I. Grundkonzepte
Das Belebtschlammverfahren ist die am weitesten verbreitete aerobe biologische Abwasserbehandlungstechnologie.
Sein Kernprinzip besteht darin, Belebtschlamm-einen flockigen Schlamm, der durch die Ansammlung einer großen Anzahl von Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Protozoen usw.) entsteht-zu verwenden, um organische Stoffe im Wasser unter aeroben Bedingungen zu zersetzen und so das Abwasser zu reinigen.
II. Grundprinzipien
1. Adsorption: Die Oberfläche der Belebtschlammflocken adsorbiert organische Stoffe, Kolloide und Schwebstoffe aus dem Abwasser.
2. Oxidativer Abbau: Unter aeroben Bedingungen nutzen Mikroorganismen organisches Material als Nährstoff- und Energiequelle und zersetzen es in stabile anorganische Substanzen wie CO₂, H₂O, NH₃ und PO₄³⁻.
3. Zellsynthese: Ein Teil der organischen Substanz wird in neue mikrobielle Zellen umgewandelt, wodurch das Schlammvolumen zunimmt.
4. Sedimentation und Trennung
Das behandelte Schlamm-{0}}Wassergemisch setzt sich im Nachklärbecken ab und erreicht so eine Schlamm-{1}}Wassertrennung. Der Überstand wird abgelassen, ein Teil des Schlamms wird recycelt und überschüssiger Schlamm wird abgelassen.
Kurz gesagt: Mikroorganismen verbrauchen Schadstoffe → wachsen → siedeln sich an → Wasser wird klar.
III. Grundkomponenten (fünf Hauptkomponenten)
1. Belebungsbecken: Ort der mikrobiellen Reaktion und des Abbaus organischer Stoffe.
2. Belüftungssystem: Stellt Sauerstoff bereit und mischt den Schlamm.
3. Sekundäres Sedimentationsbecken: Trennt Schlamm und Wasser und erzeugt so geklärtes Abwasser.
4. Schlammrückführungssystem: Leitet Schlamm vom Boden des Nachklärbeckens in das Belebungsbecken zurück, um die mikrobielle Konzentration aufrechtzuerhalten.
5. Überschussschlamm-Entleerungssystem: Entlädt überschüssigen gealterten Schlamm und gewährleistet so die Systemstabilität.
IV. Kernindikatoren
1. MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids)
Die Konzentration des Belebtschlamms im Belebungsbecken spiegelt die Anzahl der Mikroorganismen wider.
2. SV (Sludge Settling Ratio): Das Volumenverhältnis des Schlamms nach 30 Minuten Absetzzeit, das zur Beurteilung der Absetzleistung verwendet wird.
3. SVI (Schlammvolumenindex): Bestimmt, ob der Schlamm voluminös oder locker ist oder sich schlecht absetzt.
4. DO (Gelöster Sauerstoff): Im Allgemeinen auf etwa 2 mg/L kontrolliert, um eine aerobe Reaktion sicherzustellen.
5. Schlammretentionszeit (SRT): Die durchschnittliche Verweilzeit von Mikroorganismen im System, die sich auf die Behandlungseffizienz und die Schlammproduktion auswirkt.
V. Typischer Prozess
Abwasser → Stabsieb → Sandkammer → Belüftungstank (Belüftung) → Sekundäres Absetzbecken
↓ Nachklärbeckenschlamm: Ein Teil davon wird in das Belebungsbecken zurückgeführt, ein Teil wird als Überschussschlamm abgeführt.
VI. Vor- und Nachteile
Vorteile
• Hohe Behandlungseffizienz, hervorragende Entfernung von CSB, BSB und SS
• Ausgereifter Betrieb, breite Anwendbarkeit (kommunales Abwasser, Industrieabwasser)
• Relativ kleiner Platzbedarf, stabile Abwasserqualität
Nachteile
• Hoher Energieverbrauch (Stromverbrauch für Belüftung)
• Hohe Anforderungen an die Bewirtschaftung, Neigung zum Aufblähen, Schäumen und Aufschwimmen des Schlamms
• Entstehung von überschüssigem Schlamm, der einer weiteren Behandlung bedarf
VII. Anwendbarer Geltungsbereich
• Kommunales häusliches Abwasser
• Industrieabwasser mit guter biologischer Abbaubarkeit (Lebensmittel, Brauerei, Druckerei und Färberei, Chemie usw.)