NL8302043A - Inrichting voor het verwijderen van het uitfloterende slib bij het reinigen van afvalwatersoorten met biologische activering bij gebruik van fluide filtreren. - Google Patents

Description

, * 1 ‘HO 31862 1

Inrichting voor het verwijderen van het uitfloterende slib bij het reinigen van afvalwatersoorten met biologische activering bij gebruik van fluïde filtreren_

De onderhavige inrichting is voor het reinigen van afvalwatersoorten met biologische activering bestemd, bij een afscheiden van het geactiveerde slib door fluïde filtreren.

Het hoge rendement van het fluïde filtreren voor het afscheiden 5 van deeltjes van het geactiveerde slib met een groter soortelijk gewicht dan water is algemeen bekend.

Diskrete deeltjes van het geactiveerde slib, welke een lager soortelijk gewicht dan water hebben en een neiging tot floteren tonen, worden door het mechanisme van het filtreren in de fluïde filterlaag niet 10 opgevangen, dringen door deze laag heen en bereiken de laag gereinigd water boven het fluïde filter en worden samen met het gereinigde water door het verzamelsysteem voor het gereinigde water onttrokken. Het uit-gefloteerde geactiveerde slib vermindert enerzijds de kwaliteit van het gereinigde water door het verhogen van het aandeel onoplosbare stoffen 15 en anderzijds door het verhogen van de organische restverontreinigingen welke in eenheden BSK^ en GHSK uitgedrukt worden.

De redenen voor deze ongewenste flotatie van het geactiveerde slib zijn van verschillende aard. Eén van de belangrijkste oorzaken is in het bijzonder bij schachtvormige toestellen met hoge waterkolommen hij 20 het activeren het afscheiden van luchtbellen bij deeltjes van het geactiveerde slib in de afscheidingsruimte. De aanhechtende luchtbellen kunnen het soortelijk gewicht van de deeltjes onder de waarde van het soortelijk gewicht van het water doen dalen. Een dergelijke deeltje wordt in de laag van het fluïde filter niet opgevangen, wordt bij het 25 onttrekken van het gereinigde water meegesleept en vermindert de kwaliteit van het gereinigde water. Het afscheiden van de luchtbellen is een gevolg van de oververzadiging van het activeringsmengsel met lucht bij het beluchten daarvan. Bij een zeer sterke verticale circulatie van het activeringsmengsel in de activeringsruim te en bij plaatsing van de af-30 scheidingsruimte in het bovendeel van het toestel, kan de overtollige lucht bij het naar hoven stromen van het mengsel op plaatsen waar de hydrostatische druk lager is niet op tijd afgescheiden worden. In een dergelijk geval treedt het activeringsmengsel in aanzienlijke mate oververzadigd met lucht de afscheidingsruimte binnen. Hoe groter de 35 hoogte van de activeringsruimte is, deste groter is deze overzadiging en daarom is ook het flotatie-effect van de afgescheiden luchtbellen 8302043 2 meestal in het bijzonder bij schachtvormige typen van deze inrichting het grootst. De lucht wordt niet gelijkmatig uit het oververzadigde mengsel afgescheiden, maar het meest bij plaatsen met lagere druk, bijvoorbeeld op plaatsen met verhoogde stroomsnelheid, bij vernauwde door-5 stroom-dwarsdoorsneden of waar de stroomrichting plotseling verandert, bijvoorbeeld bij de rand van de inlaatopening in de afscheidingsruimte, waar de stroomrichting van het activeringsmengsel van boven naar beneden in een richting naar boven verandert.

Het afscheiden van de oververzadigde lucht door het genoemde ef-10 fect wordt eveneens voor het ontgassen van het activeringsmengsel gebruikt, bijvoorbeeld door het inbrengen van scheidingwanden in de afscheidingsruimte voor het binnen treden in de afscheidingsruimte, waar het stromen van het activeringsmengsel in vereiste mate voor een verwezenlijken van het vergassen versneld wordt of in de richting daarvan 15 veranderd wordt.

De negatieve invloed van het afscheiden van luchtbellen bij het binnentreden in de afscheidingsruimte wordt door plaatsing van een vangorgaan voor het uitfloterende slib in de ruimte van het fluïde filter opgeheven, welk vangorgaan het uitfloterende slib opvangt en het in 20 het bovendeel daarvan bij het oppervlak concentreert. Door deze middelen werd reeds een aanzienlijke vermindering van het ontwijken van het geactiveerde slib in het gereinigde water verkregen. Voor zoveel de genoemde oplossingen niet gebruikt werden, kon het ontwijken van het geactiveerde slib in het bijzonder bij schachtvormige inrichtingen met 25 het reinigen van water met activering een zodanige omvang bereiken, dat de hoeveelheid van het uitfloterende slib groter is dan de hoeveelheid geactiveerd slib, waardoor de werking van de inrichting onmogelijk gemaakt wordt.

Ook bij het gebruik van de genoemde middelen kan afscheiden van 30 lucht direct in de fluïdumlaag niet belet worden en zo heeft een klein deel van het uitfloterende slib steeds de neiging tot flotatie, in het bijzonder bij ongelijkmatige belasting van de inrichting, bij plotselinge hydraulische overbelasting en men moet steeds met een zekere mate van ontwijken van de suspensie bij het oppervlak van de afscheidings-35 ruimte rekening houden.

Een tweede reden voor de flotatie van het geactiveerde slib kunnen materiaal soorten zijn die lichter dan water zijn. Het hechten daarvan aan deeltjes van het geactiveerde slib veroorzaakt de flotatatie daarvan.

40 De meest aanzienlijke flotatie ontstaat bij het inactiveren van 8302043 *» A» 3 . een deel van het actieve slib door werking van toxische stoffen of door temperatuurveranderingen, welke een verandering van de populatie van de biologische massa en dergelijke tot gevolg hebben. De in een dergelijk geval gestorven micro-organismen, die een neiging tot floteren hebben, 5 veroorzaken een naar boven drijven van een grote hoeveelheid geactiveerd slib naar het oppervlak van de afscheidingsruimte en door het meenemen daarvan in het af val leidt dit tot een uitgesproken vermindering van de kwaliteit van het water.

Om. een binnendringen van het uitfloterende slib in het gereinigde 10 water te beletten, wordt ook een afvoer van het gereinigde water onder het oppervlak gebruikt. In dit geval verzamelt het uitgefloteerde slib zich bij het oppervlak van de afscheidingsruimte en vormt een drijvende laag, welke niet in de uitlaat voor het gereinigde water geraakt, welke op voldoende diepte onder het oppervlak aanwezig is.

15 De afvoer van het oppervlak heeft naast een verhogen van het ren dement van het reinigen van water ook het voordeel van een vereenvoudigde afvoer van het water, omdat dit belangrijk geringere eisen stelt aan de nauwkeurigheid van de inrichting dan het gevoelige afvoersysteem van het gereinigde water door overloop.

20 Voor het verwijderen van de uitgefloteerde suspensie van het op pervlak van de afscheidingsruimte worden overlopen gebruikt, die bij het oppervlak aanwezig zijn, waarover een deel van het gereinigde water, omvattende het uitfloterende slib, voortdurend heen valt en naar een verzamelhouder afgeleid wordt, vanwaar dit in de activeringsruimte 25 teruggepompt wordt, terwijl de eigenlijke afvoer van het gereinigde water onder het oppervlak angebracht is. Een nadeel van deze inrichting is de verhoogde hydraulische belasting van het afscheiden. In het geval het verwijderen van de uitfloterende suspensie voldoende moet zijn, moet de hoeveelheid van het over de overloop naar beneden vallend water 30 voldoende groot zijn en moet zo een aantal overlopen over het hele oppervlak verdeeld worden, om de uitfloterende suspensie van het gehele oppervlak af te voeren. Omdat de grootste omvang van de afvoer van het water over deze overlopen juist bij een maximale hydraulische belasting voorkomt, kan een verhogen van de hydraulische maximale belasting van-35 wege de recirculatie van het water tot 1/5 d 1/4 van de hydraulische belasting zijn, hetgeen zich op ongunstige wijze en in zeer aanzienlijke mate met betrekking tot de totale kapasiteit van de inrichting uit.

Behalve de genoemde nadelen heeft dit voortdurende systeem van afvoer van het uitfloterende slib eveneens het nadeel dat in het geval 40 van flotatie in geval van nood, bijvoorbeeld bij de overgang van het 8302043 * 4 ene bedrijf van het reinigen met activering naar het andere bij veranderingen van tempertuur of bij het afsterven van een deel van de biologische massa in de activeringsruimte door toxische stoffen, deze afvoer van het uitfloterende slib onvoldoende is en een verwijderen van de 5 drijvende laag slib in dit geval zeer moeilijk is.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding de genoemde nadelen uit de weg te ruimen, of deze tenminste wezenlijk te beperken.

De essentie van de uitvinding berust op het principe dat een vang-orgaan voor het uitfloterende slib ter hoogte van het bedrijfsoppervlak 10 boven de verzamelkrans met een verzamelhouder in verbinding staan, waarvan de overloop, welke door de bovenste rand daarvan gevormd wordt, zich ter hoogte van een verhoogd oppervlak bevindt en op een afzuigin-richting aangesloten is.

Een uitvoering waarbij de verzamelhouder zich in het bovendeel van 15 het opvangorgaan voor het uitfloterende slib bevindt, is van voordeel.

Vanuit een contructie, vervaardigings- en bedrijfsstandpunt is een uitvoering van voordeel waarbij de verzamelhouder door een deel van een verlengstuk van het opvangorgaan voor het uitfloterende slib, door een bodem en een scheidingswand gevormd wordt, waarin een overstroomopening 20 aanwezig is, welke een verbinding van het vangorgaan met de verzamelhouder vormt, waarbij de overloop daarvan door de bovenrand van dit deel van het verlengstuk gevormd wordt.

Volgens een verdere uitvoering is in de verbinding tussen het vangorgaan voor het uitfloterende slib en de verzamelhouder een instel-25 bare schuif in serie geplaatst.

Een verdere uitvoering die een eenvoudig. instellen van de bedrijfsomstandigheden mogelijk maakt, berust daarop dat de verzamelkrans op de afvoer van het gereinigde water aangesloten is, waarin zich een schuif voor het instellen van het bedrijfsoppervlak van het verhoogde 30 niveau bevindt.

Een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting is in bijgevoegde tekeningen afgebeeld, waar

Fig. 1 een inrichting in verticale axiale doorsnede voorstelt

Fig. 2 dezelfde inrichting in bovenaanzicht is.

35 De inrichting stelt een toestel voor het reinigen van water met biologische activering voor, waarbij de afscheidingsruimte 1 boven de afscheidingsruimte 2 in een houder met een mantel 3 aangehracht is. De verbinding van de activeringsruimte 2 met de afscheidingsruimte 1 wordt door een overstroomkanaal 4 verschaft, welke door een hellende schei-40 dingswand 5, in het onderhavige geval met tapse gedaante, gevormd 8302043 -- * 5 wordt, welke de afscheidingsruimte 1 van de afscheidingsruimte 2 scheldt en door een zich onder deze bevindende hellende benedenwand 6, die eveneens een tapse vorm heeft, welke in het benedendeel daarvan in een retourkanaal 7 overgaat, dat door een cilindrische mantel 8 gevormd 5 wordt. In het benedendeel van de afscheidingsruimte 1 bevindt zich een inlaat 9 in de afscheidingruimte 1, welke door de benedenrand 10 van de hellende scheidingswand 5 begrensd wordt. In het bovendeel staat het overstroomkanaal 4 door inlaatopeningen 11 met de actlverlngsruimte 2 in verbinding, welke openingen in de naar beneden hellende wand 6 aan-10 gebracht zijn.

In de afscheidingsruimte 1 is een vangorgaan 12 voor het uitflote-rende slib aangebracht, welke door een tapse wand 13 gevormd wordt, welke van boven In een verlengstuk 19 bij voorkeur met tapse vorm, overgaat.

15 In het bovendeel van het vangorgan 12 wordt door een scheidings wand 14, een bodem 15 en een deel van het verlengstuk 19 een verzamel-houder 16 voor het uitfloterde slib gevormd. De bovenrand 17 van dit deel van het verlengstuk 19 bevindt zich boven het bedrijfsniveau 18 van de vloeistof in de afscheidingsruimte 1. Het overige omtreksdeel 20 van het verlengstuk 19 en de genoemde scheidingswand 14 strekken zich tot boven het zogenaamde verhoogde niveau 20 uit, dat later beschreven zal worden. De scheidingswand 14 bezit een overstroomopening 21, welke van een instelbare schuif 22 voorzien is. De verzamelhouder 16 voor het uitfloterende slib is op een mammoetpomp 23 met een toevoer 24 voor 25 perslucht aangesloten. De mammoetpomp 23 is met de zuigzijde daarvan op de verzamelhouder 16 middels een afvoerleidlng 26 aangesloten. Zowel de mammoetpomp 23 als ook de afvoerleidlng 26 strekken zich door het benedendeel van de afscheidingsruimte 1 uit en gaan tot in het retourkanaal 7. De afvoer van de mammoetpomp 23 eindigt boven het bedrijfniveau 18, 30 waar op deze de slibafvoer 27 aangesloten is.

In het bovendeel van de afscheidingsruimte 1, onder het bedrijfsniveau 18, is een van gaten voorziene verzamelkrans 28 met een afvoer 29 voor het gereinigde water aanwezig, welke van een regelschuif 30 voorzien is.

35 De toevoer 31 van het onbehandelde water mondt In de activerings- ruimte 2 uit, waarin door een pneumatisch beluchtingssysteem door be-luchtingsorganen 32 lucht verstoven wordt. Een deel van de toegevoerde lucht wordt in het activeringsmengsel opgelost en wel afhankelijk van de dompeldiepte van de beluchtingsorganen 32. Door het mammoeteffect 40 van de toegevoerde lucht wordt een intensieve circulatiebeweging van de 8302043 f 6 , vloeistof in de activeringsruimte 2 in verticale richting verkregen, gedurende welke bekende reinigingsprocessen met activering plaats vinden. De lucht wordt na doorgang door de activeringsruimte 2 middels êên of meerdere ontluchtingsschoorstenen afgevoerd.

5 Uit de activeringsruimte 2 wordt het activeringsmengsel middels inlaatopeningen 11, het overstroomkanaal 4 en de inlaat 9 in de af-scheidingsruimte 1 geleid. Bij plotselinge veranderingen van de stroomrichting om de benedenrand 10 van de hellende scheidingswand 5 ontstaat door een plaatselijke versnelling van de stroom een verlaging van de 10 druk, waarbij fijne luchtbellen uit het activeringsmengsel afgescheiden worden, welke aan deeltjes van het geactiveerde slib blijven kleven. De deeltjes van het geactiveerde slib met aan deze hechtende luchtbellen zijn lichter dan het activeringsmengsel en floteren naar het oppervlak.

15 Hoe hoger de vloeistofkolom in de activeringsruimte 2 is en hoe intensiever de beluchting bij grotere belasting van de activering door verontreinigingen is, des te aanzienlijker vindt het afscheiden van luchtbellen bij het binnen gaan in de afscheidingsruimte 1 plaats, want des te aanzienlijker is de oververzadiging van het activerings-20 mengsel met lucht.

Het floterende geactiveerde slib wordt in het opvangorgaan 12 voor het geactiveerde slib opgevangen, dat door de tapse, zich naar boven vernauwende vorm het slib op bedrijfsniveau 18 in een deel van het verlengstuk 19 concentreerd, dat direkt met de ruimte boven de tapse wand 25 13 in verbinding staat.

Het zo geconcentreerde verzamelde uitgefloteerde slib wordt van tijd tot tijd middels de overstroomopening 21 in de verzamelhouder 16 afgevoerd, vanwaar het slib door een geschikte zuiginrichting, bij voorkeur door een mammoetpomp 23, afgezogen wordt en middels de slibaf-30 voer 27 uit de inrichting af gevoerd wordt, bijvoorbeeld in een niet af-gebeelde voorraadhouder voor slib.

Indien geen pneumatisch beluchtingsstelsel gebruikt wordt en voor een mammoetpomp 23 bij gevolg geen lucht ter beschikking staat, kan de afvoer van het uitfloterende slib, dat bijzonder dik vloeibaaj· is en 35 alleen door de zwaartekracht niet uit de verzamelhouder 16, die op de slibafvoer 27 aangesloten is, weg stroomt, kan een niet afgeheelde on-derdrukhouder gebruikt worden. Op beide wijzen wordt een verwijderen van het drijvende uitgefloteerde slib uit het bovendeel van het vangor-gaan 12 van het floterende slib verkregen.

40 Omdat bij het binnentreden van het activeringsmengsel in de af- 8302043 7 , scheidingsruimte 1 middels de inlaat 9 geen volledig wegnemen van de oververzadiging van het activeringsmengsel met lucht verkregen wordt, kan een afscheiding van luchtbellen ook in eigen fluïde filter in afscheid ingsruimte 1 buiten het werkingsbereik van het vangorgaan 12 voor 5 het floterende slib tot stand komen en kan bijgevolg een floteren van een deel van het geactiveerde slib naar het bedrijfsniveau 18 in afscheid ingsruimte 1 tot stand komen.

Door het aanbrengen van het afvoerstelsel van het gereinigde water onder het bedrijfsniveau 18 bij gebruik van een van gaten voorziene 10 verzamelkrans 28 wordt een meeslepen van floterende sllbdeeltjes in het gereinigde water belet en verzamelt het uitgefloteerde slib zich als drijvende laag op bedrijfsniveau 18. Het bedrijfsniveau 18 wordt bij normaal bedrijf in de stand daarvan boven de van gaten voorziene verzamelkrans door het instellen van de schuif 30 gehandhaafd.

15 Voor een periodieke afvoer van het drijvende uitgefloteerde slib van het oppervlak van de afscheidingsruimte 1, wordt het niveau door sluiten van de schuif 30 op de hoogte van het verhoogde niveau 20 gebracht, dat wil zeggen op het niveau van de bovenrand 17 van een deel van het cilindrische verlengstuk 19, dat samen met de scheidingswand 14 20 en de bodem 15 de verzamelhouder 16 vormt. Bij een verhoogd niveau 20 kan het drijvende uitgefloteerde slib over de bovenrand 17 in de verza-melhouder 16 naar beneden vallen, vanwaar het dan middels de genoemde mammoetpomp of middels een niet afgebeelde onderdrukhouder afgevoerd wordt.

25 Bij grotere inrichtingen kan het beschreven verzamelen van het uitgefloteerde slib vanaf het verhoogde niveau 20 ook mechanisch geholpen worden, bijvoorbeeld met de hand, wat echter aan de bediening geen bijzondere eisen stelt, zodat de gehele handeling eenvoudig uitvoerbaar is. Dit geldt eveneens voor het geval van een flotatie in geval van 30 nood ten gevolge van een slechte werking van de activering en bij het afsterven van een groot deel van de biologische massa.

De inrichting volgens de uitvinding heeft een reeks voordelen. Deze maakt het vooral mogelijk de afvoer van het gereinigde water onder het oppervlak uit te voeren, met een wezenlijke verbetering van de kwa-35 liteit van het water zonder het verminderen van de capaciteit van de inrichting te verminderen.

Bij een katastrophate verslechtering van de activeringswerking en afsterven van een deel van de biologische massa van het geactiveerde slib maakt de inrichting op dezelfde wijze een eenvoudig verwijderen 40 van het drijvende uitgefloteerde slib vanaf het oppervlak van de afscheidingsruimte mogelijk.

8302043

Claims (5)

1. Inrichting voor het verwijderen van het uitgefloteerde slib bij het reinigen van afvalwater met biologische activering met gebruik van het fluïde filtreren, in het bijzonder bij verticale inrichtingen met 5 een activeringsruimte, waar boven een afscheidingsruimte aangebracht is, boven de inlaat waarvan een vangorgaan voor het uitgefloteerde slib aanwezig is en in het benedendeel waarvan een verzamelkrans voor de afvoer van het gereinigde water onder het oppervlak aangebracht is, met het kenmerk, dat het vangorgaan (12) voor het gefloteerde slib ter 10 hoogte van het bedrijfsniveau (18) boven de verzamelkrans (28) met een verzamelhouder (16) in verbinding staat, waarvan de door een bovenrand (17) gevormde overloop ter hoogte van het verhoogde niveau (20) ligt en op een afzuiginrichting (23) aangesloten is.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verza- 15 melhouder (16) in het bovendeel van het vangerorgaan (12) voor het gefloteerde slib aanwezig is.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de verzamelhouder (16) door een deel van een verlengstuk (19) van de· vanger (12) voor het gefloteerde slib, door een bodem (15) en een schei- 20 dingswand (14) gevormd wordt, waarin een overstroomopening (21) aangebracht is, welke een verbinding van het vangorgaan (12) met de verzamelhouder (16) vormt.

4. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de verbinding tussen het vangorgaan (12) voor het ge- 25 floteerde slib en de verzamelhouder (16) een instelbare schuif in serie aangebracht is.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verzamelkrans (28) voor het gereinigde water op een afvoer (29) aangesloten is, waarin een schuif (30) voor het instellen van het bedrijfsniveau 30 (18) en een verhoogd niveau (20) in serie geschakeld aangebracht is. Ill II I I I I I I I I I I 8302043