DK168760B1 - Fremgangsmåde til biologisk og fysisk eliminering af uønskede indholdsstoffer fra vand, anlæg til brug ved fremgangsmåden samt anvendelse af fremgangsmåden til fjernelse af nitrat fra vand - Google Patents

Fremgangsmåde til biologisk og fysisk eliminering af uønskede indholdsstoffer fra vand, anlæg til brug ved fremgangsmåden samt anvendelse af fremgangsmåden til fjernelse af nitrat fra vand Download PDF

Info

Publication number
DK168760B1
DK168760B1 DK133087A DK133087A DK168760B1 DK 168760 B1 DK168760 B1 DK 168760B1 DK 133087 A DK133087 A DK 133087A DK 133087 A DK133087 A DK 133087A DK 168760 B1 DK168760 B1 DK 168760B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
reactor
gas
water
fluidized bed
membrane
Prior art date
Application number
DK133087A
Other languages
English (en)
Other versions
DK133087D0 (da
DK133087A (da
Inventor
Hans-Juegen Braeutigam
Ivan Sekoulov
Original Assignee
Ivan Sekoulov
Braeutigam Hans Juergen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ivan Sekoulov, Braeutigam Hans Juergen filed Critical Ivan Sekoulov
Publication of DK133087D0 publication Critical patent/DK133087D0/da
Publication of DK133087A publication Critical patent/DK133087A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK168760B1 publication Critical patent/DK168760B1/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/08Aerobic processes using moving contact bodies
    • C02F3/085Fluidized beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10Supported membranes; Membrane supports
    • B01D69/107Organic support material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/70Polymers having silicon in the main chain, with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/20Activated sludge processes using diffusers
    • C02F3/208Membrane aeration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2806Anaerobic processes using solid supports for microorganisms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

i DK 168760 B1
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til biologisk og fysisk eliminering af uønskede indholdsstoffer fra vand ved hjælp af en biofilm-reaktor, hvori bærermaterialet over hele højden af reaktorlejet udsættes 5 for indvirkning af en gas. Opfindelsen angår endvidere et anlæg af den i indledningen til krav 6 angivne art til brug ved fremgangsmåden samt anvendelse af fremgangsmåden til fjernelse af nitrat fra vand.
10 Fremgangsmåden og anlægget ifølge opfindelsen tjener især til rensende behandling af vand, som er belastet med uønskede uorganiske indholdsstoffer, såsom nitrogen i form af ammonium, nitrat eller nitrit, eller sundhedsskadelige flygtige bestanddele, såsom substanser indeholdende halo-15 generede carbonhydrider, ammoniak og lignende. Det er velkendt, at biofilm-reaktorer først og fremmest ved langsomt voksende mikroorganismer, som f. eks. nitrifice-rende mikroorganismer, har fordele frem for reaktorer med total gennemblanding. Eksempelvis forbliver mikroorganis-20 merne, når de først er opvokset på bærermaterialet, i systemet, hvor de yderligere beriges. En ulempe ved biofilm-reaktorerne er den vanskelige forsyning af biofilmmikroorganismerne med oxygen eller andre gasser, såsom hydrogen, såvel som en forsvarlig fjernelse af de tilhø-25 rende slutprodukter ved stofudvekslingen, dvs. carbondioxid og nitrogen, som opstår ved denitrifikationen. I biofilm-reaktorerne opstår der desuden kapacitetsforringende stofkoncentrationsprofiler i retning fra reaktorindgangen imod reaktorudgangen. Forøgelsen af den indre 30 overflade af en biofilm-reaktor under anvendelse af et bærermateriale med en større specifik overflade, eksem- 2 3 pelvis 0 ^ 250 m /m , kan forøge biomassen og dermed
S
stofomsætningen væsentligt. Ved reaktorer i fast leje kan den hydrauliske gennemstrømning imidlertid hæmmes væsent-35 ligt gennem tilstopning. Dette problem bortfalder ved anvendelse af reaktorer med fluidiseret leje. Derfor har man igennem længere tid forsøgt at anvende sådanne reak- DK 168760 Bl 2 torer i forbindelse med rensning af vand. Ved den praktiske gennemførelse har en udvidelse af lejet på 15-20% i teknisk målestok imidlertid vist sig at være problematisk, eftersom det fluidiserede leje under den direkte 5 beluftning af reaktoren for at forsyne biobevoksningen med oxygen kommer ud af kontrol. En indblæsning af luft igennem bunden af reaktoren med det fluidiserede leje til dækning af oxygenbehovet har ligeledes vist sig at være en ulempe, eftersom de opstigende gasbobler kontinuerligt 10 medriver bærermateriale og vanskeliggør en kontinuerlig drift. Af disse grunde har en ekstern berigelse med oxygen vundet indpas. Koncentrationen af oxygen i det til-strømmende vand bliver ved indgangen til det fluidiserede 3 leje forhøjet til en værdi på 50 g 02/m med rent oxygen 15 ved overtryk i en oxygenator. Som et karakteristisk træk ved denne metode indtræder der imidlertid en udpræget nedgang i koncentrationen af oxygen med stigende højde af det fluidiserede leje. Eventuelle forstyrrelser af den biologiske omsætningsproces kan derfor kun forhindres ved 20 hjælp af høje recirkulationshastigheder, som ligeledes har vist sig at indebære ulemper.
Fra EP-A-0 067 116 er det endvidere kendt at anvende med støttevæv forstærkede membraner af siliconegummi i en be-25 holder indeholdende en væske, således at denne væske kan beluftes eller afgasses. Membranen kan være udformet som et fast leje, på hvilket der kan vokse bakterier. Disse får deres oxygenbehov dækket af det oxygen, der diffunde-rer gennem membranen. En sådan membran-anordning kan an-30 vendes til spildevandsbehandling. Der er desuden i GB-A-2 075 547 beskrevet en udformning af en membran, der kan placeres i en spildevandsbeholder, hvor den tjener til understøtning af mikrobiologiske processer til vandrensning.
Den til grund for opfindelsen liggende opgave består i at tilvejebringe en fremgangsmåde og et anlæg til behandling 35 DK 168760 B1 3 af vand, hvorved vandet, der skal behandles, tilsættes yderligere gasser i biofilm-reaktoren på en sådan måde, at der ved en optimal eliminering af ønskede indholdsstoffer fra vand ikke indtræder nogen tilstopning af re-5 aktoren eller nogen skadelig virkning på biobevoksningen.
Ifølge opfindelsen bliver den for biofilmen på reaktorbæ-rermaterialet nødvendige gas, såsom oxygen, hydrogen, carbondioxid eller methan, eller frigjorte stofudveks-10 lingsprodukter, såsom C02 eller N^, tilført eller bortledt over en af reaktorbærermaterialet omgivet stof-udveksler af et ikke-porøst formstof, som kan være forstærket med et væv. Via denne stof udveksler foregår der en gastilførsel uden bobler i biofilm-reaktoren, således 15 at det eksempelvis bliver muligt at forsyne den samlede mikrobielle bevoksning på det det fluidiserede lejes bærermateriale med oxygen. Efter behov kan gasserne i den recirkulerende vandstrøm beriges ved hjælp af en yderligere gasudveksler af et ikke-porøst formstof. Uønskede 20 flotationsfænomener, som skyldes carbondioxid, der er opstået som slutprodukt ved stofudvekslingen, eller nitrogen, som er opstået ved denitrifikationen, kan forhindres ved at foretage en samtidig fjernelse af disse stoffer i stofudveksleren, hvorfra der udtages en delgasstrøm, el-25 ler hvori der er indskudt en egnet absorptionsenhed i gaskredsløbet. Andre flygtige substanser, f. eks. lavmolekylære halogenerede carbonhydrider eller andre organiske forbindelser, fjernes kontinuerligt fra gasfasen og dermed også fra vandfasen ved anvendelse af aktivt kul i 30 absorptionsenheden. De anvendte stofudvekslere tjener således til samtidig gasforsyning og gasfjernelse. Den særlige gastilførsel, som foregår regelmæssigt over højden af lejet i reaktoren, gør det muligt at tilfredsstille et højt oxygenbehov per volumenenhed af det fluidiserede le-35 je, idet der på grund af den ringe kornstørrelse af bærermaterialet og lejets svævende tilstand står en meget stor biologisk aktiv overflade til rådighed.
DK 168760 B1 4
Anlægget til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved det i den kendetegnende del af krav 6 angivne.
5 Andre karakteristiske træk ved den foreliggende opfindelse er beskrevet i de uselvstændige krav. .
På tegningen er vist et anlæg, hvormed man kan gennemføre fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og hvor: 10
Fig. 1 er en skematisk fremstilling af et anlæg omfattende en reaktor med fluidiseret leje, fig. 2a og 2b viser en stof udveksler til reaktoren med 15 fluidiseret leje, vist skematisk fra siden og i plan afbildning, fig. 3 og 4 viser sammenhængen imellem oxygentilførsel og strømningshastighed i en reaktor med fast leje og en re-20 aktor med fluidiseret leje i skematisk grafisk afbildning, fig. 5a-5f viser forskellige udførelsesformer for de formstofmembraner, der er beregnet til anvendelse i stof-25 udveksleren, fig. 6a og 6b viser et arrangement af slangemembraner til stofudveksleren i skematisk fremstilling, 30 fig. 7a er en afbildning af en anden stof udveksler vist skematisk fra siden, og fig. 7b er et forstørret delbillede af en dobbeltmembran.
35 Anlægget 10 til biologisk og/eller fysisk eliminering af uønskede indholdsstoffer fra vand består af en biofilmreaktor 22, der er udformet som en reaktor med fluidise- DK 168760 B1 5 ret leje, en gasforsyningsindretning 35 og en vandforsyningsindretning 47. Biofilm-reaktoren 22 består af en beholder, som er forsynet med et bundudløb 18 samt, i nærheden af bunden, en fordelingsrist 4 til vandet, der skal 5 tilføres. Fordelingsristen 4 kan f. eks. bestå af perforerede rør 21. Imellem fordelingsristen 4 og udløbet 18 findes et bunddræn 17. Over dette bunddræn 17 findes det fluidiserede leje 32, som består af et reaktorbærerma-teriale 27, der eksempelvis kan være finkornet fast pimp-10 sten, sand eller lignende. Kornstørrelsen af reaktor-bærermaterialet 27 kan eksempelvis andrage 0,4 mm. I det fluidiserede leje 32 er anbragt en stofudveksler 15, der består af en støtteramme 20, på hvilken der er anbragt en tyndvægget slange 26 af et ikke-porøst formstof, hvilken 15 slange i det væsentlige har skrueform. Slangeviklingerne 34 er anbragt i en vis afstand fra hinanden, således at man kan opnå den størst mulige gasudveksling med reaktor-bærermaterialet 27 (fig. 2a og 2b).
20 Stofudveksleren 15 kan også være udformet som et membran modul 49, 50 og dermed som et udskifteligt element, der indeholder porefri formstofmembraner 51, 52, 53. Disse kan være forstærket med et væv 54. På fig. 5a til 5c er vist formstofmembraner 52, der er udformet som slangemem-25 braner, og som eksempelvis kan bestå af et i sig selv kendt siliconeformstof, såsom siliconegummi, eller af et med silicone eller siliconegummi belagt formstof. Vævet 54 kan være indlejret i formstof membranen 52, anbragt på den flade 55, som vender ind imod reaktorbærermaterialet 30 27, eller anbragt på den flade 56, som vender bort fra reaktorbærermaterialet 27. Vævet 54 kan bestå af monofile eller multifile organiske eller uorganiske fibre. De organiske fibre kan eksempelvis være fibre af polyester, polyamid, teflon eller lignende, mens man som uorganiske 35 fibre kan anvende glasfibre eller metalfibre. Det er især fordelagtigt at anvende fibre, eksempelvis af polyester, som kan modstå de temperaturer, som kræves i forbindelse DK 168760 B1 6 med sterilisation, uden at fibrenes mekaniske egenskaber påvirkes i negativ retning. På fig. 5d til 5f er skematisk vist andre porefri formstofmembraner 51, der ligeledes er udformet som flademembraner. Disse formstofmembra-5 ner 51 er ligeledes forstærket med et væv 54, der er udformet og anbragt som beskrevet ovenfor.
Fig. 6a og 6b er en plan afbildning, der viser anbringelsen af porefri formstof membraner 52, der er udformet som 10 slangemembraner, i et membranmodul 49. Slangemembranerne kan være udformet i en horisontal plan eller spiralformet i form af en spiralring 57 (fig. 6a), hvorved der i spiralringen 57 er anbragt en afstandsholder 61 i form af et bølgebånd, et væv eller lignende. I endeafsnittene er an-15 bragt forbindelsesledninger 59, 60, som kan være indlejret i støtterammen 20 og forbundet med tilledningsrøret 36 og tilbagestrømningsrøret 40 for gas. På fig. 6b er vist et membranmodul 49, der indeholder slangemembraner udformet som horisontale, indbyrdes koncentriske planer 20 omkring ringe 58. Hver ring 58 er ved hjælp af et forbindelsesrør 59 forbundet med tilledningsrøret 36 og tilbagestrømningsrøret 40 for gas. Det er muligt at anbringe et bølgebånd, et væv eller lignende som afstandsholder 61 imellem to ringe 58.
25 PÅ fig. 7a er vist et membranmodul 50, der er udformet som en stofudveksler 15, hvori der er anbragt vertikale formstof membraner 53. I stedet for formstof membranerne 53 kan man anvende formstofmembraner 52. Formstofmembranerne 30 53 har form af dobbeltmembraner, og de består hver især af to formstofmembraner 51, som ved hjælp af en afstandsholder 61 holdes på afstand af hinanden (fig. 7b). Dette kan være et bånd med bølgeform. Gassen indføres igennem kanalen 62 i dobbeltmembranen, hvorfra den gennem form-35 s tof membranerne 51 kan diffundere ud i vandfasen og der fra videre til reaktorbærermaterialet 27. Formstofmembra-nerne 53, der kan være adskilt fra hinanden ved hjælp af DK 168760 B1 7 afstandsholdere 63, er ved enderne forbundet med tilledningsrøret 36 og tilbagestrømningsrøret 40 for gas via tilslutningsrør.
5 Den gennem vævets forstærkning opnåede forbedring af den mekaniske stabilitet af formstofmembranerne 51, 52, 53 fører desuden til en fuldstændig problemløs håndtering af den endelige membran. Faren for en mekanisk beskadigelse, som ved ikke-forstærkede tyndvæggede membraner (også i 10 slangeform) til stadighed findes, er i vid udstrækning elimineret gennem anvendelsen af de med væv forstærkede formstof membraner 51, 52, 53. Indføringen af gas over de ikke-porøse formstof membraner 51, 52, 53 med en vævet forstærkning egner sig i princippet til brug i alle de 15 inden for bioteknologien anvendte reaktortyper og i enhver efter den påtænkte anvendelse tilpasset modulform, såsom slangemoduler, flademembranmoduler eller viklede moduler med slange- eller flademembraner, i særdeleshed til gennemførelse af bioteknologiske omsætninger i reak-20 torer med flydende og faste hvirvellag. I sådanne reaktorer befinder mikroorganismerne sig enten som biologiske belægninger på en finkornet fast bærer, som f. eks. sand med en partikelstørrelse på omkring 0,5 mm, eller uden bærer i form af en sammenpresset bakteriemasse i en per-25 manent svævende tilstand, der opnås gennem den opad rettede strømning af næringsopløsningen. Hvis formstof membranmodulet på regelmæssig måde omfatter det samlede hvirvellag, forhindres skumdannelse, og det bliver endvidere muligt at foretage en gastilledning, som er skån-30 som og fordelt regelmæssigt over det samlede hvirvellag, idet gastilledningen stiger med mikroorganismernes omsætning .
Stofudveksleren 15 er via tilslutningsrør forbundet med 35 en gasforsyningsindretning 35. Denne består af en gasbeholder 1, som kan lukkes ved hjælp af en spærreventil 9. Desuden findes en reduktionsventil 3, som står i forbin- DK 168760 B1 8 delse med en regulator 2 forbundet med en måleindretning 30. Denne måleindretning 30 består af en registreringsanordning 5 og en føler 6, der er anbragt i udløbet 33 af biofilm-reaktoren 22. Til gasforsyningsrøret er endvidere 5 tilsluttet en overtryksregulator 8 og en overtryksbeholder 28, der er forbundet via en ventil . 7. I gasforsyningsrøret 36 findes en fortætningsanordning 48. Ved hjælp af tilslutningsrør 37, 38 er der tilsluttet en absorptionsanordning 12, som er fyldt med et absorptions-10 eller adsorptionsmiddel 14. I kortslutningsrøret 39 imellem tilslutningsrørene 37, 38 findes en ventil 11. Endvidere er der til gasforsyningsrøret 36 tilsluttet et af-løbsrør 41 med en ventil 25.
15 Imellem afløbet 33 og tilløbet 32 i biofilm-reaktoren 22 er der anbragt et recirkulationsrør 43 med en stofudveksler 23. I stofudveksleren 23 kan det recirkulerende vand tilføres en gas over udvekslingsflader, der består af et ikke-porøst formstof. Imellem tilslutningsrørene 45, 46 i 20 stofudveksleren 23 er der anbragt et kortslutningsrør 44 med en ventil 24. Tilledningen af vand til fordelingsnettet 4 foregår ved hjælp af en tilløbspumpe 13.
Vandet, som skal behandles, ledes gennem bunden 24 ind i 25 biofilm-reaktoren 22 ved hjælp af tilløbspumpen 13, idet tilledningen sker over fordelingsristen 4, der f. eks. består af perforerede rør 21. Vandet gennemstrømmer reaktoren fra neden og opefter. Biofilm-reaktoren 22 omfatter som allerede nævnt et bundudløb 18 og et bunddræn 17.
30 Bunddrænet 17 tjener til at tilbageholde reaktorbærer-materialet 27 ved udtømningen af biofilm-reaktoren 22 efter åbning af reaktorens ventil 19. Ved kontakt med biofilmen på overfladen af bærermaterialet 16 forløber de forskellige biologiske omsætningsprocesser. Alt efter 35 gennemstrømningshastigheden vil reaktorbærermaterialet enten forblive ubevægeligt eller blive ekspanderet. I afhængighed af gennemstrømningshastigheden kan biofilm- DK 168760 B1 9 reaktoren 22 således frembyde et fast leje eller et flui-diseret leje.
Det til den aerobe proces fornødne oxygen tilføres over 5 en eller flere stofudvekslere 15. Andre gasser, såsom me-than eller hydrogen og/eller carbondioxid til den auto-trofe denitrifikation, eksempelvis i forbindelse med •drikkevand, føres på lignende måde ind i biofilm-reaktoren 22 via stofudvekslere 15.
10
Gassen eller gasblandingen, som skal indføres via gasforsyningssystemet, føres enten kontinuerligt eller diskontinuerligt fra gasbeholderen 1 over den automatiske tryk-reduktionsventil 3, som har på forhånd fastlagte grænse-15 værdier, og spærreventilen 9 ind i stofudveksleren 15. Ventilen 7 tjener som nødudledning for gassen og aktiveres af overtryksregulatoren 8.
Hvis der for en given substans foreligger en forskel i 20 partialtrykket imellem vand og gasfase, kan stofudveksle ren 15 også anvendes som fjernelsessystem. Til dette formål ledes gasstrømmen igennem absorptionsanordningen 12, som er fyldt med et egnet absorptions- eller adsorptionsmiddel, såsom en baseopløsning, aktivt kul eller lignen-25 de.
En anden mulighed for at fjerne en uønsket gaskomponent, såsom carbondioxid, nitrogen eller ammoniak, fra vandfasen består i at foretage en kontrolleret udtagelse af en 30 delgasstrøm over den regulerbare ventil 25. Man kan også gå uden om absorptionsanordningen 12, således at man kun behøver at åbne ventilen 11.
Der opretholdes en på forhånd fastlagt oxygenkoncentra-35 tion i reaktorens afløb 29 i området omkring føleren 6 ved hjælp af reguleringsanordningen 2, der på grundlag af måleværdier fra registreringsanordningen 5 regulerer par- DK 168760 B1 10 tialtrykket af oxygen.
Ved hjælp af den til recirkulationsrøret 43 tilsluttede yderligere stofudveksler 23 af et ikke-porøst formstof 5 kan recirkulationsvandet, såfremt det er nødvendigt, be-riges med gassen. Samtidigt kan stofudvekslingsprodukter og forstyrrende indholdsstoffer i vandet fjernes. I denne stofudveksler 23 kan man også anvende flademembraner af et formstof.
10 I fig. 3 og 4 er egnetheden af den ovenfor beskrevne fremgangsmåde beskrevet med indføringen af oxygen i en reaktor med fast leje og en reaktor med fluidiseret leje som eksempler. Som lejemateriale i en reaktor med fast 15 leje anvendtes pimpsten med en kornstørrelse på 1,5 til 3 mm. 1 reaktoren med fluidiseret leje anvendtes sand med en kornstørrelse på 0,1 til 0,3 mm. Den benyttede stof-udveksler omfattede en slange af siliconegummi. Indføringen af oxygen i denne stofudveksler blev i begge reakto-20 rer forhøjet med stigende strømningshastighed af vandfasen.
Når der er tale om en reaktor med fast leje (fig. 3), stiger 02-indføringen som følge af en forøgelse af strøm- 25 ningshastigheden (fra 5 m/h til 30 m/h) fra 0,9 g 0o pr.
2 2 ^ time og pr. m udvekslingsflade (g 0o/m h) til 2,0 g 2 Δ 02/nTh.
Ved reaktoren med fluidiseret leje (fig. 4) fører den 30 tiltagende strømningshastighed og den tiltagende ekspansion af det fluidiserede leje ligeledes til en forøgelse 2 af oxygenindføringen fra 1,1 til 1,7 g 02/m h. Ekspansio-· nen af det fluidiserede leje når ved en strømningshastighed på 16 m/h op til udvekslerens øvre grænse. En forøg-35 else af strømningshastigheden over denne værdi vil kun i uvæsentlig grad forøge oxygenindføringen.
DK 168760 B1 11 p I begge tilfælde andrager partialtrykket af oxygen 02 = 1 bar. Udvekslerens oxygenindføring stiger proportionalt med partialtrykket af oxygen.
5 10 15 20 25 30 35

Claims (21)

1. Fremgangsmåde til biologisk og fysisk eliminering af 5 uønskede indholdsstoffer fra vand ved hjælp af en biofilm-reaktor, hvori bærermaterialet over. hele højden af reaktorlejet udsættes for indvirkning af en gas, kendetegnet ved, at der som bærermateriale for biofilmen anvendes de finkornede partikler fra det fluidise- 10 rede reaktor leje, og at den fornødne gas, eksempelvis oxygen, hydrogen, carbondioxid eller methan, og de ved stofudvekslingen frigjorte slutprodukter, eksempelvis CO2 eller henholdsvis tilføres og udledes via en stof udveksler, som er omgivet af reaktorens bærermateriale, 15 og som består af et ikke-porøst formstof, der eventuelt er forstærket med et væv.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvorved biofilmreaktoren tilføres recirkulationsvand, kendetegnet ved, 20 at recirkulationsvandet er beriget med oxygen eller med hydrogen og carbondioxid.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, hvorved biofilm-reaktoren tilføres recirkulationsvand, kendetegnet ved, 25 at recirkulationsvandet tilføres oxygen eller hydrogen og carbondioxid via en stofudveksler af et ikke-porøst formstof, der eventuelt er forstærket med et væv.
4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-3, k e n -30 detegnet ved, at der ved en delvis udtagelse af gasfasen fjernes carbondioxid og nitrogen fra biofilm-reaktoren, og at der fjernes flygtige indholdsstoffer fra vandfasen ved hjælp af en absorptionsenhed i gaskredsløbet. 35
5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der til forhindring af flotation af slutproduk DK 168760 B1 13 terne i reaktoren med fluidiseret leje udtages en delgasstrøm eller foretages en gennemledning af gasstrømmen over en absorptionsenhed.
6. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge ethvert af kravene 1-5, hvilket anlæg består af en med fluidiseret leje udstyret biofilm-reaktor (22) med tilførsel gennem bunden og udløb i toppen samt midler til indføring af en gas eller en gasblanding over hele højden i det fluidise-10 rede leje (32) i reaktoren, kendetegnet ved, at der som bærermateriale for biofilmen anvendes de finkornede partikler fra det fluidiserede leje (32), og at der i det fluidiserede leje (32) imellem en fordelingsrist (4) for det indstrømmende vand og udløbet (33) er anbragt 15 en stofudveksler (15), der er udformet som et membranmodul (49, 50) af ikke-porøse formstofmembraner (51, 52, 53), og som er forbundet med en gasforsyningsindretning (35).
7. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at der i gas fremføringsrøret (36) i gasforsyningsindretningen (35) er indskudt en regulerbar absorptionsanordning (12).
8. Anlæg ifølge krav 7, kendetegnet ved, at der imellem tilslutningsrørene (37, 38) i absorptionsanordningen (12) er anbragt et kortslutningsrør (39) med en ventil (11).
9. Anlæg ifølge krav 7 eller 8, kendetegnet ved, at der til gasfremføringsrøret (36) er tilsluttet et afløbsrør (41) med en ventil (25).
10. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at 35 der imellem udløbet (33) og indløbet (42) er indskudt et recirkulationsrør (43) med en stofudveksler (23), hvori det doserede recirkulationsvand gennem udvekslingsflader, DK 168760 B1 14 der består af ikke-porøst formstof, tilføres en gas.
11. Anlæg ifølge krav 10, kendetegnet ved, at der mellem tilslutningsrørene (45, 46) i stofudveksleren 5 (23) er anbragt et kortslutningsrør (44) med en ventil (24).
12. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det fluidiserede leje (32) består af et finkornet fast 1. bærermateriale.
13. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at bærermaterialet i det fluidiserede leje (32) kan være belagt med mikroorganismer.
14. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at de porefri forms tof membraner (51, 52, 53) er forstærket med et væv (54) af monofile eller multifile, organiske eller uorganiske fibre. 20
15. Anlæg ifølge krav 8, kendetegnet ved, at vævet (54), som er indlejret i den porefri formstofmembran (51, 52, 53), er anbragt på den overflade (55, 56) af den porefri formstof membran (51, 52, 53), der enten 25 vender ind mod (55) eller bort fra (56) reaktorbærermate-rialet (27).
16. Anlæg ifølge krav 14 eller 15, kendetegnet ved, at den porefri formstof membran (51, 53) er udformet 30 som en flademembran.
17. Anlæg ifølge krav 14 eller 15, kendetegnet’ ved, at den porefri formstofmembran (52) er udformet som en slangemembran. 35
18. Anlæg ifølge ethvert af kravene 6, 14 og 15, kendetegnet ved, at membranmodulet (49) består af en DK 168760 B1 15 porefri formstofmembran (52), der i form af en tyndvægget slange (26) med slangevindinger (34), der er holdt i afstand fra hinanden, er anbragt i en støtteramme (20).
19. Anlæg ifølge ethvert af kravene 6, 14 og 15, ken detegnet ved, at membranmodulet (49) består af tyndvæggede slanger (26), der er udformet som spiralringe (57) eller indbyrdes koncentriske ringe (58), og som ved hjælp af forbindelsesrør (59, 60) er anbragt i en støtte-10 ramme (20) og forbundet med fremføringsrøret (36) og tilbagestrømningsrøret (40) for gasserne.
20. Anlæg ifølge ethvert af kravene 6, 14 og 15, kendetegnet ved, at membranmodulet (50) består af 15 indbyrdes parallelle, vertikalt anbragte formstofmembraner (51, 52, 53), som eventuelt er anbragt i afstand fra hinanden ved hjælp af afstandsholdere (63), og som er forbundet med fremføringsrøret (36) og tilbagestrømningsrøret (40) for gasserne. 20
21. Anvendelse af fremgangsmåden ifølge ethvert af kravene 1-5 til fjernelse af nitrat fra vand. 25 30 35
DK133087A 1985-07-17 1987-03-16 Fremgangsmåde til biologisk og fysisk eliminering af uønskede indholdsstoffer fra vand, anlæg til brug ved fremgangsmåden samt anvendelse af fremgangsmåden til fjernelse af nitrat fra vand DK168760B1 (da)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3525493 1985-07-17
DE3525493 1985-07-17
DE19853544383 DE3544383A1 (de) 1985-07-17 1985-12-14 Verfahren zur biologischen und/oder physikalischen elimination unerwuenschter wasserinhaltsstoffe aus wasser mittels gefluteter biofilmreaktoren u. anlage zur durchfuehrung des verfahrens
DE3544383 1985-12-14
EP8600419 1986-07-17
PCT/EP1986/000419 WO1987000517A1 (fr) 1985-07-17 1986-07-17 Reacteur a film biologique noye pour traitement de l'eau, avec application du gaz a travers une membrane

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK133087D0 DK133087D0 (da) 1987-03-16
DK133087A DK133087A (da) 1987-03-16
DK168760B1 true DK168760B1 (da) 1994-06-06

Family

ID=25834086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK133087A DK168760B1 (da) 1985-07-17 1987-03-16 Fremgangsmåde til biologisk og fysisk eliminering af uønskede indholdsstoffer fra vand, anlæg til brug ved fremgangsmåden samt anvendelse af fremgangsmåden til fjernelse af nitrat fra vand

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4883594A (da)
EP (1) EP0229132B1 (da)
AT (1) ATE72209T1 (da)
DE (2) DE3544383A1 (da)
DK (1) DK168760B1 (da)
WO (1) WO1987000517A1 (da)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3742642A1 (de) * 1987-12-16 1989-06-29 Braeutigam Hans Juergen Dr Ing Verfahren zur behandlung des prozesswassers von aquakulturanlagen durch nitrifikation und sauerstoffanreicherung sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
US5177006A (en) * 1988-07-14 1993-01-05 E. R. Squibb & Sons, Inc. Enzymatic resolution process
US5128263A (en) * 1988-07-14 1992-07-07 E. R. Squibb & Sons, Inc. Enzymatic resolution process hydrolyzing thio-ester
DE3917368A1 (de) * 1989-05-29 1991-03-21 Degremont Verfahren zur biologischen umwandlung geloester nitrate und anlage zur durchfuehrung des verfahrens
JPH0671594B2 (ja) * 1989-11-07 1994-09-14 荏原インフイルコ株式会社 水中の溶存酸素の除去方法および装置
US5190627A (en) * 1989-11-07 1993-03-02 Ebara Corporation Process for removing dissolved oxygen from water and system therefor
DE4038514A1 (de) * 1990-12-03 1992-06-04 Braeutigam Hans Juergen Verfahren zur anreicherung von wasser mit gas und reaktor zur durchfuehrung des verfahrens
US5246309A (en) * 1991-05-16 1993-09-21 Hobby Michael M System and method for decontamination of contaminated ground
US5204001A (en) * 1991-10-09 1993-04-20 Zenon Environmental Inc. Membrane bioreactor system for treating synthetic metal-working fluids and oil-based products
US5558774A (en) * 1991-10-09 1996-09-24 Zenon Environmental Inc. Aerated hot membrane bioreactor process for treating recalcitrant compounds
DE4142502A1 (de) * 1991-12-21 1993-06-24 Solvay Umweltchemie Gmbh Blasenfreier wasserstoffeintrag in waessrige fluessigkeiten
DE4207962A1 (de) * 1992-03-13 1993-09-16 Solvay Umweltchemie Gmbh Katalytisches wirbelschichtverfahren zur behandlung waessriger fluessigkeiten
DE4308832C1 (de) * 1993-03-19 1994-04-07 Buna Ag Verfahren zur Entfernung organischer Verunreinigungen aus Rohwässern
US5632887A (en) * 1995-06-07 1997-05-27 The Wardley Corporation Fluidized bed aquarium filter
US5965016A (en) * 1997-02-13 1999-10-12 The Hartz Mountain Corporation Fluidized bed aquarium filtration system
DE19860942C1 (de) * 1998-12-29 2000-05-04 Wolfgang Luehr Vorrichtung zur aeroben mikrobiologischen Aufbereitung von Abwasser
US6224770B1 (en) * 1999-03-19 2001-05-01 Exxon Research And Engineering Company Biowall for groundwater remediation
DE60126356T2 (de) * 2000-03-08 2007-11-08 Zenon Technology Partnership, Wilmington Reaktor mit membranmodul für gastransfer und membrangestütztes biofilmverfahren
DE10060730A1 (de) * 2000-12-07 2002-06-20 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten
DE10102467A1 (de) * 2001-01-12 2002-07-25 Umwelttechnik Dr Bartetzko Gmb Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von mit wasserlöslichen Lackanteilen belasteten Abwässern
US7294259B2 (en) * 2003-02-13 2007-11-13 Zenon Technology Partnership Membrane module for gas transfer
US7118672B2 (en) * 2003-02-13 2006-10-10 Zenon Technology Partnership Membrane supported bioreactor for municipal and industrial wastewater treatment
US7303676B2 (en) * 2003-02-13 2007-12-04 Zenon Technology Partnership Supported biofilm apparatus and process
US7175763B2 (en) * 2003-02-13 2007-02-13 Zenon Technology Partnership Membrane supported biofilm process for autotrophic reduction
US7300571B2 (en) * 2003-02-13 2007-11-27 Zenon Technology Partnership Supported biofilm apparatus
JP2006518661A (ja) * 2003-02-13 2006-08-17 ゼノン、エンバイロンメンタル、インコーポレーテッド 支持されたバイオフィルム装置と方法
US8528745B2 (en) * 2007-04-20 2013-09-10 General Electric Company Membrane supported biofilm apparatus
DE102012014034A1 (de) 2012-07-14 2014-01-16 Ulrich Spranger Verfahren zum biologischen Nitratabbau in Flüssigkeiten
DE102012110067A1 (de) * 2012-07-20 2014-05-15 Hypower Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Menge oder der Partialdrücke zweier Gase in einem Fluid
KR102706720B1 (ko) 2013-02-22 2024-09-12 비엘 테크놀러지스 인크. 바이오필름 지지용 맴브레인 조립체
US10160679B2 (en) 2014-03-20 2018-12-25 Bl Technologies, Inc. Wastewater treatment with primary treatment and MBR or MABR-IFAS reactor
JP6938875B2 (ja) * 2016-09-20 2021-09-22 栗田工業株式会社 生物処理装置
JP6451724B2 (ja) * 2016-12-01 2019-01-16 栗田工業株式会社 生物活性炭処理装置
JP6365714B1 (ja) * 2017-03-16 2018-08-01 栗田工業株式会社 好気性生物処理方法
JP6702344B2 (ja) * 2018-02-15 2020-06-03 栗田工業株式会社 好気性生物処理装置
JP6652147B2 (ja) * 2018-02-20 2020-02-19 栗田工業株式会社 好気性生物処理装置
CN110156150B (zh) * 2019-06-25 2024-05-24 湖南鑫恒环境科技有限公司 一种生物膜的污水处理装置
CN112456633A (zh) * 2019-09-09 2021-03-09 中国石油化工股份有限公司 一种生物膜反应器及生物膜量调控方法
CN112759204A (zh) * 2021-01-29 2021-05-07 安阳钢铁股份有限公司 一种焦化污水处理工艺

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1459450A1 (de) * 1960-09-21 1969-01-30 Wibau Gmbh Verfahren und Einrichtung zur vollbiologischen Reinigung von Abwaessern
FR2044570A5 (da) * 1969-05-27 1971-02-19 Rhone Poulenc Sa
US3855120A (en) * 1971-07-09 1974-12-17 P Garbo Oxygenation of waste water
US3765535A (en) * 1972-02-17 1973-10-16 Gen Filter Co Aeration device for filter tanks
US4009098A (en) * 1973-02-16 1977-02-22 Ecolotrol, Inc. Waste treatment process
US4182675A (en) * 1974-07-12 1980-01-08 Ecolotrol, Inc. Waste treatment process
CA1096976A (en) * 1977-04-13 1981-03-03 Hisao Onishi Process and apparatus for waste water treatment
NL7904388A (nl) * 1978-06-15 1979-12-18 Mitsubishi Rayon Co Werkwijze en inrichting voor overdracht van gassen.
GB2026079A (en) * 1978-07-20 1980-01-30 Mukawa K Magnetic connector
US4321141A (en) * 1979-06-01 1982-03-23 Corning Glass Works Method for processing waste
GB2075547B (en) * 1980-05-02 1984-06-06 Mckeown Jarvie Apparatus for cultivating micro-organisms sewage treatment
DE3122186A1 (de) * 1981-06-04 1982-12-23 Martin 3013 Barsinghausen Lauffer Silikonkautschukmembranen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zum be- und entgasen von fluessigkeiten
US4416993A (en) * 1981-06-11 1983-11-22 Mcleod & Miller (Engineers) Limited Apparatus with semi-permeable membrane, and method for cultivating micro-organisms
DE3129064A1 (de) * 1981-07-23 1983-02-10 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Verfahren und vorrichtung zur blutoxygenation
US4622148A (en) * 1985-06-25 1986-11-11 Willinger Bros., Inc. Aquarium filter system

Also Published As

Publication number Publication date
DK133087D0 (da) 1987-03-16
EP0229132B1 (de) 1992-01-29
DK133087A (da) 1987-03-16
WO1987000517A1 (fr) 1987-01-29
EP0229132A1 (de) 1987-07-22
DE3544383C2 (da) 1990-08-30
ATE72209T1 (de) 1992-02-15
US4883594A (en) 1989-11-28
DE3544383A1 (de) 1987-01-29
DE3683752D1 (de) 1992-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK168760B1 (da) Fremgangsmåde til biologisk og fysisk eliminering af uønskede indholdsstoffer fra vand, anlæg til brug ved fremgangsmåden samt anvendelse af fremgangsmåden til fjernelse af nitrat fra vand
US8623202B2 (en) Infiltration/inflow control for membrane bioreactor
US5534141A (en) Wastewater treatment system with in-pond clarifier
BRPI1010782B1 (pt) Método para a purificação biológica de águas residuais
JP2008221070A (ja) 気液接触装置及び気液接触方法
US11697606B2 (en) Systems of gas infusion for wastewater treatment
JP6702344B2 (ja) 好気性生物処理装置
JP2018153731A (ja) 好気性生物処理装置
CN101746879B (zh) 一种曝气生物滤床及其污水深化处理的方法
WO2024015867A2 (en) Systems and methods of gas infusion for wastewater treatment
JP6601517B2 (ja) 好気性生物処理装置の運転方法
JP6547866B1 (ja) 好気性生物処理装置
JP6614253B2 (ja) 好気性生物処理装置及びその運転方法
WO2019163428A1 (ja) 好気性生物処理装置及びその運転方法
WO2022235641A1 (en) Systems and methods of gas infusion for wastewater treatment
JP6610688B2 (ja) 好気性生物処理装置
KR20190125284A (ko) 호기성 생물 처리 방법
JP6558455B1 (ja) 好気性生物処理装置
KR200209319Y1 (ko) 폴리머를 이용한 튜브형 생물반응기
BR112022012815B1 (pt) Sistema e método de oxigenação de águas residuais e módulo de infusão de oxigênio
JP2020037111A (ja) 好気性生物処理装置
JP2019141782A (ja) 好気性生物処理装置
Li et al. Studies the Factors of the Simultaneous Removal of Nitrogen and Carbon on Membrane Aeration Bioreactor

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed