FI84468C - Anordning och foerfarande foer behandling av vatten. - Google Patents

Description

1 84468

MENETELMÄ JA LAITTEISTO VEDEN KÄSITTELEMISEKSI

Keksinnön kohteena on menetelmä veden käsittelemiseksi, jossa menetelmässä vesi johdetaan suodattimen läpi vedenot-5 tojärjestelmään, ja jossa suodatin puhdistetaan johtamalla paineenalaista ilmaa suodattimen läpi suodatusvirtauksen suuntaa vastaan suodattimen sisään sijoitetun ilmastuslait-teen avulla. Lisäksi keksinnön kohteena on laitteisto menetelmän soveltamiseksi, johon laitteistoon kuuluu prosessiti-10 laan sijoitettu suodatin ja suodattimen sisään sijoitettu ilmastuslaite. Keksinnön käyttöalaksi soveltuu erityisesti pienissä yksiköissä tapahtuva veden puhdistus kulloisenkin käsittelytarpeen vaatimia suodatinmateriaaleja käyttäen.

15 Erityisesti pohjaveden usein niukasta happipitoisuudesta johtuen rauta ja mangaani ovat yleisiä haittatekijöitä vedessä. Ilman kanssa kosketukseen joutuessaan ne hapettuvat herkästi kiinteään muotoon ja näin syntynyt sakka likaa käyttöastioita ja tahraa pyykin. Joskus rauta ja mangaani 20 ovat poistettavissa ilmastuksella ja pelkällä mekaanisella suodatuksella, toisinaan taas vaaditaan tehokkaampia menetelmiä, kuten kemiallisia tai biologisia prosesseja. Veden käyttöongelmia aiheuttavat usein myös typpiyhdisteet, kuten nitriitit, sekä vedessä olevat kaasut kuten metaani, vety ja 25 hiilidioksidi.

Ennestään ovat tunnettuja sekä pienet että suuret veden kä-sittelylaitteistot ja menetelmät, joiden toimintaperiaatteet vaihtelevat alkaen pelkästä ilmastuksesta ja suodatuksesta 30 ja päätyen veden kemialliseen tai biologiseen käsittelyyn. Kukin laitteistoista ja menetelmistä kattaa yleensä vain jonkin vedenkäsittelyn osa-alueen. Laitteistoiden ongelmana on usein tukkeutumisesta tai muusta syystä johtuvat lyhyet huoltovälit. Useimmat laitteet ja menetelmät perustuvat 35 lisäksi paineelliseen järjestelmään, jolloin haitallisilla kaasuilla on purkautumismahdollisuus vasta kun vesi valuu käyttöhanasta. Lisäksi laitteet huoltotiloineen vaativat 2 84468 muutaman neliömetrin lämmintä sijoitustilaa asuin- tai muusta rakennuksesta.

SE-kuulutusjulkaisussa 431 638 ja FI-hakemusjulkaisussa 5 811571 on esitetty suodattimen regenerointi vastavirtaan, mutta laitteistot ovat monimutkaisia ja vaativat erillisen tilan. NO-kuulutusjulkaisusta 61 120 on tunnettua suodattimen sijoittaminen imuaukon läheisyyteen, mutta tässä julkaisussa ei ole esitetty suodattimen huuhtelua vastavirtaan.

10

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja laitteisto veden käsittelemiseksi, joilla poistetaan edellä mainittuja epäkohtia. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja laitteisto, jotka ovat yksinker-15 täisiä toteuttaa ja edullisia käyttää.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä ja laitteistolla, joille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa .

20

Keksinnön mukaisessa menetelmässä suodatin sijoitetaan prosessitilaan, joka on kaivo tai veden välivarasto, suodattimen sisään muodostetaan suodatettua vettä sisältävä tila, josta suodatettu vesi johdetaan vedenottojärjestelmään 25 tilaan yhteydessä olevan pöhjaventtiilin tai imuaukon kautta, jolloin suodattimen puhdistusvaiheen aikana suodattimen sisään sijoitetusta ilmastuslaitteesta tulevalla ilmalla ja ilman mukana kulkeutuvalla paineenalaisella vedellä saadaan huuhdeltua suodatinta ja hapetettua suodatinmassaa ja kai-30 vossa tai veden välivarastossa olevaa vettä. Keksinnön mukaisessa laitteistossa on prosessitilana kaivo tai veden vedenvälivarasto ja suodattimen sisällä on tila suodatettua vettä varten, mikä tila on yhteydessä vedenotto järjestelmään pöhjaventtiilin tai imuaukon avulla. Etuna käsillä olevalla 35 veden käsittelymenetelmällä ja laitteistolla aikaisemmin kehitettyihin nähden on se, että varsinaista laite- ja vedenkäsittelytilaa ei tarvita, koska laite sijoitetaan 3 84468 kaivoon tai veden välivarastoon ja puhdistusprosessi tapahtuu kaivossa tai veden välivarastossa ja itse laitteistossa. Tästä on seurauksena se, että haitalliset kaasut pääsevät vapaasti purkautumaan vedestä eivätkä joudu verkostoon, 5 joten käyttöön menevä vesi on hyvin ilmastunutta ja mm. veden verkostoa syövyttävät ominaisuudet ovat vähäisemmät sekä esimerkiksi nitriitit ovat muutuneet vähemmän haitallisiksi nitraateiksi. Laitetta käytettäessä on myös todettu, että sakan lisääntyessä kaivossa tai välivarastossa puhdis-10 tusprosessin toiminta paranee, joten huoltoväli voi olla pitkä, esim. 2-3 vuotta.

Paineilmalla ja vedellä tapahtuva vastavirtahuuhtelu estää tehokkaasti suotimen tukkeutumisen ja samalla tapahtuu veden 15 tehokas ilmastuminen koko prosessitilassa. Ilmastus edistää samalla haitallisten kaasujen poistumista. Laite sallii suuren liikkumatilan vedenkäsittelytarpeen mukaan valittavien suodatinmateriaalien avulla.

20 Seuraavaksi keksintöä selvitetään tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää erästä sovellusta keksinnön mukaisesta suodattimesta sivulta katsottuna ja poikkileikattuna, kuva 2 esittää kuvan 1 mukaista suodatinta päältä katsottuna 25 kansi avattuna, kuva 3 esittää sivulta katsottuna keksinnön mukaista laitteistoa sijoitettuna kaivoon, ja kuva 4 esittää kuvan 3 mukaista laitteistoa ylhäältä katsottuna.

30

Kuvissa esitetyn laitteiston suodattimen 1 kuoren muodostaa rei'itetty metallilevy 12, jonka sisälle asennetaan suodatinmassat 2, esim. kalkkikivi-kevytsoraseos. Sisäosan runkona toimii putkesta tehty kierukka 5, joka on revitetty pai-35 neilman puhaltamiseksi suodattimeen sen huuhtelua varten ja samalla kaivon ilmastusta varten. Ilmastuskierukka on siis sijoitettu suodattimen sisällä olevaan tilaan 11. Ilmastus- 4 84468 kierukan ja suodatinmassojen välissä on suodatinkangas 3, joka mekaanisesti suodattaa sakkahiukkaset vedestä. Tilaan 11 sijoitetun jousikuormitetun pohjaventtiilin 4 ympärillä on kehikko 6, jonka päälle on vedetty toinen suodatinkangas 5 3. Kuvien 3 ja 4 mukaisesti suodatin 1 on sijoitettu proses si ti lana 7 toimivaan kaivoon. Kuvissa on numerolla 8 merkitty vedenottojärjestelmän imuputkea ja numerolla 9 kaivon rengasta.

10 Pohjaventtiilin 4 ympärillä olevan suodatinkankaan 3 pitää puhtaana sekä pohjaventtiilin 4 sysäykset että suodatinkankaan ulkopuolella tilassa 11 pyörivä vesi-ilmaseos ilmastuksen aikana, ja kankaan sisälle voidaan ohjata tarvittaessa myös paineilmasuihku. Ulomman suodattimen ja suodatin-15 massan 2 puhdistaminen tapahtuu suodattimen sisäpuolelle johdetun paineilman ja sen mukana laitteen sisältä poistuvan veden tunkeutuessa suodattimen läpi. Minkäänlaisia toimintahäiriöitä ei noin puolen vuoden mittaisen koekäytön aikana esiintynyt ja kyseisen koejakson lopuksi tehty huoltotar-20 kastus osoitti laitteen olevan edelleen toimintakunnossa, joten huoltoväli laitteella on yhdestä muutamaan vuoteen.

Prosessitilaan muodostuva sakka edistää biologista puhdis-tustoimintaa. Biologinen prosessi voidaan saada alkamaan no-25 peasti esim. rauta- ja mangaanibakteeri-istutuksin. Vesiti-lan ilmastus voi olla jaksottaista, esim. 1/2 - 1 tuntia pari kertaa vuorokaudessa. Jaksotus tapahtuu helposti esim. ilmakompressorin sähköohjauskellolla. Vesitilaan muodostuva sakka on yleensä uudelleen liukenematonta ja se voidaan 30 poistaa prosessitilasta 7 esim. pumpulla vuoden parin välein.

Edellä esitetyn keksinnön mukaista laitteistoa ja vedenkä-sittelymenetelmää kokeiltiin Kaavin Melttausvirralla marras-35 kuusta 1986 maaliskuuhun 1987 ilman julkisuutta. Liitetulok-sista voidaan todeta laitteen ja menetelmän teho yksiselitteisesti. Erityisesti mangaanin erittäin tehokas poistuminen 5 84468 on todisteena laitteiston ja menetelmän tehokkuudesta ja biologisesta toiminnasta menetelmässä.

Nyt kehitetty laitteisto soveltuu hyvin teolliseen valmis-5 tukseen ja on kustannuksiltaan tarvittavat paineilmalaitteet mukaan lukien vain noin kolmasosan luokkaa jo markkinoilla olevista vastaavan tehoisista vedenkäsittelylaitteistoista.

Claims (5)

6 84468

1. Menetelmä veden käsittelemiseksi, jossa menetelmässä vesi johdetaan prosessitilaan (7), joka on kaivo tai veden väli- 5 varasto, sijoitetun suodattimen (1) läpi vedenottojärjestelmään (8), ja jossa suodatin (l) puhdistetaan johtamalla paineenalaista ilmaa suodattimen läpi suodatusvirtauksen suuntaa vastaan suodattimen sisään sijoitetun ilmastuslait-teen (5) avulla, tunnettu siitä, että suodattimen 10 sisään muodostetaan suodatettua vettä sisältävä tila (11), josta suodatettu vesi johdetaan vedenottojärjestelmään (8) tilaan (11) yhteydessä olevan pöhjaventtiilin (4) tai imuau-kon kautta, jolloin suodattimen puhdistusvaiheen aikana ilmastuslaitteesta tulevalla ilmalla ja ilman mukana kulkeu-15 tuvalla paineenalaisella vedellä saadaan sekä huuhdeltua suodatinta (1) että hapetettua suodatinmassaa (2) ja kaivossa tai veden välivarastossa olevaa vettä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-20 t u siitä, että suodattimen tilaan (11) tai prosessitilaan (7) lisätään kontaktiraateriaaleja, jolloin biologista toimintaa tapahtuu suodatinmassan lisäksi koko vesitilassa.

3. Laitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän 25 soveltamiseksi, johon laitteistoon kuuluu prosessitilaan (7), joka on kaivo tai veden välivarasto, sijoitettu suodatin (1) ja suodattimen sisään sijoitettu ilmastuslaite (5), tunnettu siitä, että suodattimen (1) sisällä on tila (11) suodatettua vettä varten, mikä tila on yhteydessä 30 vedenottojärjestelmään (8) pöhjaventtiilin (4) tai imuaukon avulla.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että suodattimen (1) seinämään kuuluu rei'itetty 35 metallilevy (12), biologinen ja/tai kemiallinen suodatinmassa (2) ja tämän sisäpuolelle sijoitettu mekaaninen suodatin (3). 7 84468

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että suodatinmassa (2) on kevytsoraa, kalkkiki-virouhetta, kivi- tai malmirouhetta, aktiivihiiltä tai muita sellaisia materiaaleja joko kerroksittain tai sekoitettuina. 5