NL8902609A

NL8902609A - Werkwijze voor het scheiden van een vaste fase uit een vloeibare stof, in het bijzonder voor het zuiveren van afvalwater.

Info

Publication number: NL8902609A
Application number: NL8902609A
Authority: NL
Original assignee: Innoterv Ipari Foevallalkozo
Priority date: 1988-08-27
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1991-05-16
Also published as: DE3829089A1; BE1004910A5; US5071566A; CH679578A5; AU4103389A; FR2651768B1; SE467409B; GB2235440B; AU617214B2; SE8803300D0; GB2235440A; SE8803300L; GB8919479D0; FR2651768A1; JPH03118896A

Description

Werkwijze voor het scheiden van een vaste fase uit een vloeibare stof, in het bijzonder voor het zuiveren van afvalwater.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het scheiden van een vaste fase uit een vloeibare stof. De werkwijze volgens de uitvinding is geschikt voor de behandeling van vloeistoffen met daarin zwevende materialen, emulsies, suspensies, opgeloste of colloïdale materialen, hetzij verscheidene ervan of alle, alsmede slik en slijk, die gekwalificeerd zijn als vloeibare stoffen in het kader van de uitvinding, ofschoon de werkwijze volgens de uitvinding voornamelijk de behandeling van afvalwateren beoogt.

Bekend is, dat de hoeveelheid afvalwateren in de hele wereld toegenomen is, alsmede ook het aantal afvalwater-variëteiten. De afvalwateren, die terechtkomen in de grond of zoet water veroorzaken ernstige milieubeschadigingen, met het gevolg, dat hun efficiënte zuivering van vitaal belang is. Ondanks al dergelijke inspanningen blijkt slechts een klein gedeelte van de afvalwateren terecht te komen in de zuiveringsinstallaties.

Hoewel het waternetwerk en consumptie op bepaalde plaatsen een opwaartse trend vertonen zijn de afvalwater-zuiveringscapaciteiten in het geheel niet aanwezig dan wel onvoldoende. De beoogde inspanning om de bestaande capaciteit te intensiveren heeft geen enkel significant resultaat opgeleverd ten dele vanwege de hoge investeringskosten en ten dele tengevolge van de traagheid van de aanbevolen methoden.

De voor de zuivering van gemeenteafvalwateren en andere afvalwateren met daarin organische verontreinigingen toegepaste bekende methoden zijn gebaseerd op biologische ontleding.

In verloop van de behandeling in diverse apparaten in diverse trappen en in diverse ingenieursstructuren (zand-trp, precipitator, beluchter, na-precipitator, slikbehandelingsapparatuur enz.) worden de organische en anorganische onzuiverheden, die in het afvalwater aanwezig zijn, omgezet, benut, ingebouwd door de in het behandelingssysteem ontstane micro-organismen. Een belangrijk deel van het levende organisme vormt een bepaald deel van de afval-waterslik, die verdere anaërobe of aerobe biologische behandeling behoeft. De behoefte aan anaërobe behandeling voor extra ingenieursstructuur omvat aanzienlijke extra kosten.

Vanwege de naar verhouding lange tijd, die vereist is voor de biologische methode, is er een volumecapaciteit voor de optimale zuiveringsefficiëntie nodig, die het volume van de dagelijkse hoeveelheid afvalwater, dat terechtkomt in de zuiveringsinstallaties, aanzienlijk overschrijdt. Tegelijkertijd kan de afvalwaterbeweging en beluchting, nodig voor het realiseren van de voor de biologische processen vereiste condities, opgelost worden onder toepassing van elektrisch aangedreven zware machinerie.

Met het oog op deze factoren zijn de specifieke investeringskosten voor de biologische afvalwaterzuiveringsinstallaties, geprojecteerd aan m3 afvalwater, zeer hoog en hoe lager de zuiveringscapaciteit van de te bouwen zuiveringsinstallatie is des te hoger de specifieke investeringskosten zijn.

Naast de biologische zuiveringsmethoden worden er secundaire of tertiaire chemische behandelingen toegepast, waarbij de biologisch niet of slechts ten dele ontleedbare componenten van het afvalwater worden verwijderd, zo wordt bijv. fosfor uit het afvalwater neergeslagen. Voor de zuivering van drinkwater worden in hoofdzaak chemicaliën gebruikt, bijv. aluminiumsulfaat, kalkmelk, driewaardige ijzerzouten, polyelectrolyten, etc., terwijl voor de zuivering van afvalwateren eveneens dezelfde stoffen worden gebruikt.

De industriële afvalwateren die geen of praktisch geen organische verontreinigingen bevatten worden in beginsel behandeld door het afvalwater met diverse chemicaliën te vermengen. Het doel van de ingemengde chemicaliën is het neutraliseren en binden van de chemicaliën, die van de industriële methoden terechtkomen in het afvalwater.

De uitvinding beoogt het realiseren van een werkwijze voor de scheiding van een vaste fase van een vloeistof, in de eerste plaats voor de zuivering van de meest verschillende afvalwateren, voor de behandeling van slik, slijk en slijkachtige materialen, waarbij het fase-scheidingsproces binnen korte tijd efficiënt kan plaatsvinden en derhalve de hoeveelheid afvalwater of andere vloeistoffen bij een gegeven ingenieursstructuur, die in een bepaalde eenheidstijd kan worden behandeld, aanzienlijk toeneemt vergeleken met de traditionele methoden; of -anders benaderd - kunnen de specifieke investeringskosten aanzienlijk worden teruggebracht.

De uitvinding is gebaseerd op de volgende erkenningen: - de oppervlaktebelasting, die het nuttige effect van de coagulatie en flocculatieprocessen beïnvloedt, en het ZETA-potentiaal kunnen aanzienlijk worden teruggebracht door het toepassen van een absorptiekern met hoge dichtheid, - het op geschikte wijze gekozen coagulant brengt emulsie-ontleding teweeg naast het bevorderen van de coagulatie, - de vlokken, die door het proces worden ontwikkeld, kunnen rondom de adsorptiekern worden gestabiliseerd met behulp van de juiste hulpzuivering.

Verdere erkenning is, dat de bovengenoemde adsorptiekern het gunstigst kan worden geproduceerd door toevoeging van cement met een zeer groot specifiek oppervlak en hoge dichtheid aan de vloeistof, terwijl deze intensief wordt gemengd. Bovendien zorgt het cement ervoor, dat de te behandelen vloeistof enigszins alkalisch wordt (8-9 pH) om zodoende gunstige condities te creëren voor de toepassing van ijzer(III)chloridesulfaat als het belangrijkste zuiveringsmiddel (coagulatie - flocculatiemiddel), en anion-polyelektrolyten als hulpzuiveringsmiddelen; als resultaat van de toevoeging van deze chemicaliën vindt de coagulatie en flocculatie praktisch in dezelfde trap plaats. Cement-korrels - afgezien van hun adsorptie-effect - zijn in staat de lading van de materiaaldeeltjes, die in het afvalwater zweven, te wijzigen. Tijdens het constant en intensief mengen gaan de verontreinigingsdeeltjes aan elkaar en aan de cementkorrels kleven bij een hoge kinetische energie en als resultaat daarvan worden de reeds grotendeels geadsorbeerde verontreinigingen op efficiënte wijze uitgevlokt door het FeClS04 en het polyelektrolyt. Tengevolge van de hoge dichtheid van het geïnfiltreerde cement gaan de vlokken - door verlaging van de mengintensiteit en vervolgens door het ophouden met mengen - zeer snel uitzakken en blijven stabiel ondanks de hoge meng- en stroomsnelheden, terwijl de vloeibare fase op efficiënte wijze kan worden afgezonderd uit de vaste fase, bijvoorbeeld door decanteren of snel filtreren.

Op basis van deze erkenningen wordt het probleem met de werkwijze volgens de uitvinding daardoor opgelost, dat cement, uitvlokmiddel en coagulant bij de vloeistof worden ingemengd, waarvan het voornaamste punt is, dat tijdens de continue turbulente stroming van de vloeistof in de richting van de stroming op achtereenvolgende plaatsen cement wordt toegevoegd bij een eerste plek tegelijk met ijzer(III)chloridesulfaat op de tweede plek en anionpoly-elektrolyt op de derde plek. De vloeistof wordt in turbulente beweging gehouden hetzij door het pompen, hetzij door gravitatiestroom.

In het algemeen wordt 0,1-20,0 kg/m3 cement met de te behandelen vloeistof vermengd; 67 g/m3 ijzer(III)chloridesulfaat; en 1-100 g/m3 anionpolyelektrolyt. De voor de volledige menging van de chemicaliën benodigde tijd bedraagt gewoonlijk 30 - 60 sec. of minder.

Volgens een ander uitvindingscriterium wordt de te behandelen vloeistof gedurende max. 120 sec. na de voltooiing van het mengen van het laatst toegevoegde polyelektrolyt, cement, ijzer(III)chloridesulfaat en polyelektrolyt met elkaar vermengd, waarna men de gevormde vlokken liet bezinken. Na voltooien van het mengen van de chemicaliën worden de reeds gevormde grote vlokken - door langzaam mengen - verder gedurende 1-2 min. gecompacteerd.

Tenslotte - teneinde het gebruik van chemicaliën te verminderen - kan een dergelijke wijziging van het proces gunstig zijn, waarbij een bepaald gedeelte van de afgezonderde vaste fase aan de te behandelen vloeistof wordt toegevoegd. Opgemerkt wordt, dat de behoefte aan chemicaliën bij het proces ten opzichte van alle verontreinigingen en nuttig geoptimaliseerd door recirculatie van een gedeelte van de reeds gezonken slik in de coagulatie en flocculatiezone van het apparaat, voor implementatie van het proces zorgt.

De uitvinding wordt nader beschreven aan de hand van de bijgesloten tekening, die een blokschema van het proces is, waarbij de technologie is geïntroduceerd via de zuivering van afvalwater.

Teneinde de verontreinigingen, schuim enz. met een diameter groter dan 10 mm, alsmede zand, te verwijderen wordt het onbehandelde afvalwater via zeef 1 en zand-val 2 volgens pijlen a en c geleid, waarna het afvalwater terechtkomt in het pompstation 6 volgens de pijl e. De verwijdering van vuil op de zeef wordt aangegeven door pijl b en die van zand door pijl d. Het afvalwater uit de inlaatkamer van het pompstation 6 wordt geleid naar de reactor 9 door pomp 12, die is opgenomen in leiding 11 met praktisch identieke intensiteit (pijl i). Toevoeging van cement aan het intensief gemengde afvalwater, of na het pompstation 6 aan de aanzuig-zijde van de pomp 12, of direct in de aanvoerleiding 11 voorafgaande uit de reactor 9 uit leiding 13 zoals afgebeeld door de stippellijn. Cement wordt opgeslagen in silo 3 waarvandaan dit wordt aangevoerd in de poederaanvoerinrichting 4 in de richting van pijl f, waarna de vereiste hoeveelheid cement terechtkomt in de suspendeereenheid 5 (pijl g), waar uit de cement door toevoeging van water een suspensie wordt gevormd, welke suspensie via leiding 11 geleid wordt naar de reactor 9 volgens pijl h of s.

Het apparaat met een gegeven capaciteit, dat gebruikt wordt voor implementatie van de werkwijze volgens de uitvinding, is in beginsel flexibel met het oog op de kwantitatieve en kwalitatieve veranderingen, waarbij echter voor het waarborgen van een eenvoudige werking voor het verkrijgen van de beste verdraagzaamheid het onbehandelde afvalwater met constante of praktisch constante intensiteit in het apparaat te leiden hetgeen wordt gewaarborgd door het eerder beschreven pompen. De gunstige werking vereist minimaal 1 uur continu bedrijf, hetgeen betekent, dat de inlaatkamer van de pomp in het pompstation zodanig dient te worden gedimensioneerd dat dit overeenkomt met 1 uur continu bedrijf. Als resultaat van deze maatregel kunnen de incidentele verontreinigingspieken worden gedempt; tengevolge van het compensatie-effect van de opslagtank is het niet zo, dat het inbrengen van de chemicaliën de fluctuatie van de afvalwaterkwaliteit volgt, waardoor het bedrijven van de installatie aanzienlijk wordt vereenvoudigd. De eenmaal gereguleerde chemische toevoegingen dienen dan pas te worden gecorrigeerd of veranderd wanneer de kwantitatieve en/of kwalitatieve parameters van het onbehandelde water aanzienlijk veranderen.

Het FeClSC>4 (als actief bestanddeel van een vloeibaar klaarprodukt) wordt uit tank 7 langs de pijl k geleid in de chemische mengkamer 9a van de reactor 9 en op het moment na het inbrengen van het afvalwater met cement gemengd, terwijl tegelijkertijd het polyelektrolyt wordt toegevoegd in de vorm van een oplossing uit tank 8 volgens pijl j_. Hier is de opwaarts-stromende vloeistof (pijl p) in intensieve turbulente beweging, waarbij het cement en het chemische efficiënte mengsel met het afvalwater en met elkaar, en de coagulatie en flocculatie plaatsvinden binnen een zeer korte tijd (enkele seconden). Het gemengde materiaal komt in de na-flocculatiekamer 9b van de reactor terecht, waar de vlokgroei in ca. 120 sec. plaatsvindt. Tenslotte - eveneens in een zeer korte tijd - vindt in de reactorkamer 9c de bezinking plaats. Van hier gaat de slik volgens pijl m naar de slijk-ontwateringseenheid 10, terwijl het gepompte water verdwijnt in de richting van de pijl 1. Een deel van de slijk volgens pijl n kan uit de reactorkamer 9c worden gerecirculeerd in de chemische mengreactorkamer 9a, waardoor de mogelijkheid wordt geschapen voor het besparen van chemicaliën door benutting van de activiteit van de incidentele surpluschemicaliën, die in het slijk aanwezig zijn.

Het met water gewassen cement (cementsuspensie) komt terecht bij de aanzuigzijde van de pomp 12, die is opgenomen in de leiding 11, welke leiding het pompstation 6 verbindt met de reactor 9, of via leiding 13 - met stippellijn aangegeven - in de leiding 11 voorafgaande aan de reactor 9, waarbij het FeClS04 en het polyelektrolyt in de reactor 9 worden gevoerd onder gebruikmaking van een pomp (pijlen j_ en k).

Het ontwaterde slijk wordt uit de slijk-ontwa-teringseenheid 10 volgens pijl o afgevoerd.

De pomp slaat automatisch aan op het moment dat het waterniveau, dat in het pompstation 6 wordt bereikt, terwijl het cement en Chemicaliëntoevoegingen op hetzelfde moment aanvangen zonder tussenkomst van de bediener. De vereiste hoeveelheid chemicaliën wordt bepaald en ingesteld op het moment dat de installatie in bedrijf komt. Na het instellen van de cement en Chemicaliëntoevoer begint onmiddellijk het zuiveringsproces, waarbij het apparaat gestart kan worden, waarbij inwerktijd niet noodzakelijk is, terwijl bij de juiste Chemicaliëntoevoegingen de kwaliteit van het gezuiverde water onmiddellijk bevredigend is.

De pompwerking van het waterniveau zorgt voor een nauwkeurig te behandelen vloeistof-deel volume, waaraan een nauwkeurige hoeveelheid cement en chemicaliën kunnen worden toegevoegd afhankelijk van de samenstelling van de vloeistof' (afvalwater).

De te behandelen vloeistof, het algemeen testen van de ontleding van het afvalwater en bepaling van de optimale hoeveelheid cement en de twee chemicaliën zijn op laboratoriumproeven gebaseerd. Vasthoudend aan de bovengenoemde toevoegingsvolgorde worden het cement en chemicaliën tijdens intensief mengen van de te behandelen vloeistof toegevoegd, praktisch zonder interval of tenminste bij een minimale tijdsduur (een enkele sec.).

Teneinde de vereiste behandelingstoevoegingen te bepalen kunnen 1 liter bekers, gevuld met monsters van de vloeistof worden gebruikt, waaraan cement in verschillende hoeveelheden aan elk monster wordt toegevoegd. Hierna worden variërende hoeveelheden ijzer(III)chloridesulfaat tijdens mengen toegevoegd alsmede elektrolyt als de eindfase gemengd met de inhoud van de beker.

Zo kan bijvoorbeeld ijzer(III)chloridesulfaat (FeC104) in de te behandelen vloeistof worden gebracht, die met het klaarmiddel, dat in de handel bekend is onder de naam "ONGOFLOK" worden behandeld. Het werkzame bestanddeel van dit vloeibare produkt met een dichtheid van 1,5-1,6 t/m3 is het FeClS04· Het totale ijzergehalte van het produkt bedraagt ca. 200 kg/m3 en zijn Fe(III)-gehalte is minimaal 196 kg/m3.

Terugkerend naar de reeks monsters: tijdens inspectie kan men visueel bepalen hoeveel chemicaliën en cement dient te worden toegevoegd voor het verkrijgen van het beste zuiveringseffeet (kleur, spiegelachtige transparantie, enz.). De nauwkeurige waarde van de chemicaliën en cementtoevoegingen, nodig voor het verkrijgen van een optimaal effect, wordt verkregen door middel van analitische metingen.

Het cement met een groot oppervlak en hoge dichtheid - en hoeveelheid gefixeerd volgens de voorgaande - , toegevoegd aan de vloeistof tijdens intensief mengen in het apparaat volgens het blokschema botst met de zwevende geëmulgeerde materiaaldeeltjes, die in de suspensie aanwezig zijn en/of daarin zijn opgelost, waarvan de deeltjesgrootte en dichtheid variëren. Als resultaat van het mengen en partieel oplossen van het cement wordt de vloeistof, bijv. het onbehandelde afvalwater enigszins alkalisch met een pH die ligt tussen 8 en 9; dit medium creëert een bijzonder gunstige conditie voor het optimale klaringseffect van het FeClS04. Zoals eerder genoemd wordt de toevoeging van het cement onmiddellijk gevolgd - onder continu intensief mengen - door toevoeging van het FeClS04 aan de reactorkamer 9a en direkt daarna door toevoeging van een anionpolyelektrolyt op dezelfde plaats. Het mengen wordt voortgezet, terwijl snel bezinkende macrovlokken worden gevormd.

Het cement - een materiaal met een groot oppervlak en hoge dichtheid - blijkt namelijk tengevolge van het constant mengen de elektrische lading van de colloïderende verontreinigingsdeeltjes te wijzigen, terwijl het verder de deeltjes adsorbeert, waarbij voorafgaande aan het mengen in de nog coagulerende flocculatiechemicaliën een voorfloccu-latieproces plaatsvindt en de kleinere vlokken snel aangroeien tot macrovlokken door het FeClS04 en het polyelektro-lyt. De in het afvalwater aanwezige opgeloste materialen, de zwevende vaste verontreinigingen, geëmulgeerde of gesuspendeerde componenten infiltreren in de macrovlokken tijdens de bovenbeschreven chemische behandeling. De snelle bezinking van de macrovlokken kan worden verklaard door het feit, dat de dichtheid van de geïnfiltreerde cementkorrels snel de dichtheid van de andere componenten van de macrovlokken overschrijdt. Na verlaging of stoppen van de intensiteit van het mengen bezinken de vlokken bij hoge, 5-10 m/sec. snelheid, hetgeen betekent, dat in de reactoren met een gebruikelijke afmeting de bezinking slechts in enkele seconden plaatsvindt. De fasescheiding resulteert ook in zuivering van het afvalwater. De pH van het behandelde afvalwater is praktisch neutraal. Daarna kan het zuivere water (vloeibare fase) afgezonderd worden van de bezonken vaste fase door decanteren of snelle filtratie. Laboratorium-metingen laten zien dat een bepaald gedeelte van de parameters van het gezuiverde water volgens de werkwijze van de uitvinding gunstiger is dan van het afvalwater, dat gezuiverd is via de traditionele biologische methode.

De door de fasescheiding verkregen chemische bezinking verliest in de bezinkings-ontwateringseenheid 10 snel zijn watergehalte, waardoor het op efficiënte wijze kan worden gedroogd met behulp van traditionele bezinkings-ontwateringsmethode, bijv. desiccatiebed. Het gedroogde materiaal vereist geen compost-bewerking, omdat dit praktisch volledig geurvrij is, zijn structuur is kruimelig en het kan effectief worden verwerkt in de grond met behulp van culti-vatoren, in tegenstelling tot de vette stinkende bezinksels, die afkomstig zijn van de traditionele biologische zuiveringsinstallaties .

De uitvinding wordt aan de hand van de volgende voorbeelden nader toegelicht.

VOORBEELD I

Stinkend gemeenteafvalwater werd met de werkwijze volgens de uitvinding behandeld. De belangrijkste parameters van het onbehandelde afvalwater ten aanzien van het zuive-ringstechnologische oogpunt zijn de volgende: pH 7,8

ChON (chroomzuurstofbehoefte) 3240,0 mg/1 BON5 (biologische zuurstofbehoefte) 870,0 mg/1

Fe 3,2"

Ose (organisch oplosmiddelextract) 82,0 "

Het toegevoegde afvalwater werd bijvoorbeeld met de pomp-geactiveerde turbulente stroom intensief gemengd, terwijl per behandeld afvalwatervolume 1,5 kg/m3 cement werd toegevoegd. Na 5 min. vanaf het begin van het toevoegen van de cement werd aangevangen met de toevoeging van het vloeibare klaarmiddel van 0,7 1/m3, dat bekend is in de handel als "0NGR0FL0K". Het FeClS04-gehalte van "0NGR0FL0K" is 670 g/1, d.w.z. 489 g ijzer(III)chloridesulfaat werd gemengd met elk m3 van het afvalwater. Na 5 sec. vanaf het begin van de toevoeging ervan werd aan het afvalwater het anionpoly-elektrolyt toegevoegd in de vorm van het klaarmiddel, dat bekend is onder de handelsnaam "TEPROFLOK", waarvan het actieve ingrediëntgehalte 5 g/1 bedroeg. Er werd voorts 1 1 "TEPROFLOK", d.w.z. 5 g werkzaam bestanddeel aan elke m3 van het te behandelen afvalwater toegevoegd. Het afvalwater, dat als klaarmiddel cement bevatte, werd gedurende 30 sec. verder gemengd na beëindiging van de toevoeging van het poly-elektrolyt. Na voltooiing van het mengen bezinken de gecoa-guleerde en geflocculeerde macrovlokken - geïnfiltreerd door verontreinigingen van het gemeenteafvalwater - zeer snel en wel met een snelheid van ca. 5-10 cm/s. Verwijdering van de verkregen bezinking begint onmiddellijk, De verwijdering van de bezinking is intermitterend of continu.

De karakteristieke biologische parameters van de gezuiverde vloeistoffase zijn als volgt: pH 7,3

ChON 187,0 mg/1 BON5 52,0 »

Fe 3,7"

Ose 8,0 "

VOORBEELD II

Gemeenteafvalwater, opgevangen via afvalwater— kanaalnetwerk, werd gezuiverd onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de meest belangrijke zuiveringstechnologische parameters de volgende waren: pH 7,3

ChON 570,0 mg/1 BON5 120,0 "

Ose 35,0 "

Fe 0,65 "

De procedure werd op de in voorbeeld I beschreven wijze uitgevoerd met dien verstande, dat de behandelings-middelen in de volgende hoeveelheden werden toegevoegd: cement 0,8 kg/m3

FeClS04 (werkzaam bestanddeel) 201 g/m3 (0,31/m3 "ONGROFLOK") polyelektrolyt (werkzaam bestanddeel) 5 g/m3 (1 1/m3 "TEPROFLOK")

De meest belangrijke karakteristieke parameters van het gezuiverde water na fasescheiding waren als volgt: pH 7,2

ChON 80,0 mg/1 BON5 22,0 »

Ose 2,5 "

Fe 0,71 "

VOORBEELD III

Van slachthuis afkomstig afvalwater werd behandeld met de werkwijze volgens de uitvinding. De belangrijkste zuiveringstechnologische parameters van dit afvalwater waren als volgt: pH 6,9

ChON 5150,0 mg/1 BON5 1060,0 "

Ose 350,0 "

Fe 0,58 "

Er werd 2,5 kg/m3 aan het afvalwater toegevoegd, dat door stromen intensief werd gemengd. Na 3 sec. vanaf het begin van de cementtoevoeging werd 0,81 1/m3 "ONGROFLOK" toegevoegd (komt overeen met 536 g/m3 FeClS04 werkzaam bestanddeel, waarna na 6 sec. 2,0 1/m3 "TEPROFLOK" (10 g/m3 werkzaam bestanddeel) aan het intensief gemengde afvalwater werd toegevoegd. Het afvalwater en de componenten werden gedurende 40 sec. met elkaar vermengd, waarna men de macrovlokken liet bezinken.

Het door fasescheiding verkregen zuivere vloeistof is gekenmerkt door de volgende gegevens: pH 6,5

Chón 380,0 mg/1 BON5 75,0 "

Ose 15,0 "

Fe 0,71 »

VOORBEELD IV

Melk-industrieelafvalwater, gekenmerkt door de volgende parameters, werd gezuiverd met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding: pH 6,4

ChOn 4750,0 mg/1 BON5 1100,0 "

Ose 270,0 »

Fe 0,6"

De in voorbeeld III beschreven handelingen werden uitgevoerd met dien verstande, dat de zuiveringsmiddelen in de volgende hoeveelheden werden toegevoegd: cement 4,0 kg/m3

FeClS04 (werkzaam bestanddeel) 1005,0 g/m3 (1,5 1/m3 "0NGR0FL0K") polyelektrolyt (werkzaam bestanddeel) 10,0 g/m3 (2,0 1/m3 "TEPROFLOK")

De parameters van de door fasescheiding verkregen zuivere vloeistof waren als volgt: pH 6,2

ChON 640,0 mg/1 BON5 105,0 mg/1

Ose 20,0 "

Fe 0,9»

VOORBEELD V

Met verdunde varkensmest en met emulsieconsistentie werd volgens de onderhavige werkwijze behandeld. De belangrijke kenmerken met het oog op de zuiveringstechnologie zijn de volgende: pH 6,2

ChON 437,0 mg/1 B0N5 1075,0 mg/1

Ose 170,0 "

Fe 0,9 »

De procedure van voorbeeld III werd herhaald met dien verstande, dat de hoeveelheid zuiveringsmiddelen was als volgt: cement 3,5 kg/m3

De parameters van de vloeistoffase, verkregen na scheiding van de vaste fase waren als volgt: pH 6,2

ChON 860,0 mg/1 BON5 98,0 mg/1

Ose 28,0 »

Fe 1,1»

VOORBEELD VI

Machine-industriële olie-emulsie werd ontleed volgens de werkwijze van de uitvinding. De karakteristieke zuiveringstechnologische parameters van de emulie waren als volgt: pH 6,9

ChON 35000,0 mg/1

Fe 4,8"

Ose 5200,0 » 5,0 kg/m3 werd aan de emulsie onder roeren toegevoegd. Na 8 sec. vanaf de toevoeging van het cement werd 1340 g/m3 FeClS04 actief bestanddeel (2,0 1/m3 "ONGROFLOK") aan de intensief gemengde emulsie toegevoegd. Aangezien 6 sec. waren verlopen vanaf het begin voor toevoeging van dit materiaal werd 20 g/m3 polyelektrolyt (4,0 1/m3 "TEPROFLOK") gemengd met de emulsie. Het mengen van het materiaal werd gedurende 50 sec. vanaf de toevoeging van laatstgenoemde middel voortgezet. De ontlede emulsie is uitgevlokt tot macrovlokken, die na ophouden van de menging snel waren bezonken. Parameters van de na de fasescheiding verkregen vloeistof waren als volgt: pH 6,2

ChON 580,0 mg/1

Fe 5,3 "

Ose 35,0 "

In de boven beschreven voorbeelden vindt de behandeling altijd plaats na vasthouden van het vuil op de zeef, zonder voorbezinking, waarbij hoogstens een zand-val nodig is. De voorbeelden laten zien dat de hoeveelheid chemicaliën en cement, die hierbij gebruikt, is verschillend afhankelijk van de oorsprong van het te behandelen afvalwater en de karakteristieken van de verontreiniging, terwijl tegelijkertijd kan worden gesteld, dat het effect van een zuivering praktisch hetzelfde is.

Opgemerkt wordt, dat in alle voorbeelden vers water word behandeld, hetgeen niet onbelangrijk is met het oog op het zuiveringseffect (aangezien verouderde afvalwateren gemakkelijker kunnen worden behandeld).

De verontreinigingen bevattende slik bezinkt in het algemeen in circa 1-2 sec., waarbij de hoeveelheid meestal 20-50 ml/1 is. Na gravitatie-ontwatering bedraagt het exacte gehalte van het slik circa 30%.

Gunstige effecten van de uitvinding zijn de volgende:

De technologische tijd nodig voor chemische zuivering volgens de uitvinding is korter met diverse orders van grootte dan de voor de biologische processen benodigde tijd, hetgeen impliceert, dat dienovereenkomstig de kosten van de engineering-structuur en investering aanzienlijk lager zijn dan die van de traditionele biologische zuivering. Dienovereenkomstig is de behoefte aan zuiveringsruimte alsmede behoefte aan ruimte en structuur van de apparatuur nodig voor het realiseren van de technologie volgens de uitvinding veel minder dan die bij de thans bekende oplossingen voor soortgelijke doeleinden.

Het proces kan op een simpele wijze in stand gehouden worden en gerealiseerd worden in hetzelfde apparaat bij minimale mankracht, terwijl het bedrijven van de inrichting gemakkelijk kan worden geautomatiseerd.

Het mengproces, dat voor de onderhavige werkwijze absoluut noodzakelijk is, wordt door middel van mechanise middelen gerealiseerd maar ook met perslucht, terwijl bovendien de intensieve stroming van de vloeistof ook als menging kan worden aangemerkt; in de vloeistof, die in de reactor terechtkomt, kunnen cement en flocculatiemiddelen op efficiënte wijze worden gedispergeerd.

Tengevolge van de geringe ruimte, die nodig is voor de technologische apparatuur kan een naar verhouding hoge capaciteit afvalwaterzuiveringseenheid op economische wijze in een gebouw worden geïnstalleerd, waarbij milieubeschadigend effect van de afvalwaterzuiveringsinstallatie tot een minimum kan worden beperkt. Afvalwaterzuivering kan worden gerealiseerd aan de grens van een nederzetting - mogelijkerwijze binnen de nederzetting - waarbij de constructiekosten van het kanaal-netwerk verlaagd kunnen worden (de traditionele afvalwater-zuiveringsinrichtingen zijn in het algemeen ver vanaf de nederzettingen gebouwd).

Op grond van de werkwijze volgens de uitvinding, kan men een apparaat op economische wijze bouwen, wat geschikt is voor het efficiënt zuiveren van kleine hoeveelheden afvalwater hetgeen extreem gunstig is, omdat in geval van traditionele systemen de specifieke bouwkosten des te lager zijn naarmate de hoeveelheid van het dagelijks gezuiverde afvalwater groter is. Het proces is niet gevoelig voor de hoeveelheid fluctuatie van het binnenstromende afvalwater, voor de verandering van zijn samenstelling, omdat de fluctuaties en veranderingen van samenstelling gemakkelijk gevolgd kunnen worden door verandering van de hoeveelheid cement en flocculatiemiddelen. Het proces volgens de uitvinding kan gebruikt worden als zuiveringscapaci-teit gecombineerd zelfs met de traditionele zuiveringsmethoden voor het compenseren van de piekbelastingen van bestaande zuiveringsinstallaties, in het algemeen biologische afvalwaterzuiveringsinstallaties. Zoals eerder genoemd heeft de met de werkwijze verkregen bezinking - vaste fase - uitstekende karakteristieken, aangezien dit gemakkelijker kan worden ontwaterd, praktisch stankvrij na drogen, het kan gemakkelijk in de grond worden opgenomen en omdat het in de werkwijze gebruikte cement niet een anti-milieu materiaal is, terwijl op grond van agronomische overwegingen met voordeel kan worden opgenomen in bepaalde grondsoorten tengevolge van zijn structuurverbeterend effect. Vanzelfsprekend kan de bezinking worden gedeponeerd in gemeentedumpingsgronden, waar tengevolge van zijn samenstelling en hanteerbaarheid het geschikt is voor het afdekken van gedumpte grondsoorten.

Het totale zuiveringseffeet van de uitvinding, gerefereerd aan chroomzuurstof-behoefte bereikt gewoonlijk 80%, terwijl olie en vet verwijderings-efficiëncy, uitgedrukt in een organisch oplosmiddelextract en meestal minimaal 95% is. Bij toepassing van de chemicaliën, komen de verontreinigingen in het precipitaat terecht, terwijl de verontreinigingsconcentra-tie in het waterige eluaat van het neerslag niet significant is.

De kwaliteit van het met de onderhavige werkwijze gezuiverde water kan verder worden verbeterd door oxydatie en - in gegeven geval na desinfectie - kan het weer teruggevoerd worden in vers water.

Bij dimensioneren van het apparaat, dat wordt gebruikt voor het realiseren van de werkwijze volgens de uitvinding kan de oppervlaktebelasting in aanmerking worden genomen met min. 5m3/m2h-waarde, hetgeen een extreem gunstig getal is.

Wanneer men de onderhavige werkwijze toepast voor de zuivering van industriële afvalwateren met daarin gevaarlijke materialen, bijvoorbeeld zware metaalionen, is de kwaliteit van de verkegen waterfase zodanig, dat het water terecht kan komen in riolering, of kan de waterfase bijvoorbeeld in geval van auto-wasinrichtingen opnieuw worden gebruikt.

Vanzelfsprekend is de uitvinding niet beperkt tot de voorgaande voorbeelden maar deze kan worden gerealiseerd in verschillende werkwijzen volgens de uitvinding en wel op een groot aantal manieren binnen het kader van de conclusies.

De werkwijze is geschikt voor de behandeling van alle dergelijke vloeistoffen, waar de verontreinigingen gevormd worden door zwevende materialen of komen zij in colloïdale vorm voor, in emulsies, in suspensies of in opgeloste toestand. Naast de zeer efficiënte verwijdering van zwevende en colloïdale materialen uit afvalwateren kunnen op zeer wijze efficiënte oliën, detergentia, vetten, pigmenten, fosfaten, etc. worden verwijderd. Tegelijkertijd is de uitvinding geschikt voor de behandeling van bezinkingen en beslikken.

Claims

1. Werkwijze voor het scheiden van de vaste fase van de vloeistoffase, in het bijzonder voor de zuivering van afvalwater, waarbij de vloeistoffase wordt gemengd met cement, flocculatiemiddel en coagulant, met het kenmerk, dat tijdens de continue turbulente stroming van de vloeistof-fase in de stroomrichting op de achterelkaar volgende plaatsen tegelijkertijd cement in de eerste plaats, ijzer(III)chloride-sulfaat op de tweede plaats en anionpolyelektrolyt op de derde plaats worden toegevoegd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk , dat 0,1 - 20,0 kg/m3 cement aan de te behandelen vloeistoffase wordt toegevoegd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat aan de te behandelen vloeistoffase 67 g/m3 - 3350 g/m3 ijzer(III)chloridesulfaat wordt toegevoegd.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-3,met het kenmerk, dat aan de te behandelen vloeistoffase 1 - 100 g/m3 anionpolyelektrolyt wordt toegevoegd.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-4,met het kenmerk, dat aan een bepaald gedeelte van de afgescheiden vaste fase in de te behandelen vloeistoffase wordt gehercirculeerd.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-5, met het kenmerk, dat max. gedurende 120 sec. na voltooiing van de menging van de laatst toegevoegde polyelektrolyt, de te behandelen vloeistof, cement, ijzer-(III)chloridesulfaat en polyelektrolyt met elkaar worden vermengd en de gevormde vlokken de kans krijgen te bezinken.