NO317851B1 - Fremgangsmate for fjerning av opplost organisk karbon fra vann - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår vannbehandling, spesielt en fremgangsmåte for

fjerningen av oppløst organisk karbon fra vann.

Prosessene benyttet i vannbehandling er stort sett en funksjon av råvannkvaliteten. Drikkevannkilder inneholder ofte uakseptabelt høye nivåer av organiske forbindelser, - oppløst, dispergert eller suspendert i råvann. Disse organiske forbindelsene er referert til her som organisk karbon (DOC). Andre uttrykk for å beskrive DOC omfatter totalt organisk karbon, organisk farge, farge og naturlig organisk materiale. DOC inkluderer ofte forbindelser slik som humus og fulvinsyrer. Humus og fulvinsyrer er ikke klart definerte organiske forbindelser, men blandinger av organiske forbindelser dannet ved degradering av planterester.

Fjerning av DOC fra vann er nødvendig for å gi høykvalitetsvann som passer for distribusjon og konsumpsjon. De fleste forbindelsene og materialene som utgjør DOC

er oppløselige og ikke lett å separere fra vann. DOC som er tilstede i råvann, gjør konvensjonell behandling vanskelig og kostbar.

Fremskaffelsen av en sikker drikkevannskilde krever ofte behandling av vann for å

gjøre det estetisk akseptabelt. Fjerningen av suspendert materiale og farge er et viktig aspekt av denne behandlingen. To tilnærminger blir ofte benyttet for fjerning av suspendert materiale og farge. En omfatter koagulering og den andre membran filtrering.

WO 93/21114 beskriver en innretning for rensing av avfallsvann som anvender ionebyttere holdt på magnetiske bærere. De magnetiske bærerne muliggjør at ionebytterne kan separeres fra vannet ved anvendelse av en magnetisk separasjons-innretning. Regenerering av ionebytterne oppnås i en regenereringsinnretning.

US 4.154.675 beskriver en fremgangsmåte for fjerning av organiske kontaminanter fra vann som anvender en celluloseionebytter. Væskemediet som skal ekstraheres bringes i kontakt med ionebyttermaterialet i et kar under røring hvoretter det tilsatte ionebyttermaterialet separeres fra væskemediet. I det minste en del av ionebyttermaterialet kan regenereres med en regenereringsløsning slik som kautisk soda eller vanlig salt før det blir resirkulert for å behandle en ytterligere mengde væskemedium.

AU 32207/78 beskriver en fremgangsmåte for rensing av vandig media ved å fjerne

alger, fargeskapende organiske materialer og kolloidale uorganiske materialer som

involverer anvendelse av en magnetisk ionebytterharpiks. Det vandige mediet bringes i kontakt med ionebytterharpiksen under røring hvoretter den tilsatte harpiksen separeres ved filtrering.

JP 61204080 beskriver behandling av avfallsvann med en kationebytterharpiks. Denne kationebytterharpiksen hevdes å gi god adsorpsjon av kationiske organiske materialer tilstede i avfallsvannet.

I prosessen som involverer koagulering, blir en koagulant tilsatt for å destabilisere suspendert materiale og farge slik at de koaleserer og danner et flokkulat som så kan bli fysisk fjernet med fremgangsmåter slik som flotering, setting, filtrering, eller en kombinasjon derav. Koagulanter slik som alum (aluminiumsulfat), forskjellige jernsalter og syntetiske polymerer blir vanlig benyttet i fremgangsmåter for vannbehandling. Imidlertid har mange råvannskilder høye nivåer av DOC tilstede, noe som er hovedårsaken til fargen og DOC som reagerer med koagulanten krever en høyere koagulantdose enn det som var nødvendig for fjerning av suspendert materiale alene. Det meste av flokkulatet som dannes, kan bli fjernet ved sedimentering eller flotering og vannet inneholdende resten av flokkulatet passerer gjennom et filter for den endelige klargjøringen. Imidlertid, selv etter slik behandling kan det behandlede vannet inneholde så mye som 30 til 70% av det initielle DOC.

I membranfiltreirngsprosessen blir vann filtrert gjennom en membransystem. Imidlertid, dersom vannet inneholder høye nivåer av DOC vil membranene ha en tendens til å bli mettet av DOC for derved å redusere gjennomstrømningen av membranen, redusere levetiden til membranen og øke operasjonskostnadene. Membransystemer utformet for å håndtere vann inneholdende høye nivåer DOC har mye høyere kapital- og driftskostnader enn konvensjonelle membransystemer benyttet for produksjon av drikkevann.

Ionebytterresiner har også blitt benyttet i vannbehandlingsprosesser for fjerning av DOC ved å lede vannet behandlet for å fjerne turbiditet og andre suspenderte partikler gjennom ionebytterresiner pakket i kolonner i lignende. Passeringen av ubehandlet vann gjennom en pakket resin kan forårsake at den pakkede resinen blir tett og ineffektiv, problemer som er tilsvarende til de man møter ved membranfiltrering.

Foreliggende oppfinnelse fremskaffer en fremgangsmåte for reduksjon eller eliminering av DOC fra vann ved anvendelse av ionebytterresiner som kan enkelt bli skilt fra vann

før etterfølgende behandling og dets distribusjon og konsumpsjon.

Således angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fjerning av oppløst organisk karbon fra vann, kjennetegnet ved at fremgangsmåten omfatter følgende trinn: a. tilsette en ionebytterharpiks til vann inneholdende oppløst organisk karbon, mens det bevirkes tilstrekkelig skjærkrefter på vannet til å dispergere harpiksen i vannet, og derved muliggjøre adsorpsjon av det oppløste organiske karbonet på den magnetiske ionebytterharpiksen; b. agglomerere den magnetiske ionebytterharpiksen lastet med oppløst organisk karbon; c. separere den agglomererte magnetiske ionebytterharpiksen lastet med oppløst organisk karbon fra vannet; d. Tegenerere en del av nevnte agglomererte harpiks, med resten returnerende til trinn

a), og derved muliggjøre kontinuerlig behandling av vannet; og

e. returnere regenerert agglomerert harpiks til trinn a).

Foretrukne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse er gitt i de uselvstendige kravene 2-21.

Ionebytterresinen blir dispergert i vann for å gi maksimalt overflateareal av resin for å adsorbere DOC. Dispergering av ionebytterresinen kan bli oppnådd ved hvilke som helst konvensjonelle midler. Typisk kan resinen bli dispergert med mekanisk omrøring slik som rørere og lignende, blandepumper neddykket i vann eller luftagitering hvor en gass blir boblet gjennom vannet. Tilstrekkelig skjær trenger å bli påført vannet for å oppnå dispergering av resinen.

I noen småskalaoperasjoner kan ionebytterresinen bli dispergert i et semi-virvelsjikt forutsatt at pumpekostnadene ikke er økonomisk uakseptable. Anvendelsen av et semivirvelsjikt er ikke kun et enkelt middel for dispergering av ionebytterresinen, men sørger også for den sikre separeringen av den lastede resinen fra vannet straks DOC er adsorbert inn i ionebytterresinen.

Separering av resinen lastet med DOC fra vannet kan bli oppnådd ved setting eller sikting eller en kombinasjon derav. Sikting av den belagte resinen fra vann kan bli oppnådd ved hvilke som helst konvensjonelle midler. Siktene kan bli valgt med hensyntagen til størrelsen av resinpartiklene som skal fjernes fra vannet.

Konfigurasjonen av siktene kan være slik at tetting av siktene blir redusert.

I en foretrukket utførelsesform kan ionebytterresinen ha høyere tetthet enn vann og har en tendens til å sette seg på bunnen av tanken. Denne settingen muliggjør enkel separering av den lastede resinen fra vannet. Setting kan bli utført ved anvendelse av. tubesettere og lignende. Resinen kan så bli oppsamlet ved forskjellige midler, inkludert vakuumoppsamling, filtrering og lignende. Det er foretrukket at separerings- og oppsamlingsmidlene ikke forårsaker mekanisk slitasje som kan føre til nedslitning av resinen.

Når et kontinuerlig fullt suspendert system blir benyttet, kan resinen enkelt bli separert fra det behandlede vannet ved agitasjonssetting. Basert på resinens karakteirstikker, blir meget effektiv (>99% fjerning av faststoff) gravitasjonssetting oppnådd i høyratesettingsmoduler med retensjonstider på mindre enn 20 minutter.

I en foretrukket prosess for separering av ionebytterresin fra vannet, settes det meste av resinpartiklene ut i første fjerdedelen av separeringsbassengets lengde som er uten settingsmoduler ("frittstrømmende" setting). Ytterligere fjerning av resinpartikler ("forsterket" setting) fra behandlet vann blir utført i et settingskammer fyllt med moduler som kan være enten skråstilte plater eller rørformede moduler. Bunnen av settingsbassenget er utformet for oppsamling av resinpartikler i sylinderiske, koniske eller pyramideformede trakter fra hvilke resinpartiklene blir pumpet tilbake til starten av prosessen. I denne foretrukne prosessen kan noe blanding av den satte resinen i traktene være nødvendig for å holde den i en fluidtilstand og for å sikre enhetlig resinkonsentrasjon av resinen i resirkuleringssystemet.

Ionebytterresinen som passer for anvendelse i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse har kationiske funksjonelle grupper. De kationiske funksjonelle gruppene gir passende seter for adsorpsjon av DOC.

Det er foretrukket at ionebytterresinene har en diameter på mindre enn 100 uM, fortrinnsvis i området 25 uM til 75 uM. Denne størrelsesfordelingen gir en ionebytterresin som enkelt kan bli dispergert i vann og en som passer for påfølgende separering fra vannet. Størrelsen av resinene påvirker kinetikken ved adsorpsjonen av DOC og effektiviteten av separasjonen. Det optimale størrelsesområdet for en bestemt anvendelse kan lett bli bestemt ved enkel eksperimentering.

Det er foretrukket av ionebytterresinen er makroporøs. Dette gir resinen en betydelig høyere overflate på hvilken DOC kan bli adsorbert.

Vannbehandlingsprosessene omfatter fjerningen av vann ved omrøring, pumping og andre operasjoner som kan skadelig påvirke ionebytterresinen. Det er foretrukket at resinen blir fremstilt fra røffe polymerer med polystyrentverrbinding. Resinen kan bli valgt for å gi den optimale balansen mellom røffhet og kapasitet.

I prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse er mengden av ionebytterresin som er nødvendig for å fjerne DOC fra vann avhengig av et antall faktorer inkludert nivået av DOC initielt tilstede i vannet som skal behandles, naturen til DOC, det ønskede nivået av DOC i det behandlede vannet, saltinnhold, temperatur, pH, antallet sykluser av resin før regenerering og raten ved hvilken det er ønskelig å behandle vann for å fjerne DOC. Typisk, vil mengden ionebytterresin benyttet for å fjerne DOC fra vann være i området fra 0,5 til 5 ml våt resin pr. liter råvann, fortrinnsvis 0,5 til 3 ml. Høyere resinkonsentrasjoner kan også være anvendelig i fjerning av DOC. Slike høye konsentrasjoner tillater kortere kontakttider og mer effektiv DOC fjerning.

Høye doser resin kan bli benyttet for å fjerne opp til 90% av oppløst organisk karbon, men forholdet er ikke lineært og det trenger ikke å være økonomisk under normale betingelser for å tilsette resin ved disse høye dosene. Tilstrekkelig resin kan bli tilsatt for å fjerne en prosentdel av oppløst organisk karbon slik at kostnadene ved eventuell påfølgende behandling benyttet for å møte vannkvalitetmålene blir minimalisert. For eksempel, er det funnet at fjerning av oppløst organisk karbon reduserer mengden av koagulant som er nødvendig for å oppnå akseptabel vannkvalitet. Det kan også signifikant redusere kapital- og driftskostnadene ved membranfiltreringsprosesser.

Foretrukne ionebytterresiner er resirkulerbare og regenererbare. Resirkulerbare resiner kan bli benyttet flere ganger uten å regenerere og fortsetter å være effektive i adsorber-ing av DOC. Regenererbare resiner kan behandles for å fjerne adsorbert DOC og slike regenererte resiner kan bli reinnført i behandlingsprosessen.

Det er funnet at avhengig av mengden resin som blir benyttet i behandlingsprosessen, kan resinen bli effektiv resirkulert minst 10 ganger før regenerering og faktisk 20 ganger avhengig av vannkvaliteten. Således, må i en kontinuerlig prosess kun 10% eller mindre av den lastede resinen, selv kun 5%, bli tatt til regenerering, resten kan bli resirkulert tilbake i behandlingsprosessen.

Det er funnet at den benyttede (eller brukte) resinen kan enkelt bli behandlet for å fjerne adsorbert DOC.

Det må forstås at uttrykket saltvann betyr en hvilken som helst høy konsentrasjon saltoppløsning som er i stand til å forårsake desorpsjon av DOC fra resinen. Høy konsentrasjon natriumkloirdoppløsning er spesielt nyttig som saltvann i foreliggende prosess.

Den brukte resinen kan bli dispergert i saltvann ved hvilke som helst konvensjonelle midler. Det er funnet at agitering ved mekanisk omrøring eller gassbobleagitering er spesielt anvendelig.

Separering kan bli oppnådd ved å la den regenererte resinen sette seg eller ved enkel filtrering gjennom en sikt av passende porøsitet. Det er funnet at saltvannet kan bli resirkulert og anvendt for å regenerere resinet et antall ganger før den blir upassende for anvendelse i regenereringsprosessen. Den brukte resinen kan selv bli regenerert ved passasje gjennom en revers osmosemembran for å separere DOC fra saltvannet. DOC produsert på denne måten, er en nyttig kilde for humus og fulvinsyrer.

En alternativ prosess for regenerering av brukt eller lastet ionebytterresin som krever mye mindre saltvann for regenereringsprosessen, kan være spesielt nyttig i et antall anvendelser. Det er funnet at brukt ionebytterresin kan bli pakket i en kolonne og at passasjen av en relativt liten mengde saltvann gjennom den kan effektivt regenerere ionebytterresinen.

Regenereringen av brukt ionebytterresin ifølge denne prosessen ved bruk av en pakket kolonne av brukt resin, muliggjør spesielt høye rater av desorpsjon av DOC fra resinen. Det er funnet at ved anvendelse av denne prosessen blir resirkulerbarheten av resinen før påfølgende regenerering, betydelig forbedret.

Videre, er humus og fulvinsyrer tilstede i signifikant høyere konsentrasjoner i eluatene fra kolonnen og er således enklere og mer økonomisk som kilder for humus og fulvinsyrer.

Prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse for fjerning av DOC fra vann er spesielt nyttig i vannbehandlingsanvendelser for produksjon av drikkevann. Imidlertid, kan prosessen også suksessfullt bli anvendt ved andre vandige strømmer hvor DOC fjerning er nødvendig, f.eks. industrielle anvendelser, sykehusfasiliteter, gruvedriftsanvendelser og matprosessering. Prosessen kan også bli benyttet for behandling av avfallsvann. Forskjellige organiske materialer slik som toksiner eller andre kontaminanter, kan også bli fjernet fra avfallsvann.

Det er funnet at en klasse ionebytterresiner er spesielt tilpasset for anvendelse i prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse. Ionebytterresiner som omfatter magnetiske partikler, kjent som magnetiske ionebytterresinagglomerater, ofte er referert til som "magnetiske flokkulanter", på grunn av de magnetiske tiltrekkende kreftene mellom dem. Denne egenskapene gjør dem spesielt nyttige for denne anvendelsen dersom agglomerte partikler lettere fjernes fra vannet.

Den magnetiske ionebytterresinen kan bli dispergert i vannet ved hvilke som helst midler som beskrevet ovenfor. Tilstrekkelig skjærkrefter trenger å bli påført vannet for å overkomme de magnetiske kreftene som vil forårsake den magnetiske ionebytterresinen å agglomerere.

Agglomerering av magnetisk ionebytterresion belagt med DOC blir oppnådd ved fjerning av skjærkreftene som forårsaker resinen å dispergere. I en ikke omrørt tank vil de magnetiske partiklene i resinen forårsake at resinen agglomererer. Agglomereringen kan bli lettet ved anvendelse av tubesettere eller andre midler som er kjent for fagmannen.

Typisk, er den våte magnetiske ionbytterresinen tettere enn vann og straks agglomereringen starter har resinen en tendens til å sette seg hurtig på bunnen av tanken. Denne settingen letter enkel separering av den lastede resin av vannet. Resinen kan så bli oppsamlet med forskjellige midler inkludert vakuumoppsamling, filtrering, magnetisk transport slik som belter, rør, skiver og vogner, pumper og lignende. Det er funnet at vakuumoppsamling er spesielt foretrukket. Det er foretruket at separering og oppsamlingsmidlene ikke forårsaker mekanisk slitasje som kan føre til nedsliting av resinen.

Det er foretrukket at ionebytterresinen har en diameter på mindre enn 100 uM, fortrinnsvis i området fra 25 til 75 uM. Størrelsen av den magnetiske ionebytterresinen påvirker kinetikken til adsorpsjonen av DOC og effektiviteten av agglomereringen og settingen. Det optimale størrelsesområdet for en spesiell anvendelse kan enkelt bli

bestemt ved enkel eksperimentering.

Den magnetiske ionebytterresinen kan ha en diskret magnetisk kjerne eller ha magnetiske partikler dispergert gjennom resinen. I resiner som inneholder dispergerte magnetiske partikler er det foretrukket de magnetiske partiklene er jevnt dispergert gjennom resinen.

En spesielt foretrukket magnetisk ionebytterresin er beskrevet i den paralleltløpende samtidige søknaden med nr. PM8070, nå innlevert som PCT-søknad som er designert alle land inkludert U.S.A. med tittelen "Polymer beads and method for preparation thereofhvis søknad er i navnet til Commonwealth Scientific and Instrual Research Organisation and ICI Australia Operations Pty Ltd.

Den benyttede magnetiske ionebytterresinen kan bli behandlet for å fjerne adsorbert

DOC.

En alternativ fremgangsmåte for regenerering av brukt eller lastet magnetisk ionebytterresin som krever mye mindre saltvann for regenereringsprosessen, kan være spesielt anvendelig i et antall anvendelser. Det er funnet at den benyttede magnetiske ionebytterresinen kan bli pakket i en kolonne og passasjen av en mindre mengde saltvann gjennom den kan effektivt regenerere den magnetiske ionebytterresinen.

Regenereringen av den brukte magnetiske ionebytterresinen ifølge denne prosessen ved anvendelse av en pakket kolonne av brukt magnetisk resin muliggjør spesielt høye rater av desorpsjon av DOC fra den magnetiske resinen. Det er funnet at ved anvendelse av denne prosessen kan resirkulerbarheten av den magnetiske resinen før påfølgende regenerering bli betydelig forbedret.

Videre, er humus og fulvinsyrer tilstede i signifikant høyere konsentrasjoner i eluatene fra kolonnen og er således en mer passende og økonomisk kilde for humus og fulvinsyrer.

Prosessen for fjerning av DOC fra vann er nyttig i vannbehandlingsanvendelser for produksjon av drikkevann. Det behandlede vann blir generelt desinfisert før distribusjonen. Nivåene av DOC kan være så mye som 70% av den initielle DOC etter behandling med konvensjonelle prosesser. Dette DOC kan reagere med et hvilket som helst benyttet desinfiseringsmiddel for å produsere biprodukter. Klor er ofte det foretrukne desinfiseringsmidlet under kostnad, enkel anvendelse og det faktum at en klorrest kan bli opprettholdt gjennom distribusjonssystemet for å inaktivere eventuell kontaminasjon som kan bli introdusert etter den primære desinfeksjonen. Klor, kan imidlertid reagere med DOC for å danne flere biprodukter, for de mest kjente er trihalometaner (THMs). THMs kan bli identifisert som mulige karsinogener og sammen med andre mulige biprodukter er de identifisert som en helserisiko i vannbehandlingsretningslinjer i hele verden. Ikke bare kan DOC danne biprodukter, men oksidering av DOC til mindre biodegraderbare organiske forbindelser, spesielt ved anvendelse av ozon som desinfiseirngsmiddel, gir en god matkilde for bakterier og kan resultere i gjenvekst av bakterier i vannlagrings- og distribusjonssystemer.

Trinnene ved tilsetning, dispergering og separering av ionebytterresinen kan bli utført ved en fremgangsmåte beskrevet ovenfor. Vannet kan bli desinfisert ved hvilke som helst konvensjonelle midler. Det er imidlertid foretrukket at klor eller kloraminer blir benyttet for å desinfisere vannet før dets lagring og/eller distribusjon.

Den magnetiske ionebytterresinen kan fortrinnsvis bli benyttet i denne prosessen.

Trinnene ved tilsetning, dispergering, agglomerering og separering av den magnetiske ionebytterresinen kan bli utført ved fremgangsmåter beskrevet ovenfor.

Prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse blir enkelt innlemmet i eksisterende vannbehandlingsanlegg. For eksempel kan den bli benyttet i sammenheng med membranfilter for å forbedre effektiviteten til membranene, øke gjennomstrømningen gjennom membranen og redusere driftskostnader. For nyinstallasjoner kan enten de enten erstatte membranfiltrering eller dersom membranfiltrering fremdeles er nødvendig, signifikant redusere størrelsen og således kapitalen og driftskostnadene ved membranfiltreringsanlegg. Faktisk, kan reduksjon i kapital og driftskostnader muliggjøre å bli tatt opp til vurdering å installere membranfiltrering heller enn koagulering/sedimenteringsanlegg for derved betydelig å redusere størrelsen av anlegget og muliggjøre produksjon av drikkevann uten tilsetning av kjemikalier bortsett fra for desinfiseringsformål.

I en alternativ prosess, kan trinnet c. og d. ovenfor bli kombinert slik at membranen utfører separering av resinen samtidig som den filtrerer av vannet.

Mange vannbehandlingsanlegg benytter et koagulerings/sedimenteringstrinn i deres vannrensingsprosess. Eksempelvis i Syd-Australia blir en seks-trinns prosess som er en typisk konvensjonell vannbehandlingsprosess, benyttet for å behandle kildevannet for distribusjon. De seks trinnene er som følger: Koagulering/flokkulering;

sedimentering;

filtrering;

desinfisering;

lagring og distribusjon; og

slamawanning og deponering.

Prosessen ifølge oppfinnelsen kan bli innlemmet i denne vannbehandlingsprosessen mest effektivt før koaguleringstilsetningen. Typisk, blir koagulanter slik som alum (aluminiumsulfat), jernsalter og syntetiske polymerer benyttet. Fjerningen av DOC ved foreliggende prosess resulterer i en betydelig reduksjon i mengden nødvendig koagulant. I tillegg, reduserer fjerningen av DOC behovet for påfølgende kjemisk tilsetning for å forbedre effektiviteten og/eller raten av koagulering, sedimentering og desinfisering. Dette har en fordelaktig virkning på vannkvaliteten produsert og størrel sen av de fleste anleggene som er nødvendig i vannbehandlingsanlegg inkludert slambehandlingsanlegg. Disse trekkene er spesielt passende forbedring av prosessen da de muliggjør foreliggende prosess enkelt å bli innlemmet uten betydelig forandring i totalstørrelsen på vannbehandlingsanlegget.

Ved anvendelse av prosessen ifølge oppfinnelsen for å fjerne en stor andel av oppløst organisk karbon, reduserer koagulentdosen som er nødvendig og kan tillate lavere volumer av flokkulat produsert som må fjernes fra vannet direkte ved filtrering, uten behov for foregående sedimentering.

Noen vannbehandlingsprosesser benytter aktivert karbon som en endelig raderingsbehandling for å lette problemene med smak og/eller lukt, for å fjerne desinfiseringsbiprodukter eller for å fjerne eventuelt andre forurensinger. Livet til det aktiverte karbon blir betydelig redusert ved nærværet av DOC i det behandlede vann. Følgelig, er en ytterligere fordel ved foreliggende prosess at levetiden til aktivert karbon kan bli betydelig øket. Følgelig, omfatter et annet nyttig aspekt av foreliggende oppfinnelse et ytterligere trinn ved å utsette det behandlede vannet for aktivt karbon.

For utendørs anlegg tillater prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse at det blir utformet og konstruert et vannbehandlingsanlegg med betydelig mindre arealbruk. Reduksjon/elimineringen av DOC fra vann ved anvendelse av prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse kan bli utført i et basseng med relativt lite volum. Dette skyldes den hurtige reaksjonen og settingsratene i prosessen. Dette muliggjør at mengden av koagulant benyttet i koagulerings/sedimenteringsprosessene kan bli redusert, noe som følgelig reduserer størrelsen av sedimenteirngsanlegg og størrelsen og kostnaden av anlegg. Likeledes, kan størrelsen og kostnaden av membransystemer i membranfiltreringsanlegg bli redusert, noe som igjen gjør membranfiltreringssystemer mer økonomisk levedyktige sammenlignet med koaguleirngs/sedimenteringsanlegg.

Gjennom beskrivelsen og kravene som følger, vil, dersom rammen ikke krever annet,

ordet "omfatte" eller variasjoner slik som "omfatter" eller "omfattende", bli forstått åinnbefatte inkluderingen av den angitte enhet eller gruppeenheter, men ikke eksklusjonen av eventuelt andre enheter eller grupper av enheter.

1. Turbiditeten blir beskrevet (i nefelometriske turbiditetsenheter) ved direkte måling ved anvendelse av et nefelometer (Hach Ratio Turbidimeter [Model 18900]).. 2. pH ble bestemt ved glasselektroder i kombinasjon med et referansepotensiale gitt ved en sølv/sølvklorid eller mettet kalomelelektrode. 3. Fargen ble målt ved sammenligning av absorbans av prøven ved 456 nm med en kalibreirngskurve av Pt-Co-standardoppløsninger ved den samme bølgelengde. Fargen ble målt i Hazen-enheter (HU), hvor 1 HU tilsvarer 1 ppm platina. 4. UV-absorbans blir bestemt spektrofootmetrisk ved 254 nm ved anvendelse av destillert vann som referanse.

5. En Skalar SK 12 organisk karbonanalysator ble benyttet for å analysere DOC

nivåer. Analysen benytter en peristaltisk pumpe for kontinuerlig å suge opp prøver og blande dem med reagenser.

Prøven ble filtrert gjennom et Whatman nr. 1 filterpapir overlagt med 0,45 um membran. Prøven ble så surgjort med svovelsyre og spylt med nitrogen. Dette friga og dispergerte eventuelt uorganisk eller flyktig organisk karbon.

Prøveoppløsningen ble så blandet med persulfat/tetraboratreagens (34 g natriumtetraboratdekahydrat og 12 g kaliumpersulfat og oppløst i 1 liter vann) og ledet gjennom en UV digestivspiral. Denne prosessen oksiderer organisk karbon til CC«2. CO2 ble fjernet fra oppløsningen ved surgjøring og gjennombobling og blandingen ble så blandet med hydrogen (H2) og ledet over en Ni katalysator i 400°C. Dette reduserer CO2 til metan (CH4) som ble målt med en flammeioniseringsdetektor. 6. Total aluminium og total jern ble bestemt ved induktivt koblet plasmaspektrometri.

7. Standard kannetest:

Råvannet og resinbehandlet vann ble utsatt for kannetester som muliggjorde evaluering av forskjellige koagulanter og koagulanthjelpemidler benyttet i vannbehandling ved simulering av en konvensjonell vannbehandlingsprosess, bestående av koagulering, flokkulering, sedimentering og filtrering. Like volumer vann (1500 ml) ble tatt opp i kanner.

Den multiple røreren blir drevet ved "flashmiks" hastighet, omkring 200 omdreininger pr. minutt. Testoppløsningen av koagulant ble tilsatt så hurtig som mulig og flashblandet i et minutt.

Hastigheten av blanderen ble redusert til minimum for å holde flokkulatet uniformt suspendert. Sakte blanding ble fortsatt i ytterligere 14 minutter. Mot slutten av flokkuleirngstiden ble flokkulatstørrelsen registrert.

Etter sakte blandingsperiode, ble årene hurtig trukket opp og setting av flokkulatpartiklene ble observert.

Etter 15 minutters rolig setting, ble omkring 60 ml av hver oppløsning trukket fra prøvetappingen (de første 20 ml ble kastet) og det satte vannets turbiditet og pH bestemt på det gjenværende volum.

Den gjenværende supematanten ble forsiktig gravitasjonsfiltrert gjennom et Whatman Nr. I filterpapir. De første 50 ml av filtratet ble kastet. Turbiditet, farve og aluminiumsrest i den filtrerte oppløsningen ble så målt.

8. Kannetest under direkte filtreringsbetingelser.

Kannetesten ble utført ved de følgende direkte filtreringsbetingelsene:

•romtemperatur (omkring 20°C),

•alum og vann ble flashblandet i 1 minutt,

•omrøringen redusert til 25 omdreininger pr. minutt i 4 minutter (flokkuleringstid) for flokkulatdannelse,

•ingen setting av flokkulat i motsetning til standard kannetest,

•vann klargjort ved filtrering med Whatman nr. 1 filterpapir før analyse.

9. Metode for bestemmelse av klorbehov.

En fremgangsmåte for bestemmelse av klorbehov i en vannprøve med en standard tilsetning av klor og direkte måling ved anvendelse av DPD/FAS titrering.

Reagenser:

Klorbehov, fritt vann

Fosfatbufferoppløsning (pH 6,5)

N,N-dietyl-l,4-fenylendiaminsulfat (DPD) indikatoropp løsning

Standard jemammoniumsulfat (FAS) titreringsmiddel

Standard kloroppløsning

En kloroppløsning (omkring 1000 mg/l) av målt konsentrasjon ble preparert fra en stam natriumhypokloritoppløsning (omkring 10% tilgjengelig klor etter filtrering gjennom 0,45 nm membran)

To 100 ml volumetriske flasker ble fylt med prøvevann og nøyaktig dosert med standard hypokloritoppløsning for å produsere doser ekvivalent til 5,10,15 eller 20 mg/I. En forskjellig dose ble benyttet for hver av flaskene, med de to dosene naboliggende i serier.

Prøvene ble så satt i henstand i mørke ved 20°C i den nødvendige kontakttiden etter hvilken konsentrasjon av gjenværende klor målt ved DPD/FAS titreringsmetoden.

Klorbehovet blir beregnet å være forskjellig mellom mengden klor i den opprinnelige dosen og restklorkonsentrasjonen. Resultatene fra titreringene er gjennomsnitt for å oppnå behovet.

NOTE: Dersom 50,0 cm<3> prøve benyttet rest = 2 x titer

Beregning og uttrykking av resultater

Fra titrering, ble mengden klor lest direkte fra titer.

FAS titrant: 1 ml FAS = 100 ug Cl som CI2

Derfor 100 ml prøve, 1,00 ml standard FAS titrant = 1,00 mg/l tilgjengelig gjenværende klor

Resultatene er angitt til et desimal.

Eksempelresin 1

Magnetiske polymerkuler ble preparert ifølge prosessen i den paralleltløpende søknad i navnet CSIRO og ICI ved anvendelse av de følgende råmaterialene: 1. Vann: dette er det kontinuerlige medium i hvilken den organiske fasen blir dispergert og så reagert. 2. Gosenhol GH 17: dette er en høy molekylærvekt polymert overflateaktivt middel, en polyvinylalkohol som dispergerer den organiske fasen i vannet

som smådråper.

3. Teric N9: dette er en lav molekylærvektoverflateaktivt middel som blir tilsatt for ytterligere å redusere partikkelstørrelsen til den dispergerte

organiske fasen.

4. Cyklohexanol: dette er hovedporogenet: det er et oppløsningsmiddel for monomerene, men et ikke-oppløsningsmiddel for polymeren, og fremmer dannelsen av hulrom og indre porøsitet i resinkulene. 5.

Dodecanol: dette er en mindre porogen.

6. Solsperse 24000: dette er et fast fasedispergeringsmiddel og er en blokkopolymer av poly(hydroksistearinsyre) og poly(etyleriimin). 7. Pferrox 2228HC y-Fe2C«3: gamma - jernoksid (maghemit). Dette er det magnetiske oksidet som gjør resinkulene magnetiske.

8. DVB-50 (divinylbenzen): dette er monomeren som tverrbinder perlene.

9. GMA (glycidylmetakrylat): dette er monomeren som først blir polymerisert for å inkorporere den i kulene, så blir den kvatemisert for å plassere kvaternære ammoniumgrupper i kulene for derved å danne ionebyttersetene: 10. AD3N: dette er katalysatoren som initierer polymeriseringen når blandingen blir oppvarmet over 50°C. 11. Trimetylamin: dette er aminet som reagerer med epoksigruppen på glysidylmetakrylatet for å danne kvatemære ammoniumionebytterseter. 12. Saltsyre: dette blir benyttet for å nøytralisere den høye pH på grunn av trimetylamin. 13. Etanol: dette blir benyttet for å rense og som et fuktingsmiddel.

Fremgangsmåte

Vann (6,3 1) ble fylt i en 20 1 reaktor og omrørt og nitrogengjennombobling startet. Deretter ble Gosenhol GH-17 (30 g) og Teric N9 (15 g) tilsatt og vannfasen oppvarmet til 80°C for å oppløse de overflateaktive midlene. Mens vannet ble oppvarmet, ble cykloheksanol (1755 g) fylt på en separat blandetank og omrøringen startet. Dodekanol (195 g), SOLSPERSE 24000 (63 g), Pferrox 2228 HC y-Fe203 (936 g), divinylbenzen (410 g) og glycidylmetakrylat (1541 g) ble tilsatt i rekkefølge. Denne blandingen ble omrørt og sonikert i 1 time. Azoisobutyronitril (8 g) ble tilsatt og blandingen ble omrørt i ytterligere 5 minutter før den ble tilsatt til den varme vannfasen. Den resulterende dispersjonen ble holdt ved 80°C (±5°C) i to. timer under hvilken tid polymeriseringen skjer og faste resinkuler (4,17 kg) ble dannet. Nitrogengjennomboblingen ble så stanset og trimetylaminet og saltsyren ble tilsatt for å aminere resinen. Disse to materialene kan enten være forhåndsblandet (med stor forsiktighet på grunn av eksoterm reaksjon), eller tilsatt på slik måte for å holde pH mellom 6 og 8. Reaksjonsblandingen ble så holdt ved 80°C i tre timer. Blandingen ble så avkjølt til romtemperatur og kulene separert fra overskudd av y-Fe2C«3 ved gjentatte sykluser av vasking, setting og dekantering (kulene setter seg mye hurtigere enn de fri oksidpartiklene. Resinkulene ble så filtrert, redispergert i etanol og filtrert og vasket med ytterligere etanol, så aceton og tørket i luftstrøm. Fotomikrofotografier av kulene produsert ved dette eksemplet er vist i figurene IA og IB. Det kan spesielt fra figur IB som er et mikrofotografi av knuste kuler, sees at de faste partiklene er jevnt dispergert gjennom polymerperlene.

Magemittet var vel dispergert gjennom resinkulene produsert i dette eksemplet.

Eksempelresin 2

Magnetiske polymerkuler ble preparert ifølge fremgangsmåten i den paralleltløpende søknaden i navnet CSIRO og ICI ved anvendelse av de følgende råmaterialene: 1. Vann: dette er det kontinuerlige medium i hvilken den organiske fasen blir dispergert og så reagert. 2. Gosenhol GH 20: dette er en høy molekylærvekt polymert overflateaktivt middel, en polyvinylalkohol som dispergerer den organiske fasen i vannet

som smådråper.

3. Cyklohexanol: dette er hovedporogenet: det er et oppløsningsmiddel for monomerene, men et ikke-oppløsningsmiddel for polymeren, og fremmer

dannelsen av hulrom og indre porøsitet i resinkulene.

4. Toluen: dette er den mindre porogenet.

5. Solsperse 24000: dette er et fast fasedispergeringsmiddel og er en blokkopolymer av poly(hydroksistearinsyre) og poly(etylenimin). 6. Pferrox 2228HC _-Fe2C«3: gamma - jernoksid (maghemit). Dette er det magnetiske oksidet som gjør resinkulene magnetiske. 7. KRATON Dl 102: dette er en lav molekylvektgummi, innlemmet i den organiske fasen for å gjøre polymerperlene røffere.

8. DVB-50 (divinylbenzen): dette er monomeren som tverrbinder perlene.

9. GMA (glycidylmetakrylat): dette er monomeren som først blir polymerisert for å inkorporere den i kulene, så blir den kvatemisert for å plassere kvaternære ammoniumgrupper i kulene for derved å danne ionebyttersetene: 10. VASO 67: dette er katalysatoren som initierer polymeriseren når blandingen blir oppvarmet over 50°C. 11. Trimetylamin: dette er aminet som reagerer med epoksigruppen på glysidylmetakrylatet for å danne kvaternære ammoniumionebytterseter. 12. Saltsyre: dette blir benyttet for å nøytralisere den høye pH på grunn av trimetylamin.

Metode

Vann (2333 g) ble fylt i en 5 1 reaktor og omrørt og nitrogengjennomboblingen startet. Deretter ble Gosenhol GH20 (10 g) tilsatt og vannfasen oppvarmet til 80°C. Mens vannfasen ble oppvarmet ble toluen (130 g), DVB-50 (130 g) og en første del av cykloheksanol (130 g) fylt i en separat blandetank og omrørt. Solsperse 24000 (21,84 g) og Pferrox 2228 HC _-Fe2C>3 (325 g) ble tilsatt i rekkefølge, så ble blandingen omrørt og sonikert i 20 minutter for grundig å dispergere det magnetiske oksidet. Kraton Dl 102 ble så tilsatt og blandingen omrørt i ytterligere 1 time for å oppløse klargjøringsmidlet. Resten av cykloheksanol (390 g) og VAZO 67 (2,65 g) ble så tilsatt og blandingen ble omrørt i ytterligere 5 minutter før tilsetning av den oppvarmede vannfasen. Den resulterende dispersjonen ble så omrørt og holdt ved 80°C i 2 timer. Nitrogengjennomboblingen ble stoppet og blandingen av trimetylamin (687 g, 25% v/v) og saltsyren (294 g, 36% v/v) ble tilsatt, så ble blandingen omrørt og holdt ved 80°C i ytterligere tre timer. Blandingen ble så avkjølt og de resulterende polymerkulene renset som i eksempel 1. Mikrofotografier av kulene er vist i figurene 3A og 3B. Igjen var det faste magnetiske oksidet vel dispergert gjennom kulene og kulene var kvalitativt røffere enn de i eksempel 1. Videre, var størrelsesdistribusjonen av polymerperlene relativt smal.

Eksempel 1

Råvann ble oppnådd fra Myponga-reservoaret, Syd-Australia. Råvannet ble pumpet inn i et omrørt kar og ble dosert med resin fremstilt ifølge eksempelresin 1 ved en hastighet på 2,6 ml våt resin pr. liter råvann. Resin og vann ble omrørt i en strøm gjennom systemet i en gjennomsnittstid på 10 minutter før setting i 10 minutter på en platesetter. Vannet ble ledet igjennom platesetteren og det klargjorte vannet strømmet over for oppsamling. Temperaturen i vannet under prosessen var i området 14 til 16°C.

I den kontinuerlige prosessen ble resinen resirkulert under opprettholdelse av 2,6 ml våt resin pr. liter råvanndoseringrate. 90% av resinen ble resirkulert uten regenerering. De gjenværende 10% ble sendt for regenerering (se eksempel 2).

Råvannet og det resinbehandlede vannet ble utsatt for standard kannetest.

Analyser inkludert DOC, UV-absorpsjon og jern ble også gjennomført. Resultatene av kannetesten på det resinbehandlede vannet er angitt i tabell 1 og kannetesten på råvannet er angitt i tabell 2.

Eksempel 2

Resinen tatt for regenerering fra prosessen i eksempel 1 ble regenerert under laboratoriebetingelser. En prøve på 10 ml lastet resin ble tilsatt til 400 ml IM natriumklorid og blandet ved flashblandehastighet (200 omdreininger pr. minutt) i 30 minutter ved romtemperatur (20°C).

Graden av resinregenerering ble målt ved å overvåke økningen i ultrafiolett absorbans i regenereringsoppløsningen. Ultrafiolett absorbans ble målt ved 254 nm og resultatene er vist i figur 1.

Eksempel 3

Vannprøver fra River Murray vann tatt ved Mannum, Syd-Australia, ble behandlet med forskjellige resinkonsentrasjoner under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøring var 21 °C.

•Benyttet resin ble fremstilt ifølge eksempelresin 1.

•Resin og vann i kontakt ble omrørt ved 100 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i 10 minutter og passering av klargjort vann gjennom en 30 uM sikt før kannetesting. Under direkte filtreringsbetingelser.

Resultatene av kannetesting og direkte filtreringsbetingelser er vist i tabell 3.

Eksempel 4

Vannprøver ble tatt fra Millbrook Reservoir, Syd-Australia og behandlet med varierende resinkonsentrasjoner under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøringen var 14,5°C.

•Benyttet resin ble fremstilt ifølge eksempelresin 2.

•Resin og vann i kontakt ble omrørt ved 100 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og det rensende dekantert.

Kannetesten under direkte filtreringsbetingelser ble utført. Flokkuleirngstiden var imidlertid 9 minutter ved 40 omdreininger pr. minutt.

Resultatene fra kannetesten ved anvendelse av direkte filtreringsbetingelser er vist i tabell 4.

Eksempel 5

Vannprøver tatt ved North Pine Dam, Brisbane, Queensland ble behandlet med forskjellige resinkonsentrasjoner under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøringen var 19°C.

•Benyttet resin var fremstilt ifølge eksempelresin 2.

•Resin og vann i kontakt med hverandre ble omrørt med 100 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og dekantering av det klargjorte vannet før kannetesting under direkte filtreringsbetingelser.

Kannetesten under direkte filtreringsbetingelser blir utført. Imidlertid, var flokkuleringstiden 9 minutter ved 40 omdreininger pr. minutt. Resultatene av kannetesten under direkte filtreringsbetingelser er vist i tabell 5.

Eksempel 6

Vannprøver tatt ved North Pine Darri, Brisbane, Queensland ble behandlet med forskjellige resinkonsentrasjoner under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøringen var 19°C.

•Benyttet resin var fremstilt ifølge eksempelresin 2.

•Resin og vann i kontakt med hverandre ble omrørt med 100 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og dekantering av det klargjorte vannet før kannetesting under direkte filtreringsbetingelser.

Kannetesten under direkte filtreringsbetingelser blir utført. Imidlertid, var flokkuleringstiden 9 minutter ved 40 omdreininger pr. minutt. Resultatene av kannetesten under direkte filtreringsbetingelser er vist i tabell 6.

Eksempel 7

Vannprøver tatt ved North Pine Dam, Brisbane, Queensland ble behandlet med forskjellige resinkonsentrasjoner under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøringen var 19°C.

•Benyttet resin var fremstilt ifølge eksempelresin 2.

•Resin og vann i kontakt med hverandre ble omrørt med 100 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og dekantering av det klargjorte vannet før kannetesting under direkte filtreringsbetingelser.

Kannetesten under direkte filtreringsbetingelser blir utført. Imidlertid, var flokkuleirngstiden 9 minutter ved 40 omdreininger pr. minutt. Resultatene av kannetesten under direkte filtreringsbetingelser er vist i tabell 7.

Eksempel 8

Vannprøver tatt ved North Pine Dam, Brisbane, Queensland ble behandlet med forskjellige resinkonsentrasjoner under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøringen var 19°C.

•Benyttet resin var fremstilt ifølge eksempelresin 2.

•Resin og vann i kontakt med hverandre ble omrørt med 100 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og dekantering av det klargjorte vannet før kannetesting under direkte filtreringsbetingelser.

Standard kannetesten ble utført bortsett fra den benyttede koagulanten var jernklorid ved varierende doseringer. Resultatene av standard kannetesten er vist i tabell 8.

Eksempel 9

Vannprøver tatt ved Myponga Reseroir, Syd-Australia, ble behandlet med resin og den lastede resinen inneholdt omkring 6 mg DOC pr. ml våt resin. Den lastede resin ble så utsatt for et antall regenereringsmetoder ved anvendelse av saltvannsoppløsning ved forskjellige konsentrasjoner natriumklorid. Den benyttede resinen ble fremstilt ifølge . eksempelresin 1.

I den første fremgangsmåten ble den lastede resin (50 ml) dispergert i natriumkloridoppløsning av forskjellige molare konsentrasjoner (100 ml). I den andre fremgangsmåten ble en 200 ml kolonne pakket med lastet resin (50 ml) og natrium-kloridoppløsningen (100 ml) ble plassert på toppen av den pakkede resinen og resinen og natriumkloridoppløsningen ble blandet grundig ved gjennombobling av nitrogen gjennom kolonnen. I den tredje metoden ble en 200 ml kolonne pakket med lastet resin (50 ml) og natriumkloridoppløsningen (100 ml) ble plassert på toppen av den pakkede resinen. Natriumkloridoppløsningene ble ledet gjennom den pakkede resinen.

De resulterende natriumkloridoppløsningene ble målt for UV absorbans og DOC. Resultatene er vist i tabell 9 og 10 og det høyere organiske innholdet av regenereringsoppløsningen demonstrerte en spesiell effektivitet ved anvendelse av en pakket kolonne for å regenerere resinen.

Optimalisering av regenerering med kolonner

Eksempel 10

Vannprøver tatt fra Myponga Reseroir, Syd-Australia ble behandlet med forskjellige resinkonsentrasjoner under de følgende laboratoriebetingelsene:

•Vanntemperatur under kjøring var omkring 20°C.

•Benyttet resin var fremstilt ifølge eksempelresin 1.

•Resin og vann i kontakt ved omrøring ved 1.00 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og dekantering av klaret vann. Det klarede vannet ble målt for UV absorbans og DOC. Klorinbehovtester og THMFP tester ble deretter utført på det klargjorte vannet. Resultatene er vist i tabell 11.

Eksempel 11

River Murray vannprøver tatt ved Mamnun, Syd-Australia, ble behandlet med varierende resinkonsentrasjoner under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøring var omkring 20°C.

•Benyttet resin var fremstilt ifølge eksempelresin l.

•Resin og vann i kontakt ved omrøring ved 100 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og dekantering av klaret vann. Det klarede vannet ble målt for UV absorbans og DOC. Klorinbehovtester og THMFP tester ble deretter utført på det klargjorte vannet. Resultatene er vist i tabell 12.

Eksempel 12

Behandlet utslipp fra Handorf Sewage Treatment Works ble behandlet med forskjellige resinkonsentrasjoner under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøring var omkring 20°C.

•Benyttet resin var fremstilt ifølge eksempelresin 2.

•Resin og vann i kontakt ved omrøring ved 100 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og dekantering av klaret vann.

Det klarede vannet ble deretter målt for UV-absorbans og DOC. Resultatene er vist i tabell 13.

Eksempel 13

Vannprøver tatt ved Happy Valley, Syd-Australia ble utsatt for membranfiltrering i kombinasjon med resinbehandling.

Membranfiltreringsenheten ble drevet ved 100 kpa med en strømningshastighet på 5 liter pr. time. Temperaturen til vannet var omkring 20°C.

Effektiviteten av membranfiltrering ble målt på råvann og vann behandlet med resin under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøring var omkring 20°C.

■Benyttet resin var fremstilt ifølge eksempelresin 2. -Resin og vann i kontakt ved omrøring ved 100 omdreininger pr. minutt i 10 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og dekantering av klaret vann.

Resultatene fra målinger av pH, turbiditet, farge, UV-absorbans og DOC er vist i tabell 14. Det kan ses at kombinasjoner av resinbehandling før membranfiltrering resulterer i akseptabel vannkvalitet uten behov for ytterligere kjemikalier slik som koaguleringsmidler og lignende.

Eksempel 14

Noen vann er preklorinert før vannbehandlingsprosessen. Vannprøver tatt ved Myponga Reservoir, Syd-Australia, ble preklorinert med forskjellige doser klor under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperaturen under kjøringen var omkring 20°C.

•Preklorineringen skjedde over 16 timer i mørke.

Det preklorinerte vannet ble behandlet med 1 ml våt resin pr. 2 liter preklorinert vann under de følgende laboratoriebetingelser:

•Vanntemperatur under kjøring var omkring 20°C.

•Benyttet resin var fremstilt ifølge eksempelresin 1. «Resin og vann i kontakt ved omrøring ved 100 omdreininger pr. minutt i 30 minutter. •Resin fjernet ved setting i omkring 20 minutter og dekantering av klaret vann.

Det klargjorte vannet ble målt for farge, UV-absorpsjon og DOC og resultatene er vist i tabell 15. Disse resultatene viser at prosessen også er effektiv for fjerning av klorinert DOC fra oppløsning.

Foreliggende prosess kan også bli benyttet for fjerning av kontaminanter forskjellig fra DOC fra vann. Det kan være nødvendig å velge en ionebytterresin med anioniske funksjonelle grupper.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for fjerning av oppløst organisk karbon fra vann, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter følgende trinn: a. tilsette en ionebytterharpiks til vann inneholdende oppløst organisk karbon, mens det bevirkes tilstrekkelig skjærkrefter på vannet til å dispergere harpiksen i vannet, og derved muliggjøre adsorpsjon av det oppløste organiske karbonet på den magnetiske ionebytterharpiksen; b. agglomerere den magnetiske ionebytterharpiksen lastet med oppløst organisk karbon; c. separere den agglomererte magnetiske ionebytterharpiksen lastet med oppløst organisk karbon fra vannet; d. regenerere en del av nevnte agglomererte harpiks, med resten returnerende til trinn a), og derved muliggjøre kontinuerlig behandling av vannet; og e. returnere regenerert agglomerert harpiks til trinn a).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at harpiksen dispergeres ved mekanisk røring, blandepumper nedsenket i vannet eller Iuftagitasjon,

3. Fremgangsmåte ifølge enten krav 1 eller 2, karakterisert ved at den lastede harpiksen separeres fra vannet ved sedimentering, sikting eller en kombinasjon derav.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert ved at den lastede harpiksen separeres fra vannet ved sedimentering og hvori ionebytterharpiksen har høyere tetthet enn vannet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at den sedimenterte harpiksen samles opp ved vakuumsamling.

6. Fremgangsmåte ifølge enten krav 4 eller krav 5, karakterisert ved at sedimenteringen blir lettet ved skråstilte plater eller rørformede moduler.

7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at ionebytterharpiksen har kationiske funksjonelle grupper.

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at ionebytteharpiksen er av partikulært materiale og partiklene har en diameter mindre enn 100 um.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at ionebytterharpikspartiklene har en diameter i området fra 25 um til 75 um.

10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 9, karakterisert ved at ionebytterharpiksen er makroporøs.

11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 10, karakterisert ved at ionebytterharpiksen fremstilles fra tverrbundet polystyrenbaserte polymerer.

12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 11,karakterisert ved at ionebytterharpiksen er til stede i vannet i området fra ca. 0,5 til 5 ml våt harpiks pr. liter vann.

13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 12, karakterisert ved at harpiksregenereringsprosessen inkluderer følgende trinn: a) pakke brukt harpiks i en kolonne b) passere saltvann gjennom den pakkede kolonnen for desorpsjon av det oppløste organiske karbonet fra harpiksen.

14. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 13, karakterisert ved at den innbefatter en fremgangsmåte for fjerning av forurensninger fra løsningen hvori ionebytterharpiksen er dispergert i det forurensede vannet.

15. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 14, karakterisert ved at nevnte prosess inkluderer et ytterligere trinn med å desinfisere vannet.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15,karakterisert ved at vannet desinfiseres med klor.

17. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 16, karakterisert ved at nevnte fremgangsmåte er en forhåndsbehandling før det forhåndsbehandlede vannet gjøres til gjenstand for membranfiltrering.

18. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 16, karakterisert ved at nevnte fremgangsmåte er en forhåndsbehandling før det forhåndsbehandlede vannet gjøres til gjenstand for en koaguleirng/sedimentasjonsprosess.

19. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 18, karakterisert ved at fremgangsmåten inkluderer ytterligere et trinn med å behandle vannet med aktivt kull etter behandling med ionebytterharpiks.

20. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 12, karakterisert ved at harpiksregenereringsfremgangsmåten inkluderer følgende trinn: a. tilsette brukt magnetisk ionebytterharpiks til saltvann; b. dispergere den brukte magnetiske ionebytterharpiksen i saltvannet for desorpsjon av det oppløste organiske karbonet fra den magnetiske ionebytteharpiksen; c. agglomere den regenererte magnetiske ionebytterharpiksen; og d. separere den regenererte magnetiske ionebytterharpiksen fra saltvannet.

21. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 13, karakterisert ved at den er for fremstilling av bærbart vann egnet for fordeling og konsumpsjon fra en råvannskilde som inneholder humussyre og fulvinsyre.