DE69900559T2 - Verfahren zur regulierung der belüftung bei der biologischen abwasserbehandlung - Google Patents
Verfahren zur regulierung der belüftung bei der biologischen abwasserbehandlungInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Belüftung einer biologischen Abwasserbehandlungsanlage zur Entfernung der kohlenstoffhaltigen und stickstoffhaltigen Schadstoffe.
- Es ist bekannt, dass die Abwasserreinigung ein großes Problem darstellt. So hat die Europäische Union eine Richtlinie (Nr. 91/271/EWG), welche die Behandlung kommunaler Abwässer betrifft, erlassen, in welcher die Grenzwerte für die Abgabe von unbehandeltem Abwasser in die natürliche Umgebung festgelegt sind. So hat jede Behandlungsanlage eine genaue Vorgabe, was die Wasserqualität betrifft und, falls diese nicht eingehalten wird, können Geld- oder sogar Haftstrafen verhängt werden.
- In den meisten kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen wird das Belebtschlammverfahren angewendet. Dabei besteht eine wichtige Stufe dieses Verfahrens in der Entfernung des Kohlenstoffs und des Stickstoffs, die im Abwasser vorhanden sind, durch eine Abfolge von Belüftungsphasen. Dabei ist bekannt, dass das Hauptproblem, das in Abwasserbehandlungsanlagen auftritt, die Anpassung der Behandlung an Schwankungen des Zulaufs des zu reinigenden Wassers und an dessen Schmutzlast ist, um eine konstante Qualität des gereinigten Wassers und die von den Vorschriften geforderte zulässige maximale Menge an in die natürliche Umgebung abgegebenen Schadstoffen zu erhalten. Zu diesem Zweck verlangt die Entfernung von Kohlenstoff und Stickstoff eine sehr strenge und genaue Steuerung der Belüftung, was voraussetzt, dass diese Entfernung zwei Forderungen erfüllen muss. Gemäß der ersten ist eine Gesamtbelüftungsdauer pro Tag sicherzustellen, die ausreicht, um die Oxidation der kohlenstoffhaltigen Inhaltsstoffe des Abwassers und die Stabilisierung des Schlamms zu realisieren, während die zweite direkter mit der täglichen Verteilung der Belüftungsphasen verknüpft ist, um die Stickstoffentfernung ordnungsgemäß durchzuführen. Dabei ist es einerseits erforderlich, eine ausreichende Dauer des Haltens unter aeroben Bedingungen einzuhalten, damit für den Schlamm die Nitrifikation durchgeführt wird, während andererseits die Denitrifikation eine Verweilzeit erfordert, die für den Abfluss unter anoxischen Bedingungen geeignet ist. Zu diesem Zweck wird in den Belebtschlammverfahren mit niedriger Belastung die Entfernung der stickstoffhaltigen Verbindungen in einem einzigen Belüftungsbecken durchgeführt, die in einer strengen Kontrolle der Abfolge der belüfteten und unbelüfteten Phasen resultiert.
- Dabei drückt sich ein Fehler in der Regelung oder dem Betrieb der Vorrichtungen für die Sauerstoffzufuhr in einem nicht ordnungsgemäßen Arbeiten der Abwasserreinigungsanlagen mit Rückwirkungen auf die Qualität des behandelten Abflusses, das Gleichgewicht der reinigenden Biomasse und die Charakteristika des erzeugten Schlamms aus.
- Eine fehlende Anpassung der Belüftungsphasen hat deshalb kurzfristige Auswirkungen auf die Qualität des erhaltenen Wassers, das dann nicht-oxidierte stickstoffhaltige Verbindungen, wenn die Belüftungsphasen ungenügend lang sind, oder Nitrate, wenn die anoxischen Phasen zu kurz sind, enthalten kann. Andererseits trifft, wenn die unbelüfteten Phasen zu lang sind, der zu behandelnde Abfluss auf anaerobe Bedingungen, die absolut vermieden werden müssen. Anaerobe Phänomene im Behandlungsbecken, die mit einer Unteroxidation bestimmter Zonen verbunden sind, führen langfristig zum Auftreten von Fadenbakterien, wobei diese Mikroorganismen eine Veränderung der Struktur der Flocken und eine Verringerung ihrer Fähigkeit zum Absetzen zur Folge haben, was selbstverständlich eine nachteilige Auswirkung auf die Qualität und die Behandlungskosten bedeutet. Eine weitere Folge einer ungenügenden kumulierten Belüftungsdauer betrifft die Qualität des Schlamms und insbesondere dessen Stabilität.
- Daraus folgt, dass die Regelung der Belüftung ein Hauptpunkt eines solchen Wasserbehandlungsverfahrens ist. Bisher sind verschiedene Regelungsverfahren angewendet worden. Davon sind folgende zu nennen:
- 1) Das älteste Verfahren auf dem Gebiet der Belüftung biologischer Becken ist die Zeitschaltung, die es gemäß einem vom Betreiber definierten Programm erlaubt, Sauerstoff zu bestimmten Zeitpunkten am Tag abzugeben, wobei keine Korrelation mit dem tatsächlichen Bedarf der Anlage besteht.
- 2) Ein etwas verbessertes Verfahren ist die Entscheidung, in Abhängigkeit von einem oberen und einem unteren Grenzwert des Oxidations-Reduktions-Potentials (Redox-Potentials), das in der Anlage gemessen wird, zu belüften, wobei die Entscheidung aufgrund einer Information zu einem Zeitpunkt T getroffen wird, die einige Sekunden später schon nicht mehr zutreffen kann.
- 3) Ein strengeres Verfahren (FR-A-2 724 646) ist von der Anmelderin entwickelt worden. In diesem Verfahren werden verschiedene Redox-Potentiale, die Ableitung der Veränderung dieses Redox-Potentials und die Geschichte der Reinigungsanlage berücksichtigt, wodurch man sich einem Expertensystem annähert.
- 4) Weitere Regelungslogiken beruhen auf der Messung der Sauerstoffkonzentration im zu reinigenden Wasser, wobei diese Feststellung keinen wirklichen Sinn hat, da in den unbelüfteten Phasen der Becken die Sauerstoffkonzentrationsmessung durch eine Zeitschaltung ersetzt wird, die einen unbelüfteten Zeitraum (anoxische Phase), beispielsweise von 40 bis 60 Minuten, regelt, worauf eine Phase folgt, in deren Verlauf die Regelung tatsächlich auf der Grundlage des Sauerstoffsollwerts mit beispielsweise einem aufeinanderfolgenden Anhalten der jeweiligen Belüftungsgebläse erfolgt.
- 5) Verschiedene Regelungsversuche in Bezug auf die Messung der Konzentration der ammoniakalischen und stickstoffhaltigen Verbindungen im Belüftungsbecken sind durchgeführt worden, wobei die Wirksamkeit von Nitrifikation und Denitrifikation und infolge davon der Sauerstoffbedarf der Reinigungsanlage charakterisiert werden.
- Die Durchführung der zuvor genannten verschiedenen Verfahren des Standes der Technik hat zahlreiche Nachteile, die gleichzeitig ihre Grenzen bedeuten. Von diesen Nachteilen sind insbesondere folgende zu nennen:
- 1) Bei der Regelung durch eine Zeitschaltung werden offensichtlich die Schwankungen der Schadstoffbelastung nicht berücksichtigt, die von der Unregelmäßigkeit des Eintrags durch das zu behandelnde Wasser in die Station verursacht werden.
- 2) Bei der Methode der Redox-Grenzwerte wird die Geschichte der Reinigungsanlage wie zeitweilige Überlastungen und zufällige Betriebsstörungen nicht berücksichtigt.
- 3) Das Verfahren gemäß FR-A-2 724 646 erlaubt es, für eine wirksame Entfernung der kohlenstoffhaltigen Schadstoffe, eine Nitrifikation und eine Denitrifikation zu sorgen. Das Ziel dieses Verfahrens besteht jedoch darin, eine ausreichende Belüftung sicherzustellen, was sich darin ausdrückt, dass immer ein Sauerstoffüberschuss herrscht. Dieser Überschuss kann jedoch aus ökonomischen Gründen nachteilig sein. Weiterhin wird unter dem Gesichtspunkt der Wasserbehandlung die Belüftungsphase beeinflusst, da sie bei Anwesenheit eines relativ hohen Sauerstoffgehalts von 7 bis 8 mg/l beginnt, der entfernt werden muss, bevor damit begonnen wird, den Sauerstoff der Nitrate zu nutzen. Bei ein und derselben Denitrifikationsdauer wird die Phase der Unterbrechung der Belüftung umso länger und die effektive Behandlungseinheit am Tag kürzer.
- 4) Die Durchführung des Verfahrens, das auf einer einfachen Konzentrationsmessung des Sauerstoffs im zu reinigenden Wasser beruht, erlaubt nicht die Kontrolle des Fortgangs der Denitrifikationsreaktionen, die in den Belebtschlamm- Becken stattfinden, da dort eine Sauerstoffkonzentration von Null erforderlich ist, um diese Phase zu vollenden. Außerdem können sich die Sauerstoffkonzentrationen, die erforderlich sind, um die Nitrifikation sicherzustellen, innerhalb eines Bereichs, der von 3 bis 7 mg/l reicht, in Abhängigkeit von insbesondere dem Oxidationszustand des im Bioreaktor vorhandenen Schlamms ändern.
- 5) Das Verfahren, das auf der Konzentrationsmessung der ammoniakalischen und stickstoffhaltigen Verbindungen im Belüftungsbecken beruht, kann in großen Anlagen aufgrund des hohen Preises der Ausrüstungen nicht vorgesehen werden. Weiterhin wird in diesem Verfahren der Oxidationszustand des Schlamms nicht berücksichtigt, während eine Messung des Oxidations-Reduktions-Potentials gemäß FR-A-2 724 646 die Bewertung des physiologischen Zustands des Schlamms erlaubt.
- Die Nachteile der zuvor beschriebenen Lösungen des Standes der Technik führen deshalb dazu, dass Mittel erwünscht sind, die eine Optimierung der verschiedenen Reaktionen in den Belüftungsbecken einer Reinigungsanlage erlauben, wobei die Sauerstoffzufuhr zu dieser genauer geregelt wird. Dieses Problem wird von der vorliegenden Erfindung gelöst.
- Sie hat deshalb ein Verfahren zur Regelung der Belüftung in einer biologischen Abwasserbehandlungsanlage zum Gegenstand, in welcher eine Stufe zur Kohlenstoffentfernung, eine Nitrifikationsstufe und eine Denitrifikationsstufe durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Stufen umfasst:
- 1) kontinuierliche Messung des Oxidations-Reduktions- Potentials des zu behandelnden Mediums, die es ermöglicht, gegebenenfalls die Belüftungsmittel arbeiten zu lassen,
- 2) während der Belüftungsphasen Messung der Sauerstoffkonzentration und Benutzen ihres Wertes zusammen mit den Werten des Oxidations-Reduktions-Potentials, um
- - die Belüftung aufrechtzuerhalten, wenn die Sauerstoffkonzentration einem Sollwertbereich entspricht,
- - die Belüftung zu verringern, wenn die Sauerstoffkonzentration größer als der Sollwertbereich ist, und
- - die Belüftung zu verstärken, wenn die Sauerstoffkonzentration niedriger als der Sollwertbereich ist, und
- 1) Realisierung einer selbsttätigen Anpassung der Sauerstoffsollwerte, indem beim Übergang des Oxidations-Reduktions- Potentials von "partieller Nitrifikation/vollständiger Nitrifikation" die tatsächliche Sauerstoffkonzentration mit dem Sollwertbereich des Systems verglichen und der Sollwert in Abhängigkeit vom realen Sauerstoffbedarf des Systems eingestellt wird.
- Erfindungsgemäß wird, wenn der Redox-Übergang "partielle Nitrifikation/vollständige Nitrifikation" in den unteren Bereich des Sollwerts der Sauerstoffkonzentration gelangt, dieser Sollwert verringert.
- Erfindungsgemäß wird, wenn der Wert des Redox-Übergangs "partielle Nitrifikation/vollständige Nitrifikation" vom Sollwert der Sauerstoffkonzentration nicht erreicht wird, dieser erhöht.
- Daraus folgt, dass das erfindungsgemäße Verfahren eine Kombination eines Verfahrens wie in FR-A-2 724 646 definiert, das eine Verfolgung der Ableitung der Veränderung des Oxidations- Reduktions-Potentials enthält, mit einer Verfolgung des "Sauerstoffkonzentrations"-Signals nur während der Belüftungsphase bildet. Schematisch dargestellt erlaubt es die Analyse der Werte des Oxidations-Reduktions-Potentials die Definition der Dauer der Abfolge aus Betrieb und Anhalten der Anlage, wobei die Analyse der Werte der Sauerstoffkonzentration die Steuerung der Leistung erlaubt, die in den Belüftungsphasen bereitzustellen ist.
- Erfindungsgemäß wird zu dieser Kombination aus Messung des Redox-Potentials plus Konzentrationsmessung des Sauerstoffs als Absolutwert [Q&sub2;] der kontinuierliche Vergleich dieser Parameter hinzugefügt, der es erlaubt, die Kohärenz der in der Anlage gewonnenen Informationen abzuleiten und zu bestätigen. So hat man aufgrund der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Zugang zu verschiedenen Informationen und große Möglichkeiten, in den Zustand der Anlage einzugreifen, wie insbesondere:
- - Kontrolle der Zuverlässigkeit der Sensoren für das Redox- Potential und die Sauerstoffkonzentration,
- - Kontrolle der Zuverlässigkeit der Ausrüstungen oder Nachweis von Schadstoffüberlastungen,
- - genauere Analyse des biologischen Zustands des Schlamms,
- - Möglichkeit, die Sollwerte für die Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von der Leistungsfähigkeit des Schlamms neu einzustellen, und
- - die Denitrifikationsphase mit einem relativ niedrigen Restsauerstoffgehalt zu beginnen und ein schnelles Einleiten der Denitrifikationsphase sicherzustellen.
- Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen näher erläutert, wobei
- - Fig. 1 ein Schema, in welchem die verschiedenen Stufen des wie zuvor definierten erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht sind,
- - Fig. 2 ein Schema, das die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, und
- - Fig. 3 eine Kurve, welche die Veränderung des Grenzwertes der Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von der Zeit, die in einer industriellen Anlage nachgewiesen wurde, darstellt,
- zeigt.
- Wie weiter oben erläutert, können die verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die im Schema von Fig. 1 veranschaulicht sind, folgendermaßen zusammengefasst werden.
- Zunächst wird in der Anfahrphase eine entsprechend den Möglichkeiten maximale Belüftung der Anlage derart sichergestellt, dass eine starke Sauerstoffzufuhr stattfindet, wobei die Erfahrung zeigt, dass diese starke Zufuhr für die ordnungsgemäße Durchführung der Reinigung nützlich ist.
- Die kontinuierliche Messung des Wertes des Redox-Potentials (EH) des zu behandelnden Mediums erlaubt gegebenenfalls den Betrieb der Belüftungsmittel (Belüftungsgebläse).
- Untersuchung dieses Redox-Potentials: Wenn der Wert dieses Potentials hoch ist, verlaufen Nitrifikation und Kohlenstoffentfernung gut; ist der Wert des Redox-Potentials niedrig, was auf eine unzureichende Nitrifikation und Entfernung des Kohlenstoffs zurückzuführen ist, ist es erforderlich, eine Untersuchung der Sauerstoffkomponente der Regelung durchzuführen.
- Messung der Sauerstoffkonzentration des zu behandelnden Mediums und Untersuchung dieser Konzentration (siehe Fig. 2). Dabei können folgende Fälle vorkommen:
- a) der Wert der Sauerstoffkonzentration [O&sub2;] befindet sich in dem Bereich, der in Fig. 2 mit "Sauerstoff- Sollwertbereich" bezeichnet wird, es ist erforderlich, die Belüftungsleistung beizubehalten,
- b) der Wert der Sauerstoffkonzentration [O&sub2;] befindet sich in dem Bereich, der mit der Bezugsziffer 2 in Fig. 2 nummeriert ist (das heißt, unterhalb des Sollwertbereichs von [O&sub2;]); es ist eine Erhöhung der Oxidationsleistung oder bei einer Störung der Betrieb der Belüftungsgebläse beim Maximum ihrer Tätigkeit erforderlich, um die notwendige Sauerstoffmenge zuzuführen,
- c) der Wert [O&sub2;] befindet sich in dem Bereich, der mit der Bezugsziffer 3 in Fig. 2 nummeriert ist (das heißt, oberhalb des Sollwertbereichs von [O&sub2;]), so kann das Redox-Potential ungenügend sein, wobei aber der Sauerstoffsollwert überschritten ist; die Belüftung wird verringert, oder, bei einer Störung, es werden die Belüftungsgebläse beim Minimum ihrer Tätigkeit betrieben,
- d) der Wert von [O&sub2;] befindet sich in dem Bereich, der mit der Bezugszahl 1 in Fig. 2 nummeriert ist (Redox-Potential und Sauerstoffkonzentration sind zu niedrig), wobei diese Situation einer Überlastung der Anlage (starke Atmung des Schlamms) oder einer Störung der Ausrüstungen oder Sensoren entsprechen kann, in diesem Fall ist erfindungsgemäß die Auslösung eines Alarms vorgesehen, oder
- e) der Wert von [O&sub2;] befindet sich in dem Bereich, der mit der Bezugszahl 4 in Fig. 2 nummeriert ist, wobei das gleichzeitige Auftreten eines hohen Sauerstoffgehalts und eines mittleren Redox-Potentials eine Störung der Sensoren oder auch eine Vergiftung der Biomasse (schwache Atmung des Schlamms) anzeigen kann, in diesem Fall ist erfindungsgemäß ebenfalls die Auslösung eines Alarms vorgesehen.
- Wie dem Vorhergehenden zu entnehmen, ist erfindungsgemäß eine zusätzliche Stufe vorgesehen, die in der automatischen Anpassung der Sollwerte der Sauerstoffkonzentration besteht.
- Beim Übergang des Oxidations-Reduktions-Potentials vom Bereich "partielle Nitrifikation" zum Bereich "vollständige Nitrifikation" ist erfindungsgemäß eine Messung der Sauerstoffkonzentration des Systems vorgesehen, um die Sauerstoffsollwerte zu verändern, was es erlaubt, den Sauerstoffbedarf neu zu bewerten, der tatsächlich für die Ausführung der Nitrifikationsreaktionen und zur vollständigen Oxidation der Schlammbestandteile erforderlich ist.
- Wenn dieser Redox-Übergang in die Bereiche 1 oder 2 (Fig. 2) der Sauerstoffkonzentrationswerte gelangt, ist der von der Biomasse geforderte Sauerstoffbedarf gering, und erfindungsgemäß wird der Oxidationssollwert gesenkt, was es erlaubt, Energie für die Belüftung einzusparen.
- Umgekehrt, wenn der Wert des Redox-Übergangs nicht regelmäßig unter den vorgeschlagenen Bedingungen für den Sollwert der Sauerstoffkonzentration erreicht werden kann, besteht ein besonderer Sauerstoffbedarf, weshalb es erforderlich ist, den [O&sub2;]- Sollwert zu erhöhen. Durch diese Erhöhung wird die Sicherheit des Verfahrens möglich und in diesem Fall eine erneute Oxidation des Schlamms begünstigt.
- In Fig. 3 der im Anhang befindlichen Zeichnungen ist die Veränderung des Grenzwerts der Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt, wobei man dieser Figur entnehmen kann, wie mittels der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine automatische Anpassung der Grenzwerte des [O&sub2;]- Sollwerts erhalten werden kann.
- In Fig. 3 ist die Veränderung der Sauerstoffgrenzwerte über der Dauer des Untersuchungszeitraums (etwa 1 Jahr) aufgetragen. Die Messwerte repräsentieren die Konzentration an gelöstem Sauerstoff, die erreicht wird, wenn das Redox-Potential einen Übergang von "teilweiser Nitrifikation" zu "vollständiger Nitrifikation" in "Phase 3" anzeigt. Dabei bedeutet die stabilere, ununterbrochene Kurve den Sauerstoffsollwert, der von der Steuerlogik auf der Basis der Messwerte definiert wird. Die Veränderungen sind hier so ausgeglichen worden, dass die Modifizierungen der Sollwerte begrenzt werden, wodurch das Verfahren zuverlässig wird.
- Es ist wichtig festzustellen, dass der Schwankungsbereich des [O&sub2;]-Sollwerts sich in einer beträchtlichen Veränderung des wirklichen Bedarfs der Biomasse (Verjüngung der Populationen) ausdrückt. Deshalb zeigt die Kurve in Fig. 3, dass das biologische System sehr gut bei vollständiger Nitrifikation mit einem Gehalt an gelöstem Sauerstoff von etwa 2 bis 3 mg/l (bei "gealtertem" Schlamm) arbeitet, während in manchen Fällen ("jüngerer" Schlamm) sich ein Gehalt von 5 bis 6 mg/l für die Sicherstellung der vollständigen Nitrifikation als unzureichend erweist. Die Erfindung ermöglicht es, diese Schwierigkeit zu beheben und führt zu einer selbsttätigen Anpassung der Betriebsbedingungen.
- In der folgenden Tabelle sind die vergleichenden Ergebnisse aufgeführt, die in drei Anlagen erhalten wurden, wobei ein biologisches Abwasserbehandlungsverfahren ohne automatische Regelung (A), mit automatischer Regelung nur des Redox-Potentials EH (B) bzw. mit einer erfindungsgemäßen automatischen Regelung von Redox-Potential EH und Sauerstoffkonzentration (C) durchgeführt wurde. Aus dieser Tabelle gehen die insbesondere wirtschaftlichen Vorteile hervor, die durch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden.
- Von den durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Vorteilen sind insbesondere folgende zu nennen:
- - Veränderung der bereitgestellten Belüftungsleistung, die für die Durchführung der Reaktionen zur Behandlung der kohlenstoffhaltigen und stickstoffhaltigen Schadstoffe erforderlich ist,
- - Möglichkeit der Feststellung der Übereinstimmung der erhaltenen Informationen und des Nachweises begrenzender Ereignisse, die in der Reinigungsanlage auftreten, und
- - Möglichkeit, durch eine genauere Beurteilung des Bedarfs des Schlamms eine selbsttätige Anpassung der richtigen Regelungssollwerte für das System, um es zuverlässig zu machen, durchzuführen.
Claims (5)
1. Verfahren zur Regelung der Belüftung in einer biologischen
Abwasserbehandlungsanlage, in welcher eine Stufe zur
Kohlenstoffentfernung, eine Nitrifikationsstufe und eine
Denitrifikationsstufe durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass es die Stufen
1) kontinuierliche Messung des
Oxidations-Reduktions-Potentials des zu behandelnden Mediums, die es ermöglicht,
gegebenenfalls die Belüftungsmittel arbeiten zu lassen,
2) während der Belüftungsphasen Messung der
Sauerstoffkonzentration und Benutzen ihres Wertes zusammen mit den
Werten des Oxidations-Reduktions-Potentials, um
- die Belüftung aufrechtzuerhalten, wenn die
Sauerstoffkonzentration einem Sollwertbereich entspricht,
- die Belüftung zu verringern, wenn die
Sauerstoffkonzentration größer als der Sollwertbereich ist, und
- die Belüftung zu verstärken, wenn die
Sauerstoffkonzentration niedriger als der Sollwertbereich ist, und
3) Realisierung einer selbsttätigen Anpassung der
Sauerstoffsollwerte, indem beim Übergang des Oxidations-
Reduktions-Potentials von "partieller
Nitrifikation/vollständiger Nitrifikation" die tatsächliche
Sauerstoffkonzentration mit dem Sollwertbereich des Systems verglichen
und der Sollwert in Abhängigkeit vom realen
Sauerstoffbedarf des Systems eingestellt wird,
umfasst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass,
wenn der Übergang des Oxidations-Reduktions-Potentials vom
partiellen Nitrifikationsbereich zum vollständigen
Nitrifikationsbereich in den unteren Bereich des Sollwerts der
Sauerstoffkonzentration gelangt, die Höhe dieses Sollwerts
verringert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass,
wenn der Übergangswert des Oxidations-Reduktions-Potentials
vom partiellen Nitrifikationsbereich zum vollständigen
Nitrifikationsbereich vom Sollwert der Sauerstoffkonzentration
nicht erreicht wird, dieser erhöht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass,
wenn sowohl Sauerstoffkonzentration als auch Oxidations-
Reduktions-Potential zu niedrig sind, ein Alarm ausgelöst
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei
Gleichzeitigkeit von hohem Sauerstoffgehalt und niedrigem
Oxidations-Reduktions-Potential ein Alarm ausgelöst wird.
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US7569147B2 (en) * | 2005-09-02 | 2009-08-04 | Siemens Water Technologies Corp. | Screening of inert solids from a low-yield wastewater treatment process |
US7314563B2 (en) * | 2005-11-14 | 2008-01-01 | Korea Institute Of Science And Technology | Membrane coupled activated sludge method and apparatus operating anoxic/anaerobic process alternately for removal of nitrogen and phosphorous |
CN100999359B (zh) * | 2006-01-10 | 2012-01-04 | 酷了绿色环境株式会社 | 废水处理方法和废水处理装置 |
US7473364B2 (en) * | 2006-03-07 | 2009-01-06 | Siemens Water Technologies Corp. | Multivalent metal ion management for low sludge processes |
US8894856B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-11-25 | Evoqua Water Technologies Llc | Hybrid aerobic and anaerobic wastewater and sludge treatment systems and methods |
BRPI0909723A2 (pt) | 2008-03-28 | 2017-10-10 | Siemens Water Tech Corp | sistema e métodos híbridos aeróbicos e anaeróbicos de tratamento de lama e água de despejo |
US8685247B2 (en) | 2009-12-03 | 2014-04-01 | Evoqua Water Technologies Llc | Systems and methods for nutrient removal in biological treatment systems |
ES2361209B2 (es) * | 2009-12-03 | 2012-03-08 | Universidad De Extremadura | Procedimiento para controlar la aportación de ox�?geno en sistemas biológicos. |
EP2560922A4 (de) | 2010-04-21 | 2015-10-07 | Evoqua Water Technologies Pte Ltd | Verfahren und systeme zur abwasserbearbeitung |
EP2606008A4 (de) | 2010-08-18 | 2014-07-23 | Evoqua Water Technologies Llc | Hybridsystem zur stabilisierung durch kontakt und primärflotation |
US9359236B2 (en) | 2010-08-18 | 2016-06-07 | Evoqua Water Technologies Llc | Enhanced biosorption of wastewater organics using dissolved air flotation with solids recycle |
US10131550B2 (en) | 2013-05-06 | 2018-11-20 | Evoqua Water Technologies Llc | Enhanced biosorption of wastewater organics using dissolved air flotation with solids recycle |
CN104591415B (zh) * | 2015-01-19 | 2016-08-24 | 西安建筑科技大学 | 一种等温层曝气器优化运行方法 |
DE102015120722B4 (de) * | 2015-11-30 | 2017-07-27 | Areva Gmbh | Kernkraftwerk und Verfahren zum Betreiben eines Kernkraftwerks |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5288406A (en) * | 1990-02-14 | 1994-02-22 | Schering Aktiengesellschaft | Process for biologically purifying waste waters |
JP3015426B2 (ja) * | 1990-08-24 | 2000-03-06 | ユニチカ株式会社 | 排水の管理処理方法 |
JP2835341B2 (ja) * | 1991-07-26 | 1998-12-14 | 住友重機械工業株式会社 | 生物脱窒素制御法 |
JP2803941B2 (ja) * | 1992-06-08 | 1998-09-24 | 富士電機株式会社 | 間欠曝気式活性汚泥法の制御方法 |
US5582734A (en) * | 1993-09-14 | 1996-12-10 | H. David Stensel | Oxidation ditch modification and automated control system for nitrogen removal and sludge settling improvements |
FR2724646B1 (fr) * | 1994-09-20 | 1997-12-12 | Lyonnaise Eaux Eclairage | Procede de regulation de l'aeration d'un bassin de traitement biologique d'eaux usees |
JP3452162B2 (ja) * | 1995-11-07 | 2003-09-29 | 株式会社西原環境テクノロジー | 水質制御装置 |
FR2753191B1 (fr) * | 1996-09-10 | 1998-11-06 | Degremont | Procede d'epuration de la pollution carbonee et de denitrification en milieu oxygene des eaux usees |
FR2756273B1 (fr) * | 1996-11-27 | 1999-08-06 | Sedia Sarl | Procede et automate de pilotage du traitement d'effluents dans une cuve de station d'epuration par la technique dite des boues activees |
DE19702951A1 (de) * | 1997-01-27 | 1998-07-30 | Wtw Weilheim | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Nitrifikations- und Denitrifikationsphase |
US5733456A (en) * | 1997-03-31 | 1998-03-31 | Okey; Robert W. | Environmental control for biological nutrient removal in water/wastewater treatment |
FR2765210B1 (fr) * | 1997-06-30 | 1999-08-27 | Lyonnaise Eaux Eclairage | Procede de regulation automatique de l'aeration d'une installation de traitement biologique d'eaux usees |
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