FI124493B - Procedure for removing humus from raw water - Google Patents
Procedure for removing humus from raw water Download PDFInfo
- Publication number
- FI124493B FI124493B FI20135096A FI20135096A FI124493B FI 124493 B FI124493 B FI 124493B FI 20135096 A FI20135096 A FI 20135096A FI 20135096 A FI20135096 A FI 20135096A FI 124493 B FI124493 B FI 124493B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- raw water
- humus
- peroxide
- iron
- water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 135
- 239000003864 humus Substances 0.000 title claims description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 54
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical group CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 81
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 79
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 56
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 37
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 36
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 16
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PPAVUALENQYVKC-UHFFFAOYSA-L disodium chloride hydroxide hydrate Chemical compound O.[Cl-].[Na+].[OH-].[Na+] PPAVUALENQYVKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical group [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 31
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 22
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 22
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 13
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 10
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 6
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 238000011993 High Performance Size Exclusion Chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YHGPYBQVSJBGHH-UHFFFAOYSA-H iron(3+);trisulfate;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O YHGPYBQVSJBGHH-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003922 charged colloid Substances 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 238000002338 electrophoretic light scattering Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000012035 limiting reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- -1 peracetic acid Chemical class 0.000 description 1
- 125000002081 peroxide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Description
MENETELMÄ HUMUKSEN POISTAMISEKSI RAAKAVEDESTÄ KEKSINNÖN ALAMETHOD FOR REMOVING HUMAN FROM RAW WATER FIELD OF THE INVENTION
Keksintö liittyy menetelmään humuksen poistamiseksi raakavedestä sekä järjestelmään humuksen pois-5 tamiseksi.The invention relates to a method for removing humus from raw water and to a system for removing humus.
KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION
Käyttöveden laadun määrää suurelta osin raakavetenä käytetyn veden laatu. Talousvettä voidaan 10 valmistaa pintavedestä ja pohjavedestä.The quality of hot water is largely determined by the quality of the water used as raw water. Household water can be prepared from surface water and groundwater.
Pintaveden laatuun vaikuttavat sadevesien laatu ja määrä, maankäyttö kuten soiden ojittaminen, valunnan mukana tuomat aineet, erilaiset jätevedet ja vesistöjen biologinen toiminta. Suomen pintavesille on 15 tyypillistä korkeat humuspitoisuudet, jotka ilmenevät ruskeana värinä vedessä. Humus koostuu suurelta osin negatiivisesti varautuneista kolloidihiukkasista.Surface water quality is influenced by the quality and quantity of rainwater, land use such as drainage of marshes, runoff substances, various wastewater and biological activity of waterways. Finnish surface waters are characterized by 15 high concentrations of humus, which appear as a brown color in the water. Humus consists largely of negatively charged colloidal particles.
Koagulaatio mahdollistaa vedenpuhdistuksessa suspendoituneiden ja kolloidikokoa olevien epäpuhtauk-20 sien poistamisen vedestä. Koagulaation tarkoituksena on neutraloida negatiivisesti varautuneiden kolloidien kuten humuskolloidien, pintavarausta ja zeta-potentiaalia kemikaalin avulla, mikä poistaa niiden välillä vaikuttavat elektrostaattiset hylkimisvoimat 25 ja mahdollistaa flokkien muodostumisen. Tällöin kol- loidipartikkelit kasvavat suuremmiksi hiukkasiksi, co T- mikrot lokeiksi.Coagulation allows the removal of suspended impurities and colloidal size in water purification from water. The purpose of coagulation is to neutralize the surface charge and zeta potential of negatively charged colloids, such as humus colloids, by removing the electrostatic repulsion forces acting between them and allowing the formation of flocs. The colloidal particles then grow into larger particles, co T microns, into logs.
o , Koagulaatiossa syntyneet mikroflokit kasvate- c\j S5 taan edelleen suuremmiksi hiukkasiksi, makrotlokeiksi, o 30 flokkauksen avulla. Flokkauksessa partikkelikoon kas- vattaminen tapahtuu ulkopuolisten voimien ja hämmen-o, the microblocks generated by coagulation are further grown into larger particles, macroclaves, by flocculation. In flocculation, particle size increase occurs by external forces and embarrassment.
CLCL
nyksen avulla. Lopullinen epäpuhtauksien poistaminen o tapahtuu laskeutuksen tai flotaation sekä suodatuksen m £2 avulla, o c\j 35 Käytettävä koagulantti neutraloi kolloidisen partikkelin varausta. Koagulantin tulee myös itse sa- 2 ostua pois vedestä käsiteltävällä pH-alueella. Tyypillisiä koagulantteja ovat mm. rautasulfaatti sekä rau-takloridi.ns. Final removal of impurities o occurs by sedimentation or flotation and filtration m £ 2, o c \ j 35 The coagulant used neutralizes the charge of the colloidal particle. The coagulant must also precipitate out of the water itself at the pH range to be treated. Typical coagulants include e.g. iron sulfate and ferric chloride.
Epätehokas humuksenpoisto vedenkäsittelypro-5 sessin alussa aiheuttaa kuormitusta teollisuuden suo-lanpoistovaiheisiin sekä altaiden ja laitteistojen likaantumista ja korroosiota. Ongelmana käytettäessä rautakoagulantteja on niiden vaikea käsiteltävyys syö-vyttävyyden vuoksi ja erityisesti jäännösraudan aihe-10 uttamat likaantumis- ja korroosiohaitat. Lisäksi jään-nösrauta heikentää vedenpuhdistuksessa käytettävän UV-desinfioinnin tehoa. Lisäksi huonona puolena voidaan pitää rautakoagulanttien korkeaa hintaa.Ineffective humus removal at the beginning of the water treatment process causes load on industrial desalination stages, and dirt and corrosion of tanks and equipment. The problem with the use of iron coagulants is their difficult handling due to their corrosivity and, in particular, the fouling and corrosion hazards caused by residual iron. In addition, the effect of UV-disinfection used in water purification is impaired by ice-iron. In addition, the high cost of iron coagulants can be considered as a disadvantage.
1515
KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION
Keksinnön tarkoituksena on tuoda esille uuden tyyppinen menetelmä humuksen poistamiseksi raakavedestä, joka tehostaa koagulaatio-, flokkaus- ja selkey-20 tysvaiheita sekä järjestelmä sen toteuttamiseksi. Keksinnön tarkoituksena on myös parantaa veden mikrobiologista turvallisuutta. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on helpottaa edellä mainittuja ongelmia.It is an object of the invention to provide a new type of method for the removal of humus from raw water which enhances the coagulation, flocculation and clarification steps and a system for its implementation. Another object of the invention is to improve the microbiological safety of water. In particular, it is an object of the invention to alleviate the above problems.
25 KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION
Keksinnön mukaiselle menetelmälle humuksenFor the process of the invention, hummus
COC/O
£ poistamiseksi raakavedestä on tunnusomaista se, mitä ^ on esitetty patenttivaatimuksessa 1.The extraction of ε from raw water is characterized by what is set forth in claim 1.
c\j 9 Keksinnön mukaiselle järjestelmälle humuksen δ 30 poistamiseksi raakavedestä on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 9.The system for removing humus δ 30 from raw water according to the invention is characterized in what is set forth in claim 9.
CLCL
Keksintö perustuu suoritettuun tutkimustyö-o hön, jonka tarkoituksena oli tehostaa humuksen poistoaThe invention is based on the research work carried out which was intended to enhance the removal of humus
LOLO
ja vähentää koagulanttikemikaalien käyttöä. Tässä yh-o c\j 35 teydessä havaittiin yllättäen, että peroksidit kuten peretikkahappo ja vetyperoksidi soveltuvat erinomaisen 3 hyvin tehostamaan humuksen poistoa raakavedestä, kun koagulaatioon ja flokkaukseen käytetään rautapohjaista koagulanttia. Keksinnön mukainen menetelmä perustuu hapettavien ja ftökkäävien aineiden yhteiskäyttöön.and reduce the use of coagulant chemicals. Surprisingly, in this study, it was found that peroxides such as peracetic acid and hydrogen peroxide are excellent 3 for efficiently removing humus from raw water when using an iron-based coagulant for coagulation and flocculation. The method according to the invention is based on the combined use of oxidizing and limiting agents.
5 Raakavedellä tarkoitetaan tässä vettä, jota vedenottamot ja teollisuuslaitokset käyttävät valmistaessaan käyttövettä. Raakavesi voidaan ottaa joko pintavedestä, pohjavedestä tai muusta vesivarastosta.5 Raw water here refers to the water used by the water abstraction and industrial plants for the production of hot water. Raw water can be taken from either surface water, groundwater or other water supplies.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä humuksen 10 poistamiseksi raakavedestä raakaveteen lisätään rautapohjaista koagulanttia ennen selkeytystä, sekoitetaan raakavettä humusilokkien muodostamiseksi ja selkeytetään raakavesi laskeutuksen tai flotaation avulla humuksen poistamiseksi. Menetelmässä lisätään peroksidia 15 raakaveteen ennen tai jälkeen rautapohjaisen koagulan-tin lisäystä tai samanaikaisesti sen kanssa ja säädetään peroksidin lisäystä niin, että selkeytetyn raakaveden humuspartikkelien varaukset ovat lähellä neutraalia tai neutraaleja.In the method of the invention for removing humus from raw water, the iron-based coagulant is added to the raw water before clarification, the raw water is mixed to form humus silks, and the raw water is clarified by settling or flotation to remove the humus. The method involves adding peroxide to the raw water before, after or simultaneously with the addition of the iron-based coagulant, and adjusting the peroxide addition so that the charged humus particles in the clarified raw water are close to neutral or neutral.
20 Rautapohjaista koagulanttia ja peroksidia lisätään raakaveteen neutraloimaan humuspartikkelien pintavarausta ja/tai zeta-potentiaalia. Koagulaation ja flokkauksen tehokkuuteen voidaan vaikuttaa koagu-lantilla ja peroksidilla ja niiden annostuksella.Iron-based coagulant and peroxide are added to the raw water to neutralize the surface charge and / or zeta potential of the humus particles. The efficacy of coagulation and flocculation may be affected by coagulant and peroxide and their dosage.
25 Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävä peroksidi voi olla mikä tahansa peroksidiryhmän [0-0] sisältävä yhdiste. Menetelmässä käytettävä peroksidiThe peroxide used in the process of the invention may be any compound containing a peroxide group [0-0]. Peroxide to be used in the method
COC/O
^ on edullisesti peretikkahappo, vetyperoksidi tai nn- CM , , den seos.is preferably a mixture of peracetic acid, hydrogen peroxide or n-CM.
c\j S5 30 Keksinnön mukaisessa eräässä sovellutuksessa o peroksidin lisäystä säädetään niin, että selkeytetynIn one embodiment of the invention, the addition of o peroxide is adjusted to
Er raakaveden humuspartikkelien pintavaraukset ovat eli -The surface charges of humus particles in raw water are
CLCL
10 peq/l - 15 peq/l, edullisesti -5 peq/l - 5 peq/l ja o edullisimmin noin 0 peq/l10 peq / l to 15 peq / l, preferably -5 peq / l to 5 peq / l and most preferably about 0 peq / l
iDiD
£2 35 Keksinnön mukaisessa toisessa sovellutuksessa o c\j peroksidin lisäystä säädetään niin, että selkeytetyn 4 raakaveden humuspartikkelien zeta-potentiaali on -10 -40 mV, edullisesti -1-1 mV.In another embodiment of the invention, the addition of ω c peroxide is adjusted so that the clarified humus particles of the raw water have a zeta potential of -10 to 40 mV, preferably -1 to 1 mV.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellutuksessa rautapohjainen koagulantti on ferrisulfaat-5 tia ja/tai ferrikloridia.In one embodiment of the process of the invention, the iron-based coagulant is ferric sulfate-5 and / or ferric chloride.
Sekoituksen avulla saadaan muodostettua kolloideja ja suuria ja tiheitä flokkeja. Koagulaatiovai-heessa sekoitus tapahtuu nopeasti ja flokkausvaiheessa sekoitus on hidasta.By mixing, colloids and large and dense flocs can be formed. In the coagulation step, mixing occurs rapidly and in the flocculation step, mixing is slow.
10 Humuksen poiston tehostajana käytettävä pe- roksidi kuten peretikkahappo tai vetyperoksidi on voimakas hapetin, jonka humus- ja muita orgaanisia yhdisteitä hapettava vaikutus edistää humuksenpoistoa.Peroxide, such as peracetic acid or hydrogen peroxide, used as a humus removal enhancer, is a potent oxidant whose oxidative action of humus and other organic compounds promotes humus removal.
Peroksidin lisäysmäärä raakaveteen on 0,1 - 15 1,0 ppm. Edullisesti peroksidia lisätään 0,25 - 0,7 ppm. Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää minkä vahvuista peroksidia tahansa. Edullisesti käytettävä peroksidi on 3-15 p-%, edullisesti 5-12 p-% ja edullisimmin 5 p-% peroksidiliuosta.The amount of peroxide added to the raw water is 0.1 to 15 ppm. Preferably, 0.25-0.7 ppm peroxide is added. Any strength of peroxide can be used in the process of the invention. Preferably, the peroxide used is 3-15 wt%, preferably 5-12 wt%, and most preferably 5 wt% of the peroxide solution.
20 Sekoituksen eli pika- ja hidassekoitusvaihei- den jälkeen vedessä oleva koaguloitunut ja flokkaantu-nut humusaines poistetaan selkeyttämällä. Raakavesi voidaan selkeyttää flotaatiolla, jossa hiukkaset kohoavat altaan pinnalle pienten ilmakuplien vaikutuk-25 sesta. Hiukkaset voivat olla myös vettä kevyempiä ja silloin ne nousevat luonnostaan pintaan. Raakavesi voidaan selkeyttää myös laskeuttamalla, jolloin ero-co £ tettavat hiukkaset ovat vettä raskaampia ja painuvat ^ selkeytysaltaan pohjalle painovoiman vaikutuksesta.After agitation, i.e. the rapid and slow agitation steps, the coagulated and flocculated humic matter in the water is removed by clarification. Raw water can be clarified by flotation in which particles rise to the surface of the pool due to the presence of small air bubbles. The particles can also be lighter than water and naturally rise to the surface. Raw water can also be clarified by settling, whereupon the particles to be separated are heavier than water and sink to the bottom of the clarification basin due to gravity.
C\JC \ J
? 30 Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovel- o lutuksessa peroksidia lisätään raakaveteen samanaikai- ir sesti rautapohjaisen koagulantin kanssa.? In one embodiment of the process of the invention, the peroxide is added to the raw water simultaneously with the iron-based coagulant.
CLCL
Keksinnön mukaisen menetelmän toisessa sovel-o lutuksessa peroksidia lisätään rautapohjaisen koagu-In another embodiment of the method of the invention, the peroxide is added to an iron-based coagulant.
LOLO
£2 35 lantin lisäyksen jälkeen, o c\J Koagulaation ja flokkauksen tehokkuuteen voi daan vaikuttaa säätämällä veden pH-arvoa. Keksinnön 5 mukaisen menetelmän eräässä sovellutuksessa lisätään raakaveteen emästä ennen tai jälkeen rautapohjaisen koagulantin lisäystä tai samanaikaisesti sen kanssa niin, että raakaveden pH koagulaatiovaiheessa eli pi-5 kasekoitusvaiheessa on 4,3 - 4,8, edullisesti 4,5 - 4,8. Käytettävä emäs on tavallisesti kalsiumhydroksidia Ca(OH)2, soodaa Na2CC>3, lipeää NaOH tai näiden seosta.After the addition of 35 lbs, the efficiency of coagulation and flocculation can be affected by adjusting the pH of the water. In one embodiment of the process of the invention, the base of raw water is added before or after the addition of the iron-based coagulant so that the pH of the raw water in the coagulation step, i.e. the pi-5 mixing step, is 4.3 to 4.8, preferably 4.5 to 4.8. The base to be used is usually calcium hydroxide Ca (OH) 2, soda Na 2 CO 3, alkaline NaOH or a mixture thereof.
Veden lämpötila vaikuttaa myös koagulaation ja flokkauksen tehokkuuteen.Water temperature also affects the efficiency of coagulation and flocculation.
10 Keksinnön eräässä sovellutuksessa käytetään suodatusta täydentämään laskeutus- ja flotaatioproses-seja. Suodatuksessa kiinteät epäpuhtaudet poistetaan suodattamalla selkeytetty vesi hiekkasuodattimen, hie-norakeisen kalvon, aktiivihiilen ja/tai minkä tahansa 15 muun vedenpuhdistuksessa yleisesti käytettävän suodattimen läpi. Suodatusvaiheita voi olla yksi tai useampi peräkkäin. Keksinnön eräässä sovellutuksessa käytetään ensin hiekkasuodatusta ja sen jälkeen aktiivihii-lisuodatusta.In one embodiment of the invention, filtration is used to complement the settling and flotation processes. During filtration, solid impurities are removed by filtration of clarified water through a sand filter, a fine-grained film, activated carbon and / or any other filter commonly used in water purification. The filtration steps may be one or more in succession. In one embodiment of the invention, sand filtration and then activated carbon filtration are used first.
20 Keksinnön eräässä sovellutuksessa käytetään desinfiointia täydentämään suodatetun raakaveden puhdistusta. Selkeytettyyn raakaveteen voidaan lisätä mitä tahansa vedenpuhdistuksessa yleisesti käytettävää desinfioivaa ainetta tai sitä voidaan käsitellä esi-25 merkiksi UV-valolla.In one embodiment of the invention, disinfection is used to supplement the purification of filtered raw water. Any disinfectant commonly used in water purification can be added to clarified raw water or treated with UV light, for example.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan mitata selkeytetyn raakaveden humuspartikkelien varausta co £ ja sen avulla säädetään annosteltavan peroksidin mää- ^ rää niin, että saavutetaan optimaalinen humuksenpoisto c\j ? 30 pienimmällä toimivalla rautapitoisen koagulantin mää- o rällä.In the method according to the invention, the charge ω £ of the clarified raw water humus particles can be measured and it adjusts the amount of peroxide to be dosed so that optimum humification c \ hum is achieved. 30 with the smallest effective amount of iron-containing coagulant.
Er Humuspartikkelin varauksen mittaus selkeyte-Er Measurement of humic particle charge
CLCL
tystä raakavedestä peroksidin annostuksen parametrina o on selkeä ja toimiva analyysimenetelmä. Tämä mittaus m £2 35 toimii myös rautapitoisen koagulantin annostuksen pa- o c\j rametrina. Paljon neutraalista poikkeava negatiivinen varaus viittaa partikkelien puutteelliseen neutraloin- 6 tiin, jolloin koagulaatiovaihe on jäänyt puutteelliseksi. Jos koagulanttikemikaalin ja peroksidin annostus on liian suuri, varauksen kääntyvät positiivisiksi, mikä aiheuttaa puutteellisen ilokin muodostuksen.of raw water, the peroxide dosage parameter o is a clear and workable analytical method. This measurement m £ 2 35 also serves as a measure of the dosage of the iron-containing coagulant. Much anomalous negative charge indicates a deficient neutralization of the particles, leaving the coagulation step deficient. If the dosage of the coagulant chemical and peroxide is too high, the charge will turn positive, resulting in defective joy formation.
5 Mittaus voidaan suorittaa ennen koagulanttikemikaalien ja peroksidin lisäystä, lisäyksen yhteydessä ja sen jälkeen. Mittaus suoritetaan edullisesti selkeytyksen jälkeen, jolloin se kuvaa hyvin selkeytystehoa.The measurement can be performed before, during and after the addition of coagulant chemicals and peroxide. Preferably, the measurement is made after the clarification, which is a good representation of the clarification power.
Ennen saostuskemikaalien ja peroksidin lisä-10 ystä suoritettava mittaus kuvaa käsiteltävän raakaveden laatua ja tällaista mittausta voidaan käyttää lähtökohtana rautapitoisen koagulantin ja peroksidin li-säysmäärän määrittämisessä ja optimoinnissa.Prior to the addition of coagulant chemicals and peroxide, the measurement describes the quality of the raw water to be treated and such measurement can be used as a starting point for determining and optimizing the amount of iron-containing coagulant and peroxide.
Keksinnön eräässä sovellutuksessa humuspar-15 tikkeleiden pintavaraukset määritettiin Particle charge detection (PCD) menetelmällä.In one embodiment of the invention, the surface charges of humus par-15 particles were determined by the Particle charge detection (PCD) method.
Tietoa pintavarauksesta saadaan myös määrittämällä humuspartikkelien zeta-potentiaali. Zeta-potentiaalin määritykseen voidaan käyttää elektrofo-20 reettiseen valon sirontaan perustuvia menetelmiä ja/tai muita zeta-potentiaalin määritykseen soveltuvia menetelmiä.Surface charge information is also obtained by determining the zeta potential of humus particles. Methods for electrophoretic light scattering and / or other methods suitable for the determination of zeta potential may be used to determine the zeta potential.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan myös mitata raakaveden virtausta. Raakaveden virtaus 25 mitataan ennen tai jälkeen rautapitoisen koagulantin ja peroksidin lisäystä tai lisäyksen yhteydessä tai ennen koagulaatio ja/tai flokkausvaihetta tai ennenThe flow of raw water can also be measured in the method of the invention. The flow of raw water 25 is measured before or after the addition of the iron-containing coagulant and peroxide, or before or during the coagulation and / or flocculation step.
COC/O
^ tai jälkeen selkeytyksen. Raakaveden virtaus mitataan ^ edullisesti ennen kemikaalien lisäystä.^ or after clarification. The flow of raw water is preferably measured before the chemicals are added.
c\j S5 30 Keksinnön eräässä sovellutuksessa määritet- o tiin ensin neutralointiin tarvittava rautapitoisenc5 S5 In one embodiment of the invention, the iron-containing properties required for neutralization were first determined.
Er koagulantin lisäysmäärä mittaamalla humuspartikkelienThe amount of Er coagulant added by measuring humus particles
CLCL
varaus. Tämän jälkeen peroksidin lisäys säädetään o niin, että saavutetaan optimaalinen humuksenpoisto ir> £2 35 pienimmällä toimivalla rautapitoisen koagulantin mää- o c\J rällä.reservation. Subsequently, the peroxide addition is adjusted to obtain optimal humus removal at > 2 with the lowest effective amount of iron containing coagulant.
77
Keksinnön erään sovellutuksen mukainen menetelmä on jatkuvatoiminen.The method according to one embodiment of the invention is continuous.
Keksinnön mukainen järjestelmä humuksen poistamiseksi käsittää 5 rautapitoisen koagulantin annostelijan, peroksidin annostelijan, välineet kolloidien ja flokkien muodostamiseksi, välineet humusilokkien poistamiseksi selkeyttämällä, analysaattorin humuspartikkelien varauksen mittaami-10 seksi.The system for removing humus according to the invention comprises an iron coagulant dispenser, a peroxide dispenser, means for forming colloids and flocs, means for humus silk removal by clarification, an analyzer for measuring the charge of humus particles.
Rautapitoisen koagulantin ja peroksidin annostelijat käsittävät välineet annostelijan säätämiseksi .The iron coagulant and peroxide dispensers comprise means for adjusting the dispenser.
Välineinä kolloidien ja flokkien muodostami-15 seksi voidaan käyttää säiliöitä, jotka on varustettu nopeaan ja hitaaseen sekoittamiseen soveltuvilla se-koittimilla.Containers equipped with mixers suitable for rapid and slow mixing may be used as means for forming colloids and flocs.
Välineenä humusilokkien poistamiseksi voidaan käyttää laskeutusallasta tai flotaattoria.A sedimentation basin or flotator may be used as a means of removing humus silks.
20 Humuspartikkelien varauksen analysaattorina voidaan käyttää mitä tahansa tunnettua partikkelien varauksien mittaamiseen soveltuvaa mittaria.Any known meter for measuring particle charge can be used as a humus particle charge analyzer.
Keksinnön mukaisen järjestelmän eräs sovellutus käsittää virtausmittarin veden virtauksen mittaa-25 miseksi. Virtausmittarina voidaan käyttää mitä tahansa tunnettua veden virtauksen mittaamiseen soveltuvaa mittaria. co ^ Keksinnön mukaisen järjestelmän eräs sovellu- ^ tus käsittää emäksen annostelijan ja välineet pH:nOne embodiment of the system of the invention comprises a flow meter for measuring water flow. Any known water flow meter may be used as a flowmeter. One embodiment of the system of the invention comprises a base dispenser and means for adjusting the pH to
CMCM
S5 30 mittaamiseksi.S5 30 for measuring.
o Keksinnön mukaisen menetelmän mukainen järin jestelmä on yksinkertainen asentaa, halpa ja kevyt Q_ ratkaisu joka voidaan helposti asentaa raakavedenpuh- o distusprosessiin joko jatkuvasti toimivaksi osaksi tai m £2 35 hätätilanteessa käytettäväksi, o cm Keksinnön mukainen menetelmä parantaa tuotet tavan prosessiveden laatua humuspitoisuuden ja or- 8 gaanisen aineksen määrän osalta. Menetelmä tehostaa humuksen poistoa ja lisäksi parantaa veden mikrobiologista turvallisuutta. Keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista vähentää mikrobien määrää jo selkey-5 tysvaiheessa talousveden kriteerit täyttävälle tasolle. Lisäksi rautapohjaisen koagulanttikemikaalin annostusta voidaan vähentää noin 20 - 50 %, mikä vähentää rautapohjaisen koagulanttikemikaalin jäämiä ja kemikaalin aiheuttamia likaantumis- ja korroosiohaitto- 10 ja. Samalla koagulanttikemikaalin ja emäksen hankintakustannukset pienenevät. Lisäksi menetelmä pienentää humus-rauta-lietteen määrää ja mahdollistaa mm. hiek-kasuodattimien ja aktiivihiilien pesun harventamisen ja aktiivihiilien regenerointivälin harventuminen ja 15 pidentää vaihtoväliä.o The humid system of the method according to the invention is a simple to install, inexpensive and lightweight Q_ solution that can easily be installed in a raw water purification process either as a continuous part or m £ 2 35 for emergency use. o cm The method of the invention improves the quality 8 for the amount of organic matter. The method enhances the removal of humus and further enhances the microbiological safety of water. By the method of the invention, it is possible to reduce the microbial load already at the purification stage to a level that meets the criteria for domestic water. In addition, the dosage of the iron-based coagulant chemical can be reduced by about 20-50%, which reduces the iron-based coagulant chemical residues and the chemical-induced fouling and corrosion damage. At the same time, the cost of purchasing a coagulant chemical and a base is reduced. In addition, the method reduces the amount of humus-iron slurry and allows e.g. slimming of sand filters and activated charcoal washing and activated charcoal regeneration intervals;
KUVIOLUETTELOLIST OF FIGURES
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen menetelmän prosessikaaviota.Figure 1 is a flow chart of a method according to the invention.
20 Kuvio 2 esittää pintavesilaitoksen raakaveden ja selkeytettyjen vesien molekyylijakaumia.Figure 2 shows the molecular distributions of raw water and clarified waters in a surface water plant.
Kuvio 3 esittää tehtaan vesilaitoksen raakaveden ja selkeytettyjen vesien molekyylijakaumia.Figure 3 shows the molecular distributions of raw water and clarified water in a mill water plant.
Kuvio 4 esittää toisen tehtaan vesilaitoksen 25 raakaveden ja selkeytettyjen vesien molekyylijakaumia.Figure 4 shows the molecular distributions of raw water and clarified water from a second plant water plant 25.
Kuvio 5 esittää toisen tehtaan vesilaitoksen m raakaveden ja selkeytettyjen vesien molekyylijakaumia.Figure 5 shows the molecular distributions of raw water and clarified waters of the water plant of another mill.
o Kuvio 6 esittää toisen tehtaan vesilaitoksenFigure 6 shows the water plant of another plant
CvJCVJ
cvj raakaveden ja selkeytettyjen vesien molekyyli j akaumia o ' 30 eri vetyperoksidiannostuksilla.cvj the molecular weight of raw water and clarified waters at 30 different doses of hydrogen peroxide.
δδ
| KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS| DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
O) Kuviossa 1 esitetyssä keksinnön mukaisessa o ^ menetelmässä humus saostetaan syöttämällä raakaveden o 35 syöttökanavaan (1) rautapitoista koagulanttia, joka on tavallisesti ferrisulfaattia, rautapitoista koagulan- 9 tin annosteluastiasta (2) ja peroksidia kuten peretik-kahappoa peroksidin annosteluastiasta (3) . Ferrisul-faatti lisätään tavallisesti ennen peretikkahappoa, mutta lisäys voi tapahtua myös samanaikaisesti. Perok-5 sidin annostelu suoritetaan siten, että sekoittuminen on mahdollisimman välitöntä.O) In the process according to the invention shown in Fig. 1, humus is precipitated by feeding an iron coagulant, usually ferric sulphate, an iron coagulant dosing vessel (2) and peroxide such as peracetic acid (peroxide) into raw water feed channel (1). Ferrisulphate is usually added before peracetic acid, but the addition can also be done simultaneously. The dosing of Perok-5 binder is performed in such a way that mixing is as immediate as possible.
Peroksidia kuten peretikkahappoa annostellaan raakaveteen 0,1 - 1,0 ppm ja edullisemmin 0,25 - 0,7 ppm. Raakavesi, johon ferrisulfaatti ja peretikkahappo 10 on lisätty, johdetaan sekoitussäiliöön (5), jossa sitä sekoitetaan nopeasti niin, että humuspartikkelit muodostavat kolloideja. Nopeasekoituksen jälkeen raakavesi johdetaan toiseen säiliöön (6), jossa vettä sekoitetaan hitaasti ja flokit muodostuvat. Nopeassa sekoi-15 tuksessa nopeusgradientti on < 1000 1/s ja hitaassa sekoituksessa < 100 1/s. Flokkauksen jälkeen raakavesi johdetaan selkeytysaltaaseen (7). Selkeytys voidaan toteuttaa flotaation avulla, jolloin altaaseen johdetaan ilmaa, jonka ilmakuplat tarttuvat flokkeihin ja 20 nostavat ne altaan pinnalle. Pinnalta flokit erotetaan lietealtaaseen (8).The peroxide, such as peracetic acid, is administered in fresh water at 0.1 to 1.0 ppm, and more preferably 0.25 to 0.7 ppm. The raw water, to which ferric sulfate and peracetic acid 10 have been added, is introduced into a mixing tank (5) where it is rapidly mixed so that the humus particles form colloids. After rapid mixing, the raw water is led to a second tank (6) where the water is slowly stirred and flocculated. The speed gradient is <1000 l / s for fast mixing and <100 l / s for slow mixing. After flocculation, the raw water is led to a clarification tank (7). The clarification can be effected by flotation, whereby air is introduced into the pool, the air bubbles of which adhere to the flocs and lift them to the surface of the pool. From the surface, the flocs are separated into a sludge basin (8).
Tämän jälkeen selkeytetyssä vedessä oleva kiintoaines suodatetaan hiekkasuodattimella (9). Sitten vesi voidaan johtaa aktiivihiilisuodatukseen (10) 25 ja UV-desinfiointiin (11).The solids in the clarified water are then filtered through a sand filter (9). The water can then be led to activated carbon filtration (10) 25 and UV disinfection (11).
Käsiteltävän raakaveden happamuutta voidaan haluttaessa säätää syöttämällä emästä emäksen annoste-eo £ luastiasta (4) ennen koagulaatiovaihetta. Tavallisesti ^ emäksenä käytetään lipeää. Raakaveden pH säädetäänThe acidity of the raw water to be treated can be adjusted, if desired, by supplying the base from the dosing base (4) of the base prior to the coagulation step. Usually, lye is used as the base. The pH of the raw water is adjusted
C\JC \ J
? 30 edullisesti alueelle 4,5 - 4,8.? 30 preferably 4.5 to 4.8.
δ Keksinnön mukaisessa menetelmässä mitataan ir selkeytetyn raakaveden humuspartikkelien varausta. Ve-δ The method according to the invention measures the charge of the humus particles of clarified raw water. blood
CLCL
sinäytteet humuspartikkelien mittausta varten voidaan o ottaa tai johtaa selkeytysaltaasta. Vesinäyte voidaanSamples for the measurement of humus particles can be taken or derived from the clarification tank. A water sample can be
LOLO
35 ottaa tai johtaa myös raakaveden kanavasta selkeytyk-o cvj sen jälkeen. Humuspartikkelm varaus mitataan esimer kiksi Particle charge detection (PCD) menetelmän ana- 10 lysaattorilla ja peretikkahapon annostelijaa (2) säädetään siten, että selkeytetyn raakaveden humuspartik-kelien varaukset ovat lähellä neutraalia tai neutraaleja. Lisäksi raakaveden virtausta voidaan mitata vir-5 tausmittarilla (12) ja peretikkahapon annostelijaa (2) voidaan säätää virtauksen muutoksen suhteessa. Kuitenkin annostelijaa (2) säädetään samalla myös siten että selkeytetyn raakaveden humuspartikkelien varaukset ovat lähellä neutraalia tai neutraaleja.35 also takes or directs the raw water from the canal for clarification o cvj thereafter. The humus particle charge is measured, for example, with the Particle charge detection (PCD) analyzer and the peracetic acid dispenser (2) is adjusted so that the humus particle charge of the clarified raw water is close to neutral or neutral. In addition, the flow of raw water can be measured with a flow meter (12) and the peracetic acid dispenser (2) can be adjusted in relation to the flow change. However, the dispenser (2) is also adjusted at the same time so that the charges of the clarified raw water humus particles are close to neutral or neutral.
10 Mittaukset voidaan suorittaa jatkuvina tai tietyin väliajoin. Keksinnön erään sovelluksen mukaisesti mittaukset suoritetaan 30 minuutin väliajoin. Mittaukset voidaan suorittaa myös esimerkiksi tunnin väliajoin tai sitä pidemmin tai lyhyemmin väliajoin.10 Measurements can be made continuously or at intervals. According to one embodiment of the invention, measurements are made at 30 minute intervals. Measurements can also be made at, for example, hourly intervals, or longer or shorter intervals.
15 Edelleen mikrobien eliminointi pääosin jo selkeytysvaiheessa tai sen jälkeen peretikkahapon vaikutuksesta tehostaa prosessissa seuraavan hiekka- tai muun biologisen suodatuksen vaikutusta, koska tällöin suodattimessa elävä mikrobisto voi käyttää jo kuolleen 20 biologisen aineksen hyväkseen. Edelleen, prosessissa seuraava hiekka- tai muu biologinen suodatus voimistaa peretikkahapon tehoa.Further, the elimination of microbes, mainly during or after the clarification step, by peracetic acid enhances the effect of the next sand or other biological filtration in the process, since the microbes living in the filter can utilize the biological material already dead. Further, sand or other biological filtration in the process enhances the effectiveness of peracetic acid.
Keksinnön eräässä sovelluksessa peretikkahapon annostelu suoritetaan lisäksi selkeytyksen jälkeen 25 ennen veden biologista suodatusta, aktiivihiilisuoda-tusta ja/tai hiekkasuodatusta.In one embodiment of the invention, the addition of peracetic acid is, after clarification, prior to biological filtration of water, activated carbon filtration and / or sand filtration.
Kuviossa 1 kuvatussa menetelmässä voidaan pe- eo ^ roksidina käyttää myös vetyperoksidia tai peretikkaha- ^ pon ja vetyperoksidin seosta.In the process illustrated in Figure 1, hydrogen peroxide or a mixture of peracetic acid and hydrogen peroxide can also be used as the peroxide.
c\j 9 30 δc \ j 9 30 δ
Esimerkki 1Example 1
CLCL
Kokeessa tutkittiin peretikkahapon (PAA) vai-The experiment investigated the effect of peracetic acid (PAA)
COC/O
o kutusta pintavesilaitoksen raakaveden humusyhdisteiden ΙΓ) £2 35 poistoon. Humuksen molekyylikokojakauman määrittämi- w seen käytettiin HPSEC-menetelmää, jossa humusyhdisteet erotellaan kolonnissa niiden koko-ominaisuuksien pe- 11 rusteella. Kuvissa X-akselilla on aika (min) ja mitä suurempi on aika, niin sitä pienempi humusyhdiste on kyseessä. Tavanomaisessa prosessissa suuremmat hu-musyhdisteet saadaan poistettua helpommin saostuksessa 5 ja muissakin prosessivaiheissa. Y-akseli kuvaa hu- musyhdisteiden antamaa intensiteettiä (pitoisuus).o the removal of humus compounds ΙΓ) £ 2 35 from the surface water plant. The HPSEC method was used to determine the molecular size distribution of humus, which separates humus compounds on a column based on their size characteristics. In the pictures, the X-axis has time (min) and the greater the time, the smaller the humus compound. In the conventional process, larger drug compounds can be more easily removed by precipitation 5 and other process steps. The Y-axis represents the intensity (concentration) of the drug compounds.
Saostuskokeet toteutettiin vesilaitoksen käyttämällä raakavedellä. Vertailunäytteenä käytettiin vesilaitokselta otettua vesinäytettä (flotaation jäl-10 keen). Koagulanttikemikaalina käytettiin rautasulfaattia (PIX-322). Koagulanttikemikaalin annostus oli vertailukokeessa n. 140 g/m3 ja pH oli > 5.Precipitation tests were carried out with raw water used by the water plant. A water sample from the water plant (after flotation) was used as a reference. Iron sulfate (PIX-322) was used as the coagulant chemical. The dose of the coagulant chemical in the control experiment was about 140 g / m 3 and the pH was> 5.
Kokeissa, joissa peretikkahappoa käytettiin saostuksen tehosteaineena, koagulanttikemikaalin an-15 nostukset olivat 140 g/m3, 100 g/m3 ja 70 g/m3 ja pHIn experiments where peracetic acid was used as a precipitation enhancer, the increases of the coagulant chemical an-15 were 140 g / m 3, 100 g / m 3 and 70 g / m 3 and pH
oli 4,8 ja peretikkahapon annostus oli 0,25 g/m3.was 4.8 and the dosage of peracetic acid was 0.25 g / m3.
Kokeen tulos on esitetty kuviossa 2. Kuvio ssa 2 on esitetty raakaveden, laitoksella selkeytetyn ja saostuskokeiden humuksen molekyylikokojakaumat. Pe-20 retikkahappoannostuksen käyttö laitoksen alkuperäisel lä koagulanttiannostuksella (140 g/m3 PIX-322) ei parantanut humusreduktiota. . Koagulanttikemikaaliannos- tuksilla 70 ja 100 g/m3, PAA paransi humusreduktiota. Kuviosta nähdään, että PAA parantaa humusreduktiota 25 jopa 50 % pienemmällä koagulanttikemikaaliannostuksel-la.The result of the experiment is shown in Figure 2. Figure 2 shows the molecular size distributions of raw water, plant clarified, and humus from precipitation experiments. The use of Pe-20 acetic acid dosage with the initial plant coagulant dose (140 g / m3 PIX-322) did not improve humus reduction. . At doses of 70 and 100 g / m 3 of coagulant chemicals, PAA improved humus reduction. The figure shows that PAA improves humus reduction with 25 up to 50% lower coagulant chemical doses.
Raakaveden ja flotaation (rautakoagulantti + co ^ PAA) ja suodatuksen jälkeisen raakaveden mikrobiologi- ^ nen puhtaus analysoitiin. Tulokset on koottu tauluk- c\j S5 30 koon 1.The microbiological purity of raw water and flotation (iron coagulant + co-PAA) and post-filtration raw water was analyzed. The results are summarized in Tables 1 to 5.
δ _Taulukko 1 ___δ _Table 1 ___
Analyysi Menetelmä Raakavesi Raakavesi Yksikkö suodatuksenAnalysis Method Raw Water Raw Water Unit filtration
CDCD
o jälkeen ID----- £2 Koliformiset *Colliert 2000 < 1 mpn/100 o cvj bakteerit Quanti ml __Tray____ 12o after ID ----- £ 2 Coliform * Colliert 2000 <1 mpn / 100 o cvj bacteria Quanti ml __Tray____ 12
Escherichia *Colliert 65 <1 mpn/100 coli Quanti ml __Tray____Escherichia * Colliert 65 <1 mpn / 100 inch Quanti ml __Tray____
Enterokokit *SFS-EN 43 0 ρπιμ/100 ISO 7899- ml __2:2000____ CODMn-arvo, *SFS 1,7 mg/1 kemiallinen 3036:1981 hapenkulutus_____Enterococci * SFS-EN 43 0 ρπιμ / 100 ISO 7899- ml __2: 2000 ____ CODMn value, * SFS 1.7 mg / 1 chemical 3036: 1981 oxygen consumption_____
Klorofylli *SFS 50 <0,1 pg/l __5772:1993____ TOC, or- *SFS-EN 3,8 mg/1 gaanisen 1484:1997 hiilen kok.määrä ___ *näyte tutkittu akkreditoidulla menetelmälläChlorophyll * SFS 50 <0.1 pg / l __5772: 1993 ____ TOC, or- * SFS-EN 3.8 mg / l total 1484: 1997 total carbon ___ * sample tested by accredited method
Esimerkki 2 5 Tehtaan vesilaitoksella tutkittiin peretikka- hapon vaikutusta humuksen poiston tehostamisessa. Lisäksi suoritettiin korroosiomittauksia. Tehtaalla on kaksi erillistä vesijärjestelmää: raakaveden valmistus ja jäähdytysvesikierto. Näistä raakaveden valmistuksen 10 virtaus on noin 100 m3/h. Raakaveden valmistuksessa käytettiin rautasulfaattia humuksen saostamiseen.Example 2 The effect of peracetic acid on enhancing humus removal was investigated at the mill's water plant. In addition, corrosion measurements were performed. The mill has two separate water systems: raw water production and cooling water circulation. Of these, the flow of raw water production 10 is about 100 m3 / h. Iron sulfate was used in the preparation of the raw water to precipitate the humus.
Kokeet toteutettiin käyttäen PAA-liuosta,Experiments were performed using PAA solution,
COC/O
£ jossa oli 5 % PAA:ta, pumppausjärjestelmää ja seuran- ^ ta- sekä tiedonkeruulaitteistoa. Pumput kytkettiin c\j o 15 alayhteisiin ja yhdistettiin kudosvahvistettujen pvc- o letkujen avulla prosessiin. PAA syötettiin raataja vesijärjestelmään sekoitussäiliön kautta. Kaikki mit-£ with 5% PAA, pumping system and monitoring and data acquisition equipment. The pumps were connected to the subfloor c / o 15 and connected via tissue reinforced pvc hoses to the process. The PAA was fed into the water system of the limb through a mixing tank. Everything
CLCL
taukset ja ohjaukset vietiin moduleiden kautta tiedon-co § keruu- ja ohjaus- PC:lie ohjelmaan, jonne rakennettiin m .backgrounds and controls were delivered through modules to a data-co § acquisition and control PC program where m was built.
co 20 virtauskeskiarvot (tunnin liukuva keskiarvo) ja myö- ^ hemmässä vaiheessa tarvittavat säätöalgoritmit (hidas integrointi). Aluksi pumput kytkettiin manuaaliasetuk- 13 selle siten, että raakavesijärjestelmään pumpattiin noin 0,5 kg/h, joka vastaa noin 0,25 mg/1 PAA pitoisuutta. Koeajoja tehtiin kahden kuukauden ajan.flow averages (hourly moving average); and the control algorithms needed at a later stage (slow integration). Initially, the pumps were switched to manual setting by pumping approximately 0.5 kg / h into the raw water system, corresponding to a concentration of about 0.25 mg / L PAA. Test runs were conducted for two months.
Saostusprosessin / flotaation optimointia to-5 teutettiin vaiheittain.The precipitation process / flotation optimization to-5 was carried out in stages.
Vaiheet: 1. PAA (0,25 ppm) annosteltiin humuksenpoistoon a. Rautapitoisen koagulanttikemikaalin (PIX-115) annostukseen ei puututtu (annostus 150 10 ml/m3) b. pH pysyi samana (4,8) 2. PAA annostus 0,25 ppm a. Rautapitoisen koagulanttikemikaalin annostus pudotettiin yli 30 % (annostus 100 15 ml/m3) b. pH pysyi samana (4,8) ei tarvita NaOH:n lisäystäSteps: 1. PAA (0.25 ppm) was dosed for humus removal a. No dosing of iron coagulant chemical (PIX-115) (dose 150 10 ml / m3) b. PH maintained (4.8) 2. PAA dose 0.25 ppm a. Dose of iron-containing coagulant chemical dropped over 30% (100 100 ml / m3) b. pH remained constant (4.8) no NaOH addition required
Ennen kokeita ja kokeiden aikana otettiin 20 näytteet raakavedestä ja vedestä flotaation jälkeen ja hiekkasuodatuksen jälkeen. Näytteistä analysoitiin KMn04-luku, Fe ja Humus. Lisäksi raakavedestä ja vedestä flotaatioaltaasta ja flotaation jälkeen analysoitiin partikkelin pintavaraukset (PCD).Before and during the experiments, 20 samples of raw water and water were taken after flotation and after sand filtration. Samples were analyzed for KMnO4, Fe and Humus. In addition, particle surface charge (PCD) was analyzed for raw water and water from the flotation pool and after flotation.
2525
Tulokset:Score:
Vedenlaatu parani:Water quality improved:
COC/O
^ KMn04-luku alle raja-arvon (11 ppm) ^ Humuksen reduktio parani C\1 9 30 Jäännösrauta alle detektiorajan o Säästöt: ir Saostuskemikaalin annostus yli 30 % alempi^ KMnO 4 below limit value (11 ppm) ^ Humus reduction improved C \ 1 9 30 Residual iron below detection limit o Savings: ir Precipitation chemical dosage over 30% lower
CLCL
NaOH:n annostus vähäisempi, säästö 50 m3 / vuosi o Hypokloriittia ei tarvitse annostella, säästö 60 10 $2 35 % o cm Epäsuorat säästöt:Reduced NaOH dosing, 50 m3 / year savings o Hypochlorite no dosing required, savings 60 10 $ 2 35% o cm Indirect savings:
Korroosio ja jätteiden määrä väheni 14Corrosion and waste decreased 14
Saostusprosessin optimointi vaikutti positiivisesti raakaveden vedenlaatuun.Optimization of the precipitation process had a positive effect on the quality of raw water.
Kuviossa 3 on esitetty raakaveden, ja saostuskokeiden humuksen molekyylikokojakaumat.Figure 3 shows the molecular size distributions of raw water and humus from precipitation experiments.
5 Peretikkahapon (PAA) käyttö paransi humusreduktiota kun käytettiin laitoksen rautapitoisen koagulanttikemikaalin annostuksia (n. 170 ml/m3 PIX) .The use of peracetic acid (PAA) improved humus reduction when dosages of the plant iron-coagulant chemical were used (ca 170 ml / m3 PIX).
10 Esimerkki 3Example 3
Rautapitoisen koagulanttikemikaalin ja peretikkahapon ja vetyperoksidin vaikutusta raakaveden humusyhdisteiden poistoon tutkittiin toisen tehtaan vesilaitoksella. Kokeet tehtiin kahdessa vaiheessa 15 laboratoriomittakaavassa a) ja laitosmittakaavassa b).The effect of the iron-containing coagulant chemical and peracetic acid and hydrogen peroxide on the removal of the humus compounds in the raw water was studied at the water plant of another plant. The experiments were performed in two steps on 15 laboratory scale a) and on an institutional scale b).
Peretikkahappo a) Aluksi tehtiin saostuskokeita laboratoriomittakaavassa JAR-laitteistolla (Lovibond ET 740). Laboratoriokokeilla haettiin optimaaliset 20 rautapitoisen koagulanttikemikaalin annostukset (PIX-322). Saostuskokeet toteutettiin pHrssa 4,55. Koagulanttikemikaaliannostukset 110 - 135 ppm antoivat kaikki samanlaiset humusreduktiot.Peracetic acid (a) Initially, laboratory scale precipitation experiments were performed on JAR equipment (Lovibond ET 740). In laboratory experiments, optimal dosages of 20 iron-containing coagulant chemicals (PIX-322) were sought. Precipitation experiments were carried out at pH 4.55. Doses of 110 to 135 ppm of coagulant chemicals gave all similar humus reductions.
Koagulanttikemikaaliannostus 145 ppm tehosti hiukan 25 humusreduktiota. Suuremmissa PIX-322 annostuksissa oli vaarana raudan karkaaminen.A dose of coagulant chemical at 145 ppm slightly enhanced humus reduction. Higher doses of PIX-322 were at risk of iron escaping.
Tämän jälkeen tehtiin saostuskokeita PIX-322 co ^ kemikaalilla Ha peretikkahapolla. PIX-322 ^ saostuskokeiden perusteella PAA:n saostuskokeetThereafter, precipitation experiments were performed with PIX-322 co-chemical Ha peracetic acid. Based on PIX-322 ^ precipitation tests, PAA precipitation tests
C\JC \ J
? 30 toteutettiin PIX-322 annostuksilla 120, 125 ja 130 ppm δ pH:ssa 4,55 ja 4,7. PAA:n annostukset olivat 0,25 ppm ja 0,5 ppm. JAR-kokeiden humuksen Q.? 30 were performed with PIX-322 at doses of 120, 125, and 130 ppm at pH 4.55 and 4.7. The dosages for PAA were 0.25 ppm and 0.5 ppm. Hummus Q of JAR experiments.
molekyylikokojakaumien (HPSEC: HPLC Waters 2695) o perusteella humuksen reduktio on paras, kun PIX-322 ΙΓ) £2 35 annostus oli 130 ppm ja PAA:n annostus oli 0,25 ppm o c\j pH:ssa 4,55. Lisäksi JAR-kokeiden perusteella humusreduktio on parempi alhaisemmassa pH:ssa (4,55), 15 kun PIX-322 annostus oli 125 ppm ja PAA:n annostus oli 0,25 ja 0,5. Humusreduktio ei tehostu merkittävästi suuremmalla PAA:n annostuksella.based on molecular size distributions (HPSEC: HPLC Waters 2695), the reduction of humus is best when the PIX-322 ΙΓ) ≤250 dose was 130 ppm and the PAA dose was 0.25 ppm o c at pH 4.55. In addition, hormone reduction is better at lower pH (4.55) based on JAR experiments at 125 ppm for PIX-322 and 0.25 and 0.5 for PAA. Humus reduction is not significantly enhanced by higher PAA dosage.
b) Rautapitoisen koagulanttikemikaalin PIX-5 322 annostus asetettiin arvoon 140 ppm pH:ssa 4,56.b) The dosage of the PIX-5 322 iron coagulant chemical was adjusted to 140 ppm at pH 4.56.
Flotaation jälkeen otetun vesinäytteen PCD-arvo oli + 30 peq/l, joka viittasi liian suureen kemikaaliannostukseen. JAR-kokeiden perusteella koagulanttikemikaaliannostus asetettiin arvoon 130 10 ppm. Saostus-pH pidettiin välillä 4,5 - 4,6. PCD-arvo meni lähelle neutraalia (-4 peq/l). Kaksi ja puoli tuntia myöhemmin PIX-322 annostus nostettiin arvoon 144 ppm. JAR-kokeiden perusteella PIX-322 annostuksella (130 vs. 144 ppm) ei ollut suurta 15 merkitystä humuksen reduktioon.The post-flotation water sample had a PCD value of + 30 peq / l, indicating an excessive chemical dose. Based on JAR experiments, the dose of the coagulant chemical was set at 130 to 10 ppm. The precipitation pH was maintained between 4.5 and 4.6. The PCD value was close to neutral (-4 peq / l). Two and a half hours later, the PIX-322 dosage was raised to 144 ppm. Based on JAR experiments, PIX-322 dosing (130 vs. 144 ppm) did not have a significant effect on humus reduction.
Tämän jälkeen JAR-kokeista saatujen tulosten perusteella PIX-322 annostus säädettiin 130 ppm arvoon pH:ssa 4,56 ja PAA annostus arvoon 0,25 ppm. Noin 3 tunnin kuluttua flotaation PCD-arvo oli lähellä 20 neutraalia (-7 peq/l). Kuviossa 4 on esitetty raakaveden, flotaation ja lähtevän veden humuksen molekyylikokoj akaumat.Subsequently, based on the results of the JAR experiments, the dosage of PIX-322 was adjusted to 130 ppm at pH 4.56 and the dosage of PAA to 0.25 ppm. After about 3 hours, the flotation PCD value was close to 20 neutrals (-7 peq / l). Figure 4 shows the molecular size distributions of humus in raw water, flotation and outgoing water.
Saostusprosessien vertailuComparison of precipitation processes
Kuviossa 5 on vertailtu tehtaan 25 saostusprosessia, saostusprosessia, jossa käytetään rautapitoista koagulanttikemikaalia PIX-322 ja keksinnön mukaista saostusprosessia, jossa käytetään co ^ rautapitoista koagulanttikemikaalia PIX-322 ja ^ peretikkahappoa. Tehtaan saostusprosessilla saadaan 93 c\j 30 % humusreduktio. PIX-322 -kemikaalilla jäännöshumuksen o määrä on 14 % pienempi tehtaan menetelmään verrattuna.Figure 5 compares the factory 25 precipitation process, the coagulant chemical PIX-322 iron and the coagulant chemical PIX-322 and peracetic acid according to the invention. The mill precipitation process yields 93 cc of 30% humus reduction. With PIX-322, the amount of residual humus o is 14% lower compared to the factory method.
PAA saostuksessa jäännöshumuksen määrä on 35 % PIX-322The amount of residual humus in PAA precipitation is 35% PIX-322
CLCL
saostukseen verrattuna ja 45 % pienempi tehtaan o saostukseen verrattuna.precipitation and 45% lower compared to mill o precipitation.
LOLO
35 Vetyperoksidi S Kokeet suoritettiin kuten edellä.Hydrogen Peroxide S Assays were performed as above.
Saostuskokeita tehtiin laboratoriomittakaavassa JAR- 16 laitteistolla (Lovibond ET 740) . Nopeasekoitusvaiheen kesto oli n. 2 min ja hidassekoituksen kesto oli 15 min. Laskeutusaika oli 30 min. Kokeissa käytettiin samaa optimaalista rautapitoisen koagulanttikemikaalin 5 (PIX-322) annostusta 130 ppm. Saostuskokeet toteutettiin pHrssa 4,5 - 4,62.Precipitation experiments were performed on a laboratory scale using a JAR-16 apparatus (Lovibond ET 740). The duration of the rapid mixing step was about 2 min and the slow mixing step was 15 min. The settling time was 30 min. The same optimal dosage of 130 ppm iron-coagulant chemical 5 (PIX-322) was used in the experiments. Precipitation experiments were carried out at pH 4.5 - 4.62.
Vetyperoksidin annostukset olivat 0,25 ppm, 0,35 ppm, 0,5 ppm ja 1,0 ppm. PCD-arvo meni lähelle neutraalia kaikissa kokeissa (5 peq/l, 8 peq/l, 5 10 peq/l ja 11 peq/l,) . JAR-kokeiden humuksen molekyylikokojakaumien perusteella humuksen reduktio on paras, kun PIX-322 annostus oli 130 ppm ja vetyperoksidin annostus oli 0,5 ppm pH:ssa 4,5. Humusreduktio ei tehostu suuremmalla vetyperoksidin 15 annostuksella. Kuviossa 6 on esitetty veden humuksen molekyylikokojakaumat eri vetyperoksidiannostuksilla.Hydrogen peroxide dosages were 0.25 ppm, 0.35 ppm, 0.5 ppm and 1.0 ppm. The PCD value was close to neutral in all experiments (5 peq / l, 8 peq / l, 5 10 peq / l and 11 peq / l,). Based on the molecular size distributions of the hummus in the JAR experiments, the reduction of the hummus is best with a dose of 130 ppm PIX-322 and a dose of 0.5 ppm hydrogen peroxide at pH 4.5. Humus reduction is not enhanced by higher doses of hydrogen peroxide. Figure 6 shows the molecular size distributions of water humus at different doses of hydrogen peroxide.
Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitet-20 tyjä sovellusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited to the above-described embodiment examples only, but many modifications are possible within the scope of the inventive idea defined by the claims.
co δco δ
(M(M
CNJCNJ
cp δcp δ
XX
DCDC
CLCL
CDCD
O)O)
OO
LOLO
COC/O
δδ
(M(M
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20135096A FI124493B (en) | 2013-02-01 | 2013-02-01 | Procedure for removing humus from raw water |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20135096 | 2013-02-01 | ||
FI20135096A FI124493B (en) | 2013-02-01 | 2013-02-01 | Procedure for removing humus from raw water |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20135096A FI20135096A (en) | 2014-08-02 |
FI124493B true FI124493B (en) | 2014-09-30 |
Family
ID=51492730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20135096A FI124493B (en) | 2013-02-01 | 2013-02-01 | Procedure for removing humus from raw water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI124493B (en) |
-
2013
- 2013-02-01 FI FI20135096A patent/FI124493B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20135096A (en) | 2014-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7384573B2 (en) | Compositions for wastewater treatment | |
Prakash et al. | Waste water treatment by coagulation and flocculation | |
Kim et al. | Evaluating integrated strategies for robust treatment of high saline piggery wastewater | |
Djezzar et al. | Conventional, enhanced, and alkaline coagulation for hard Ghrib Dam (Algeria) water | |
Ucevli et al. | A comparative study of membrane filtration, electrocoagulation, chemical coagulation and their hybrid processes for greywater treatment | |
US20150005379A1 (en) | Wastewater treatment method | |
KR101278230B1 (en) | The method and Appuratus of removing total nitrogen and phosphate in sewage and wastewater using precipitation-agent of rapidity for coagulation an flocculation | |
WO2018077951A1 (en) | Purification composition for clarifying soiled water for obtaining water suitable for use in laundry | |
Azmi et al. | The Effect of Operating Parameters on Ultrafiltration and Reverse Osmosis of Palm Oil Mill Effluent for Reclamation and Reuse of Water. | |
CN108862763A (en) | A kind of sewage water treatment method | |
EP3201143A1 (en) | Animal farming wastewater treatment | |
US20210292195A1 (en) | Anolyte as an additive for wastewater treatment | |
FI124493B (en) | Procedure for removing humus from raw water | |
SE467409B (en) | PROCEDURE FOR SEPARATION OF SOLID PHASES FROM LIQUID MATERIALS | |
US9650274B2 (en) | Method and installation for processing raw liquid manure and/or fermentation residues from biogas production | |
CN209210595U (en) | A kind of device being exclusively used in chemical wastewater treatment | |
NZ539117A (en) | Improved effluent treatment for meat industry using dissolved air flotation in series | |
CN208843898U (en) | A kind of wastewater from aquatic product process processing system | |
Anbu Clemensis et al. | Chemical precipitation of aerobically treated olive mill wastewater | |
CN104386880A (en) | Soybean protein sewage treatment method | |
RU2775602C9 (en) | Anolyte as an additive for purifying waste water | |
RU2775602C1 (en) | Anolyte as an additive for purifying waste water | |
CN109574385A (en) | A kind of device and method for chemical wastewater treatment | |
CN104386862B (en) | A kind of method that slaughterhouse's waste water is processed | |
JP2601441B2 (en) | Wastewater treatment method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: JK CORPORATION OY |
|
FG | Patent granted |
Ref document number: 124493 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
MM | Patent lapsed |