NL9000878A - Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend afvalwater. - Google Patents

Description

Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend afvalwater

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van sulfidehoudend afvalwater, waarbij het sulfide wordt geoxydeerd tot elementaire zwavel of sulfaat.

De aanwezigheid van sulfide in afvalwater heeft vele nadelige gevolgen, zoals: - corrosieve werking op beton en staal, - hoge zuurstofvraag, waardoor na lozing van het afvalwater in ontvangende water zuurstofgebrek ontstaat, met als gevolg verontreiniging van het milieu en/of hoge milieuheffingen; - vergiftigende werking op mens en dier; - ernstige stankvorming.

Bij aerobe zuivering van afvalwater met behulp van een proces, waarbij actief slib wordt gebruikt, heeft sulfide verder een negatieve invloed op het zuiveringsrendement en op de slibretentie. Dit komt onder andere doordat sulfide-oxyderende, draadvormige bacteriën, zoals van de geslachten Thiothrix en Beggiatoa zich in de toegepaste installaties kunnen ontwikkelen. Deze draadvormige bacteriën belemmeren een goede werking van de slibafscheiding, waardoor slib uitspoelt. Dit heeft twee ongewenste gevolgen: a: vermindering van de activiteit van de zuiveringsinstallatie met als gevolg een minder goede zuivering; b: verhoging van de heffing omdat het uitgespoelde slib de COD-vracht verhoogt.

Een werkwijze voor de verwijdering van sulfide uit afvalwater is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 88.01.009· Hierbij wordt het aanwezige sulfide door zwavel-oxyderende bacteriën met een ondermaat zuurstof hoofdzakelijk omgezet in elementaire zwavel.

Het blijkt echter, dat afhankelijk van de concentratie sulfide in het afvalwater en van de overige kenmerken van het afvalwater, de ontwikkeling van draadvormige bacteriën zoals hierboven beschreven nog onvoldoende wordt tegengegaan en derhalve de doelmatigheid van de aerobe zuiveringsinstallatie niet optimaal is.

Gevonden is nu een werkwijze voor het zuiveren van sulfidehoudend afvalwater, waarbij de ontwikkeling van draadvormige sulfide oxyderende bacteriën vrijwel wordt voorkomen en tegelijkertijd een zeer efficiënte verwijdering van sulfide wordt bereikt. Deze werkwijze heeft als kenmerk dat a) in een eerste aerobe reactor ten minste een deel van het sulfide wordt omgezet in elementaire zwavel, b) de bij stap a) verkregen vloeistof, die elementaire zwavel en eventueel nog sulfide bevat, wordt geleid in een tweede aerobe reactor, waarin zwavel en sulfide worden omgezet in sulfaat, en het grootste deel van het organisch materiaal wordt verwijderd.

Het is verrassend dat door een verhoging van de sulfidebelasting van de eerste aerobe reactor, d.w.z. door een verhoging van de sulfi-deconcentratie, een verkorting van de behandelingsduur en/of een verkleining van het behandelingsvolume, zowel de efficiëntie van de sulfi-deverwijdering zelf als van de tweede aerobe zuivering van andere verontreinigingen worden verbeterd.

De werkwijze volgens de uitvinding maakt in het bijzonder een verbeterde slibretentie mogelijk in de tweede aerobe zuivering. Dit wordt geïllustreerd in Tabel A, waarin proefresultaten worden gegeven waarbij gebruik is gemaakt van een reactor zoals beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 88.01.009 (voor de omzetting van sulfide in zwavel).

Tabel A

Resultaat over 2 weken COD-rendement Slibuitspoeling met sulfide-omzetting in zwavel 76 nauwelijks zonder sulfide-omzetting 52 op grote schaal

De variatie van de procesparameters op de efficiëntie van sulfide-verwijdering en op de groei van de draadvormige bacteriën wordt geïllustreerd in tabel A

Tabel B

Doorstroom- Hydrauli- Sulfidecon- Sulfide- Sulfide- Groei snelheid sche centratie belasting concentratie Thiothrix/ (1/h) verblijf- influent (mg S^“/l.h) effluent Beggiatoa tijd (h) (mg S2_/l) (mg S2"/l) 75 0,3 l40 525 15 1,3 i4o 105 25 1,5 13,3 l40 10,5 0,5 ++ 15 1,3 25 18,8 2,0 ++ 71 0,3 3,0 10,5 0,0 ++

Uit tabel B blijkt dat de hydraulische verblijftijd afzonderlijk en de sulfideconcentratie in het afvalwater afzonderlijk niet rechtstreeks bepalend zijn voor de prestaties van de eerste aerobe zuivering. Daarentegen blijkt dat bij een sulfidebelasting van minder dan ongeveer 20 mg/S2“l.h een aanzienlijke groei van ongewenste draadvormige zwavel-oxyderende bacteriën plaatsvindt. Derhalve is de minimale sulfidebelasting bij deze werkwijze ten minste 25 mg S/l.h. Bij voorkeur bedraagt de sulfidebelasting ten minste 50 mg S/l.h en met bijzondere voorkeur ten minste 100 mg S/l.h. In het algemeen zal een sulfide-belasting boven 1000 mg S/l.h niet worden toegepast omdat de doorvoersnelheden dan onaanvaardbaar worden. Te geconcentreerde afvalstromen zullen dan ook bij voorkeur vóór de zuivering worden verdund.

De oxydatie van sulfide kan leiden tot elementaire zwavel en/of sulfaat, afhankelijk van de verblijftijd en de zuurstofconcentratie. In de meeste gevallen biedt het voordeel het sulfide te oxyderen tot zwavel, omdat dit gemakkelijker kan worden verwijderd door bezinking, centrifugering, flocculatie of filtratie. Daartoe gebruikt men zoals hierboven uiteengezet een ondermaat zuurstof.

De werkwijze volgens de uitvinding voor het zuiveren van sulfide-houdend afvalwater geschiedt met voordeel in een tweetrapsreactie, waarbij in een eerste aerobe reactor van betrekkelijk geringe afmetingen en met een hoge doorstroomsnelheid het sulfide wordt omgezet (verblijftijd enige tientallen minuten tot enkele uren), waarna in een aerobe reactor van betrekkelijk grote afmetingen en met een lange verblijftijd (bijvoorbeeld ongeveer 24 uur) de overige oxydeerbare bestanddelen worden verwijderd.

Tussen de twee reactoren kan zich een inrichting voor het afscheiden van elementaire zwavel bevinden. Aldus ontstaat een afvalwaterstroom die vrijwel of geheel vrij is van zwavelverbindingen.

Claims (4)

1. Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend afvalwater, waarbij het sulfide wordt geoxydeerd tot elementaire zwavel of sulfaat, met het kenmerk, dat a) in een aerobe eerste reactor ten minste een deel van het sulfide wordt omgezet in elementaire zwavel, b) de bij stap a) verkregen vloeistof, die onder andere elementaire zwavel en eventueel nog sulfide bevat, wordt geleid in een tweede aerobe reactor, waarin zwavel en sulfide worden omgezet in sulfaat, en het grootste deel van het organisch materiaal wordt verwijderd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men in stap a) een sulfidebelasting van ten minste 25 mg S/l.h toepast.

3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men in stap a) een sulfidebelasting van ten minste 50 mg S/l.h toepast.

4. Werkwijze volgens conclusie 3* met het kenmerk, dat men een sulfidebelasting van ten minste 100 mg S/l.h en ten hoogste 1000 mg S/l.h toepast.