NO174416B - Procedure for treatment of wastewater and other unclean water - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for behandling av urent vann og mer spesielt en forbedret fremgangsmåte for behandling av spillvann for oppnåelse av behandlet avløp av meget høy kvalitet. The present invention relates to a method for treating impure water and, more particularly, to an improved method for treating waste water to obtain treated sewage of very high quality.

Det er kjent at farge, turbiditet, organisk materiale og lignende urenheter kan fjernes fra vann med koaguleringsmidler, f.eks. alun, ferrisulfat eller lignende. Disse for-bindelsene er sure og reagerer med alkaliniteten i vannet eller med alkaliske forbindelser, f.eks. kalk eller kalsinert soda, til dannelse av voluminøse, uoppløselige bunnfall (hydrater). Bunnfallene har et enormt overflateareal på hvilket de oppløste eller kolloidalt dispergerte urenhetene absorberes. De suspenderte urenhetene er omgitt av de gela-tinøse hydratene og blir del av bunnfallet. It is known that colour, turbidity, organic matter and similar impurities can be removed from water with coagulants, e.g. alum, ferric sulphate or the like. These compounds are acidic and react with the alkalinity of the water or with alkaline compounds, e.g. lime or calcined soda, to form voluminous, insoluble precipitates (hydrates). The precipitates have an enormous surface area on which the dissolved or colloidally dispersed impurities are absorbed. The suspended impurities are surrounded by the gelatinous hydrates and become part of the precipitate.

Kommunalt eller sanitært spillvann og industriavløp kan ren-ses ved den kjemiske utfellingsprosess hvorved egnede kjemikalier (f.eks. aluminiumsulfat, kalk, jernklorid, polyelektrolytter eller kombinasjoner derav) tilsettes til avløpsvannet, og dette avløpsvannet føres til en eller flere flokkuleringstanker, normalt utstyrt med langsomt roterende røreverk eller skovler, hvor kolloidale faststoffer dannes til partikler av en slik størrelse og vekt som vil sedimentere. De kolloidale faste stoffene eller fnokkene separeres deretter fra væsken ved å få anledning til å sedimentere i etterfølgende sedimenteringstanker, hvoretter det rensede vannet oppsamles i en overløpskonstruksjon anordnet ved vannets overflate, mens sedimentet, bestående av fnokker og slam, fjernes, normalt ved hjelp av slamskrapere og/eller pumper. Municipal or sanitary waste water and industrial waste water can be cleaned by the chemical precipitation process whereby suitable chemicals (e.g. aluminum sulphate, lime, ferric chloride, polyelectrolytes or combinations thereof) are added to the waste water, and this waste water is led to one or more flocculation tanks, normally equipped with slowly rotating stirrers or paddles, where colloidal solids are formed into particles of such a size and weight that they will sediment. The colloidal solids or flocs are then separated from the liquid by being allowed to settle in subsequent sedimentation tanks, after which the purified water is collected in an overflow structure arranged at the surface of the water, while the sediment, consisting of flocs and sludge, is removed, normally by means of mud scrapers and/or pumps.

Den tidligere teknikk lærer tilsetning av forskjellige typer av kjemikalier og kombinasjoner av kjemikalier til avløpsvann og annet urent vann for å fjerne forskjellige forurensninger derfra. The prior art teaches the addition of various types of chemicals and combinations of chemicals to wastewater and other impure water to remove various contaminants therefrom.

Det er flere mangler ved den tidligere teknikk som overkommes gjennom foreliggende oppfinnelse som angitt i det nedenstående : 1. Ved benyttelse for behandling av ubehandlet spillvann eller annet urent vann med meget økonomiske doser av tre kjemikalier omdanner foreliggende oppfinnelse en meget høy andel av de suspenderte kolloidale og oppløste forurens-ningene i spillvannet eller annet urent vann til store, tette og stabile fnokker som er såpass motstandsdyktige overfor skjærkrefter at de kan utsedimenteres i en klaringsinnretning uten hjelp av skråstilte sedimenteringsanordninger, og med en oppoverrettet strømningshastighet på minst 18«-20 m pr. time. Denne strømningshastighet er omtrent 10 gan-ger større enn den som anbefales av fagfolk på området for klaringsinnretninger uten skråstilte sedimenteringsanordninger. There are several shortcomings in the prior art that are overcome through the present invention as stated below: 1. When used for the treatment of untreated waste water or other impure water with very economical doses of three chemicals, the present invention converts a very high proportion of the suspended colloidal and dissolved the pollutants in the waste water or other impure water into large, dense and stable flocs that are sufficiently resistant to shear forces that they can be sedimented out in a clarification device without the aid of inclined sedimentation devices, and with an upward flow velocity of at least 18"-20 m per . hour. This flow rate is approximately 10 times greater than that recommended by experts in the field for clarification devices without inclined sedimentation devices.

Det ovenstående er en meget viktig fordel fra et økonomisk synspunkt fordi det tillater bruk av en meget mindre klaringsinnretning og reduserer det landareal som er nød-vendig for et behandlingsanlegg. 2. Til tross for det faktum at meget økonomiske doser av kjemikalier anvendes, og fnokkene sedimenteres mot en oppoverrettet strømningshastighet på 18-20 m/time uten skråstilte sedimenteringsanordninger, oppnår foreliggende oppfinnelse fjerningsgrader av forurensninger som hittil ikke har vært mulig som angitt nedenfor: 3. Oppfinnelsen er en betydelig forbedring i forhold til teknikkens stand hva angår fjerningen av biokjemisk oksygen^ forbruk (BOD5), idet ca. 95% av alt BOD5 over 0,2 jjm i stør-relse fjernes, og i tillegg idet nesten en tredjedel av BOD5 mindre enn 0,2 jjm i størrelse og så fjernes. The above is a very important advantage from an economic point of view because it allows the use of a much smaller clarification device and reduces the land area necessary for a treatment plant. 2. Despite the fact that very economical doses of chemicals are used, and the flakes are sedimented against an upward flow velocity of 18-20 m/hour without inclined sedimentation devices, the present invention achieves degrees of removal of contaminants that have not been possible heretofore as indicated below: 3 The invention is a significant improvement in relation to the state of the art in terms of the removal of biochemical oxygen consumption (BOD5), since approx. 95% of all BOD5 over 0.2 jjm in size is removed, and in addition almost a third of BOD5 less than 0.2 jjm in size is removed.

Implikasjonene av dette faktum betyr at oppfinnelsen kan benyttes på mange steder for å behandle råkloakk til en stan-dard som ikke krever ytterligere behandling før uttømming i vannveier, mens utløpet fra andre kjemiske systemer krever ytterligere biologisk behandling. The implications of this fact mean that the invention can be used in many places to treat raw sewage to a standard that does not require further treatment before emptying into waterways, while the discharge from other chemical systems requires further biological treatment.

Videre, der sterkt forurensende avfallsvann behandles ifølge oppfinnelsen, og der det resulterende behandlede utløp krever ytterligere biologisk behandling, blir den forurensende belastning på det etterfølgende biologiske systemet redusert i betydelig grad hvilket derved resulterer i betydelig kostnadsinnsparinger. 4. Når spillvann eller annet urent vann behandles ved bruk av metodene som er beskrevet i foreliggende oppfinnelse, er den prosentvise fjerning av suspenderte faststoffer og turbiditet betydelig større enn det som kan oppnås gjennom den tidligere teknikk under hensyntagen til doseringen av kjemikalier og strømningsmengdene gjennom klaringsanordnin-gen. Furthermore, where highly polluting waste water is treated according to the invention, and where the resulting treated effluent requires further biological treatment, the polluting load on the subsequent biological system is reduced to a significant extent, thereby resulting in significant cost savings. 4. When waste water or other impure water is treated using the methods described in the present invention, the percentage removal of suspended solids and turbidity is significantly greater than what can be achieved through the prior art taking into account the dosage of chemicals and the flow rates through the clarifier - gen.

Dette er en meget viktig forbedring i forhold til den tidligere teknikk og eliminerer i mange tilfeller behovet for en etterfølgende filtreringsprosess. This is a very important improvement compared to the prior art and in many cases eliminates the need for a subsequent filtering process.

Det tillater også i mange tilfeller bruk av ytterligere pro-sesser slik som ultrafiolett desinfeksjon, omvendt osmose, fjerning av aktivert karbon og/eller ammoniakk ved bruk av Clinoptilolit-ioneutvekslingsmateriale uten anvendelse av en mellomliggende filtreringsprosess. It also allows in many cases the use of additional processes such as ultraviolet disinfection, reverse osmosis, removal of activated carbon and/or ammonia using Clinoptilolite ion exchange material without the use of an intermediate filtration process.

Tester har vist at råkloakk etter å ha blitt behandlet ved bruk av metodene beskrevet i foreliggende oppfinnelse og deretter ført direkte gjennom et ultrafiolett desinfeksjons-apparat, ble effektivt desinfisert, og den resulterende totale coliform-telling var bare 10 pr. 100 ml. 5. En meget viktig fordel ved foreliggende oppfinnelse overfor den kjente teknikk er dens allsidighet. Oppfinnelsen kan benyttes enten i et primært og/eller sekundært og/eller tertiært behandlingssystem, og kan med fordel kom-bineres med andre kjemiske, fysikalske eller biologiske pro-sesser . 6. En annen viktig fordel ved foreliggende oppfinnelse er den totale hastighet med hvilken behandlingsprosessen kan foretas. Mens den totale retensjonstid som kreves er stedspesifikk, og avhenger av slike faktorer som kvaliteten av tilløpet og/eller kvaliteten av utløpet som er nødvendig, er den totale retensjonstid for spillvannbehandling typisk mindre enn 30 min. Tests have shown that raw sewage, after being treated using the methods described in the present invention and then passed directly through an ultraviolet disinfection apparatus, was effectively disinfected, and the resulting total coliform count was only 10 per 100 ml. 5. A very important advantage of the present invention over the known technique is its versatility. The invention can be used either in a primary and/or secondary and/or tertiary treatment system, and can advantageously be combined with other chemical, physical or biological processes. 6. Another important advantage of the present invention is the total speed with which the treatment process can be carried out. While the total retention time required is site specific and depends on such factors as the quality of the inflow and/or the quality of the effluent required, the total retention time for wastewater treatment is typically less than 30 min.

Systemet lar seg derfor lett benytte i forbindelse med auto-matisering, hvilket vil ha vesentlige økonomiske fordeler slik som regulering av kjemiske doseringer og reduksjon av arbeidskostnader. 7. Kvaliteten av slammet som produseres ved bruk av foreliggende oppfinnelse har, mens den er stedspesifikk, generelt et meget høyt faststoffinnhold og fortykkes lett i løpet av en kort tidsperiode. Det resulterende fortykkede slammet avvannes deretter lett til en kake med høyt faststoff innhold. Dette er et meget viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse og skiller oppfinnelsen fra den tidligere teknikk ved at det totale slamvolumet som skal deponeres, er lavere enn vanlig, hvilket resulterer i viktige økonomiske og miljømessige fordeler. The system can therefore be easily used in connection with automation, which will have significant economic benefits such as regulation of chemical dosages and reduction of labor costs. 7. The quality of the sludge produced using the present invention, while site specific, generally has a very high solids content and thickens easily within a short period of time. The resulting thickened sludge is then easily dewatered to a cake with a high solids content. This is a very important feature of the present invention and distinguishes the invention from the prior art in that the total sludge volume to be deposited is lower than usual, which results in important economic and environmental benefits.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for behandling av spillvann og annet urent vann, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved: (1) tilsetning under intim blanding til nevnte spillvann eller annet urent vann i en blandesone av komponentene : a) et uorganisk koaguleringsmiddel som omfatter et aluminiumsalt eller et jernsalt i en mengde på According to the present invention, a method is provided for the treatment of waste water and other impure water, and this method is characterized by: (1) addition during intimate mixing to said waste water or other impure water in a mixing zone of the components: a) an inorganic coagulant which comprises an aluminum salt or an iron salt in an amount of

10-300 ppm vektdeler, 10-300 ppm parts by weight,

b) en anionisk akrylamidpolymer-polyelektrolytt i en mengde på 0,1-10 ppm vektdeler, og c) et kationisk amin eller en akrylamidpolymer-polyelektrolytt i en mengde på 0,1-10 ppm b) an anionic acrylamide polymer polyelectrolyte in an amount of 0.1-10 ppm parts by weight, and c) a cationic amine or an acrylamide polymer polyelectrolyte in an amount of 0.1-10 ppm

vektdeler, weight parts,

hvor alle tre komponentene blandes individuelt, men ikke fler enn to av nevnte komponenter forblandes sammen; where all three components are mixed individually, but no more than two of said components are premixed together;

forutsatt at det uorganiske koaguleringsmidlet enten alene eller med den anioniske polyelektrolytten eller den kationiske polyelektrolytten ikke kan tilsettes sist; og provided that the inorganic coagulant either alone or with the anionic polyelectrolyte or the cationic polyelectrolyte cannot be added last; and

den anioniske polyelektrolytten og den kationiske polyelektrolytten ikke kan blandes intimt og tilsettes sammen, the anionic polyelectrolyte and the cationic polyelectrolyte cannot be intimately mixed and added together,

for derved å tilveiebringe et kjemisk behandlet flytende avløp som har store, kompakte, fast sammenbundede, vesentlig skjaerbestandige og hurtig separerbare fnokker deri; (2) separering av fnokkene fra det kjemisk behandlede , flytende avløpet i en separeringssone; og (3) fjerning av det kjemisk behandlede, flytende avløpet fra separeringssonen. thereby providing a chemically treated liquid effluent having large, compact, tightly bound, substantially shear-resistant and rapidly separable flocs therein; (2) separating the flocs from the chemically treated liquid effluent in a separation zone; and (3) removing the chemically treated liquid effluent from the separation zone.

Ytterligere anvendelsesområder for foreliggende oppfinnelse vil fremgå fra nedenstående detaljerte beskrivelse. Further areas of application for the present invention will be apparent from the detailed description below.

Detal. iert beskrivelse av de foretrukne utførelser Detail. detailed description of the preferred embodiments

Bestemte mengder av tre kjemikalier, et fra hver av de tre omfattende generiske gruppene, nemlig uorganiske koaguleringsmidler (dvs. aluminiumsulfat, ferriklorid), kationiske polymerer, f.eks. polyelektrolytter og anioniske polymerer, f.eks. polyelektrolytter, tilsettes til spillvann eller annet urent vann. De tre kjemikaliene blandes intimt med spillvannet eller annet urent vann i en blande/- flokkuleringssone til dannelse av store, tette fnokker fra de suspenderte, kolloidale og oppløste forurensende stoffer i spillvannet eller annet urent vann, disse fnokkene separeres fra spillvannet eller annet urent vann i en separeringssone, idet behandlet avløp fjernes fra separeringssonen, og en forutbestemt mengde slam resirkuleres fra separeringssonen til blande/flokkuleringssonen. Dosene av kjemikalier, tilsetningsrekkefølgen, de spesifikke kjemikalier som benyttes og mengden av og stedet for slamresirkulering, er stedspesifikke, og avhenger av konstruksjonsparametere slik som: 1. Kvaliteten av det til strømmende urene vann som skal behandles; 2. den kvalitet på avløpet som kreves, eller økonomiske., og/eller miljømessig og/eller helsemessige kriterier. Determined amounts of three chemicals, one from each of three broad generic groups, namely inorganic coagulants (ie aluminum sulfate, ferric chloride), cationic polymers, e.g. polyelectrolytes and anionic polymers, e.g. polyelectrolytes, are added to waste water or other impure water. The three chemicals are intimately mixed with the wastewater or other impure water in a mixing/flocculation zone to form large, dense flocs from the suspended, colloidal and dissolved pollutants in the wastewater or other impure water, these flocs are separated from the wastewater or other impure water in a separation zone, wherein treated effluent is removed from the separation zone, and a predetermined amount of sludge is recycled from the separation zone to the mixing/flocculation zone. The doses of chemicals, the order of addition, the specific chemicals used and the amount and location of sludge recycling are site-specific, and depend on design parameters such as: 1. The quality of the effluent to be treated; 2. the quality of the effluent required, or economic, and/or environmental and/or health criteria.

Omfattende testing har blitt utført ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte på råkloakk og på avløp av industritypen, og det har blitt oppdaget at det er visse kombinasjoner hvorved de tre kjemikaliene ved økonomiske doseringsnivåer kan gi forbedrede og uventede resultater i forhold til den kjente teknikk, mens andre kombinasjoner som benytter de samme doseriongsnivåene gir helt utilfredsstillende resultater under de samme testforholdene. Extensive testing has been carried out using the present process on raw sewage and on industrial-type effluents, and it has been discovered that there are certain combinations whereby the three chemicals at economical dosage levels can provide improved and unexpected results over the prior art, while others combinations using the same dosage levels give completely unsatisfactory results under the same test conditions.

Følgende tilsetningsrekkefølger av kjemikaliene til spillvannet eller det urene vannet er dem som skal benyttes for å gi de ønskede resultatene: 1) Alle tre kjemikaliene tilsettes separat i følgende rekkefølge: The following order of addition of the chemicals to the waste water or the dirty water are the ones that should be used to give the desired results: 1) All three chemicals are added separately in the following order:

Uorganisk koaguleringsmiddlel (A) Inorganic coagulant (A)

Anionisk polymer (C) Anionic polymer (C)

Kationisk polymer (B) Cationic polymer (B)

2) Alle tre kjemikaliene tilsettes separat i følgende rekkefølge: 2) All three chemicals are added separately in the following order:

Kationisk polymer (B) Cationic polymer (B)

Uorganisk koaguleringsmiddel (A) Inorganic coagulant (A)

Anionisk polymer (C) Anionic polymer (C)

3) Alle tre kjemikalier tilsettes separat i følgende rekkefølge: 3) All three chemicals are added separately in the following order:

Anionisk polymer (C) Anionic polymer (C)

Uorganisk koaguleringsmiddel (A) Inorganic coagulant (A)

Kationisk polymer (B) Cationic polymer (B)

4) Et uorganisk koaguleringsmiddel (A) og en kationisk polymer (B) blandes i en beholder og doseres deretter inn i spillvannet som en enkel blanding intimt blandet med spillvannet, og deretter doseres den anioniske polymeren (C) i spillvannet. 5) Et uorganisk koaguleringsmiddel (A) og en anionisk polymer (C) blandes i en beholder og doseres deretter i spillvannet som en enkel blanding, intimt blandet med spillvannet, og deretter doseres kationisk polymer (B) i spillvannet . 4) An inorganic coagulant (A) and a cationic polymer (B) are mixed in a container and then dosed into the waste water as a single mixture intimately mixed with the waste water, and then the anionic polymer (C) is dosed into the waste water. 5) An inorganic coagulant (A) and an anionic polymer (C) are mixed in a container and then dosed into the waste water as a single mixture, intimately mixed with the waste water, and then cationic polymer (B) is dosed into the waste water.

I alle tilfeller (1) til (5) er mengden av uorganisk koaguleringsmiddel 10-300 ppm, og mest foretrukket 30-200 ppm. Mengden av hver av den anioniske polymer og den kationiske polymer er 0,1-10 ppm, og mest foretrukket 0,1-5 ppm. Alle ppm-angivelser er beregnet på vekt i forhold til det urene vannet som skal behandles. In all cases (1) to (5), the amount of inorganic coagulant is 10-300 ppm, and most preferably 30-200 ppm. The amount of each of the anionic polymer and the cationic polymer is 0.1-10 ppm, and most preferably 0.1-5 ppm. All ppm indications are calculated by weight in relation to the impure water to be treated.

For kombinasjoner 1, 2 og 3 ovenfor, hvor hvert av de tre kjemikaliene tilsettes separat, kan følgende generelle fremgangsmåte benyttes: (a) En forutbestemt mengde av det første kjemikaliet doseres i spillvannet eller annet urent vann gjennom ett eller flere injeksjonssteder ved en første del av blandeflokkuleringssonen og blandes intimt med nevnte spillvann eller annet urent vann, deretter: (ii) En forutbestemt mengde av det andre kjemikaliet doseres inn i spillvannet eller annet urent vann gjennom ett eller flere injeksjonspunkter ved en annen del av blande/- flokkuleringssonen og blandes Intimt med nevnte spillvann eller annet urent vann, og deretter: (iii) En forutbestemt mengde av det tredje kjemikaliet doseres inn i spillvannet eller annet urent vann gjennom ett eller flere injeksjonspunkter ved en tredje del av blande/- flokkuleringssonen og blandes intimt med spillvannet eller annet urent vann. (iv) En forutbestemt mengde av slammet som er fjernet fra faststoff-separeringssonen resirkuleres til blande/- flokkuleringssonen, og doseres inn i og blandes intimt med spillvannet eller annet urent vann. Beliggenheten for slam-res i rkul er ingspunkt et i blande/flokkuleringssonen og mengden som resirkuleres, er stedspesifikk og avhenger av konstruksjonsparameterene som nevnt ovenfor. (v) Tidsintervallet mellom tilsetningen av det første kjemikaliet og det andre kjemikaliet eller mellom det andre kjemikaliet og det tredje kjemikaliet i blande/flokkulerings-sonen er stedspesifikt og avhenger av konstruksjonsparameterene som nevnt tidligere. (vi) Tidsintervallet mellom tilsetningen av det resirku-lerte slammet og enten det forutgående eller etterfølgende kjemikaliet i blande/flokkuleringssonen er stedspesifikt og avhenger av konstruksjonsparameterene som nevnt tidligere. (vii) Graden av blanding som er nødvendig i blande/- flokkuleringssonen, er stedspesifikt og avhenger av konstruksjonsparameterene som nevnt tidligere. (viii) Den totale retensjonstiden i blande/flokkulerings-sonen og separeringssonen er stedspesifikk, og avhenger av konstruksjonsparameterene som nevnt tidligere. For combinations 1, 2 and 3 above, where each of the three chemicals is added separately, the following general procedure can be used: (a) A predetermined quantity of the first chemical is dosed into the waste water or other impure water through one or more injection points at a first part of the mixing flocculation zone and is intimately mixed with said waste water or other impure water, then: (ii) A predetermined amount of the second chemical is dosed into the waste water or other impure water through one or more injection points at another part of the mixing/flocculation zone and is intimately mixed with said waste water or other impure water, and then: (iii) A predetermined amount of the third chemical is dosed into the waste water or other impure water through one or more injection points at a third part of the mixing/flocculation zone and intimately mixed with the waste water or other impure water. (iv) A predetermined amount of the sludge removed from the solids separation zone is recycled to the mixing/flocculation zone, and dosed into and intimately mixed with the wastewater or other impure water. The location of sludge recirculation is a point in the mixing/flocculation zone and the amount recycled is site specific and depends on the design parameters as mentioned above. (v) The time interval between the addition of the first chemical and the second chemical or between the second chemical and the third chemical in the mixing/flocculation zone is site specific and depends on the design parameters as mentioned earlier. (vi) The time interval between the addition of the recycled sludge and either the preceding or following chemical in the mixing/flocculation zone is site-specific and depends on the construction parameters as mentioned earlier. (vii) The degree of mixing required in the mixing/flocculation zone is site specific and depends on the design parameters as mentioned earlier. (viii) The total retention time in the mixing/flocculation zone and separation zone is site specific, and depends on the design parameters as mentioned earlier.

For den ovenfor angitte kombinasjon 1 har man funnet at det i noen tilfeller kan være mer nyttig å injisere noen av eller andre kjemikaliene på 2 eller flere steder i det urene vannet, men under opprettholdelse av den vesentlige rekke-følgen som tidligere beskrevet. Slamresirkuleringsgraden kan variere fra 1 til 20$ av strømningshastigheten for det urene vannet, men er fortrinnsvis ved en strømningsgrad på 10$. For the above-mentioned combination 1, it has been found that in some cases it can be more useful to inject some or other chemicals in 2 or more places in the impure water, but while maintaining the essential sequence as previously described. The sludge recycling rate can vary from 1 to 20% of the flow rate of the impure water, but is preferably at a flow rate of 10%.

Slammet kan resirkuleres til det innkommende urene vannet ved forskjellige steder, idet det beste stedet finnes ved forsøk på det aktuelle området. The sludge can be recycled to the incoming dirty water at different locations, the best location being found by testing the area in question.

Man har funnet at den totale retensjonstiden (blanding og sedimentering) på ca. 30 min. er tilfredsstillende, men kan reduseres under 20 min. dersom dette er nødvendig. It has been found that the total retention time (mixing and sedimentation) of approx. 30 min. is satisfactory, but can be reduced below 20 min. if this is necessary.

Tidsintervallet mellom suksessive kjemiske doser (forskjellige kjemikalier) kan variere, f.eks. fra bare noen sekunder opptil ca. 8 min., men et 5 min.s intervall eller mindre har generelt blitt funnet å være tilfredsstillende. The time interval between successive chemical doses (different chemicals) may vary, e.g. from just a few seconds up to approx. 8 min., but a 5 min. interval or less has generally been found to be satisfactory.

Den oppoverrettede hastighet i sedimenteringstanken kan variere, f.eks. fra 10 til 20 m pr. time. The upward velocity in the sedimentation tank can vary, e.g. from 10 to 20 m per hour.

For kombinasjoner 4 og 5 ovenfor hvor et uorganisk koaguleringsmiddel blandes i en beholder med en av polymerene og deretter doseres i spillvannet eller det urene vannet som en homogen blanding og hvor den andre polymeren deretter doseres i spillvannet, benyttes følgende generelle metode: (i) En forutbestemt mengde av det uorganiske koaguleringsmiddelet og en av polymerene blandes i en beholder som doseres som en homogen blanding i spillvannet eller annet urent vann gjennom ett eller flere injeksjonspunkter ved en første del av blande/flokkuleringssonen og blandes intimt med spillvannet eller annet urent vann, og deretter (ii) en forutbestemt mengde av den andre polymeren (dvs. av motsatt ladning til polymeren i trinn (i) ovenfor) doseres i spillvannet eller annet urent vann gjennom en eller flere injeksjonspunkter i en annen del av blande/flokkulerings-sonen, og den blandes intimt med nevnte spillvann eller andre urene vann. (iii) En forutbestemt mengde av slammet som er fjernet fra repareringssonen resirkuleres til blande/flokkuleringssonen og doseres i og blandes intimt med spillvannet eller annet urent vann. Stedet for slam-resirkuleringspunktet i blande/- flokkuleringssonen og mengden som resirkuleres er stedspesifikt og avhenger av konstruksjonsparameterene som beskrevet tidligere. (iv) Tidsintervallet mellom tilsetningen av den homogene blanding og de første to kjemikaliene (dvs. et uorganisk koaguleringsmiddel og en polymer) og det tredje kjemikaliet (dvs. polymeren med motsatt ladning til den som blandes med det uorganiske koaguleringsmiddelet i blande/flokkulerings-sonen, er stedspesifikt og avhenger av konstruksjonsparameterene som tidligere beskrevet. (v) Tidsintervallet mellom tilsetningen av det resirku-lerte slammet og enten den forutgående eller etterfølgende kjemiske dosering i blande/flokkuleringssonen, er sted-spesif ikt, og avhenger av konstruksjonsparameterene som tidligere beskrevet. (vi) Graden av blanding som er nødvendig i blande/- flokkuleringssonen, er stedspesifikt og avhenger av konstruksjonsparameterene som tidligere beskrevet. (vii) Den totale retensjonstiden i blande/flokkulerings-sonen og separeringssonen er stedspesifikk og avhenger ay konstruksjonsparameterene som tidligere beskrevet. For combinations 4 and 5 above where an inorganic coagulant is mixed in a container with one of the polymers and then dosed into the waste water or the impure water as a homogeneous mixture and where the other polymer is then dosed into the waste water, the following general method is used: (i) A predetermined amount of the inorganic coagulant and one of the polymers are mixed in a container which is dosed as a homogeneous mixture into the waste water or other impure water through one or more injection points at a first part of the mixing/flocculation zone and mixed intimately with the waste water or other impure water, and then (ii) a predetermined amount of the second polymer (ie of opposite charge to the polymer in step (i) above) is dosed into the wastewater or other impure water through one or more injection points in another part of the mixing/flocculation zone, and it mixes intimately with said waste water or other impure water. (iii) A predetermined amount of the sludge removed from the remediation zone is recycled to the mixing/flocculation zone and metered into and intimately mixed with the wastewater or other impure water. The location of the sludge recycling point in the mixing/flocculation zone and the amount recycled is site specific and depends on the design parameters as described earlier. (iv) The time interval between the addition of the homogeneous mixture and the first two chemicals (i.e., an inorganic coagulant and a polymer) and the third chemical (i.e., the polymer of opposite charge to that mixed with the inorganic coagulant in the mixing/flocculation zone , is site-specific and depends on the construction parameters as previously described. (v) The time interval between the addition of the recycled sludge and either the preceding or subsequent chemical dosage in the mixing/flocculation zone is site-specific, and depends on the construction parameters as previously described. (vi) The degree of mixing required in the mixing/flocculation zone is site specific and depends on the design parameters as previously described.(vii) The total retention time in the mixing/flocculation zone and separation zone is site specific and depends on the design parameters as previously described.

Fremgangsmåten er egnet for behandling av spillvann eller annet urent vann uten noen ytterligere form for behandling, men i noen tilfeller, avhengig av kvaliteten på tilløpet eller kvaliteten på avløpet som er nødvendig, kan det være nødvendig å justere pH-verdien eller alkaliteten til tilløpet eller avløpet ved bruk av metoder som er velkjente på området . The process is suitable for the treatment of waste water or other impure water without any further treatment, but in some cases, depending on the quality of the influent or the quality of the effluent required, it may be necessary to adjust the pH or alkalinity of the influent or the drain using methods that are well known in the area.

Mange typer av uorganiske koaguleringsmidler kan benyttes ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse, f.eks. aluminiumsulfat, alun og ferriklorid og kalk. Den spesifikke type av uorganisk koaguleringsmiddel som benyttes, er stedspesifikt, og avhenger av konstruksjonsparameterene. Many types of inorganic coagulants can be used in the practice of the present invention, e.g. aluminum sulphate, alum and ferric chloride and lime. The specific type of inorganic coagulant used is site specific and depends on the design parameters.

Mange typer av kationiske polymerer kan brukes og følgende har blitt benyttet på vellykket måte: Hercofloc 885, Hercofloc 876, Hercofloc 849, alle levert av Hercules, Incc, og Percol 763 levert av Allied Colloids, Inc., og Chemifloc 6350 og 6999. Many types of cationic polymers can be used and the following have been used successfully: Hercofloc 885, Hercofloc 876, Hercofloc 849, all supplied by Hercules, Inc., and Percol 763 supplied by Allied Colloids, Inc., and Chemifloc 6350 and 6999.

Mange typer av anioniske polyelektrolytter kan brukes, og følgende har blitt benyttet på vellykket måte: Percol 1011 levert av Allied Colloids, Inc., og Hercofloc 831 og 847 levert av Hercules, Inc., og Chemifloc 423 og 495. Ifølge oppfinnelsen beskrives en fremgangsmåte for behandling av spillvann eller annet urent vann hvorved tre kjemikalier tilsettes til spillvannet i følgende spesifikke rekkefølge for dannelse av behandlet avløp. Et uorganisk koaguleringsmiddel, slik som alun eller ferriklorid, tilsettes til spillvannet og blandes intimt dermed for tilveiebringelse av forbehandlet spillvann; deretter tilsettes en anionisk polymer til det forbehandlede spillvannet og blandes intimt dermed for tilveiebringelse av et midlertidig forbehandlet av-løp; deretter tilsettes en kationisk polymer til det midler tidige forbehandlede avløpet eller spillvannet og blandes intimt de3rmed for tilveiebringelse av kjemisk behandlet spillvann. Det kjemisk behandlede spillvannet tilføres til (f.eks.) en separeringssone hvor det kjemisk behandlede av-løpet og slammet fjernes separat. En forutbestemt mengde av slammet resirkuleres tilbake til blande/flokkuleringssonen. Many types of anionic polyelectrolytes can be used, and the following have been used successfully: Percol 1011 supplied by Allied Colloids, Inc., and Hercofloc 831 and 847 supplied by Hercules, Inc., and Chemifloc 423 and 495. According to the invention, a method is described for the treatment of waste water or other impure water whereby three chemicals are added to the waste water in the following specific order to form treated effluent. An inorganic coagulant, such as alum or ferric chloride, is added to the wastewater and intimately mixed with it to provide pretreated wastewater; then an anionic polymer is added to the pretreated wastewater and intimately mixed therewith to provide a temporary pretreated effluent; then a cationic polymer is added to that agent early pre-treated sewage or waste water and intimately mixed with it to provide chemically treated waste water. The chemically treated waste water is supplied to (e.g.) a separation zone where the chemically treated effluent and sludge are removed separately. A predetermined amount of the sludge is recycled back to the mixing/flocculation zone.

I en annen fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen tilsettes den anioniske polymeren til og blandes intimt med spillvannet for tilveiebringelse av forbehandlet spillvann; deretter tilsettes et uorganisk koaguleringsmiddel, slik som alun, til å blandes intimt med det forbehandlede spillvannet for tilveie*-bringelse av et midlertidig forbehandlet spillvann; kationisk polymer tilsettes til og blandes intimt med det midlertidige forbehandlede spillvannet for tilveiebringelse av kjemisk behandlet avløp. In another method according to the invention, the anionic polymer is added to and intimately mixed with the waste water to provide pre-treated waste water; then an inorganic coagulant, such as alum, is added to intimately mix with the pretreated wastewater to provide a temporary pretreated wastewater; cationic polymer is added to and intimately mixed with the temporary pre-treated wastewater to provide chemically treated effluent.

Det kjemisk behandlede avløpet kan tilføres til en separeringssone hvor det kjemisk behandlede avløpet og slammet fjernes separat. En forutbestemt mengde slam resirkuleres tilbake til blande/flokkuleringssonen. The chemically treated effluent can be fed to a separation zone where the chemically treated effluent and the sludge are removed separately. A predetermined amount of sludge is recycled back to the mixing/flocculation zone.

I en annen fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen tilsettes kationisk polymer av høy molekylvekt til å blandes intimt med spillvannet for tilveiebringelse av forbehandlet spillvann, deretter tilsettes et uorganisk koaguleringsmiddel slik som alun til å blandes intimt med det forbehandlede spillvannet for tilveiebringelse av et midlertidig forbehandlet spillvann; deretter tilsettes anionisk polymer til og blandes intimt med det midlertidige forbehandlede spillvannet for tilveiebringelse av kjemisk behandlet spillvann. Deretter tilføres det kjemisk behandlede spillvannet til en separeringssone hvor kjemisk behandlet avløp og slam fjernes separat. En forutbestemt mengde av slammet resirkuleres tilbake til blande/flokkuleringssonen. In another method according to the invention, cationic polymer of high molecular weight is added to mix intimately with the waste water to provide pre-treated waste water, then an inorganic coagulant such as alum is added to mix intimately with the pre-treated waste water to provide a temporary pre-treated waste water; then anionic polymer is added to and intimately mixed with the temporary pretreated wastewater to provide chemically treated wastewater. The chemically treated waste water is then supplied to a separation zone where chemically treated sewage and sludge are removed separately. A predetermined amount of the sludge is recycled back to the mixing/flocculation zone.

I en annen fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen blandes det uorganiske koaguleringsmiddelet (f.eks. alun eller ferriklorid) i en beholder med den kationiske polymeren for dannelse av en homogen blanding som deretter tilsettes til og blandes intimt med spillvannet for tilveiebringelse av et midlertidig forbehandlet spillvann; deretter, ved et senere tidspunkt, tilsettes en anionisk polymer til og blandes intimt med det midlertidig forbehandlede spillvannet for tilveiebringelse av kjemisk behandlet spillvann. Det kjemisk behandlede spillvannet tilsettes til en separeringssone hvor det kjemisk behandlede avløpet og slammet fjernes separat. En forutbestemt mengde slam resirkuleres tilbake til blande/- flokkuleringssonen. In another method according to the invention, the inorganic coagulant (e.g. alum or ferric chloride) is mixed in a container with the cationic polymer to form a homogeneous mixture which is then added to and intimately mixed with the waste water to provide a temporary pre-treated waste water; then, at a later time, an anionic polymer is added to and intimately mixed with the temporarily pretreated wastewater to provide chemically treated wastewater. The chemically treated waste water is added to a separation zone where the chemically treated effluent and sludge are removed separately. A predetermined amount of sludge is recycled back to the mixing/flocculation zone.

I en annen fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen blandes _._det uorganiske koaguleringsmiddelet (f.eks. alun eller ferriklorid) i en beholder med den anioniske polymeren for dannelse av en homogen blanding som deretter tilsettes til og blandes intimt med slammet for tilveiebringelse av et midlertidig forbehandlet spillvann; deretter ved et senere tidspunkt, tilsettes en kationisk polymer til og blandes intimt, med det midlertidig forbehandlede spillvannet for tilveiebringelse av kjemisk behandlet spillvann. Det kjemisk behandlede spillvannet tilføres til en separeringssone hvor det kjemisk behandlede avløpet og slammet fjernes separat. En forutbestemt mengde slam resirkuleres tilbake til blande/- flokkuleringssonen. In another method according to the invention _._ the inorganic coagulant (e.g. alum or ferric chloride) is mixed in a container with the anionic polymer to form a homogeneous mixture which is then added to and intimately mixed with the sludge to provide a temporary pre-treated waste water ; then at a later time, a cationic polymer is added to and intimately mixed with the temporarily pretreated wastewater to provide chemically treated wastewater. The chemically treated wastewater is fed to a separation zone where the chemically treated sewage and sludge are removed separately. A predetermined amount of sludge is recycled back to the mixing/flocculation zone.

I noen tilfeller kan det være fordelaktig å innføre ett eller flere av behandlingskjemikaliene ved to eller flere steder i vannet som skal behandles, forutsatt at en av de vesentlige rekkefølger ifølge oppfinnelsen opprettholdes. In some cases, it may be advantageous to introduce one or more of the treatment chemicals at two or more places in the water to be treated, provided that one of the essential sequences according to the invention is maintained.

Mengden av forutbestemt slam som resirkuleres tilbake i pro-sessen, er typisk av størrelsesorden 1-10$, skjønt mengde på 20% eller mer kan benyttes. Denne prosentandel kan variere avhengig av kvaliteten på tilløpet og den ønskede avløps-kvalitet. Det kan resirkuleres til tilløpet ved forskjellige steder, idet det beste stedet finnes ved forsøk på området. The amount of predetermined sludge recycled back into the process is typically on the order of 1-10%, although amounts of 20% or more may be used. This percentage can vary depending on the quality of the inflow and the desired effluent quality. It can be recycled to the inflow at different locations, the best location being found by testing the area.

Tabell 1 angir resultatene for flere forsøk utført på en blanding av spillvann og industriavløp, ved bruk av et uorganisk koaguleringsmiddel (alun), fulgt av en anionisk polyelektrolytt, fulgt av en kationisk polyelektrolytt. Table 1 indicates the results of several tests carried out on a mixture of waste water and industrial effluent, using an inorganic coagulant (alum), followed by an anionic polyelectrolyte, followed by a cationic polyelectrolyte.

Disse resultatene viser at foreliggende fremgangsmåte er egnet for fremstilling av et avløp med eksepsjonell høy kvalitet som hittil ikke var kjent på området vannbehandling, i betraktning av den lave totale retensjonstid og sedimenteringshastigheten for fnokkmaterialet. These results show that the present method is suitable for the production of an exceptionally high quality effluent which was previously unknown in the field of water treatment, in view of the low total retention time and the sedimentation rate of the fluff material.

Fremgangsmåten resulterer også i et meget høyt nivå av mikro-organismef jerning. En prøve av råkloakk ble funnet å ha en total coliform-bakterietelling på over 1.800.000 pr. 100 ml, og det behandlede avløpet produsert ved foreliggende fremgangsmåte hadde en coliform-telling på kun 5.500 pr. 100 ml, hvilket representerer en fjerningseffektivitet på over 99,7$. The process also results in a very high level of micro-organism removal. A sample of raw sewage was found to have a total coliform bacteria count of over 1,800,000 per 100 ml, and the treated effluent produced by the present method had a coliform count of only 5,500 per 100 ml, which represents a removal efficiency of over 99.7$.

Når det samme avløpet ble ført gjennom et kommersielt til-gjengelig system med ultrafiolett bestråling, ga en reduksjon i coliform-telling fra 5.500 tiol 350 pr. 100 ml. Andre resultater har vist totale coliform-tellinger så lave som 5 pr. 100 ml etter bestråling av avløpet etter foreliggende fremgangsmåte. When the same effluent was passed through a commercially available system with ultraviolet irradiation, a reduction in coliform count from 5,500 thiols to 350 per 100 ml. Other results have shown total coliform counts as low as 5 per 100 ml after irradiation of the effluent according to the present method.

Dette er en meget viktig fordel ved foreliggende oppfinnelse fordi det tilbyr et realistisk valg istedenfor klor for desinfeksjon av avløp, hvilket er kjent for å forårsake dan-nelsen klorerte hydrokarboner, hvorav noen kan være karsino-gene. This is a very important advantage of the present invention because it offers a realistic alternative to chlorine for the disinfection of sewage, which is known to cause the formation of chlorinated hydrocarbons, some of which may be carcinogenic.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for behandling av spillvann og annet urent vann, karakterisert ved:1. Procedure for treating waste water and other impure water, characterized by: (1) tilsetning under intim blanding til nevnte spillvann eller annet urent vann i en blandesone av komponentene : a) et uorganisk koaguleringsmiddel som omfatter et aluminiumsalt eller et jernsalt i en mengde på 10-300 ppm vektdeler, b) en anionisk akrylamidpolymer-polyelektrolytt i en mengde på 0,1-10 ppm vektdeler, og c) et kationisk amin eller en akrylamidpolymer-polyelektrolytt i en mengde på 0,1-10 ppm vektdeler, hvor alle tre komponentene blandes individuelt, men ikke fler enn to av nevnte komponenter forblandes sammen; forutsatt at det uorganiske koaguleringsmidlet enten alene eller med den anioniske polyelektrolytten eller den kationiske polyelektrolytten ikke kan tilsettes sist; og den anioniske polyelektrolytten og den kationiske polyelektrolytten ikke kan blandes intimt og tilsettes sammen, for derved å tilveiebringe et kjemisk behandlet flytende avløp som har store, kompakte, fast sammenbundede, vesentlig skjærbestandige og hurtig separerbare fnokker deri;(1) addition during intimate mixing to said waste water or other impure water in a mixing zone of the components: a) an inorganic coagulant comprising an aluminum salt or an iron salt in an amount of 10-300 ppm parts by weight, b) an anionic acrylamide polymer polyelectrolyte in an amount of 0.1-10 ppm parts by weight, and c) a cationic amine or an acrylamide polymer polyelectrolyte in an amount of 0.1-10 ppm parts by weight, where all three components are mixed individually, but no more than two of said components are premixed together; provided that the inorganic coagulant either alone or with the anionic polyelectrolyte or the cationic polyelectrolyte cannot be added last; and the anionic polyelectrolyte and the cationic polyelectrolyte cannot be intimately mixed and added together, thereby providing a chemically treated liquid effluent having large, compact, tightly bound, substantially shear resistant and rapidly separable flocs therein; (2) separering av fnokkene fra det kjemisk behandlede , flytende avløpet i en separeringssone; og(2) separating the flocs from the chemically treated liquid effluent in a separation zone; and (3) fjerning av det kjemisk behandlede, flytende avløpet fra separeringssonen.(3) removal of the chemically treated liquid effluent from the separation zone. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fnokkene separeres fra det kjemisk behandlede, flytende avløpet ved sedimentering som et slam.2. Method according to claim 1, characterized in that the flakes are separated from the chemically treated liquid effluent by sedimentation as a sludge. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at slammet resirkuleres til blandesonen.3. Method according to claim 2, characterized in that the sludge is recycled to the mixing zone. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved følgende rekkefølge av tilsetningstrinn: først tilsetning av den anioniske polyelektrolytt-komponenten (b), deretter tilsetning av den uorganiske koaguleringsmiddel-komponenten (a), og til slutt tilsetning av den kationiske polyelektrolytt-komponenten (c).4. Method according to claim 1, characterized by the following order of addition steps: first addition of the anionic polyelectrolyte component (b), then addition of the inorganic coagulant component (a), and finally addition of the cationic polyelectrolyte component (c). 5 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved ved følgende rekkefølge av tilsetningstrinn: først tilsetning av den kationiske polyelektrolytt-komponenten (c), deretter tilsetning av den uorganiske koaguleringsmiddel-komponenten (a), og til slutt tilsetning av den anioniske polyelektrolytt-komponenten (b).5 . Method according to claim 1, characterized by the following order of addition steps: first addition of the cationic polyelectrolyte component (c), then addition of the inorganic coagulant component (a), and finally addition of the anionic polyelectrolyte component (b) . 6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved følgende rekkefølge av tilsetningstrinn: først tilsetning av den uorganiske koaguleringsmiddel-komponenten (a), deretter tilsetning av den anioniske polyelektrolytt-komponenten (b), og til slutt tilsetning av den kationiske polyelektrolytt-komponenten (c).6. Method according to claim 1, characterized by the following order of addition steps: first addition of the inorganic coagulant component (a), then addition of the anionic polyelectrolyte component (b), and finally addition of the cationic polyelectrolyte component (c). 7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved følgende rekkefølge av tilsetningstrinn: først tilsetning av en homogen blanding av den uorganiske koaguleringsmiddel-komponenten (a) og den kationiske polyelektrolytt-komponenten (c), og til slutt tilsetning av den anioniske polyelektrolytt-komponenten (b) .7. Method according to claim 1, characterized by the following order of addition steps: first addition of a homogeneous mixture of the inorganic coagulant component (a) and the cationic polyelectrolyte component (c), and finally addition of the anionic polyelectrolyte component (b) . 8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved følgende rekkefølge av tilsetningstrinn: først tilsetning av en homogen blanding av den uorganiske koaguleringsmiddel-komponenten (a) og den anioniske polyelektrolytt-komponenten (b), og til slutt tilsetning av den kationiske polyelektrolytt-komponenten (c) .8. Method according to claim 1, characterized by the following order of addition steps: first addition of a homogeneous mixture of the inorganic coagulant component (a) and the anionic polyelectrolyte component (b), and finally addition of the cationic polyelectrolyte component (c) . 9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at den uorganiske koaguleringsmiddel-komponenten (a) er alun eller ferriklorid.9. Method according to claims 1-8, characterized in that the inorganic coagulant component (a) is alum or ferric chloride. 10. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at den anioniske akrylamidpolymer-polyelektrolytt-komponenten (b) er et polyakrylamid med negative akrylatgrupper og at nevnte kationiske amin- eller akrylamidpolymer-polyelektrolyttkomponent (c) er et polyamin eller et polyakrylamid.10. Method according to claims 1-8, characterized in that the anionic acrylamide polymer polyelectrolyte component (b) is a polyacrylamide with negative acrylate groups and that said cationic amine or acrylamide polymer polyelectrolyte component (c) is a polyamine or a polyacrylamide. 11. Fremgangsmåte Ifølge krav 1-8, karakterisert ved at den anioniske akrylamidpolymer-polyelektrolyttkom-ponenten (b) er et polyakrylamid med negative akrylatgrupper.11. Method According to claims 1-8, characterized in that the anionic acrylamide polymer polyelectrolyte component (b) is a polyacrylamide with negative acrylate groups. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at den kationiske amin- eller akrylamidpolymer-polyelektrolyttkomponenten (c) er en polymer eller et polyakrylamid.12. Method according to claims 1-8, characterized in that the cationic amine or acrylamide polymer polyelectrolyte component (c) is a polymer or a polyacrylamide.