NL8202817A - Werkwijze en inrichting voor het uitvlok-filtreren van afvalwater. - Google Patents

Description

/ S « s- K t N.Q. 31223 1

Werkwljze en inrichting voor het uitvlok-filtreren van afvalwater.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwljze voor het uitvlok-filtreren van afvalwater, in het bijzonder voor het uitfilteren van door neerslagmiddelen als ijzer-(III)-chloride uitgescheiden fosfaten, waarbij het afvalwater voor de afscheiding van de uitvlokkingen door 5 tenminste een poreus een filtreerlaag vermend lichaam geleid wordt. De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwljze voor het reinigen van afvalwater.

Een belangrijk deel van de afvalwaterbelasting van rivieren en me-ren bestaat uit de belasting door fosfaat van het in dit oppervlaktewa-10 ter komende afvalwater, in het bijzonder afvalwater van de gemeenschap*

Het daaruit resulterende hoge fosfaatpercentage van de wateren leidt zoals bekend tot zeer sterke algengroei. Dit algengroeisel vormt welis-waar in de zich in de nabijheid van het oppervlak bevindende waterlagen op zich geen schadelijke stof, maar de met de natuurlijke generatiewis-15 seling voortdurend verkregen algenmassa met de energierijke organische yerbindingen zinkt naar diepere waterlagen toe, waar bij gebrek aan zuurstof verrottings- en ontledingsreakties tot toenemend gebrek aan zuurstof en vorming van schadelijke stoffen als zwavelverbindingen en dergelijke leiden. Het gevolg is het bekende "afsterven" of "omslaan" 20 van het water, vooral bij stilstaande wateren, met de daarbij behorende nadelige revolgen voor de natuurlijke waterkringloop en onder omstan-digheden ook voor het zuiver houden van het grondwater.

0m de belasting door fosfaat van de wateren te verminderen of tenminste te stabiliseren, wordt daartoe in toenemende mate het verwijde-25 ren van fosfaat uit gemeenschaps- en ander afvalwater in het kader van reinigingsinstallaties nagestreefd en ook reeds verwezenlijkt. Daartoe is het bekend om neerslagreakties door toevoeging van ijzerzouten, in het bijzonder van ijzer-(III)-chloride, of andere neerslagmiddelen te beginnen Daardoor worden de fosforverbindingen neegeslagen.

30 Er worden de laatste tijd zoals bekend middelen voor grovere coa- gulatie van de zwevende stoffen gebruikt, zogenaamde uitvlokkings-hulp-middelen, onder werking waarvan de zwevende stoffen een concentratie tot vlokachtige ormsels ondergaan. Terwijl de zwevende stoffen slechts door gebruik van gecompliceerde apparatieve middelen, bijvoorbeeld van 35 suspensiefliters, in de gewenste mate direct af te scheiden zouten zijn, kan het uitgevlokte materiaal met behulp van grovere filters ge-grepen worden. Hierdoor worden zoals bekend granulaatfilters gebruikt, namelijk in de vorm van gebruikelijke zandfliters.

8202817 2

Dergelijke granulaatfilters hebben een hoge werkzaamheid, maar de-ze zijn onderhevig aan een verhoudingsgewijs snelle vervuiling met ver-mlndering van het doorlaatvermogen van het filter door diepgaand bin-nendringen van het uitgevlokte materiaal in de holle ruimten van de 5 granulaatstorting als f ltermedium. Daarom zijn periodiek gecompliceer-de omkeerspoelingsprocessen noodzakelijk.

Het is daarom het doel van de uitvinding een werkwijze voor het uitvlokfiltreren van afvalwater te verschaffen, welke door een hoog rendement met betrekking tot de afscheiding van de totale hoeveelhe d 10 vaste stoffen, dat wil zeggen door geringe mechanische belasting van het uitgevlokte mate iaal, en door verhoudingsgewijs geringe bedrijfs-kosten respectievelijk grote onderhoudsvrije bedrijfsintervallen geken-merkt wordt. Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat voor het afscheiden van de uitvlokkingen tenminste έέη microporeus, in 15 hoofdzaak uit een vezelaggregaat bestaan eeb filtreerlaag vormend lic-haam gebruikt wordt·

Foreuze filtreerlaag vormende lichamen met vezelstruktuur zijn op zich bekend, maar werden echter tot nu toe niet voor uitvlokfiltreren van afvalwater gebruikt· Uit onderzoekingen in de praktijk is gebleken, 20 dat hiermee een bijzonder grote mate van afscheiding te bereiken is hetgeen tot zeer geringe mechanische belastingen van het uitgevlokte van materiaal bij de beweging en het zich afzetten op het oppervlak van het filter te herleiden is. Het uitgevlokte materiaal valt zodoende bij het filtreerproces voor slechts een zeer gering deel uiteen hetgeen be-25 halve de verhoogde mate van afscheiding ook een in vergelijking met de gebruikelijke zandfilters voor afvalwater aanzienlijk minder binnen-dringen van de vastestof deeltjes in de holle ruimten van het een filtreerlaag vormend lichaam tot gevolg heeft.

Een belangrijke verdere uitvoering van de werkwijze volgens de 30 uitvinding berust op het eveneens uit uitvoerige onderzoekingen verkre-gen gebruik van uit een vezelaggregaat, bij voorkeur uit e n vlies met verwarde vezels, bestaande filtreerlaag vormende lichamen voor de afscheiding van het uitgevlokte materiaal. Gebleken is dat uit textiel bestaande filtreerlaag vormende lichamen blijkbaar geen met een vlies 35 met verwarde ezels vergelijkbare mate van afscheiding met betrekking tot het uitgevlokte materiaal verkregen kan worden die met een vlies. Daarbij zijn zeer in het bijzonder porositeitsproporties bij liezen met verwarde vezels als van voordeel zijnde gebleken. Dientengevolge wordt voor het vlies van vaste vezels bij voorkeur een volumepercentage 40 vaste delen in het gebied tussen 8% en 13% gekozen.

8202817 * 3 • Verder is gebleken dat het voor het rendement van het uitvlokfil-treren en de afscheiding van de totale hoeveelheid vaste materie in het kader van de fosfaatfiltratie ook bepaalde waarden van de gemiddelde vezelmiddellijn in het vlies met verwarde vezels van belang zijn. Dien-5 tengevolge wordt bij voorkeur een vezelvlies met een gemiddelde vezelmiddellijn van bij voorkeur in een gebied tussen 60 x 10”^ mm en 70 x 10~3 jjfln gekozen.

Verder is een bijzonder grote mate van afscheiding van het fosfaat met verhoudingsgewijs geringe dosering van neerslagmiddel bij gebruik 10 van een poreus uit vaste stof bestaand intermedium in combinatie met het gebruik van op zich bekende uitvlok-hulpmiddelen verkregen. Ale dergelijke uitvlok-hulpmiddelen komen polyelektrolyten in aanmerking, bijvoorbeeld AP 45 / NP 10 / MGL 4213 / XZ 86216· Een dergelijke werk-wijze maakt in het bijzonder ook een combinatie met het gebruik van 15 biologische reinigingstrappen van op zich bekend soort mogelijk. In de-ze reinigingstrappen vindt zoals bekend de afbraak van organische zich in het afvalwater bevindende stoffen met behulp van verschillende soor-ten microben plaats.

De aan de uitvinding ten grondslag liggende onderzoekingen hebben 20 aangetoond dat het toevoegen aan afvalwater van geschikte neerslagmid-delen voor fosfaat reeds direct in het gebied van een dergelijke biologische reinigingstrap plaats kan vinden, zonder het rendement van de microbiologische afbraakprocessen te belnvloeden. Dit geldt echter niet voor het op gang brengen respectievelijk het versterken van de vorming 25 van uitvloksels door toevoeging van uitvlokkings-hulpmiddelen van de bovengenoemde soort.

In principe kunnen voor het uitvlokfiltreren volgens de uitvinding filtreerinrichtingen en -installaties met verschillende opbouw en dito machinale functie gebruikt worden, voor zover een poreus een filtreer-30 laag vormend lichaam van de hierboven genoemde soort gebruikt wordt.

Bijzonder van voordeel zijnde bedrijfsresultaten met grote onderhouds-vrije bedrijfsintervallen en met verhoudingsgewijs geringe arbeidskos-ten voor de onderhouds- en reinigingswerkzaamheden zijn echter door het gebruik van trommelfilters verkregen. Deze maken met behulp van eenvou-35 dige contructies een hoog rendement van het gebruik van de ruimte met betrekking tot de door het afvalwaterbassin in beslag genomen ruimte mogelijk. Het gebruik van draaitrommelfilters is vooral optimaal gebleken, omdat deze behalve de bovengenoemde voordelen enerzijds, een opti-male afstelling van de onderlinge beweging tussen het afvalwater res-40 pectievelijk het uitgevlokte materiaal en de filterlaag in de zin van 8202817 * > 4 een de uitvlokkingen ontziende behandeling alsmede anderzijds een in-tensief aanraking tussen het afvalwater en de fi'lterlaag mogelijk ma-ken. In het bijzonder kan bij dergelijke draaitrommelfilters ook met eenvoudige contructieve middelen een voortdurende of intermitterende 5 afzuiging van het oppervlak verschaft worden, waardoor niet alleen de onderhoudsvrije bedrijfsintervallen verder vergroot worden maar ook het bij het oppervlak van het filter verzamelde uitgevlokte materiaal plus eventueel door verval ontstaan slib direct verwijderd kan worden.

Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding worden aan de 10 hand van het in de tekening schematisch afgebeelde uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt. Hierin is een afvalwaterbezinkinrichting met uitvlokfil-treren in de vorm van een blok- en functiediagram afgebeeld.

De afgebeelde bezinkinrichting omvat een aansluiting op een toe-voer ZL met ee daarop volgende hevelinrichting HW en traliewerk RC als-15 mede zandvang SF, een voorbezinktrap VK, bijvoorbeeld in de vorm van een gebruikelijk bezinkbassin. Hierop volgt een biologlsche reinigings-trap BRS met een voortdurende beluchting van de microbiologisch actieve massa. Op de biologische reiniging volgend is in het algemeen een be-zinktrap NK noodzakelijk, om de in de biologische reinigingstrap afge-20 scheiden overmaat aan slib af te scheiden Deze nabezinktrappen zijn eveneens in het algemeen als bezinkbassins uitgevoerd.

Voor het verwijderen van fosfaat is een toevoerinrichting PFM voor een geschikt neerslagmiddel voor fosfaat met op zich bekende, niet verder afgebeelde doseer- en toevoermiddelen aanwezig. Van hieruit ge-25 schledt de regeling van de toevoer van neerslagmiddel aan het afvalwater alsmede de verdeling over de verschlllende toevoer- en toevoeg-plaatsen. Het is duidelijk dat al naar gelang de omstandigheden van ge-bruik slechts een van deze toevoerkanalen of een beperkt aantal daarvan aanwezig of werkzaam gemaakt kan worden. Een eerste toevoerkanaal voor 30 neerslagmiddel I is direct op de biologische reinigingsstap BRS aange-sloten. Een dergelijke bedrijven van het proces bewerkstelligt dus een combinatie van de neerslagprocessen van het fosfaat met de biologische afbraak- en omzetprocessen. Een dienovereenkomstige toevoer kan van-zelfsprekend ook vlak voor de biologische reinigingsstap plaats vin-35 den.

Uiteindelijk leidt een tweede toevoerkanaal voor neerslagmiddel II in het stroomafwaartse deel van de nabezinktrap naar het afvalwater.

Verder omvat de inrichting een toevoerinrichting FHM voor neer-slagshulpmiddelen met een daarbij behorend toevoerkanaal III.

40 Bij gebruik van het toevoerkanaal III voor het uitvlokhulpmiddel 8202817 5 v in combinatie met het toevoerkanaal II voor het neerslagmiddel vindt in hoofdzaak een vermenging van beide werkzame stoffen plaats, echter met inwerking op het verhoudingsgewijs in verregaande mate van tevoren ge-reinigde afvalwater in het afvoerdeel van de nabezinktrap.

5 In het bijzonder voor de laatstgenoemde uitvoering van de werkwij- ze is het aanbrengen van een reaktiebassin RA aanbevelenswaardig, waar-in de neerslag en uitvlokreakties bij verhoudingsgewijs korte looptijd af kunnen lopen.

Voor de totale mate van afscheiding is een aan het eind aange-10 brachte uitvlokselfiltreertrap FLF, in het bijzonder een met een draai-trommel van de hierboven genoemde soort doorslaggevend. Daarmee ge-schiedt de verwijdering van de gecoaguleerde vaste materie en bij ge-schikt filtermateriaal met fijne poriSn ook een filteren van suspensie met verwijdering van overblijvende zwevende stoffen.

15 Van de afvoer AL van het gereinigde afvalwater wordt bijvoorbeeld een terugloop RL afgetakt, en wel zoals afgebeeld in het bijzonder in het toevoerdeel van de voorbezinktrap VK.

Tot slot wordt er de nadruk op gelegd dat in het bijzonder ook bij de nabezinktrap in aansluiting op de biologische reinigingstrap het ge-20 bruik van een draaitrommelfilter in plaats van een eenvoudig bezinkbas-sin met overloop in aanmerking komt. Dit is vooral aanbevelenswaardig bij de afgebeelde toevoervarianten voor het reaktiemiddel, welke een begin of zelfs het belangrijkste verloop van de neerslag- en uitvlokreakties in het deel van de biologische reiniging omvatten. Een inten-25 sieve nabezinking neemt dan reeds een belangrijk deel van de totale afscheiding van vaste stoffen over. Op overeenkomstige wijze kan overi-gens de gehele werkwijze met meerdere trappen met op elkaar volgende neerslagen en uitvlok alsmede filtreertrappen uitgevoerd worden.

* 8202817

Claims (13)

1. Werkwijze voor het uitvlokfiltreren van afvalwater, in het bij-zonder voor het uitfilteren van door neerslagmiddelen zoals ijzer- (Ill)-chloride afgescheiden fosfaten, waarbij het afvalwater ter af-5 scheiding van.de uitvlokkingen door tenminste Sen poreus een filtreer-laag vormend lichaam geleid wordt, met het kenmerk, dat voor het af-scheiden van de uitvlokkingen tenminste Sen microporeus, in hoofdzaak uit een vezelaggregaat bestaand een filtreerlaag vormend lichaam ge-bruikt wordt.

2. Werkwijze voor het uitvlokfiltreren volgens conclusie 1, geken- merkt door het gebruik van een tenminste voor een deel uit een vlies met verwarde vezels bestaande een filtreerlaag vormend lichaam.

3. Werkwijze voor de ultvlokfiltratie volgens conclusie 2, geken-merkt door het gebruik van een vlies met verwarde vezels met een volume 15 aandeel vaste delen in het gebied tussen 8% en 13%, bij voorkeur tussen 10% en 15% voor het een filtreerlaag vormend lichaam.

4. Werkwijze voor de uitvlokfiltratie volgens conclusie 2 of 3, gekenmerkt door het gebruik van een vlies met verwarde vezels met een gemiddelde vezelmiddellijn van tenminste 40 x 10”3 mm, bij voorkeur 20 in het gebied tussen 60 x 10“^ mm en 70 x 10“^ mm voor het een filtreerlaag vormend lichaam.

5. Werkwijze voor het uitscheiden en afscheiden van fosfaten uit afvalwater, met uitvlokfiltreren volgens een van de voorgaande conclu-sies, gekenmerkt door de volgende werkwijzestappen: 25 a) microbiologische afbraak van zich in het afvalwater bevindende stoffen; b) aan het afvalwater toevoegen van een neerslagmiddel voor fos- faat; c) aan het afvalwater toevoegen van een uitvlokkings-hulpmidel; 30 d) uitvoeren van een filtratie voor de afscheiding van uitvloksels met een poreus uit vaste stoffen bestaande-filtreermedium.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de fosfaat-neerslag en -afscheiding in samenhang met een biologische afvalwater-reiniging uitgevoerd wordt.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat aan het zich in een biologische reinigingstrap bevindende afvalwater een neerslagmiddel voor fosfaat toegevoegd. wordt.

8. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het toevoegen van een neerslagmiddel voor fosfaat aan het afvalwater na de behan- 40 deling van het afvalwater in tenminste een biologische reinigingstrap 8202817 ' ·—r * «=— -- i I it· < III l III—1« Π I Γ I - —, —i- 1- - - ----------- . V ' > plaats vindt. ) . Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het toevoe gen van het neerslagmiddel voor fosfaat aan het afvalwater in aanslui-ting op een nabezinking van het tenminste in een biologische reini-5 gingstrap behandelde afvalwater, plaats vindt.

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat extra uitvlokkingshulpmiddel aan het afvalwater in het deelgebied na tenminste een biologische reinigingstrap toegevoegd wordt.

11. Werkwijze volgens conclusie 7, 8, 9 of 10, met het kenmerk, 10 dat de toevoer van het neerslagmiddel voor fosfaat aan het afvalwater gedeeltelijk in het gebied van tenminste een biologische reinigingstrap alsmede gedeeltelijk in het afvoergebied van deze reinigingstrap, in het bijzonder in het afvoergebied van een op de biologische reinigingstrap volgende nabezinktrap, plaats vindt.

12. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 8 tot en met 11, met het kenmerk, dat tenminste ien nabezinkbehandeling van het afvalwater door een of meerdere poreuze filtreerlaag vormende lichamen uitgevoerd wordt.

13. Xnrichting voor het uitvoeren van een werkwijze voor het rei-20 nigen van afvalwater volgens een of meer van de voorgaande conclusies, gekenmerkt door tenminste een trommelfilter, in het bijzonder draai-trommelfliter, tenminste een poreus een filtreerlaag vormend lichaam voor de afscheiding van vlokken.

14. Inrichting voor het uitvoeren van een werkwijze voor het rei-25 nigen van afvalwater volgens een of meer van de conclusies 1 tot en met 12, gekenmerkt door tenminste έέη trommelfilter, in het bijzonder een draaitrommelfilter, met tenminste έέη poreus een filtreerlaag vormend lichaam als nabezinktrap, in het bijzonder als een op een biologische reinigingstrap volgende nabezinktrap. 30 *********** 8202817