NO793730L - Fremgangsmaate og anlegg for behandling av vann og kloakk - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

ved kondisjonering av vann eller behandling av kloakk og forurenset vann, spesielt vann som inneholder fett- og oljeforurensninger, ved koagulering og gassfIotasjon, hovedsakelig luftfIotas jon, ved nvilken det fjernes forskjellige typer forurensninger fra vann eller kloakk, spesielt suspensjoner, kolloider, emulsjoner eller kjemisk utfellbare bestanddeler og oppløselige foruresninger. Fremgangsmåten er likeledes anvendelig for konsentrering av hydratiserte avsetninger. Oppfinnelsen angår likeledes et anlegg for kondisjonering av vann, behandling av kloakk og forurenset vann og konsentering av avsetninger.

De kjente fremgangsmåter for kondisjonering av vann, behandling av kloakk og forurenset vann og konsentrering av avsetninger ved koagulering og fIotasjon er basert på separat utførelse av de enkelte operasjoner. Koaguleringsprosessen utføres i to trinn: i det ene trinn tilsettes en koagulant til væsken, som så omrøres kraftig, mens der i et annet trinn foretas langsom blanding av væsken og koagulanten. I løpet av denne operasjon finner der sted flokkulering,

dvs. vekst av de fnokker som ble dannet i starten, og adsorpsjon av suspenderte partikler og kolloidale partikler på disse. Også fIotasjonsprosessen innebærer to trinn. Først mettes væsken med luft under trykk, og deretter føres den gjennom en trykkreduksjonnsventiltil fIotasjonsbeholderen,

hvor der som følge av den plutselige trykkendring frigjøres gassbobler fra væsken, hvilke gassbobler så fører forurensningene med seg. Det uheldige ved å foretas flotasjonen på denne måte er at det dannes store luftbobler som avstedkommer turbulens i fIotasjonskammeret, hvilket har en ugunstig innflytelse på de flokkulerte agglomerater av forurensninger som skal fjernes. Disse faktorer reduserer effektiviteten av behandlingen.

Ulempen ved denne flertrinnsprosess er behovet

for synkronisering av de suksessivt utførte operasjoner, som må reguleres hver for seg.

Fra polsk patentskrift nr. 77 428 er det kjent en fremgangsmåte yed rensing av vann ved flotasjon, i henhold til hvilken væsken som renses, innføres sammen med en koagulant og luft i et metningskammer/i hvilket blandingen

h<p>ldes i minst 3 minutter, hvoretter den uten trykk-

endring føres til en fIotasjonssøyle hvor væskens hydro-statiske trykk avtar etterhvert som væsken strømmer mot søylens topp. Ved hjelp av dette arrangement oppnåes en kontinuerlig frigjøring av luftbobler som binder de allerede dannede suspenderte fnokker og fører dem til overflaten.

De kjente anlegg for koagulering og flotasjon som an-vendes for kondisjonering av vann, behandling av kloakk og

konsentrering av avsetninger, er bygd opp av enheter med enkelt-runksjoner, som samvirker i "in-line"-systemer i henhold til skjemaet: koagulering etterfulgt av flotasjon. Innretningene for koagulering omfatter blande- og flokkuleringsbeholdere

■og er utstyrt med spesielle mekaniske anordninger for å

oppnå kraftig og langsom omrøring etter ønske.

Innretningen for flotasjon omfatter metningskammere og fIotasjonsbeholdere, idet der mellom kammeret og beholderen er anordnet en trykkreduksjonsventil som avstedkommer en hurtig endring i væskens trykk, hvilket medfører frigjøring av luftbobler som river forurensningene med seg.

Ulempen ved en slik kombinasjon av innretninger er behovet for adskilt styring og vedlikehold av disse og behovet for synkronisering av driftsoperasjonene. Det er likeledes fra polsk patentskrift nr. 77 428 kjent et anlegg for rensing av væsker, spesielt vann ved flotasjon. Anlegget omfatter en fIotasjonsbeholder av form som en søyle, som er fylt med væske, og som med sin nedre ende er neddykket i metningskammeret. Til metningskammeret tilføres væsken som skal renses, gjennom en rørledning sammen med koagulanten. Nevnte rørledning er forbundet med en annen rørledningjgjennom hvilken det tilføres gass under trykk.

I metningskammeret oppløses gassen i væsken i en mengde overennstemmende med høyden av væskesøyeln .i flotasjdnsbeholderen mens overskuddet av gass resirkuleres gjennom rørledningen som er forbundet med søylen.

Samtidig blandes koagulanten kraftig med væsken, hvorved det utskilles fnokker fra væsken. Mettet væske strømmer fra metningskammeret gjennom åpningene til den væskemasse som er tilstede i fIotasjonsbeholderen, idet strømningen skjer uten vesentlige endringer i trykket i forhold til trykket i kammeret. Etterhvert som væsken strømmer mot toppen av søylen/avtar det hydrastatiske trykk i væsken, og følgelig frigjøres store mengder av meget små luftbobler fra væsken, hvilke luftbobler adhererer, til fnokkene som er dannet i suspensjonen.

Flotasjonsbeholderens øvre ende har en utvidet diameter og er forsynt med utløpsrenner for klaret vann og floterte forurensninger. Oppfinnelsen utmerker seg med at der i den forurensede væske oppløses koagulanter eller polyelektrolytter samtidig med at væsken mettes med gass, under betingelser hvor det finner sted fullstendig blanding og sirkulasjon, ved et trykk på minst 0,5 atm og i løpet av minst 2 minutter,.og at væsken under betingelser med langsom og rettet strømning, som begunstiger flokkulering av forurensningene, underkastes langsom og jevn trykkavlastning og samtidig flokkulering i minst 1 minutt, hvorunder der dannes makroskopiske luftbobler på innsiden av og rundt de flokkulerende agglomerater av forurensningene, hvorved det dannes strukturer som flyter opp til overflaten av den behandlede væske.

Blandingen av væsken med kjemikalier og metningen av væsken skjer i den nedre del av væskesøylen, hvor trykket er høyest. Flokkuleringen og trykkavlastningen skjer i en sone

fra den nedre del til den øvre del av væskesøylen, hvor

trykket gradvis avtar, og separasjonen og kondenseringen av floterte forurensninger skjer i den øvre del av væske-søylen, hvor trykket er lavest. Blandingen med koagulant og metningen, samt trykkavlastningen og flokkuleringen, skjer kontinuerlig under væskens strømning fra bunnen til toppen

av søylen, idet driftsparametrene reguleres ved endring av væskesøylens høyde (dvs. ved endring av trykket), prosess-tiden og graden av resirkulering av den klarede væske, dvs. graden av fortynning av den forurensede væske. I anlegget

for kondisjonering av vann, behandling av kloakk og forurenset vann eller konsentrering av avsetninger i henhold

til oppfinnelsen er metningskammeret anordnet under flotasj.ons-beholderen og forbundet med denne beholder via en rørfor-bindelse for flokkulering og trykkavlastning. I denne rørfor-bindelse finner der sted en langsom, rettet strømning av

væsken, samtidig med at der finner sted flokkulering og langsom trykkavlastning. Væsken og avsetningene som skal behandles, pumpes ved hjelp av en pumpe, hvis trykkrørledning fører til den nedre del av metningskammeret. Pumpens trykkrør-ledning er likeledes forbundet med tilførselen for flotasjons-middel eller koagulant og med en tilførselsrørledning for luft.

På innsiden av fIotasjonsbeholderen, i dennes nedre del, er det anordnet symmetrisk en nedre sylinder, og i den øvre del av beholderen er det anordnet en annen sylinder hengende et stykke ned i beholderen, mellom beholderens vegg og den nedre sylinders vegg. Det har vist seg fordelaktig at flotasjonsbeholderen i den nedre ende er forsynt med en sylindrisk forlengelse, i hvilken den nedre sylinder er opphengt uten å berøre beholderens bunn. Ved beholderens kant er det anordnet en overløpsrenne for uttak av den klarede væske, mens der på innsiden av den øvre sylinder er anordnet en over-løpstrakt forbundet med en rørledning for uttak av floterte forurensninger.

Flokkulerings- og trykkavlastningsrørledningen har form av en spiral eller et sinusformet rør av regulerbar lengde, fremstilt av et elastisk materiale eller av segmenter. Rør-forbindelsen kan være anbragt vertikalt eller i en liten vinkel med vertikalen, idet fIotasjonsbeholderens høyde i forhold til metningskammeret reguleres og ikke er mindre enn 5 m.

Overløpsrennen gjennom hvilken væsken tas ut, er via en resirkulasjonsrørledning forbundet med beholderen for væsken som skal klares. Langs flokkulerings- og trykkavlast-ningsrørforbindelsen er det montert lufteventiler for uttak av overskudd av luft.

Fordelen ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er dens høye effektivitet, som skyldes dannelsen av mikroskopiske luftbobler som adhererer til de flokkulerte forurensninger. De meget små luftbobler frigjøres meget langsomt og uten å forstyrre flokkuleringsprosessen.

Anlegget ifølge oppfinnelsen egner seg for samtidig utførelse av koagulerings- og fIotasjonsprosessen og finner anvendelse for såvel kondisjonering av vann og behandling av av kloakk som for konsentrasjon av avsetninger. Anlegget utmerker seg* ved enkel konstruksjon og billig fremstilling.

Oppfinnelsen er illustrert på tegningen, som viser anlegget for kondisjonering av vann, behandling av kloakk og. forurenset vann eller konsentrering av avsetninger.

Anlegget omfatter et metningskammer (1), som er forbundet via en flokkulerings- og trykkavlastningsrørforbindelse (2) med en fIotasjonsbeholder (3) montert over metningskammeret.

Fra metningskammeret 1 fører en trykkrørledning 5 fra en l pumpe som pumper ubehandlet vann, kloakk eller en suspensjon av avsetninger.

Trykkrørledningen (5) er forbundet med trykkrørledning (7)

fra en matepumpe (6), som pumper fIotasjonsmidlet og koagulanten. Trykkrørledningen (5) er likeledes forbundet med i et inntak (8) for komprimert luft fra en kompressor (9). Flotasjonsbeholderen (3) har form av en vertikal sylinder

som i den nedre ende er utformet med en sylindrisk forlengelse (10), hvis diameter er mindre enn beholderens øvre diameter.

I denne forlengelse og likeledes i den øvre del av beholderen

!er det opphengt en nedre sylinder (11) koaksialt, slik at den ikke berører beholderens bunn. I den øvre del av beholderen (1) er det anordnet en øvre sylinder (12) som delvis

omgir den nedre sylinder (11),i dennes øvre parti.

Diametrene av de angjeldende deler av beholderen og

; sylindre-ne er valgt slik at det fåes tilstrekkelig stor klaring mellom dem til at væsken kan strømme uhindret. Inne.

i den øvre del av sylinderen (12) er det anbragt en overløps-trakt (13), som er forbundet med en utløpsrørledning (14) gjennom hvilken floterte forurensninger tas ut. På innsiden

i av fIotasjonsbeholderen, ved dennes kant, er det anordnet en overløpsrenne (15) for uttak av klaret væske. Rennen er forbundet med et uttak (16) og med en resirkulasjonsrørledning (17), gjennom hvilken det tas ut klaret væske for fortynning av den ubehandlede væske. Flokkulerings- og trykkavlastningsrør-forbindelsen (2) har form av et spiralrør av regulerbar lengde, idet det er fremstilt av elastisk materiale. Flotasjonsbeholderen (3) er montert på en bærestruktur (18) av regulerbar høyde. På flokkuleringsrørforbindelsen (2) er det installert lufteventiler (19) som avlufter overskudd av gass fra rør-

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved kondisjonering av vann, behandling av kloakk og forurenset vann, spesielt vann som inneholder fett- og oljeforurensninger, ved koagulering og gassflota-sjon, spesielt luftfIotasjon, og konsentrering av avsetninger, karakterisert ved at der i den forurensede vasske oppløses koagulanter eller polyelektrolytter samtidig med at væsken mettes med gass, under betingelser hvor det finner sted fullstendig blanding og sirkulasjon, ved et trykk på minst 0,5 atm og i løpet av minst 2 minutter, og at væsken under betingelser med langsom og rettet strømning, som begunstiger flokkulering av forurensningene, underkastes langsom og jevn trykkavlastning og samtidig flokkulering i minst 1 minutt, hvorunder der dannes makroskopiske luftbobler på innsiden av og rundt de flbkkulerende agglomerater av forurensningene, hvorved det dannes strukturer som flyter opp til overflaten av den behandlede væske.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at blandingen av væsken med kjemikalier og dens metning foretas i den nedre del av en væskesøyle, hvor trykket er høyest, at flokkuleringen og trykkavlastningen foretas i sonen fra den nedre til den øvre del av væskesøylen, hvor trykket gradvis avtar, og at utskillelsen og oppsamlingen av de floterte forurensninger foretas i den øvre del av væskesøylen, hvor trykket er lavest.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at til blandingen av koagulant og metningen samt trykkavlastningen og flokkuleringen foretas kontinuerlig under væskens strømning mot toppen, idet driften reguleres ved hjelp av høyden av væskesøylen, dvs. trykket, operasjonens varighet og graden av resirkulering av klaret væske, dvs. graden av fortynning av den forurensede væske.

4. Anlegg for kondisjonering av vann, behandling av kloakk og forurenset vann, spesielt vann som inneholder fett- og oljeforurensninger, og for konsentrering av avsetninger, ved koagulering og ved hjelp av gass, spesielt luftfIotasjon, omfattende en fIotasjonsbeholder og et metningskammer (1), karakterisert ved at metningskammeret (1) er montert under fIotasjonsbeholderen (3) og er forbundet med denne beholder ved hjelp av en rørformet flokkulerings- og trykkavlastningsforbindelse (2), hvor det finner sted langsom, rettet strømning og flokkulering og samtidig dermed trykkavlastning, at der inne i fIotasjonsbeholderen (3), i dennes nedre ende, er anordnet symmetrisk en nedre sylinder (11), at der mellom flotasjonsbeholderens (3) vegg og den nedre sylinders (11) vegg er anordnet en øvre sylinder (12) hengende halvveis ned i beholderen (3), foruten at der ved fIotasjonsbeholderens (3) kant er anordnet en overløpsrenne for klaret væske (15), mens der på innsiden av den øvre sylinder (12) er anordnet en overløpstrakt (13) sammen med en rørledning (14) for uttak av floterte forurensninger.

5. Anlegg ifølge krav 4, karakterisert ved at flokkulerings- og trykk-avlastningsrørforbindelsen (2) har form av en spiral eller et sinusformet rør av regulerbar lengde, fremstilt av et elastisk materiale eller av segmenter.

6. Anlegg ifølge krav 4, karakterisert ved høyden av fIotasjonsbeholderen (3) er fritt regulerbar i forhold til metningskammeret (1) som følge av den regulerbare lengde av rørforbindel-sen (2), idet forskjellen mellom beholderens (3) høyde og kammerets (1) høyde ikke er mindre enn 5 m.

7. Anlegg ifølge krav 4, karakterisert ved at overløpstrakten (15) er forbundet via en resirkulasjonsrørledning (17) med beholderen for væsken som skal kondisjoneres.

8. Anlegg ifølge krav 4, karakterisert ved at flokkulerings- og av- lastningsrørforbindelsen er forsynt med lufteventiler (19).

9. Anlegg ifølge krav 4, karakterisert ved at fIotasjonsbeholderen (3) i sin nedre ende er forsynt med en sylindrisk forlengelse (10) i hvilken den nedre sylinder (11) er opphengt symmetrisk uten å komme i berøring med beholderens bunn, idet sylinderen (11) i den øvre ende er omgitt av den øvre sylinder. (12) , hvilket muliggjør resirkulering av væsken som strømmer på innsiden av fIotasjonsbeholderen (3).