DK157186B - Fremgangsmaade til afsvovling af spildevand ved hjaelp af hydrogenperoxid - Google Patents

Description

DK 157186 B

Den foreliggende opfindelse angâr en fremgangsmâde til af-svovling af spildevand indeholdende sulfider og hydrogensulfid ved hjælp af hydrogenperoxid med henblik pâ at fjerne sâdanne forbindelser.

5 Tilstedeværelsen i spildevand. af svovlholdige produkter, der almindeligvis dannes ved reduktion af sulfater un-der indvirkning af anaerobe bakterier, frembyder en dob-belt ulempe: afgivelsen af de kvalmende lugte fra et toxisk produkt, hydrogensulfid, samt en kraftig korrosion 10 af rerforingerne og af de installationer til rensnings- behandlinger, som kan være udfort i métal eller i béton.

Man har længe foreslâet talrige behandlingsmetoder til at f jerne svovlholdige produkter fra spildevand sâsom beluftning og oxidering.

15 Anvendelsen af hydrogenperoxid HgOg som oxiderende reak- tionskomponent ved behandling af spildevand er blevet om-talt i USA patentskrift nr. 2 070 856, idet oxideringen af H2S samt af sulfider ved hjælp af H2O2 i sig selv er en velkendt reaktion.

20 Behandlingen af svovlholdigt spildevand med hydrogen peroxid er blevet omtalt i fransk patentskrift nr.

2 126 199» som anbefaler en behandling omfattende til-forslen af 1^2 ved et enkelt punkt i spildevandssyste-met, eller ved indgangen til behandlingsanlægget, og som 25 omfatter pâ hinanden folgende en forudgâende tilbered- ningsfase, hvor man anvender fra 4 til 10 gange den stok-iometriske ækvivalentværdi i forhold til svovlet og til hydrogensulf idet i det indstremmende spildevand, derpâ en vedligeholdende behandlingsperiode, hvor man anvender fra 30 en til to gange denne stokiometriske ækvivalentværdi.

Denne fremgangsmâde tillader i visse tilfælde, at man op-nâr ved indgangen til behandlingsanlægget et spildevand, 2

DK 157186 B

som praktisk tait ikke indeholder mere sulfid eller hydro-gensulfid, men den sikrer ikke en tilfredsstillende be-skyttelse af det samlede ledningsomrâde, som ligger forud for oprensningsanlægget.

5 Man har nu konstateret, at for at opnâ gode resultater i almindelighed sâvel med hensyn til beskyttelsen af ledningsnettet, som med hensyn til indholdet af sulfider eller af hydrogensulfid ved indgangen til rensningsan-lægget, var det nedvendigt, at tilsætning af hydrogen-10 peroxid blev foretaget pâ forskellige steder i tilfor- selssystemet for spildevand til behandligsanlægget, idet sâ-danne steder skulle være regelmæssig fordelt inden for hele ledningsnettets udstrækning.

Opfindelsen er derfor ejendommelig ved, at man tilforer hydro-genperoxid pâ flere steder i det System, der forer spildevandet til behandlingsanlægget, idet sâdanne steder er regelmæssigt fordelt inden for hele systemets omrâde, hvorved de ovenfor nævnte ulemper ved den kendte teknik afhjælpes.

De- nodvendige mængder H2O2 skal ikke være fastlagt for-inden, de afhænger faktisk ikke alene af sulfidindholdet i det vand, der skal behandles, men ligeledes af de ka-rakteristiske egenskaber for det ledningsnet, der er i anvend-e-lse, sâsom- rorforingernes 1-ængde, gennemsnitsop*-holdstiden, temperaturen etc.

Porsog, som man har udfort pâ spildevandsanlæg under faktisk anvendelse, har vist, at man opnâede den bedste ud-nyttelse af ved at fordele tilsætningen af dette mellem forskellige punkter, der blev holdt pâ en sâdan mâde, at sulfidindholdet af spildevandene ved tilforsel til de forskellige punkter for tilsætning af H2O2 var praktisk tait nul.

Tilsætningspunkterne for H2O2 ber fortrinsvis være pâ en sâdan mâde, at behandlingen pâbegyndes tidligst muligt i 3 forhold til stromnlngsretningen inden for systemet» og at det pâ den mest mulige homogène mâde dækker det samlede ledningsnet.

De steder inden for ledningsnettet, hvor man lof ter spildevandet, er steder, soin er særügt egnede til inâ-spro^tning af H2O2» fordi driften af indsprojtnings-pumperne for sa kan synkroniseres med loftepum- perne, og fordi den omroring, som fremkaldes af lofte-pumperne, er tilstrækkelig stor til at sikre en god homogenisering af hlandingen. Man kan anvende aile van-dige oplosninger af til udforelse af fremgangsmâ- den ifolge opfindelsen, men det tilrâdes i sserlig grad at anvende oplosninger indeholdende 50% H2O2, hvilket forer til den laveste omkostning,

Tilforslen af i spildevandsrorledningerne kan gen- nemfores ved et hvilket som helst kendt middel, idet an-vendelsen af doseringspumper særlig skal anbefales.

De efterfolgende eksempler helyser de intéressante detaljer ved fremg„ngsmâden ifolge opfindelsen, Eksempel 1 er et sammenligningseksempel, hvor tilsætning af er blevet foretaget ved et enkelt punkt i ledningsnettet; eksempel 2 er et eksempel pâ en praktisk udforelse af fremgangsmâ.den ifolge opfindelsen til behandling af svovlholdigt spildevand med HgOg med tilforsel af hydrogenperoxid pâ forskellige punkter i ledningsnettet til tilforsel af spildevand, som er for-delt pâ regelmæssig mâde over hele ledningsnettets omrâde, Og som mân har gennemfort.

EKSEMPEL 1

Et spildevandsystem, som foder en biologisk rensningssta-tion, bestâr af tre stationer til oppumpning B, C, D, som hver modtager spildevand fra forskellige omràder i en by, idet spildevandet kommende fra disse tre stationer samles i en loftestation A ved h.iæln af rorforineeme: 4

DK 157186 B

- BA gravitation med længden 1650 m og med diameter 0,315 m - CA omfattende to dele: en trykledning af længden 665 m og med diameteren 0,25 m, og derpâ en gravitations-sektion af længden 905 m og med diameteren 0,25 m 5 - BA indeholdende to dele: en trykledning af længden 900 m og med diameteren 0,355 a» og derpâ en gravitations-sektion af længden 1690 m og med diameteren 0,355 m.

Ben centrait anbragte station A er selv forbundet med rensningsanlægget ved fcgælp af en trykledning af længden 10 1S70 m og med diameteren 0,40 m. Anlægget modtager andre forsyninger af spildevand, men kontrollen udfort ved til-fsrsel er udelukkende udovet pâ vand stammende fra sta-tionen A« ïïnder forsogsperioden kom vandet fra station A med en 15 hastighed fra 3000 til 4000 m^/dag" og kendetegnene for spildevandet uden anvendelse af peraxid-behandling var som folger:

- temperatur 19 til 22°C

--pH 7,4 til 8,4

20 - redoxpotential - 60 til - 400 mV

- sulfidindhold ved tilforsel til loftestationen A: 0,52 mg/l i gennemsnit - sulfidindhold ved indgangen til behandlingsanlægget: 4,6 mg/l i gennemsnit 25 Mâlingeme af sulfidindholdet udfores potentiometrisk umiddelbart efter udtagning af preverne ved hjælp af en selektiv sulfid-elektrode.

Hydrogenperoxid-behandling med tilforsel af hydrogenperoxid i den centrait anbragte loftestation A foregik gennem 42 3o dage, idet man tilsatte 50% Η202 e^er I0£tepnmperne ved hjælp af doseringspumper. H202“pumperne var synfcroniseret med loftepumperne for spildevandet, som arbejdede i inter-mitterende drift.

5

DK 157186 B

Den intermitterende drift forte til en middelopholdstid pâ 100 minutter i udlcbsraret i den omhandlede période, Yandprover blev udtaget i bronden fer lcftepumperae og ved udstramningsniveauet fra udlcbsrorene ved ankomsten 5 til stationen.

Driftsbetingelserne og de opnâede resultater under visse tidsforlob af dette forsog er samlet i efterfolgende tabel I. '

Efter to dages. drift uden tilsætning af HgOg» hvorved 10 man konstaterer et sulfidindhold ved indgangen til lof- testationen A varierende fra 0,32 til 0,61 mg/1, og ved indgangen til anlægget pâ 4,2 til 5,2 mg/1, tilsætter man den tredje dag ved A til en fomdgâende behandling 22,9 mg/1 50$ ïi^Og, d.v.s. ca, 2,5 gange den stokiometrisk 15 n0dvendige mængde til oxidationsomsætningen af sulfider til svovl. Indholdet af H2O2 sænkes den fjerde dag til 5,7 mg/1, og derpâ hæves det atter den syvende dag til ca. 8,8 mg/1 I^Ogî

Eftersom sulfidindholdet ved tilforslen til behandlings-20 anlægget er uregelmæssigt og for hojt, ihæver man den niende dag indholdet af H^Og til ca. 19 mg/1, et indhold som op-retholdes indtil den attende dag.

Under forsoget iagttager man et gennemsnitsforbrug af 50$ x H2O2 pâ 15,1 g pr, nr spildevand tilfert anlægget, idet 25 indholdet af sulfid ved indgangen til anlægget varierer i betydelig grad.

Forsoget blev fortsat i mere end en mâned med varierende indhold af H202, og man konstaterede den 42, driftsdag, at med et indhold af H202 pâ 36,1 mg/1 af 50$ HP0P blev 30 sulfidindholdet fort til mindre 0,1 mg/1, sâledes som det fremgâr af fortsættelsen af tabel I.

6

DK 157186 B

Dette indhold, der er tilfredsstillende med hensyn til sulfidindholdet ved indgangen til behandlingsanlægget, er opnâet under anvendelse af en E^C^-mængde svarende til 3,9 gange den stokiometriske mængde til oxidations-5 omsætningen, men derimod fjerner en sâdan fremgangsmâde pâ ingen mâde lugtene og korrosionen i rarledningeme, der befinder sig fer loftestationen A.

EKSEMPEL 2

Et spildevandsystem, bestâr som anfert i eksempel 1, 10 af et rorledningssystem, der grupperer sig omkring lef- testationerne B, G, D, som i sig selv samles til sta-tionen A» samt af et andet System, der er samlet omkring en station E. Rerledningerne stammende fra A og fra E samles ved indgangen til behandlingsanlægget.

15 Kendetegnene for sektionerne BA, CA, DA samt for stationen A er de samme, sont anfert ved eksempel 1, og stationen E er pâ sin side forbundet med rersystemet kommende fra A lige fer tilferslen til anlægget gennem en trykledning af længden 850 m og med diameteren 0,25 m.

20 Under forsegsperioden bestod spildevandet, der blev til- fert til anlægget, af en samlet mængde pâ 6700 til 7300 m^/dag, hvoraf 5500 til 6000 m^/dag stammede fra stationen A, og kendetallene for dette spildevand uden peroxid-behandling var som felgerî

25 - temperatur 20,5°C til 23°C

- pH 7,55 til 8,50

- redoxpotential - 260 til - 400 mV

- indholdet af sulfider ved tilferslen til station A 0,35 mg/l i gennemsnit 30 - indholdet af sulfider ved ind- gangen til stationerne B, C, D, E mindre end 0,05 mg/l - indholdet af sulfider ved indgangen til anlægget 3,43 mg/l i gennemsnit 7

DK 157186 B

Sulfidanalyserne udfores potentiometrisk umiddelbart efter udtagning af prever og ved hjælp af en selek-tiv suifid-elektrode.

Et forseg med behandling af E^02 med samtidig tilsæt-5 ning af peroxid i de fern stationer til leftning A, B, C, D, E blev udfdrt gennem 9 dage, idet man tilsatte 50% H202 efter loftepumperne ved hjælp af doserings-pumper. H202-pumperne blev synkroniseret med leftepum-perne for spildevand, som arbejdede med intermitterende 10 drift.

Driftsbetingelserne og de opnâede resultater er samlede i efterfelgende tabel II.

H202 blev til at begynde med tilsat i stationen A og derpâ efterhânden i de andre stationer, idet indholdet 15 af sulfider ved indgangen til stationen A oprindelig var 0,35 mg/1 og derpâ blev mindre end 0,05 mg/1 i lebet af to dage, og parallelt hermed blev indholdet af sulfider ved indgangen af behandlingsanlægget, son i middel var 3»4 mg/1 umiddelbart fer igangsætningen af indspr0jtningen af 20 -¾¾51 mindre end 0,05 mg/1, nâr indsprojtning af H202 blev foretaget i de fem stationer A, B, C, D og E.

Man bemærker, at anvendelsen af fremgangsmâden ifolge den foreliggende opfindelse ferer til indhold af sulfider, der praktisk tait er nul, som er mindre end grænsen for 25 den analytiske bestemmelse, 0,05 mg/1, inden for hele netværkets omrâde. Denne behandling medforer sâledes den fuldstændige forsvinden af lugtene, og den eliminerer en-hver korrosion inden for de samlede omrâder.

Under dette forseg var det gennemsnitlige forbrug af 50% 30 H2Q2 pâ 36,5 g 50% H202 pr. m^ vand malt ved indgangen til behandlingsanlægget, og dette tillod at bringe indholdet af sulfider ved indgangen til dette samme behandlingsanlæg fra 3,4 mg/1 til mindre end 0,05 mg/1.

s DK 157186 B

H

N.

60 6

•H

H

03 « β

S

H

•rl

•P

•ri IA \D VD-4-<t co iagold

03 -jj-CM CM CT»M3VO A-O A-03 H UJ Ch CMiACÛ HtACMCM

# ^ a a 9« 9 » » 9 » Λ Λ ·> Λ Λ * Λ * Λ Λ · W3 .^-<f JA Η Ο CM Η ΙΑ ΙΑ CM <MA-d- Î--M3H fACM ΙΑ Ο , 58¾ Η Η η « •Η d Η «Η Η -Ρ β

03 CQ

S

03 ------------ -Ρ 03

Μ Ό) CM

Cd Ο :

Η β CM

&0ffi +3 03 ο

β*^) ch t— C0 CM CM

3 τίΙΑ ·* » » *· *

Cl H CM = = s CAS = 00 = = = = = C0 = = = = = 0)= =

W drl CM H

1-3; -ρ β·> H 03 Cd 60 tq ' λ a

eh! ω g ffl*H

CM *H

O -P

CM O) d ffi -P ÿ 03 >

CH 03 H

cd +5 «H H 60

60 SOS

•H d-H HH CM O IS [A £-

β β 1AVD IA IS IA IA IA

•P τ) m » » ·» · » » J?

8 d β OO O O O O O

m H cd H <H 60 •H H d e-î β β Xù’ri ·* ---------—. ——————>————» ”!" ......1 "

H

H

0) È 03 03 i

^ Jj OOOO O JA OIAOIA JAOO O OtAOOtALA OO OlALAjAOiA

iS-P CM-if HH CM CM IACM1AO IAO IA IA OdMAOHIA KhiAfAH r^LAO

H H H-cTimD 0<t 0\OfAL0 ChCM<F ÎA Ch O H CM IAM3 IA A-Ch O HAffi H

*ssj 03 H H H H HH HH H HH H H H H H H H H H H CM

I .

60 j Q H CM IA -d-D-CO Ch _ | ' 1 - - - ..... 111 -.....*..... "" ' 9

,-i--------EK4S7186B

* ♦ ΐ ·: £ : ® 1 «N 1 Η S : « i1© <j-<t-co vo cm co îsh ϊαρμιά co K) o inm CMO^frH C— CSJ -4" CM 00 M3ÎS OMDC^ CM-4 PA ChCTi Γ1 «t M « «t «, « «· ft 1 11 « ΛΛΟ» ΛΛΛ 1· 2 1 <1»£ VO ίΛΗΟ IA O -4 CM CM PAH M>CMO 4ΗΟ PAO · I -ji ; S '

IlJH 1 •ri"v. 1 «N &0 H S : I œ-ri h : © · · 1 S ! Φ ·—---------— .

-p : R : ” ή : -d -h 1 43 +J £0 w 1 g ^ &0W g j -P 3 M CM d & fi® CM £ CM C1 : W © HO ois 1 1 ' S s O mrï = = ÿ== = = = = =

: Ό IA H H H

•d < s , l

H ® CtS H

> S £T>h ; *4 O CD 60 H CM H PQ S 1 pq O -P ! <4 CM . ¢0,---———-— -----1 b k -μ. : 0 o «h ω <ΰ <o -P > , : *H H : 6û ® d''-- 1 fi . iJ H W !

«ri O S

5 €1 - : I -S» H Ό S 1 •ri ' 1ri <® Ê-1 <Η 60 H 1d d fi ; »· CO ‘ri W 1 J—--—--———; a : S . : Φ 1 O ,

X

m1 ; H OOOO tno O ooo oo O O O ooo oo

Tg-p ,_{ΗΗΡΑ -4ΓΑ O O PAO ΓΑΟ OOO O PAPA oo Q (l) ft « A K K « ·1 A A 1ï A « 1»#1·1 Λ 1 2 1 1 ® HH VOrldrt C0 O CM HrittN CD-4 tN-CMCM ï>-OH JNCM · fcg 02 rlriW H H H H H H H CM H CM H · 2 © 60 _ © O H PA -4 tAVO 00· fl H H H H HH H H ·

10 DK 157186 B

H

CD

M

h S!

H

•H

+3 Ό

CD

î>

bD*d 83 H

HO C0001S· ΙΛΟ CM Pv , . , ,

d ,£} C0tDM3«d'C0M3fA HHHH

Si CM CM -ίΟΟΟ O O O O

Sh λίν/νκν/ •H'V.

CH bO H S 2

CO-H -P

Φ

S

CD

-P —:-:-’ ta î>> to

•H H

P Ό

^ CO

S Ch CM

P S bOO

CO p, HJ CM

ta bote P P i S3

U O H"à° M3 H

O HO

<Î4 -d TJIA CO= s = = r = CO = = = = w CD <ζ β H ΚΛ

î> CO H

H S

CM O CD bO

5-3 O H ne

p£| CM P

ffl ffi ! «O_j_J

<2 P-- £-J CH 03 co ο 'd P CD bO <H >

Pi O H

-H P -d\

a HH

P O S

æ : ^ ta *d *h H β u .

•H Ή bQ

B Ό β H CO <H b0 *» H *0 h β β

CO *H

H !

CD

t ---.-i- Φ ta

X

H

φ m lAom oomtno ο ιηο o jyp cm κμ*λ tntoiA-d-o ιτμλοο Q φ « » « «t « » * «s *k ** ·» HH ΗΙΓΜΝ CO CM<f IHCD CD H IA00

02 HHH HHHH HHH

bO

CO CD Pi CM

P fO fO,

DK 157186 B

11

Eksempel 2: Tilsætning a£ H202 ved flere punkter i systemet

Dag Klok- statlon A_ Station ,_Anlæg_ nr. ke- Sulfidind- Behandlings- B C D_E . Sulfi.dindhold slet hold ved grad i mg7l Behandlingsgrad i

Seff18 1 ^ H2°2 ms/1 %°2 SA

T'’"*"-’"* ........ : · ' : 1 * ♦ ~ ) /.«·' ^ . . 4 · · ) 1 : ?,*tr * ; r f ; 2,1 .

•14.00· ; : : . 3,4 ; ; ; ; 4>8 = ( !16,00! . 39»3 ί : j . . j; ( 2 :1 0,30: 0,34 : " î : i î : 0,30)· ( :16,.30: 0,36 : ” : . : s : * 0,24) ! 3 ;io,.3o; !” ! : : 77 : : ? j ·;16,30; <0,05 | 13, B j J 1 \ ;* O,08j ' ( 4 :11,30: <0,05 : " * î : * 0,06)! ( -.1 6,.30: 0,06 : 27,5 : : : M : : <0,05); i s ; 8,3o; !» : : : ” : : <0,05}· ;.14,30* <0,05 !" ! ! I " I 1 <0,05, \ ;i6,3o; <0,05 ; 26,7 ;. 13 ; ; n ; ; <0,055; ( 8 :11.30: 0,06 *· " '· " * ' : 131 :40,6 : 0,9 ); { : 15*00: : 1 ,55-: ' n :72,5 : ” : n : <0,05) \ ( :17,15: : “ s " î <0,05)1 ! 9 μο,-οο1 <0,05 : M : M : " ! M : n : <0,05? j s14,-nn: , · « : n : « *45,1 ; M 6,3u: < 0,05 : : 33,8 * !‘ *"*“ « <0,05 | (10 :11,00: <0,05 : ” : « : n : 50,5 : n : <0,05).' ( :14,00: : 15,2 : n : " : w :35,8 : <0,05) ( :15, 30: <0,05 : " *· 26,1 :21 : " *- " : i j !l1 : 8,15: ! " ! " !" ; » * « \ 0,06? j * 141> 15: · n : n :n : n :«,3 ; ; : 15,1 5: « ; « ;26,1 : ” : ” : <0,05 j | ;i6#3o: <0,05 ; 15,5 ; 32,1·;« ; n : ; <0,05; (12 i 10,30*: i " : " : " : " : n î <0,05) ( :15,45: <0,05 : " 25,3 :26,7 : n : M : <0,05) $15 :il,00: <0,05 : " I 16»8 !” I 63 I " I 0,42?

\ !16>Û0: <0,05 ! 18,55 ; " ; » : tt I " I

[ ;i7yi5* ; " ; " ;n ; " ; n ; <0,05^ (16 : 9j.00: <0,05 : " : " î" : " . : w : <0,05 i ï :15,.00: <0,05 : « . : 76 : " : <0,05)1 i :16,30: : " : 18,9:" : * : " : <0,05) | [i7 î11,.00î <0,05 5 " ! ” !" I " I " I <0,05?' [ ;i4,i5; ! " ; " ;n ; " ; " ; <0,05; »

Claims (3)

1. Fremgangsmâde til afsvovling af spildevand indeholdende sulfider og hydrogensulfid ved hjælp af hydrogenperoxid, kendetegnet ved, at man tilfsrer hydrogenperoxid pâ flere steder i det System, der ferer spildevandet til 5 behandlingsanlægget, idet sâdanne steder er regelmæssigt fordelt inden for hele systemets omrâde.

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved, at fordelingen af hydrogenperoxid mellem de forskellige tilforselssteder er sâledes, at spildevandets indhold af 10 sulfider og af hydrogensulfid ved indgangen til de for skellige tilferselssteder for ^2^2 er praktisk taget nul.

3. Fremgangsmâde ifolge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at man anvender 30 vægtprocent hydrogenperoxid.