SE445036B - Anordning for rening av avloppsvatten innehallande olja och/eller andra fororeningar - Google Patents

Description

8105197-1 vändes öppna sedimenteringsbassänger med vågrätt eller vinkel- .rätt genomflöde. Behandlingen av avloppsvatten med kemiska rea- gens sker i reningsbassänger, vilka oftast är utformade som vin- kelräta motströmsanläggningar med omröringsanordningar.

För avskiljande av fina föroreningar användes filter av många olika slag.

För uppnående av den förutbestämda renheten vidareledes avlopps- vattnet därefter för ytterligare rening, som är utformad som bio- logiska reningsanläggningar i ett eller flera steg. Vid nya meto- der är det sedvanligt att i stället för filter utnyttja flotation, resp. i stället för sandfilter utnyttja förskiktvakuum- resp. slamfilter. Som viktiga utvidgningar till kompletta reningsanlägg- ningar måste nämnas olika lösningsmedel, kemikalier, tillförsel- anordningar för kemikalier, omröringsanordningar, pumpar och komp- IQSSOIEI.

Det avskilda slammet transporteras med hjälp av pumpar till ett uppsamlingsställe och vidarebehandlas.

Vid kemiska metoder användes som koaguleringsmedel svavelsyra, kalciumhydrat samt aluminium-järnklorid eller sulfatlösningar.

Behandlingstiden uppgår till 2-6 timmar, och vid ytterligare re- ning upp till 2 dagar. Avloppsvattenreningssystemen är slutna upp till en dagseffekt av 5 - 8000 m3, och öppna vid större vat- tenmängder. De kända reningssystemen är i de flesta fall oekono- miska, då mängden och föroreningsgraden av avloppsvattnet från uppkomststället är olika vid olika tidpunkter, så att objektet utformas för de mest ogynnsamma parametrarna, så att detta icke fullständigt kan belastas, och sålunda arbetar oekonomiskt. Ge- nom de mängdmässiga och kvalitativa variationerna förblir inom reningsteknologin en viss osäkerhet, och sålunda är verkningsgra- den för avloppsvattenreningen icke homogen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undvika de uppräk- nade nackdelarna och åstadkomma en anordning, med vars hjälp det är möjligt att kontinuerligt utvinna avloppsvatten av god kvali- tet oberoende av tidsmässiga belastningstoppar. Härvid bör tekno- 8105197-1 login vara så flexibel att med dess hjälp processen lätt kan be- härskas och en ekonomisk drift av anläggningen garanteras.

Föreliggande uppfinning hänför sig således till en anordning för rening av avloppsvatten, förorenat med olja och/eller andra sub- stanser, vilken uppvisar en reningsenhet, ett filter och en klar- vattenbehâllare, och vilken kännetecknas av att reningsenheten uppvisar en konformig botten och att en elektrod är anbringad däri för elektroflotation, att inloppsrör för smutsvatten är tangenti- ellt tillkopplade till reningsenheten för minskning av reningsen- hetens vertikala mått och ökning av effekten resp. för flockule- ring och separering av föroreningarna, medan utloppsrör för renat vatten och utloppsrör för slamförtätningsanordningen samt utlopps- rör för de uppfloterade föroreningarna är anordnade i konbotten- området för reningsenheten.

I anordningen enligt uppfinningen ledes avloppsvattnet således i en konformig sedimenteringsbehållare uppifrån och ner i tangent- riktning och olje-(fett)-beståndsdelarna resp. andra förorenin- gar avskiljes genom elektroflotation resp. elektrokemisk flotation.

Det renade vattnet ledes från det undre konformiga omrâdet i behål- laren till filteranläggningen, slammet uppsamlas vid behållarens botten och bortledes nedåt, medan de utfloterade föroreningarna bortledes från vätskeytan i behållaren genom bräddavlopp.

Det väsentliga i den tangentiella elektroflotations-reningsenhe- ten ligger i att det med mycket fina suspenderade partiklar av kornstorleken 0,1 - 0,5 mm samt kolloidala droppformiga och dis- pergerade oljor (fetter) bemängda vattnet inträder tangentiellt i överdelen av behållaren och under ytan och på samma höjd som bräddavloppstratten under ytan.

Under denna nivå är det av koncentriska rullar bestående elekt- rodsystemet anordnat på ett djup, genom vilket en väg mellan över- kanten av elektrodsystemet resp. inloppet och den överskjutande tratten bildas en s.k. "flotationsväg", som genomlöpes av de droppformiga och dispergerade oljorna (fetterna) samt de mycket fina suspenderade partiklarna resp. de av metallhydroxiderna bil- daåexnindre flockarna, som återigen binder de emulgerade oljorna (fetterna). Flotationsflockarna bildas i överdelen av elektrod- 8105197-1 systemet och rör sig genom de bildade H2- och 02-gaserna upp till ytan, dvs härigenom garanteras en uppflytning resp. flotation med en hög verkningsgrad.

Höjden av elektrodvalsarna bestämmas genom den tid, som är nöd- vändig genom uppehållet resp. tillväxten av de olika flockarna till lämplig storlek för godtagbar avsättning.

Höjden för utloppsöppningen för det renade vattnet, som cirkule- rar kring en slamkon, bestämmes genom uppehållstiden för avsätt- ning av flockarna i med- resp. motströms (stöt mot konmanteln för behållaren). Diametern för behållaren dimensionernas efter radien på den kring en spiralformig bana fram till sedimentering cirku- lerande flocken.

De sedimenterade flockarna transporteras genom ett till behålla- rens botten kopplat slamrör till slamuppsamlingsstället, där upp- flutna föroreningar inkommer genom bräddavloppstratten till upp- samlingsenheten för oljesediment, där sedimentet kan uttömmas ge- nom grvitation.

I reningsenheten sker uppflytningen av oljorna (fetterna), de myc- ket smâ suspenderade partiklarna och de mindre flockarna samtidigt i medström vid ständig cirkulation av vätskan. Den genom bräddav- loppet genomförda separationen av dessa partiklar sker i motström.

De mellan de koncentriska elektrodrullarna närvarande icke-upp- flutna kolloidala suspenderade partiklarna och de emulgerade rest- oljorna (fetterna) behandlas intensivt med de utvecklade metall- hydroxiderna. Intensiteten påverkas avsevärt genom gaserna. Floc- karna tillväxer i medström, och sedimenterar därefter samtidigt i medström resp. motström från höjden av vattenavledningsröret i medström. Det renade vattnet bortledes nedifrån och uppåt.

På detta sätt förenas det tangentiella uppfångandet av olja (fett) på lämpligt sätt på grund av sin emulsionsutsugande effekt med flotationen. Denna kombination ger en bättre teknisk effekt, så att uppfàngandet av olja (fett) på bästa sätt garanteras både med avseende på de droppformiga dispersionerna liksom även emulsioner- Tla.

Vidare förenas härvid uppfångandet av olja (fett) med hjälp av 8105197-1 den tangentiella elektroflotationen och den elektrokemiska renin- gen i en reningsenhet på ett sådant sätt, att lämpligen användes avnötningselektroder eller sällsynta stabila (dvs föga avnötande) elektroder, vilka garanterar den ovan beskrivna flotationen (sta- bila elektroder användes endast då den perikinetiska koagulatio- nen förekommer, dvs då metalljonerna utan vidare är närvarande som föroreningskomponenter i vattnet och sålunda är en extra till- försel av metalljoner överflödig eller skadlig, t.ex. oljehaltiga avloppsvatten från galvaniseringsanläggningar. Mellan de stabila elektroderna uppträder genast en ortokinetisk koagulation.) Genom anordningen av elektrodsystemet möjliggöres att sådana föro- reningar övergår i den "tunga" fasen resp. efter flockuleringen uppkommer sedimentering, som genom gravitationen och centrifugal- kraften resp. genom elektroflotationen icke uppflyter till ytan och skummas av vid bräddavloppstratten. De mindre flockarna, som har bildats i det övre omrâdet av flockuleringskammaren av mycket fina kolloidala och suspenderade partiklar, binder de emulgerade oljorna (fetterna) och stiger genom de bildade gasblåsorna upp till ytan. De inkommer i den "lätta" fasen och sålunda är sedimen- uaäng icke nödvändig av: - de droppformiga och dispergerade oljorna (fetterna) samt de emulgerade oljorna (fetterna) till största delen - den övervägande delen av de mycket fina suspenderade partiklar- na i kolloidal form.

Den nya anordningen av elektrodsystemet för reningsenheten utgör tekniskt en ytterligare avlastning av den enligt föreliggande upp- finning avsedda sedimenteringsenheten i reningsanläggningen, ge- nom att den föregående separeringen av föroreningarna medför att ytbelastningen genom torrsubstans under driftbetingelser högst uppnår ett värde av ca 40% av den normala ytbelastningen av hela reningsanläggningen, varvid under för övrigt oförändrade betingel- ser halten suspenderad fast substans sjunker i det utkommande (renade) vattnet med 2/3. (Ytbelastningen uppnår 40% jämfört med sedvanliga resp. sådana reningsanläggningar som icke anvåpder se- paration av denna typ.) Sålunda kommer en del av föroreningarna 8105197-1 - från första början icke in i elektrodsystemet - den övervägande delen av föroreningarna inkommer i det övre om- rådet av elektrodsystemet, och de fina gasblåsorna lyfter de små flockarna till ytan. De uppåt stigande flockarna tillväxer därvid naturligt. För att lyfta upp antalet av de uppátstigande flockarna är förutom flotationsintensiteten den här visade an- ordningen av elektrodsystemet, dvs det riktiga valet av längden för "flotationsvägen" och den momentana avskumningen av de till ytan kommande flockarna av avgörande betydelse. I annat fall tillväxer de till ytan ankommande flockarna redan efter minimal uppehållstid samman till-stora flockar och sjunker, dvs de över- går till den s.k "tunga" fasen.) Dessa tvâ komponenter bildar den "lätta" fasen eller skumfasen, vilka via bräddavloppstratten kontinuerligt bortledes in i oljesedimenteringsenheten - den tredje delen av föroreningarna tillväxer mellan elektroder- na till stora flockar och sedimenterar (tunga fasen).

Förutsättningarna för den här beskrivna separationen är: A. Före flockuleringen och samtidigt med denna resp. i dess be- gynnelsefas måste en kontinuerlig flotation genomföras (den ytter- ligare elektroreningen, dvs den elektrokemiska reningen, befräm- jar i första hand tillväxten av flockarna).

B. Den på detta sätt bildade lätta fasen måste genast och kontinu- erligt avlägsnas, för att förhindra omblandning av den lätta och den tunga fasen. Vid fallet av en uppehâllstid och/eller en om- blandning bildas av de många små flockarna i den lättare fasen stora (dvs till den tyngre fasen hörande, sedimenterbara) flockar, som absorberar den övervägande delen av de annars till den lätta fasen hörande oljorna (fetterna), varigenom smutsbelastningen av sedimenteringskammaren förblir oförändrad samt under loppet av se- dimenteringen av den tyngre fasen t.o.m. en desorption av de till ytan bundna oljorna (fetterna) sker, vilket återigen i stor ut- sträckning sänker kvaliteten för det renade vattnet, eller nödvän- diggör en speciell efterrening.

I sedimenteringsdelen i reningsanläggningen strömmar vattnet med ständig cirkulationsrörelse uppifrån och nedåt. Sedimenteringen sker i med- och motström och börjar redan i flockuleringskammaren. 8105197-1 Det renade vattnet utkommer genom riktningsändring nedifrån och uppåt. Genom detta motströmsutlopp samt genom sugeffekten hos T- slamuppsamlingskammaren (som upprätthålles genom lämplig regle- ring av dekanterad vattenmängd från den övre delen av slamuppsam- laren) samt genom den med en slamskyddskon försedda utloppsöppnin- gen för rent vatten "utsuges" vattnet så att säga i riktning mot slamförtätaren från flockarna under sedimentering, vilka rör sig kring konen i en cirkelbana.

En förutsättning för sedimenteringen är att flockarna, som i det övre flockfleringsområdet av elektrodsystemet icke övergår i den "lätta" fasen, vid ständig cirkulation och en rörelse bortåt an- tager sådana massor, att de vid utloppet från den övre kammaren sedimenterar i en bana av allt större cirklar kring konen i höjden av Utloppsröret resp. dess underkant. Den ovan beskrivna sedimen- teringen uppvisar, jämfört med andra metoder, ett väsentligt mind- re behov av utrymme för sedimenteringskammaren.

Av lämplighetsskäl är i anordningen enligt föreliggande uppfinning reningsenheten, filtret och behållaren för renat vatten anordnade under varandra, medan slamkoncentreringsanordningen, som står i förbindelse med reningsenheten, befinner sig mellan reningsenheten och filtret.

Uppfinningen beskrives nedan mera detaljerat med hänvisning till ett utföringsexempel resp. en ritning, som visar den teoretiska uppbyggnaden av anordningen.

Anläggningen består av följande delar, vilka är anordnade över varandra: Samlingsbehållare 9 med cirkulärt tvärsnitt för renat vatten, filter 8, slamkoncentreringsanordning 3 och reningsenhet 2. I reningsenheten 2 är inloppsrör 10 för tillförsel av smutsvatten kopplade tangentiellt till den övre delen. Reningsenheten uppvi- sar en nedåt avsmalnande konformig botten, från vilken ett rör 12 leder till slamkoncentreringsenheten 3. I omrâdet för den kon- formiga botten för reningsenheten 2 är ett rör för renat vatten kopplat, vilket som bräddavlopp mynnar i en behållare 7. Från botten på denna behållare går ett rör 13 till kammaren 14 över filtret. 8105197-1 I reningsanläggningen 2 är avnötnings-metallelektroder 6 anordna- de för elektroflotation. Vidare befinner sig i reningsenheten i detta utföringsexempel ett bräddavloppsrör 4 centriskt anordnat, som är kopplat till oljesedimentbehållaren 5 under reningsnheten.

I detta utföringsexempel är som möjlig variant en hydrocyklon 1 inbyggd före reningsenheten 2. Vidare detaljer för anläggningen enligt uppfinningen, dvs diverse anslutningsrör och rörledningar, beskrives i samband med anläggningens funktion.

Smutsvattnet transporteras genom en pâ figuren icke visad dopp- pump via en likaså icke visad slidventil och en backventil från uppsamlingsschaktet i hydrocyklonen 1. Från den undre delen av hydrocyklonen inkommer de suspenderade substanserna av kornstor- leken 80 - 100 pm via en regleringsventil och en trevägskran ge- nom en rörledning 21 in i slamkoncentreringsanordningen 3, eller till ett speciellt uppsamlingselement. Via det övre utloppsröret rör hydrocyklonen 1 och via en reglerventil tillföres smutsvatt- net genom en ledning tangentiellt till reningsenheten 2.

För kontroll av de inställda vattenmängderna tjänar en i klarvat- tenledningen anbringad genomflödesmätapparat. Den för effektiv elektrokemisk rening nödvändiga strömstyrkan i reningsenheten tillförsäkras från en i byggnaden anordnad strömkälla. Nödvändig- heten att utbyta avnötningselektroderna 6 visas genom ändringar i strömstyrkan. Genom elektroderna stiger de floterade förorenin- garna upp och ankommer genom bräddavloppssystemet via bräddavlopps- rör 4 till oljesediment-uppsamlingsbehållaren. Tömning av uppsam- lingsbehållaren sker med hjälp av gravitationen via rör 22. Nöd- vändigheten att genomföra tömning visas genom en signallampa, som styres genom nivâkopplare och är anbringad till styrtavlan på kopplingsanordningen. Det från reningsenheten kommande slammet, som inkommer nedifrân i slamkoncentreringsanläggningen 3, tömmes genom ett rör medelst gravitation. Nödvändigheten att tömma ut- rymmet fastställes på grund av jämförelseprover, som uttages ur ett provtagningsrör.

Från reningsenhet 2 ankommer det renade vattnet via en rörled- ning 11 till en behållare 7, som fungerar som nivâregulator.

Därifrån gär det vidare via rörledning 13 till kammare 14 och via 8105197-1 filtret åter från kammaren 14 till filter 8.

Från filter 8 transporteras det regenererade vattnet genom ett i detalj icke visat system till klarvattenbassängen 9. Vattennivån, som motsvarar det tillåtna motståndet hos filtret, samt nödvändig- heten till sköljning visas genom en signallampa, som är anbringad på kopplingstavlan och styres av en nivàkopplare i behållare 7.

Från k1arvatten-uppsamlingsbehållare 9 transporteras sköljvattnet från en pump till filterenheten. Sköljvattnet ankommer genom en rör- ledning 14 från filterenheten till uppsamlingsbassängen.

Vid avslutning av vattensköljningen tryckes med öppnad luftventil 25 sköljluft in i filtret, varifrån allt smutsvatten bortgâr genom en rörledning 24. Efter uppluckring medelst luft sker en ytterliga- re vattensköljning på det redan beskrivna sättet.

Från klarvatten-uppsamlingsbassäng 9 kommer det regenererade vatt- net genom en rörledning 26 till förbrukaren. Nivån för klarvatten- bassäng 9 regleras genom en nivåvisare.

De viktigaste åtgärderna vid uppfinningen är: - Förverkligande av den tangentiella elektroflotationen för av- skiljning av olja (fett).

- Samtidig och kontinuerlig separation av föroreningskomponenter- na före flockuleringen samt omedelbart avskiljande av den lätta fasen och sålunda en minskning av ytbelastningen av torrsubstans med 60%. ' - Möjliggörande av ett nytt sedimenteringsförfarande, varvid ut- rymmesbehovet har sänkts.

- Ovannämnda förfaranden förenas genom en enkel konstruktion till en kontinuerligt arbetande totalanläggning.

- Alla föroreningar, dvs den lätta och den tunga fasen, kan utan speciella aggregat uttömmas genom gravitation.

- Det erforderliga trycket för smutsvattnet tillförsäkras utan speciella aggregat genom gravitation.

- Genom lämplig storlek och anordning av buffertutrymmet ovanför filtret kan vid kortare eller längre stilleståndstider de stöt- liknande belastningstopparna dämpas resp. utjämnas och sålunda förhindras ett genombrott genom filtret, vilket hittills har va- rit fallet för sedvanliga snabbfilter efter varje driftsbegyn- nelse. 8105197-1 10 Med hjälp av uppfinningen kan industriavloppsvatten med hög halt fast och suspenderad substans resp. genom olja (fett) Och andra föroreningar anrikat avloppsvatten renas resp. regenereras med mi- nimal förlust, varefter vattnet kan âterföras till det aktuella vattenanvändningssystemet_ Med hjälp av föreliggande uppfinning kan renat vatten av homogen god kvalitet utvinnas oberoende av belastningstoppar och variationer i teknologi.

Claims (2)

1. 0 15 20 25 30 3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d ” 8105197-1 Patentkrav 1. Anordning för rening:av.avloppsvatten, förorenat med olja och/eller andra substanser, vilken uppvisar en renings- enhet, ett filter och en klarvattenbehållare, k ä n n e t e c k - n a d av att reningsenheten (2) uppvisar en konformig botten och däri är en elektrod (6) anbringad för elektroflotation, inloppsrör (10) för smutsvatten är tangentiellt tillkopplade till reningsenheten för minskning av reningsenhetens vertikala mått och ökning av effekten resp. för flockulering och separering av föroreningarna, medan utloppsrör (11) för renat vatten och utloppsrör (12) för slamförtätningsanordningen samt utloppsrör (4) för de uppfloterade föroreningarna är anordnade i konbottenomràdet för reningsenheten.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att såsom elektrod (6) användes en avnötnings-metallelektrod (6). av att såsom elektrod (6) användes en stabil metallelektrod (6), som består av koncentriska valsar. 4. Anordning enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e t e c k - n a d av att reningsenheten (2), filtret (8) och klarvatten- behållaren (9) är anordnade under varandra, medan den till de angränsande enheterna kopplade slamförtätningsanordningen (3) är anordnad mellan reningsenheten (2) och filtret (8), och den till de angränsande enheterna kopplade oljesedimentbehållaren (5) är anordnad mellan reningsenheten (2) och slamförtätnings- anordningen (3).