorgung der beiden unter sauerstoffreichen Bedingungen betriebenen Belebungsbecken der beiden Stufen getrennt durchgeführt wird. Der Vorteil einer solchen Abwasserreinigungsanlage besteht darin, dass in beiden Stufen sowohl eine Nitrifikation als auch eine Denitrifikation durchgeführt wird, wobei in der ersten Stufe insbesondere hohe Umsatzraten von BSB und Stickstoff und in der zweiten Stufe vor allem hohe Deni,- trifikationsraten zu erzielen sind. Dabei ist es, gerade weil in beiden Stufen eine Nitrifikation und Denitrifikation abläuft, m#"glich, beide Stufe verhältnismässig klein auszuführen und somit eine Abwasserreinigungsanlage mit verhält- nisin#ssig geringem Platzbedarf zu schaffen. Eine Abwasserreinigungsanlage gemäss Figur 1 arbeitet daXe so, dass in der ersten Stufe 1 der biologische Abbau der Kohlenstoffverbindungen und zumindest eine Teilnitrifikaton eines ersten Abwasserteilstromes durchgeführt wird. Durch. die Aufgliederung der zweiten Stufe 10 in einen anaeroben und aeroben Teil 11, 12 werden dann im anaeroben Teil 11 die oxidierten Stickstoffverbindungen zu elementarer stoff, der gasförmig entweicht, reduziert. Dabei wird ein zweiter, über Leitung 17 zugeführter Teilstrom des Rohz > - wassers oder auch ein Elektronendonator, wie Methanol oder Methan, ohne Zufuhr von Sauerstoff abgebaut. Die in dl e zweite Stufe 1C über das Rohabwasser eingetragener. Stick- stoffverbindungen, die sich aus Ammoniumverbindungen und organischen Stickstoffverbindungen zusammensetzen, werden im zweiten, aeroben Teil 12 der zweiten Stufe 10 neben dem Restabbau der Kohlenstoffverbindungen oxidiert und die durch Nitrifikation im aeroben Teil 12 entstandenen Stickstoffver bindungen der oxidierten Form dem ersten anaeroben Teil 11 der zweiten Stufe 10 erneut zur Stickstoffreduzierung über einen internen Rücklauf 21,22 zugeführt. Dadurch ist eine weitgehende Stickstoffeliminatlon bis über 95 ffi vor allem bei hochtelasbeten, stark stickstoffhaltigen Abwässern, insbesondere industrieller Herkunft, zu erreichen. Bei Verwendung von Methan oder Methanol als Substrat für die zweite Stufe 10 besteht gegebenenfalls die MöglIchkeit, den internen Rücklauf 21,22 zwischen dem unter sauerstoff- reichen Bedingungen betriebenen Belebungsbecken 12 und dem unter sauerstoffarmen Bedingungen betriebenen Behandlungsbecken 11 der zweiten Stufe 10 wegfallen zu lassen. darüber hinaus können die Belüftungs- bzw. Belebungsbecken 2, 12 beider Stufen 1, 10 als voll durchmischte Becken oder auch als mehrstufige Kaskaden ausgebildet sein. in der nachstehenden Aufstellung sollen Ergebnisse aufgezeigt werden, die bei der Behandlung eines stark belasteten Abwassers aus einer Knochenentfettung in einer Vorrich tung entsprechend der Figur 1 gewonnen wurden. Die Verfah rensparamter von zwei verschiedenen Versuchsphasen A und B sind in der Tabelle 1 angegeben und die erzielten Ergeb- nisse in Tabelle 2. Tabelle 1 Verfahrensparameter EMI11.1 <tb> <SEP> Stufe <SEP> 1 <SEP> A <SEP> B <tb> Raumbelastung <SEP> BR <SEP> 3,3 <SEP> 4,6 <SEP> kg <SEP> BSB5/3m xd <SEP> <tb> Belebtschlammkonzentration <SEP> 11,5 <SEP> 11,4 <SEP> kg <SEP> TS/m <SEP> <tb> Schlammbelastung <SEP> BTS <SEP> <SEP> 0,29 <SEP> 0,40 <SEP> <SEP> kg <SEP> BSB5,/kg <SEP> <SEP> TExa <SEP> <tb> PH <SEP> im <SEP> Zulauf <SEP> 7,5-8,5 <SEP> 7,5-8,5 <SEP> - <SEP> <tb> <SEP> Temperatur <SEP> 20-30 <SEP> 20-30 <SEP> C <SEP> <tb> Sauerstoffgehalt <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> mg/l <tb> <SEP> Stufe <SEP> 2 <SEP> A <SEP> B <tb> Raumbelastung <SEP> BR <SEP> 0,75 <SEP> 1,05 <SEP> kg <SEP> BSB5/3m xd <SEP> <tb> Belebtschlammkonzentration <SEP> 7,2 <SEP> 7,9 <SEP> kg <SEP> TS/m <SEP> <tb> Schlammbelastung <SEP> BTS <SEP> C, <SEP> <SEP> 0,13 <SEP> kg <SEP> BSB5/Kg <SEP> TSxd <SEP> <tb> PH <SEP> im <SEP> Belebungsbecken <SEP> 6,7 <SEP> 6,7 <SEP> - <SEP> <tb> Temperatur <SEP> 20-30 <SEP> 20-30 <SEP> C <SEP> <tb> Sauerstoffgehalt <SEP> aerobe <SEP> 10-15 <SEP> 10-15 <SEP> .mg/l <SEP> <tb> Zone <tb> Zulaufverhältnls <SEP> <SEP> 1.Stufe/ <SEP> <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> ¯ <SEP> - <SEP> <tb> 2 <SEP> Stufe <tb> Tabelle 2 Ergebnisse EMI12.1 <tb> <SEP> 1. <SEP> Stufe <SEP> 2. <SEP> Stufe <tb> <SEP> A <SEP> B <SEP> A <SEP> B <tb> <SEP> Zulauf <SEP> mg/l <SEP> 5290 <SEP> 7330 <SEP> 1775 <SEP> 2480 <SEP> <tb> BSB5 <tb> <SEP> Ablauf <SEP> mg/l <SEP> 28 <SEP> 70 <SEP> 13 <SEP> 19 <tb> <SEP> <SEP> Zulauf <SEP> mg/l <SEP> 7280 <SEP> 10.440 <SEP> 2620 <SEP> 3680 <tb> CSB <tb> <SEP> Ablauf <SEP> mg/l <SEP> 300 <SEP> 320 <SEP> 172 <SEP> 165 <tb> <SEP> Zulauf <tb> <SEP> Rohabw. <SEP> mgl <SEP> N/l <SEP> 920 <SEP> 1150 <SEP> 920 <SEP> 1150 <tb> stoff <tb> verbind. <SEP> Ablauf <SEP> mg <SEP> N/l <SEP> 300 <SEP> 185 <SEP> 10 <SEP> 10 <tb> <SEP> <tb> <SEP> Stickstoffelimi- <SEP> # <SEP> <SEP> 67 <SEP> 83 <SEP> 98,9 <SEP> 99,1 <SEP> <tb> nation <SEP> <tb>

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Nitrifikation und Denitrifikation von ins besondere hochbelasteten, organische und stickstoffreiche Verbindungen enthaltender. Abwässern in einer biologischen Abwasserreinigungsanlage mit zwei Stufen, bei dem das zu fliessende Abwasser auf beide Stufen verteilt, der Ablauf der ersten Stufe zur zweiten Stufe geleitet und vom Ab lauf jeder Stufe belebter Schlamm abgetrennt und minde stens teilweise zur jeweiligen Stufe zurückgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest In der zweiten Stufe nach einer Zone mit sauerstoffarmen Bedingungen eine Zone mit sauerstoffreichen Bedingungen aufrechter- halten wird, dass zumindest in der zweiten Stufe zwischen der Zone mit sauerstoffreichen Bedingungen und der Zone mit sauerstoffarmen Bedingungen ein interner Rücklauf betrieben wird und dass der unter sauerstoffarmen Bedin gungen betriebenen Zone der zweiten Stufe sowohl der bei der Abtrennung von belebtem Schlamm aus dem Ablauf der ersten Stufe anfallende Schwimmschlamm als auch 25 bis 503 der der Abwasserreinigungsanlage zulaufenden Abwassermenge zugeführt wird 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zone mit sauerstoffarmen Bedingungen der zweiten Stu fe zusätzlich zu dem Abwasserteilstrom organische Kohlen stoffverblndungen als Rlektronendonatoren, wie insbeson dere Methanol oder Methan, zugeführt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oxidative Substratabbau, die hydrolytische m- wandlung von organisch gebundenem Stickstoff, die Oxi dation von Ammonium-Stickstoff und die Umsetzung von Nitrat- bzw. Nitritsauerstoff mit Substrat in beiden Stu fen nebeneinander, in der ersten Stufe jedoch nicht bis zum maximal möglichen Umsatz, in der zweiten Stufe aber bis oder nahezu bis zum maximal möglichen Umsatz durch geführt werden. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge gekennzeichnet, dass bei einer Temperatur von 20 bis 4Q C una einem pH-Wert von 6,C bis 8,5 in der ersten Stufe eine Raumbelastung von 1,5 bis 6 kg BSB5Xm3xd und eine Belebtschlammkonzentration von 3 bis 12 kg TS/m3 sowie in der zweiten Stufe eine Raumbelastung von 0,5 bis 3 kg 3SB5Zm3xa und eine Belebtschlammkonzentration von 3 bis 8 kg TS/m3 aufrechterhalten wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur zwischen 25 und 3500 und der pH-Wert zwischen 6,5 und 7,5 gehalten werden. O. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Stufe eine Belebtschlammkonzentraticn von 4 bis 8 kgTS!m3 und in der zweiten Stufe eine Belebt schlaminkonzentration von 4 bis 6 kg TS/rn3 aufrechterhal- ten wird. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass den Zonen mit sauerstoffreichen Bedin gungen Luft und/oder technischer Sauerstoff zugeführt und aus diesen Zonen Abgas abgeführt wird. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas der unter sauerstoffreichen Bedingungen be triebenen Zone der ersten Stufe der unter sauerstoffrei chen Bedingungen betriebenen Zone der zweiten Stufe zu geführt wird. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Abwasserreinigungsanlage mit zwei Stufen, bei der beide Stufen ein Belebungsbecken und ein Absetzbecken mit Schlammrückführung an den Anfang der jeweiligen Stufe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest dem Belebungsbecken (12) der zweiten Stufe (10) ein Behandlungsbecken (11) mit sauerstoffarmen Be dingungen vorgeschaltet ist, dass zumindest zwischen dem Belebungsbecken (12y und dem Behandlungsbecken (11) der zwei ten Stufe (10) eine Leitung (21) zur Rückt'u¯hrung von Mischwasser aus dem Belebungsbecken (12) in das Be handlungsbecken (11) vorhanden ist und dass an das Behand lungsbecken (11) der zweiten Stufe (10) sowohl eine Verbindungsleitung (23) zu dem Zwischenklärbecken t4 der ersten Stufe (1) zur Überleitung von Schwimmschlamm als auch eine Zuleitung (17) für einen Teil der der Ab wasserrelnigungsanlage zulaufenden Abwassermenge ange schlossen ist.

Inventors: GREGOR, CARL-HEINZ, DR., REIMANN, HANS, DR,
Applicants: LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: C02F3
IPC codes: C02F3