NO833273L - Fremgangsmaate og anlegg for kjemisk rensing av vann - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

og et anlegg for kjemisk rensing av vann, hvorved forurenset vann, som regel etter en viss forbehandling, f.eks. slamavskil-ling og biologisk behandling, tilsettes en koagulant og deretter føres til et flokkuleringsbasseng for dannelse av kjemisk utfel-ling og fnokk, hvorfra vannet med deri dannet fnokk føres videre til et sedimenteringsbasseng for avskillelse av fnokken fra vannet ved gravitasjonsfraskilling før det rensede vann slippes ut av bassenget.

Forurenset vann, f.eks. overflatevann eller avløpsvann,

kan renses ved tilsetning av koagulanter, f.eks. metallsalter, som feller ut forurensninger fra vannet og danner aggregater hvorpå ytterligere forurensninger adsorberes. Denne prosess er kjent som kjemisk felling eller koagulering. Nevnte aggregat pleier vanligvis å sammenføyes til større partikler ved flokkulering. Denne fnokk kan deretter avskilles av vannet ved gravitasjonsavskilling (sedimentering).

Felling og flokkulering foregår vanligvis i et fritt vannvolum i et flokkuleringsbasseng under langsom omrøring. Dette er en følsom prosess, og det dannes ofte små fnokker eller fnokker som er store, men har lav densitet og fasthet. Dette fører til problemer ved gravitasjonsavskillingen i de etterfølgende sedimenteringsbasseng ved at fnokk følger med vannet ut av bassenget .

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å eliminere ovennevnte ulemper ved kjemisk rensing av vann ved hjelp av flokkuleringsbasseng og etterfølgende sedimenteringsbasseng.

Oppfinnelsen kjennetegnes ved at vannet i flokkuleringsbassenget bringes til å passere gjennom et sjikt av kornet materiale til dannelse av en kompakt fnokk med høy densitet, som sedimenterer lettere og er lettere å fraskille i sedimenterings bassenget enn fnokk som dannes i et fritt vannvolum i flokkuleringsbassenget.

Ved hjelp av oppfinnelsen blir det mulig å fraskille fnokken i sedimenteringsbassenget ved høyere overflatebelastning enn det som er mulig med fnokk som frembringes ved konvensjonell flokkulering, dvs. langsom omrøring i et fritt vannvolum. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen synker fnokken hurtig i sedimenteringsbassenget som derved tåler vesentlig høyere, ofte mer enn det dobbelte, av den vanlige belastning.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet mer detaljert i det etter-følgende .

I én foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ledes forurenset vann hvortil det er tilsatt koagulanter i form av kjemikalier, inn ved bunnen av et flokkuleringsbasseng som er fylt med et sjikt av kornet materiale, fortrinnsvis sand/grus med en korngradering i området 0,5 - 5 mm. Kornene i sjiktet er fordelt slik at kornene lengst nede har

en større diameter, ca. 5 mm, mens kornene lengst oppe har en diameter på ca. 0,5 mm. Vannet i flokkuleringsbassenget strømmer oppad og er derved i stadig kontakt med sjiktets korn og trekkes av over sjiktoverflaten. Vannets hastighet gjennom sjiktet er høyere enn hastigheten for de aggregater som dannes i sjiktet når forurensningene i vannet kommer i kontakt med kornene i sjiktet og med hverandre. Dersom sjiktet er stasjonært, dvs.

ikke fluidisert, blir disse aggregater værende i sjiktet inntil hulrommene mellom kornene i sjiktet ikke kan lagre fler aggregater, som deretter følger med vannet opp av sjiktet. Dersom vannets hastighet gjennom sjiktet økes ut over gitte verdier, begynner sjiktet å fluidisere. Aggregatene strømmer da med en viss hastighet opp gjennom sjiktet og ut av dette sammen med vannet. Denne avgang av aggregat styres altså primært av vannets hastighet gjennom sjiktet.

Forurensninger som felles ut og koagulerer i et kornet sjikt ifølge oppfinnelsen får bedre sedimenteringsegenskaper enn fnokk som bygges opp ved omrøring i et fritt vannvolum. Fak-torer som bidrar til dette er blant annet den høyere hastighets-gradient i et kornet sjikt samt forekomsten av flere kollisjoner pr. tidsenhet mellom partikler av koagulant og partikler av forurensninger i det kornede sjikts- mange små kanaler. Videre foregår det i det kornede sjikt koagulering og oppbygging av aggregater under trykk hvis størrelse bestemmes av kornenes form og densitet, graden av fluidisering samt mengden og arten av "slam" i sjiktet. Graden av fluidisering kan reguleres på enkel måte med vannets hastighet, slik at enten ingen del av sjiktet fluidiserer, en del av det fluidiserer eller hele sjiktet fluidiserer. Flokkuleringsbassenget ifølge oppfinnelsen er således basert på den teknikk at det i et kornet sjikt felles og koaguleres forurensninger til kompakte aggregater med høy densitet, som deretter kan fraskilles i et sedimenteringsbasseng ved høyere overflatebelastning enn det som er mulig med fnokk dannet ved langsom omrøring i et fritt vannvolum i et konvensjonelt flokkuleringsbasseng .

Flokkuleringsbassenget ifølge oppfinnelsen kan utformes

på et antall forskjellige måter og ha et antall forskjellige tilbehør. I sin enkleste utførelse inneholder bassenget et sjikt av kornet materiale, fortrinnsvis sand, med en kornstørrelse i intervallet 0,5-5 mm. Fortrinnsvis skal 30% av det kornede materiale ha en kornstørrelse på 0,7 - 2 mm. Det forurensede vann, som er tilsatt kjemikalier, tilføres til bassengets bunn og får strømme oppad gjennom sjiktet hvor det groveste materiale ligger lengst nede og det fineste lengst oppe. Det er mulig å anordne en pulserende strøm på vannet som kommer inn i bassenget, for variasjon av fluidiseringsgraden. Pulseringen kan frembringes av pumper eller ventiler med varierende åpning. Videre kan flokkuleringsbassenget utstyres med en vibrator eller luftinnblåsing for intermitterende agitering av sjiktet, hvorved vibratoren kan være anbrakt i selve sjiktet. I en spesiell utførelsesform strupes utløpet fra flokkuleringsbassenget i varierende grad for økning av trykket hos vannet i bassenget for derved å fremme dannelse av kompakt fnokk. Ved hjelp av et flokkuleringsbasseng med konisk bunn kan man oppnå variert strømningshastighet opp gjennom sjiktet, hvorved korngraderingen kan varieres innenfor vide grenser under bibeholdelse av samtidig fluidisering av hele sjiktet. I en ytterligere utførelsesform av flokkuleringsbassenget ifølge oppfinnelsen kan dette ha en sentralt anbrakt transportanordning, f.eks. en ejektor eller en mammutpumpe, hvorved dannede aggregater kan forlate sjiktet dels via sjiktets over-flate og dels via denne transportanordning.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til kjemisk rensing av vann, hvor forurenset vann tilsettes en koagulant til dannelse av kjemisk felling og fnokk, hvorfra vannet med deri dannet fnokk føres videre til et sedimenteringsbasseng for avskilling av fnokken fra vannet ved gravitasjonsavskilling før det rensede vann slippes ut av bassenget,karakterisert vedat vannet i flokkuleringsbassenget bringes til å passere gjennom et sjikt av kornet materiale for dannelse av en kompakt fnokk med høy densitet, som sedimenterer lettere og er lettere å fraskille i sedimenteringsbassenget enn fnokk som dannes i et fritt vannvolum i flokkuleringsbassenget.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat vannet tilføres til flokkuleringsbassenget nedentil slik at det bringes til å passere gjennom sjiktet nedenfra og oppad.

3. Anlegg for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende et flokkuleringsbasseng og et etterfølgende sedimenteringsbasseng,karakterisert vedat flokkuleringsbassenget har et sjikt av kornet materiale hvorigjennom vannet bringes til å passere for dannelse av en kompakt fnokk.

4. Anlegg i samsvar med krav 3,karakterisertved at det kornede mateiale har en kornstørrelse på 0,5 - 5 mm, hvorved det grovere materiale ligger lengst nede i sjiktet og det finere lengst oppe.

5. Anlegg i samsvar med krav 3 eller 4,karakterisert vedat det kornede materiale utgjøres av sand og/ eller grus.

6. Anlegg i samsvar med et av kravene 3-5,karakterisert vedat minst 30% av det kornede materiale har en kornstørrelse på 0,7 - 2 mm.