NO813255L

NO813255L - PROCEDURE AND APPARATUS FOR WATER TREATMENT

Info

Publication number: NO813255L
Application number: NO813255A
Authority: NO
Inventors: David Simon Ross
Original assignee: Sterling Drug Inc
Priority date: 1980-09-25
Filing date: 1981-09-24
Publication date: 1982-03-26
Also published as: JPH0119959B2; GB2084041B; CH647742A5; ZA816522B; AU551752B2; GB2084041A; KR890000704B1; AU7528781A; DE3138246A1; FR2490620B1; BR8106104A; SE8105659L; JPS5787893A; FR2490620A1; IT8124136A0; NL8104402A; IT1139489B; KR830007442A; BE890458A; MX159327A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av avfallsvann samt et apparat for gjennomføring av nevnte fremgangsmåte. Mere spesielt angår oppfinnelsen en forbedret fremgangsmåte for behandling av avfallsvann som bedrer separasjonen, konsentrasjonen og behandlingen av vanskelig sedimenterbare og kolloidale faste stoffer ved hjelp av finsandfiltrering, hvorved man øker behandlings-prosessens energiutviklingspotensial og reduserer eller eliminerer etterfølgende krav med hensyn til biologisk behandling. Foreliggende oppfinnelse reduserer således både kapital og energiomkostningene ved behandling av avfallsvann. The present invention relates to a method for treating waste water and an apparatus for carrying out said method. More particularly, the invention relates to an improved method for treating waste water which improves the separation, concentration and treatment of hard-to-sediment and colloidal solids by means of fine sand filtration, thereby increasing the energy development potential of the treatment process and reducing or eliminating subsequent requirements with regard to biological treatment. The present invention thus reduces both capital and energy costs when treating waste water.

Faste stoffer som forefinnes i avfallsvannSolid substances found in waste water

kan enten være suspenderte eller oppløste. De kan være filtrerbare eller ufiltrerbare, flyktige eller inerte, og de kan være bionedbrytbare eller ikke. Slike faste stoffer såvel som forskjellige typer olje som ofte er tilstede i avfallsvann, representerer alvorlige forurensninger som enten må fjernes eller behandles i en fremgangsmåte for behandling av avfallsvann. can be either suspended or dissolved. They can be filterable or non-filterable, volatile or inert, and they can be biodegradable or not. Such solids, as well as various types of oil that are often present in waste water, represent serious pollutants that must either be removed or treated in a process for treating waste water.

Suspenderte faste stoffer vil vanligvisSuspended solids usually will

-8 -8

variere i størrelse fra 10 mikron til 100 mikron eller større. Vanligvis vil faste stoffer med en diameter på 10 mikron eller større være sedimenterbare og kan fjernes ved enkel tyngdeseparasjon. Faste stoffer hvis størrelse varierer fra 10 ^ til mikron vil normalt ikke sedimentere seg, og må vanligvis fjernes ved hjelp av koagulering og flokkulering. Faste stoffer med en diameter på 10 -3 mikron eller mindre vil vanligvis være å betrakte som oppløste faste stoffer. range in size from 10 microns to 100 microns or larger. Generally, solids with a diameter of 10 microns or larger will be sedimentable and can be removed by simple gravity separation. Solids ranging in size from 10 ^ to microns will not normally settle and must usually be removed by coagulation and flocculation. Solids with a diameter of 10 -3 microns or less will usually be considered dissolved solids.

De fleste biologiske kloakkbehandlingssystemer og fremgangsmåter er utformet slik at man først separerer store uoppløselige partikler og deretter biologisk behandler de partikler som ikke vil sedimentere seg. Mange av disse systemer gir ofte sterkt varierende resultater, noe som vanligvis skyldes at den foregående separasjonsprosess, Most biological sewage treatment systems and methods are designed so that large insoluble particles are first separated and then the particles that will not settle are biologically treated. Many of these systems often give highly varying results, which is usually due to the preceding separation process,

dvs. en primær rensning og/eller siktning er relativt lite fleksibel og i stand til å ta de variasjoner som måtte opp- i.e. a primary cleaning and/or sieving is relatively inflexible and able to accommodate the variations that may arise

tre. three.

De primære prosesser kan være underkastet sterkt variable hydrauliske og/eller organiske belastninger, noe som resulterer i en væske av sterkt varierende kvalitet. The primary processes may be subject to highly variable hydraulic and/or organic loads, resulting in a fluid of highly variable quality.

De biologiske systemer som deretter behandler væsken må følgelig kunne oppta denne variasjon med hensyn til belastning uten at de derved mister sin effekt. The biological systems which then treat the liquid must therefore be able to absorb this variation with regard to load without thereby losing their effect.

De suspenderte eller kolloidale faste stoffer som ikke er utskilt hverken ved sikting eller rensing må videre behandles ved hjelp av et eller flere biologiske systemer for å kunne møte de krav som stilles til det endelige avfallsvann. Energi, kapital og vedlikeholdsomkost-ninger i forbindelse med disse systemer er ganske vesentlige. The suspended or colloidal solids that are not separated either by sieving or cleaning must be further processed using one or more biological systems in order to meet the requirements for the final waste water. Energy, capital and maintenance costs in connection with these systems are quite significant.

To slike generelt aksepterte biologiske systemer er den såkalte suspenderte vekstmodifikasjon av den aktiverte slamprosess, foruten den faste vekstsystemmodifikasjon av filtreringsprosessen. Disse systemer kan være utformet på forskjellig måte, fra relativt simple til meget kompli-serte prosesser avhengig av størrelsen på det anlegg og det utstyr som brukes. Offentlige krav med hensyn til nitrater i den utstrømmende væske vil dessuten kunne komplisere prosessen, noe som krever ytterligere kapital og energiomkostninger. Two such generally accepted biological systems are the so-called suspended growth modification of the activated sludge process, in addition to the fixed growth system modification of the filtration process. These systems can be designed in different ways, from relatively simple to very complicated processes, depending on the size of the facility and the equipment used. Public requirements with regard to nitrates in the flowing liquid will also complicate the process, which requires additional capital and energy costs.

Det har vært gjort en rekke forsøk på å modifisere behandlingsprosessene for derved å redusere energiomkostningene ved biologiske systemer. Dette har vanligvis vært utført ved å modifisere selve prosessen foruten å forandre forskjellige mekaniske komponenter for derved å forbedre utskillelsen av faste stoffer i rensnings delen av anlegget. En akseptert og effektiv separasjons-teknikk for faste stoffer har vært å tilsette kjemiske koaguleringsmidler til det instrømmende avfallsvann i sedimentasjonstanken eller rensetanken. Denne teknikk øker vanligvis mengden av faste stoffer som skilles ut, A number of attempts have been made to modify the treatment processes in order to thereby reduce the energy costs of biological systems. This has usually been carried out by modifying the process itself in addition to changing various mechanical components in order to thereby improve the separation of solids in the purification part of the plant. An accepted and effective separation technique for solids has been to add chemical coagulants to the inflowing waste water in the sedimentation tank or cleaning tank. This technique usually increases the amount of solids excreted,

og vil dessuten redusere den organiske belastning på det biologiske system eller de etterfølgende behandlingssystemer. and will also reduce the organic load on the biological system or the subsequent treatment systems.

Denne reduksjon av belastningen reduserer også den mengde energi som er nødvendig i de biologiske prosesser. Fysiske-kjemiske fremgangsmåter som har vært anbefalt for behandling av avfallsvann har derfor vanligvis inbefattet en tilsetning av et koaguleringsmiddel og en etterfølgende flokkulering av de suspenderte partikler. Dette utføres vanligvis enten i en sone inne i rensningstanken, eller før denne, for derved å bedre sedimentasjonshastigheten på de suspenderte faste stoffer. Det rensede avfalls- This reduction of the load also reduces the amount of energy required in the biological processes. Physico-chemical methods that have been recommended for the treatment of waste water have therefore usually included the addition of a coagulant and a subsequent flocculation of the suspended particles. This is usually carried out either in a zone inside the purification tank, or before this, in order to thereby improve the sedimentation rate of the suspended solids. The cleaned waste

vann kan deretter behandles på en rekke forskjellige måter, f.eks. ved adsorbsjon på aktivert karbon eller en filtrering på nytt fulgt av en karbonadsorbsjon. water can then be treated in a number of different ways, e.g. by adsorption on activated carbon or a filtration again followed by a carbon adsorption.

En tilsetning av et kjemisk flokkulerings-middel og/eller et koaguleringsmiddel øker imidlertid de kjemiske omkostninger ved prosessen og skaper dessuten meget alvorlige problemer, i enkelte tilfelle større enn de fordeler man oppnådde ved å redusere innholdet av suspenderte faste stoffer i den væske som deretter ble tilført de biologiske system. An addition of a chemical flocculant and/or a coagulant, however, increases the chemical costs of the process and also creates very serious problems, in some cases greater than the benefits achieved by reducing the content of suspended solids in the liquid that was then added to the biological system.

En utfeining ved hjelp av et koaguleringsmiddel skaper et kjemisk slam som ofte kan være meget vanskelig og kostbart å behandle og fjerne vann fra. A sweep using a coagulant creates a chemical sludge which can often be very difficult and expensive to treat and remove water from.

Videre vil et kjemisk slam av denne type dessuten fremmeFurthermore, a chemical sludge of this type will also promote

en utvikling av slamgass.a development of sludge gas.

Organisk materiale som behandles biologiskOrganic material that is treated biologically

i et aktivert slamsystem vil utvikle nye og ytterligere mengder av cellulært materiale. Dette høyt strukturerte cellulære materiale vil igjen være en potensiell for-urensningskilde og må derfor forsiktig utskilles og behandles på en måte, slik at det ikke vil påvirke miljøet. in an activated sludge system will develop new and additional amounts of cellular material. This highly structured cellular material will again be a potential source of contamination and must therefore be carefully separated and treated in a way that will not affect the environment.

I de fleste biologiske systemer vil derfor det aktiverte slam eller filterhumusen som begge består i alt vesentlig av nytt cellulært materiale, skilles fra avfallsvannet. Dette utføres vanligvis ved sekundære rensetanker. Det sedimenterte slam må deretter returneres til en nedbrytningstank for ytterligere biologisk reduksjon. Det nedbrutte slam kan så tas ut og avvannes på forskjellige måter. Nevnte nedbrytning,avvanning og fjerning av dette nye cellulære materiale er vanligvis vanskelig og kostbart. In most biological systems, the activated sludge or the filter humus, both of which essentially consist of new cellular material, will therefore be separated from the waste water. This is usually carried out at secondary treatment tanks. The settled sludge must then be returned to a decomposition tank for further biological reduction. The decomposed sludge can then be taken out and dewatered in various ways. Said degradation, dewatering and removal of this new cellular material is usually difficult and expensive.

Filteret med granulære media brukes for tiden for å fjerne suspenderte faste partikler fra avfallsvann etter andre behandlingstrinn. Ett slikt filter som effektivt brukes, er blant annet beskrevet i U.S. patent Reissue nr. 28.43 , utstedt 1. juli 197 5. Forbedringer er vist i U.S. patent nr. 3.817,378, utstedt 18. juni 1974 og U.S. patent nr. 3.840.117, utstedt 8. oktober 1974. The granular media filter is currently used to remove suspended solids from wastewater after other treatment steps. One such filter that is effectively used is, among other things, described in U.S. Pat. Patent Reissue No. 28.43, issued July 1, 1975. Improvements are shown in U.S. Pat. Patent No. 3,817,378, issued June 18, 1974 and U.S. Pat. Patent No. 3,840,117, issued October 8, 1974.

En effektiv fremgangsmåte og et apparat forAn effective method and apparatus for

å rense smørefett og olje fra media i slike granulære filtre, er beskrevet i U.S. patent nr. 4 .032.443,""] utstedt 28. juni 1977. to clean grease and oil from the media in such granular filters, is described in U.S. Pat. Patent No. 4,032,443,""] issued June 28, 1977.

Et apparat og en fremgangsmåte for å utskille og konsentrere faste stoffer fra væske som brukes for å vaske filtere, er beskrevet i U.S. patent nr. 3.792.773. An apparatus and method for separating and concentrating solids from liquids used to wash filters is described in U.S. Pat. patent No. 3,792,773.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte som unngår mange av de ovennevnte ulemper som forefinnes i vanlige kjente systemer for behandling av avfallsvann, ved at man fjerner og oppsamler organiske faste stoffer fra avfallsvann som inneholder vanlig kloakkvann, uten at man bruker koagulerende kjemikalier. En vesentlig forbedring ved fremgangsmåten er at man får et økende energipotensiale i den økende mengde av det kjemikalie-frie primære slam. En annen vesentlig fordel er en tilsvarende reduksjon i produksjon av nytt cellulært plantemateriale. The present invention relates to a method which avoids many of the above-mentioned disadvantages found in commonly known systems for treating waste water, by removing and collecting organic solids from waste water containing ordinary sewage, without using coagulating chemicals. A significant improvement in the method is that an increasing energy potential is obtained in the increasing quantity of the chemical-free primary sludge. Another significant advantage is a corresponding reduction in the production of new cellular plant material.

Foreliggende oppfinnelse angår således en avfallsvannbehandlingsprosess for fjerning av suspenderte og/eller kolloidale stoffer og heri inngår også smøre-fett og olje, fra tidligere ubehandlet avfallsvann og som inneholder vanlig kloakkvann,karakterisert vedat man: a. fører nevnte avfallsvann inneholdende vanlig kloakkvann til en rense eller sikteanordning for å fjerne en del av materialet og rense nevnte avfallsvann uten at man i vesentlig grad tilsetter kjemikalier; b. fører det rensede avfallsvann uten vesentlig tilsetning av kjemikalier gjennom et filter med et granulært medium inne i en filtreringstank til et underavsilingshulrom for derved å få fremstilt et filtrat som inneholder mindre enn 40% av de suspenderte faste stoffer som var tilstede i det opprinnelige ubehandlede avfallsvann; c. fører fra tid til annen luft opp gjennom det granulære medium for derved å redusere strømnings-motstanden gjennom mediet og hindre en anaerobisk biologisk aktivitet i nevnte medium uten at man forstyrrer dets integretet; og The present invention thus relates to a waste water treatment process for the removal of suspended and/or colloidal substances and this also includes grease and oil, from previously untreated waste water that contains ordinary sewage, characterized by: a. leading said waste water containing ordinary sewage to a cleaner or screening device to remove part of the material and purify said waste water without adding chemicals to a significant extent; b. leads the purified waste water without significant addition of chemicals through a filter with a granular medium inside a filtration tank to a sub-screening cavity to thereby produce a filtrate containing less than 40% of the suspended solids that were present in the original untreated waste water; c. from time to time passes air up through the granular medium in order to thereby reduce the flow resistance through the medium and prevent an anaerobic biological activity in said medium without disturbing its integrity; and

d. bakvasker fra tid til annen nevnted. scumbags from time to time mentioned

filter med en mengde av nevnte filtrat og et overflateaktivt middel og/eller oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige materialer. filter with an amount of said filtrate and a surfactant and/or oxidizing agent to remove accumulated harmful materials.

Avfallsvannet inneholdende vanlig kloakk-The waste water containing ordinary sewage

vann føres således fra en anordning så som en sikt, sil og/eller en primær klaringstank, gjennom et filter med et granulært medium uten en tidligere biologisk, kjemisk eller fysisk kjemisk behandling. Alternativt kan an-ordningen for fjerning av faste stoffer elimineres totalt, og avfallsvannet vil da føres direkte til inntaket på filteret og ikke-sedimenterbare og kollodiale faste stoffer unnfanges av mediet og absorberes på selve filterpartik-lenes overflate. water is thus passed from a device such as a sieve, strainer and/or a primary clarification tank, through a filter with a granular medium without a previous biological, chemical or physical chemical treatment. Alternatively, the device for removing solids can be completely eliminated, and the waste water will then be fed directly to the intake of the filter and non-sedimentable and colloidal solids will be captured by the medium and absorbed on the surface of the filter particles themselves.

Effekten ved fjerningen av disse ikke-sedimenterbare faste stoffer er en funksjon av tilførselsmengden og mediets fysiske egenskaper, og vanligvis vil man bruke sand. Generelt bør minst 60% av de suspenderte faste stoffer fjernes av et enkelt filter. Man lar faste stoffer akkumulere seg på filteret inntil motstand gjennom mediet gjør at vannmengden over mediet når et forutbestemt nivå, hvoretter filteret bakvaskes og de skadelige materialer som tidligere var unnfanget og adsorbert blir deretter vasket vekk fra mediet. The effectiveness of the removal of these non-seditable solids is a function of the feed rate and the physical properties of the medium, and usually sand will be used. In general, at least 60% of the suspended solids should be removed by a single filter. Solids are allowed to accumulate on the filter until resistance through the medium causes the amount of water above the medium to reach a predetermined level, after which the filter is backwashed and the harmful materials that were previously captured and adsorbed are then washed away from the medium.

I overensstemmelse med oppfinnelsen er det også tilveiebragt en forbedring ved at man avskjærer og lagrer kolloidale og suspenderte faste stoffer ved at man periode-vis reduserer filterets motstand ved å føre luft opp gjennom mediet fra tid til annen, noe som bedrer porøsiteten og hindrer anaerobisk dekomponering. Luften presses opp gjennom filtratet ved at filtrert væske stiger opp inne i nevnte underfiltreringshulrom og derved forskyver luften. Den oppadrettede bevegelse av luften er tilstrekkelig til å fjerne skadelig materiale over til den indre del av filterskiktet hvor slike materialer temporært lagres uten at filterets integritet forstyrres. In accordance with the invention, an improvement is also provided by cutting off and storing colloidal and suspended solids by periodically reducing the filter's resistance by passing air up through the medium from time to time, which improves porosity and prevents anaerobic decomposition . The air is forced up through the filtrate by the filtered liquid rising inside the mentioned sub-filtration cavity and thereby displacing the air. The upward movement of the air is sufficient to remove harmful material to the inner part of the filter layer where such materials are temporarily stored without disturbing the integrity of the filter.

Oppfinnelsen tilveiebringer videre en fremgangsmåte for bakvasking, hvor man bruker vertikale hydrauliske stråler fra tid til annen blandet med luft, hvorved man får en sterk røring og bevegelse på nevnte medium, som derved kommer i en variabel semifluidisert tilstand, noe som øker bakvaskinssystemets effekt, samtidig som man bruker en minimal mengde vann til denne bakvasking. The invention further provides a method for backwashing, where vertical hydraulic jets are used from time to time mixed with air, whereby a strong stirring and movement is obtained on said medium, which thereby comes into a variable semi-fluidized state, which increases the effect of the backwashing system, at the same time as a minimal amount of water is used for this backwashing.

Videre tilveiebringér foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte hvor nevnte vaskevann føres til en lager-tank hvor tidligere ikke-sedimenterte partikler, som nå befinner seg i nevnte vaskevann, agglomererer seg og sedimenteres. Smørefett og olje vil her også agglomereres for avskumming. De sedimenterte faste stoffer konsen-treres vanligvis uten at man tilsetter kjemikalier. Furthermore, the present invention provides a method where said washing water is fed to a storage tank where previously non-sedimented particles, which are now in said washing water, agglomerate and sediment. Lubricating grease and oil will also agglomerate here for skimming. The sedimented solids are usually concentrated without adding chemicals.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse blir nevnte faste stoffer fra nevnte vaskevann pumpet til en nedbrytningstank for anaerobisk stabilisering av det organiske materiale, foruten at man får en biologisk utvikling av en brenngass bestående av metan og karbondioksyd. In accordance with the present invention, said solids from said washing water are pumped to a decomposition tank for anaerobic stabilization of the organic material, in addition to obtaining a biological development of a fuel gas consisting of methane and carbon dioxide.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse blir videre det rensede vaskevann ført tilbake til filterinntaket for refiltrering, og kan under visse betingelser være så rent at det kan føres direkte til utløp, f.eks. i en elv, i en innsjø, i havet etc. In accordance with the present invention, the purified washing water is further returned to the filter inlet for refiltration, and under certain conditions can be so clean that it can be fed directly to the outlet, e.g. in a river, in a lake, in the sea etc.

Filtratets forurensende elementer kan reduseres ved at man fjerner kolloidale og ikke-sedimenterbare faste stoffer som måtte være tilstede i det rensede avfallsvann. The filtrate's polluting elements can be reduced by removing colloidal and non-sedimentable solids that may be present in the purified waste water.

Ifølge et annet aspekt av foreliggende oppfinnelse blir oksygen tilsatt væskelegemet ved direkte lufttilførsel, ved indiffudering eller pulsing gjennom filtreringsmediet, for derved å få så lite oksygenunder-skudd som mulig, hvorved man motvirker de anaerobe til-stander som ellers ville opptre i mediet og filterlegemet. According to another aspect of the present invention, oxygen is added to the liquid body by direct air supply, by indiffusion or pulsing through the filtering medium, in order to thereby obtain as little oxygen deficit as possible, thereby counteracting the anaerobic conditions that would otherwise occur in the medium and the filter body .

Videre tilveiebringer oppfinnelsen en forbedret regenereringssyklus for nevnte medium som fjerner smørefett, olje og biota som måtte være festet til mediets overflate, noe som skjer ved emulgering og hydraulisk og pneumatisk indusert røring av selve medie-skiktet. Videre kan man bruke et oksydasjonsmiddel så Furthermore, the invention provides an improved regeneration cycle for said medium which removes grease, oil and biota that may be attached to the surface of the medium, which occurs by emulsification and hydraulically and pneumatically induced stirring of the medium layer itself. You can also use an oxidizing agent

som hypokloritt med eller uten et overflateaktivt middel for å regenerere medieoverflåtene. Vanligvis og fortrinns-vis vil man imidlertid bruke et ikke-halogenholdig oksydasjonsmiddel, så som hydrogenperoksyd, oksygenholdig gass eller en væske eller ozon enten med eller uten et rensemiddel eller overflateaktivt middel, hvorved man unngår å danne klorinerte hydrokarboner. as hypochlorite with or without a surfactant to regenerate the media surfaces. Usually and preferably, however, one will use a non-halogen-containing oxidizing agent, such as hydrogen peroxide, oxygen-containing gas or a liquid or ozone either with or without a cleaning agent or surface-active agent, thereby avoiding the formation of chlorinated hydrocarbons.

Et annet viktig trekk ved oppfinnelsen er organiseringen av filtreringsprosessen for å øke mengden av usedimenterte eller kolloidale faste stoffer fra avfallsvannet. I et to-trinnsfiltreringssystem så vil det sekundære filtrat vanligvis inneholde mindre enn 25% suspenderte faste stoffer i forhold til det ubehandlede vann, og en derpå følgende lav BOD. Et slikt filtrat kan vanligvis føres direkte til et vannløp uten ytterligere biologisk behandling. Another important feature of the invention is the organization of the filtration process to increase the amount of unsedimented or colloidal solids from the waste water. In a two-stage filtration system, the secondary filtrate will usually contain less than 25% suspended solids in relation to the untreated water, and a subsequent low BOD. Such a filtrate can usually be fed directly to a water course without further biological treatment.

Et annet aspekt av oppfinnelsen er bruken av meget små mengder koaguleringsmiddel i filtreringsprosessen, noe som reduserer mengden av meget fine faste stoffer som hverken vil bli innfanget eller absorbert på medieover-flaten. Koaguleringskjemikaliet blir raskt blandet med det primære filtrat og ført til et filter nr. 2 uten et flokkuleringstrinn. En slik fremgangsmåte vil typisk resultere i et sekundært filtrat med mindre enn 20 mg/l suspenderte faste stoffer og vil vanligvis inneholde mindre BOD enn det som normalt finnes etter slike sekundære filtreringer. Første trinns filter fjerner største mengden av de faste stoffer, og det er således bare nødvendig med små mengder koaguleringsmiddel i annet trinn. Effekten av dette kjemikalium ved den etterfølgende slambehandling er helt neglisjerbar. Another aspect of the invention is the use of very small amounts of coagulant in the filtration process, which reduces the amount of very fine solids that will neither be captured nor absorbed on the media surface. The coagulation chemical is quickly mixed with the primary filtrate and passed to a No. 2 filter without a flocculation step. Such a procedure will typically result in a secondary filtrate with less than 20 mg/l suspended solids and will usually contain less BOD than is normally found after such secondary filtrations. The first-stage filter removes the largest amount of solids, so only small amounts of coagulant are needed in the second stage. The effect of this chemical in the subsequent sludge treatment is completely negligible.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er bruken av et filter for å behandle overløpsvann som ellers kunne skade eksisterende og fast utformede biologiske systemer, noe som gjøres ved at man fører overløpsvannet rundt det biologiske system og gjennom et finmediumsfilter hvor man fjerner tilstrekkelige mengder av suspenderte faste stoffer fra dette avfallsvann således som fra det biologisk behandlede avfallsvann. Dette gjør at man får utført en filtrering av både behandlet og ubehandlet avfallsvann, hvorved man kan oppfylle de krav som stilles til det endelige avløpsvann. I foreliggende oppfinnelse vil således effekten av den biologiske prosess bli opp-rettholdt. Den blir således beskyttet mot den hydrauliske overbelastning, og man får en god og sikker utførelse hele tiden. Another feature of the invention is the use of a filter to treat overflow water that could otherwise damage existing and fixed biological systems, which is done by passing the overflow water around the biological system and through a fine medium filter where sufficient amounts of suspended solids are removed from this waste water as well as from the biologically treated waste water. This means that a filtration of both treated and untreated waste water can be carried out, whereby the requirements set for the final waste water can be met. In the present invention, the effect of the biological process will thus be maintained. It is thus protected against the hydraulic overload, and you get a good and safe design all the time.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er kombina-sjonen av en totrinns filtrering inne i et enkelt kar, noe som muliggjør en behandling av varierende vannmengder ved at ved store tilførsler så blir bare en del av vannet filtrert gjennom det grovere filtreringsmediet. Another feature of the invention is the combination of a two-stage filtration inside a single vessel, which enables the treatment of varying amounts of water by the fact that, in the case of large inputs, only part of the water is filtered through the coarser filtering medium.

En totrinns filtreringsprosess gjør det mulig å bruke mer enn en sandtype og bruke varierende sandmengder for en gitt filtreringsbelastning. A two-stage filtration process makes it possible to use more than one type of sand and to use varying amounts of sand for a given filtration load.

Et annet aspekt av oppfinnelsen angår vaskingen av de vertikale veggene i filtreringstanken ved hjelp av en automatisk anordning under bakvaskingen. Et rensemiddel så som et vaskemiddel og et oksydasjonsmiddel eller alternativt et overflateaktivt middel og et oksydasjonsmiddel kan tilsettes vaskevannet for ytterligere å rense veggene. Rensemiddeltilsetning kan kontrolleres manuelt eller automatisk. Det er foretrukket å bruke et ikke-halogenholdig oksydasjonsmiddel. Another aspect of the invention concerns the washing of the vertical walls of the filtration tank by means of an automatic device during the backwashing. A cleaning agent such as a detergent and an oxidizing agent or alternatively a surfactant and an oxidizing agent can be added to the washing water to further clean the walls. Detergent addition can be controlled manually or automatically. It is preferred to use a non-halogen-containing oxidizing agent.

Et annet aspekt av oppfinnelsen angår til-setningen av en oksyderende eller steriliserende væske til vaskevæsken ved slutten av vaskingen for å kontrollere veksten av biologiske organismer. Denne steriliserende eller oksyderende væske vil også frembringe en oksyda-sjon, emulgering eller fjerning av tidligere tilfestede organiske stoffer til medieoverflåtene som oppstår ved filtreringen av det rensede avfall gjennom det fine sand-medium. Medieoverflåtene blir derfor effektivt brukt for å absorbere noe av de organiske komponenter som utgjør oppløselig BOD. Another aspect of the invention relates to the addition of an oxidizing or sterilizing liquid to the washing liquid at the end of the washing to control the growth of biological organisms. This sterilizing or oxidizing liquid will also produce an oxidation, emulsification or removal of previously attached organic substances to the media surfaces that occur when the cleaned waste is filtered through the fine sand medium. The media surfaces are therefore effectively used to absorb some of the organic components that make up soluble BOD.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er at manAnother feature of the invention is that one

får minimale skadelige effekter av de kolloidale og suspenderte partikler som ellers ville tette porene i det aktiverte karbon og dekke karbonoverflåtene med organiske stoffer, noe som begrenser effektiv bruk av aktivert karbon. get minimal harmful effects from the colloidal and suspended particles that would otherwise clog the pores of the activated carbon and cover the carbon surfaces with organic substances, which limits the effective use of activated carbon.

Et annet aspekt av oppfinnelsen er et forbedret dreneringssystem som effektivt fordeler oksyderende eller steriliserende væske inn i filtreringsmediet uten en fortidlig blanding med vaskevæske og vaskemiddel eller overflateaktivt middel. Another aspect of the invention is an improved drainage system which efficiently distributes oxidizing or sterilizing liquid into the filtration medium without prior mixing with washing liquid and detergent or surfactant.

Kort beskrivelse av tegningeneBrief description of the drawings

Figur 1 er en skjematisk tegning av et vanlig kjent vannbehandlingssystem, hvor man som hovedelementer har en primær klaringstank, et biologisk behandlingssystem, en sluttklaringstank, og en slamnedbrytningstank. Figur 2 er en skjematisk tegning av en foretrukken utførelse av oppfinnelsen som illustrerer de mange alternative behandlingssystemer som kan brukes. Figur 3 er en skjematisk tegning av oppfinnelsen kombinert med biologisk behandling. Figur 4 er en skjematisk tegning av oppfinnelsen kombinert med et biologisk behandlingssystem fulgt av et annet filter. Figur 5 er en skjematisk tegning av en fysisk-kjemisk behandlingsprosess plasert mellom de to filtre. Figur 6 viser en skjematisk tegning av oppfinnelsen, hvor man har et behandlingssystem som kan ta imot høye variasjoner med hensyn til tilført vann, og som viser behandlingsmåter for overløpsvannet. Figur 7 er et snitt gjennom et apparat ifølge foreliggende oppfinnelse, og hvor nevnte apparat brukes for å behandle overløpsvann. Figur 8 er et snitt gjennom et apparat ifølge oppfinnelsen som viser systemet for veggvasking og pulsering av filtreringsskiktet. Figur 9 er et snitt gjennom det dreneringssystem som beskrives i oppfinnelsen. Figure 1 is a schematic drawing of a commonly known water treatment system, where the main elements are a primary clarification tank, a biological treatment system, a final clarification tank and a sludge decomposition tank. Figure 2 is a schematic drawing of a preferred embodiment of the invention which illustrates the many alternative treatment systems that can be used. Figure 3 is a schematic drawing of the invention combined with biological treatment. Figure 4 is a schematic drawing of the invention combined with a biological treatment system followed by another filter. Figure 5 is a schematic drawing of a physical-chemical treatment process placed between the two filters. Figure 6 shows a schematic drawing of the invention, where one has a treatment system that can accommodate high variations with respect to added water, and which shows treatment methods for the overflow water. Figure 7 is a section through an apparatus according to the present invention, and where said apparatus is used to treat overflow water. Figure 8 is a section through an apparatus according to the invention showing the system for wall washing and pulsating the filtration layer. Figure 9 is a section through the drainage system described in the invention.

Figur 10 er et detalj snitt av en utløpsdyseFigure 10 is a detailed section of an outlet nozzle

i det dreneringssystem som beskrives i oppfinnelsen. in the drainage system described in the invention.

Figur 11 er et snitt av en alternativ dyseFigure 11 is a section of an alternative nozzle

Beskrivels av den foretrukne utførelse-Description of the preferred embodiment

Reduksjoner av totalt biokjemisk oksygenbehov (BOD), suspenderte faste stoffer og oppløselig BOD Reductions in total biochemical oxygen demand (BOD), suspended solids and soluble BOD

i renset avfallsvann ved hjelp av parallelle granulære mediefiltre er vist i Tabell I, hvor man i nevnte filtre brukte kvarts med effektiv størrelse på 0,35 eller 0,45 mm henholdsvis, en sanddybde på 25,4 cm og en tilførsels-mengde på 80 liter pr. minutt pr. m 3. in purified waste water using parallel granular media filters is shown in Table I, where quartz with an effective size of 0.35 or 0.45 mm respectively, a sand depth of 25.4 cm and a supply quantity of 80 liters per minute per m 3.

En viktig faktor som vanligvis oversees ved utforming og drift av vannbehandlingssysterner er at hovedmengden av den organiske forurensningsbelastning i avfallsvannet, enten denne vises som teoretisk oksygenbehov (TOD), kjemisk oksygenbehov (COD) eller biokjemisk oksygenbehov (BOD), forefinnes i de ikke-sedimenterbare, suspenderte og kolloidale faste stoffer. Slike stoffer er tilstede i vanlig kloakkvann. Således kan nevnes at de faste stoffer som er utskilt fra avfallsvann basert på størrelse, har den organiske virkning som er vist i tabell II. Generelt fremgår det at 66 prosent av den organiske belastningen forefinnes i suspenderte faste stoffer med en partikkelstørrelse på 8 mikron eller mindre når dette er målt ved COD. Det er velkjent at suspenderte faste stoffer med en størrelse på 8 mikron eller mindre er ikke-sedimenterbare som sådanne. An important factor that is usually overlooked in the design and operation of water treatment systems is that the main amount of the organic pollution load in the waste water, whether this is shown as theoretical oxygen demand (TOD), chemical oxygen demand (COD) or biochemical oxygen demand (BOD), is found in the non-sedimentable , suspended and colloidal solids. Such substances are present in ordinary sewage water. Thus, it can be mentioned that the solids that are separated from waste water based on size, have the organic effect shown in table II. In general, it appears that 66 per cent of the organic load is found in suspended solids with a particle size of 8 microns or less when this is measured by COD. It is well known that suspended solids with a size of 8 microns or less are non-seditable as such.

Betydningen av den forurensende belastning i renset eller sedimentert avfallsvann kan videre illustreres ved den størrelse og vektanalyse av renset avfallsvann som er vist i Tabell II. Denne tabellen ble tatt ut fra Lorain Ohio Avfallsvannsbehandlingsanlegg, og er relativt typisk for renset avfallsvann som inneholder vanlig kloakk. Avfallsvannsprøven ble så filtrert progressivt gjennom membranfiltre med synkende porestørrelse. Mengden av faste stoffer som ble holdt tilbake på hvert filter ble så bestemt såvel som det kjemiske oksygenbehov (COD) i de faste stoffer som ble holdt tilbake. The importance of the polluting load in purified or sedimented waste water can be further illustrated by the size and weight analysis of purified waste water shown in Table II. This table was taken from the Lorain Ohio Wastewater Treatment Plant, and is relatively typical of treated wastewater containing ordinary sewage. The waste water sample was then progressively filtered through membrane filters with decreasing pore size. The amount of solids retained on each filter was then determined as well as the chemical oxygen demand (COD) of the solids retained.

Reduksjonen av oppløselig BOD er et annet aspekt av oppfinnelsen. Reduksjonen av oppløselig BOD ved hjelp av finsandfiltrering er ganske betydelig, og blir mere vesentlig ved lavere tilførselsmengder. Således har f.eks. prøver vist at reduksjon i oppløselig BOD varierer fra så mye som 34 prosent reduksjon, til så., lite som 5,6%. Oppløselig BOD er mere em. definisjon enn en sann størrelse. Kolloidale partikler som kan passere gjennom et 0,4 5 mikron-filter blir vanligvis beregnet til å være en del av den oppløselige fraksjon som måles som oppløselig BOD. The reduction of soluble BOD is another aspect of the invention. The reduction of soluble BOD by means of fine sand filtration is quite significant, and becomes more significant at lower input quantities. Thus, e.g. samples showed that the reduction in soluble BOD varies from as much as a 34 percent reduction, to as little as 5.6%. Soluble BOD is more em. definition than a true size. Colloidal particles that can pass through a 0.45 micron filter are usually calculated to be part of the soluble fraction measured as soluble BOD.

En vesentlig mengde av det kolloidale materiale som går gjennom et 0,45 mikron membranfilter vil feste seg til kornoverflaten i et vanlig granulært filter. Enkelte av de organiske stoffer i oppløsningen blir raskt biologisk omdannet til biomasse etterhvert som avfallsvann føres gjennom det granulære skikt. Den mengde som fjernes er en funksjon av tilførselsmengden, størrelse og dybde på sandskiktet. Tabell III, som viser en spesifik serie av prøver illustrerer effekten ved fjerning av oppløselig BOD ved hjelp av foreliggende oppfinnelse. En enkel eller fleretrinns filtrering, ikke bare fjerner således målbare ikke-sedimenterbare faste stoffer, men reduserer også den oppløselige fraksjon av den organiske belastningen. A significant amount of the colloidal material passing through a 0.45 micron membrane filter will adhere to the grain surface in a conventional granular filter. Some of the organic substances in the solution are quickly biologically converted into biomass as waste water is passed through the granular layer. The quantity that is removed is a function of the supply quantity, size and depth of the sand layer. Table III, which shows a specific series of samples, illustrates the effect of removing soluble BOD by means of the present invention. A simple or multi-stage filtration not only thus removes measurable non-sedimentable solids, but also reduces the soluble fraction of the organic load.

På de vedlagte tegninger er det vist foretrukne utførelser av oppfinnelsen uten at dette begrenser oppfinnelsen som sådan. The attached drawings show preferred embodiments of the invention without this limiting the invention as such.

På figur 1 er det vist en vanlig biologisk behandlingsprosess for avfallsvann. Det rå avfallsvannet kommer inn gjennom ledning 10 og føres til en sikt 20 og gjennom en ledning 11 til en primær sedimentasjon eller primær klaringstank 100. Den rensede væsken føres gjennom ledning 110 til den biologiske prosess 400, hvor vannet behandles biologisk, og det utvikles nytt cellulært materiale, hvoretter væsken føres gjennom ledning 410 til den endelige sedimentasjonstank 500. En vesentlig del av de slamfaste stoffer sedimenteres i tanken 500 og tas ut gjennom ledning 520. En del av slammet resirkuleres til den biologiske prosess via ledning521. Overskuddet eller avfallsslammet blandes så med slam som har vært tatt ut fra den primære klaringstank 100 gjennom ledning 120, og blandingen av avfallsslam og primært slam føres gjennom ledning 121 til nedbrytningstank 800, hvor slammet behandles ytterligere, og hvor en del av de organiske stoffer omdannes til metan og karbondioksyd. Overskudd av avfallsslam fra klaringstank 500 kan føre direkte til nedbrytningstank 800, hvorved man unngår blandingsprosessen i ledning 121, noe avhengig av hvilken driftsform man fore-trekker . Figure 1 shows a common biological treatment process for waste water. The raw waste water enters through line 10 and is led to a sieve 20 and through a line 11 to a primary sedimentation or primary clarification tank 100. The purified liquid is led through line 110 to the biological process 400, where the water is biologically treated, and a new cellular material, after which the liquid is passed through line 410 to the final sedimentation tank 500. A significant part of the sludge solids is sedimented in tank 500 and taken out through line 520. A part of the sludge is recycled to the biological process via line 521. The surplus or waste sludge is then mixed with sludge that has been removed from the primary clarification tank 100 through line 120, and the mixture of waste sludge and primary sludge is fed through line 121 to decomposition tank 800, where the sludge is further processed, and where part of the organic substances are converted to methane and carbon dioxide. Surplus waste sludge from clarification tank 500 can lead directly to decomposition tank 800, thereby avoiding the mixing process in line 121, somewhat depending on which mode of operation is preferred.

Figur 2 viser et skjematisk blokkdiagram av foreliggende oppfinnelse, hvor et filtersystem 200 er plasert, fulgt av en primær sedimentasjonstank eller klaringstank 100. Avfallsbehandlingssystemet inbefatter en inntaksledning 10, hvor avfallsvannet føres til en fordelende og/eller grovsiktanordning 20, hvoretter væsken føres via ledning 11 til en primær klaringstank 100. Den rensede væsken forlater tank 100 gjennom ledning 110 til inntaket på filter 200. Figure 2 shows a schematic block diagram of the present invention, where a filter system 200 is placed, followed by a primary sedimentation tank or clarification tank 100. The waste treatment system includes an intake line 10, where the waste water is led to a distributing and/or coarse screening device 20, after which the liquid is led via line 11 to a primary clarification tank 100. The purified liquid leaves tank 100 through line 110 to the intake on filter 200.

Som vist på figur 2 kan filtratet iAs shown in Figure 2, the filtrate i

ledning 210 føres til et eller flere av de etterfølgende behandlingselementer, f.eks. forskjellige biologiske behandlingssystemer. Alternativt kan filtreringen følges av en annentrinns filtrering, og deretter behandles med aktivert karbon eller en biologisk behandling for fjerning av organisk stoff og/eller nitrogen, eller den kan føres ut av anlegget til elv eller kloakk, eller den kan behandles på annen måte eller brukes omigjen. Hvorvidt det er nød-vendig med annettrinns filtrering vil være avhengig av kvaliteten og partikkelstørrelsesfordelingen i avfallsvannet, såvel som krav som stilles til avfallsvannets kvalitet ved utslipp. I mange tilfelle vil belastningen på det biologiske system bli så redusert at man oppnår en tilfredsstillende biologisk behandling, f.eks. i et sildrefilter uten resirkulering. line 210 is led to one or more of the subsequent processing elements, e.g. different biological treatment systems. Alternatively, the filtration may be followed by a second-stage filtration, and then treated with activated carbon or a biological treatment to remove organic matter and/or nitrogen, or it may be discharged from the plant to a river or sewer, or it may be otherwise treated or used again. Whether or not second-stage filtration is necessary will depend on the quality and particle size distribution in the waste water, as well as requirements placed on the quality of the waste water at discharge. In many cases, the load on the biological system will be so reduced that a satisfactory biological treatment is achieved, e.g. in a trickle filter without recirculation.

En annen utførelse av oppfinnelsen er en avfallsvannbehandlingsprosess for fjerning av suspenderte og kolloidale stoffer, og heri inngår smørefett og oljer, proteinholdige forbindelser og ammoniakalsk nitrogen fra tidligere ubehandlet avfallsvann, f.eks. av den type man finner i vanlig kloakkvann. Nevnte fremgangsmåte inbefatter følgende trinn: Another embodiment of the invention is a waste water treatment process for the removal of suspended and colloidal substances, and this includes lubricating greases and oils, proteinaceous compounds and ammoniacal nitrogen from previously untreated waste water, e.g. of the type found in normal sewage. Said method includes the following steps:

a. Avfallsvann inneholdende vanlig kloakkvann føres til en rense eller sikteanordning for å fjerne en del av materialene og rense nevnte avfallsvann uten at man tilsetter kjemikalier. b. Nevnte rensede avfallsvann føres uten tilsetning av kjemikalier gjennom et første granulært filter inne i en første filtreringstank til et første filtreringshulrom, hvorved man får fremstilt et primært filtrat. c. Nevnte primære filtrat føres gjennom et . fast mediafilter, f.eks. et sildrefilter med nitrifiserende mikroorganismer som gror på nevnte faste medium, hvorved man oksyderer nevnte nitrogen i nevnte primære filtrat til nitrat og nitritt. d. Nevnte nitrifiserte primære filtrat føres gjennom et annet granulært filter inni en annen filtreringstank til et annet filtreringshulrom, hvorved man får fremstilt et sekundært filtrat inneholdende mindre enn 20 mg/l av suspenderte faste stoffer og mindre enn 20 mg/l av B0D5. a. Waste water containing normal sewage is taken to a cleaning or screening device to remove part of the materials and clean said waste water without adding chemicals. b. Said purified waste water is passed without the addition of chemicals through a first granular filter inside a first filtration tank to a first filtration cavity, whereby a primary filtrate is produced. c. Said primary filtrate is passed through a . fixed media filter, e.g. a trickling filter with nitrifying microorganisms that grow on said solid medium, whereby said nitrogen in said primary filtrate is oxidized to nitrate and nitrite. d. Said nitrified primary filtrate is passed through another granular filter inside another filtration tank to another filtration cavity, whereby a secondary filtrate containing less than 20 mg/l of suspended solids and less than 20 mg/l of B0D5 is produced.

e. Fra tid til annen føres luft opp gjennom hvert av de nevnte granulære filtre for å redusere strøm-ningsmotstanden gjennom disse og for å hindre at det oppstår anaerobisk biologisk aktivitet. e. From time to time, air is fed up through each of the aforementioned granular filters to reduce the flow resistance through them and to prevent anaerobic biological activity from occurring.

f. Fra tid til annen tilbakevaskes nevnte første filter med en del av nevnte primære filtrat samt et overflateaktivt middel og/eller et oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige stoffer; f. From time to time said first filter is backwashed with part of said primary filtrate as well as a surfactant and/or an oxidizing agent to remove accumulated harmful substances;

g. Fra tid til annen tilbakevaskes nevnte andre filter med en del av nevnte sekundære filtrat og et overflateaktivt middel og/eller et oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige stoffer. g. From time to time said second filter is backwashed with part of said secondary filtrate and a surfactant and/or an oxidizing agent to remove accumulated harmful substances.

En slik behandling som beskrevet ovenfor gir et sekundært filtrat som inneholder mindre enn 20 mg/l av suspenderte faste stoffer og 20 mg/l BOD,, selv når de faste filtre har en tilførselsmengde som er lik eller større enn 13,6 l/min./m 2 uten resirkulering. Det sekundære filtrat vil inneholde mindre enn 1,5 mg/l av NH^-N, hvis Such treatment as described above produces a secondary filtrate containing less than 20 mg/l of suspended solids and 20 mg/l of BOD, even when the solid filters have a feed rate equal to or greater than 13.6 l/min ./m 2 without recycling. The secondary filtrate will contain less than 1.5 mg/l of NH^-N, if

temperaturen på avfallsvannet er over 20°C.the temperature of the waste water is above 20°C.

Vaskevæsken fra filter 200 tas ut gjennom ledning 220 til klaringstank 300, hvor de tilbakevaskede faste stoffer sedimenteres, hvoretter den rensede væsken returneres til inntaket på filteret 200 gjennom ledning 310 og filterinntak 110. Kvaliteten på denne væsken kan bedres ved tilsetning av koagulerende kjemikalier. Det sedimenterte slam fra klaringstank 300 tas ut gjennom ledning 320 og føres gjennom slamuttaksledning 122 som transporterer slam fra den primære klaringstanken 100 gjennom ledning 120. The washing liquid from filter 200 is taken out through line 220 to clarification tank 300, where the backwashed solids are sedimented, after which the purified liquid is returned to the intake of filter 200 through line 310 and filter intake 110. The quality of this liquid can be improved by adding coagulating chemicals. The sedimented sludge from clarifier tank 300 is taken out through line 320 and passed through sludge outlet line 122 which transports sludge from the primary clarifier tank 100 through line 120.

Filtratkvaliteten: vil være avhengig av tilført mengde avfallsvann, konsentrasjon av forurensende stoffer i vannet, samt skiktdybde og kornstørrelse på filteret som brukes i filter 200. Filtratkvaliteten kan ytterligere bedres ved en serie etterfølgende behandlingstrinn, avhengig av de krav som stilles til det endelige avfallsvann. The filtrate quality: will depend on the added amount of waste water, the concentration of pollutants in the water, as well as the layer depth and grain size of the filter used in filter 200. The filtrate quality can be further improved by a series of subsequent treatment steps, depending on the requirements placed on the final waste water.

Energikravet ved den etterfølgende behandling av det rensede avfallsvann kan vesentlig reduseres som et resultat av en reduksjon av den organiske belastning i det rensede vann som oppnås ved hjelp av filteret 200. The energy requirement for the subsequent treatment of the purified waste water can be significantly reduced as a result of a reduction of the organic load in the purified water which is achieved by means of the filter 200.

Alternativt kan det slam som dannes ved hjelp av de konsentrerte faste stoffer i tilbakevaskingsvannet fra filter 200, tilsettes det slam som fjernes fra den primære sedimenteringstank eller rensetank 100. Den totale mengde av primært slam er summen av primært slam som utvikles både i klaringstank 100 og i filter 200. Alternatively, the sludge that is formed with the help of the concentrated solids in the backwash water from filter 200 can be added to the sludge that is removed from the primary sedimentation tank or cleaning tank 100. The total amount of primary sludge is the sum of primary sludge that develops both in clarification tank 100 and in filter 200.

Det faktum at intet koaguleringsmiddel tilsettes inntaket av hverken den primære sedimentasjonstank eller selve filteret, sikrer at det totale slam som tas ut inneholder en minimal mengde behandlingskjemikalier. The fact that no coagulant is added to the intake of either the primary sedimentation tank or the filter itself ensures that the total sludge taken out contains a minimal amount of treatment chemicals.

Anaerobisk biologisk fremstilling av brenngassen metan fra kloakkslam er kjent for at den går lettere og mere effektivt når forholdet primært til sekundært biologisk slam er høyt. Foreliggende oppfinnelse oppfinnelse gjør at man materielt øker de primære faste stoffer og i vesentlig grad reduserer sekundære faste stoffer. Anaerobic biological production of the fuel gas methane from sewage sludge is known to be easier and more efficient when the ratio of primary to secondary biological sludge is high. Present invention invention materially increases the primary solids and significantly reduces secondary solids.

I f.eks. et typisk avfallsvann fra hus-holdninger kan inneholde 160 mg/l suspenderte faste stoffer, og halvparten av dette fjernes ved en enkel primær behandling uten kjemikalier. In e.g. a typical waste water from households can contain 160 mg/l suspended solids, and half of this is removed by a simple primary treatment without chemicals.

Det rensede avfallsvannet har typiskThe treated waste water typically has

følgende analyser:the following analyses:

Ved en standardbehandling vil det rensede avfallsvann underkastes en aktivert slambehandling for å møte de krav som stilles fra offentlige myndigheter ved utslipp. Ca. 70 mg/l av biologisk faste slamstoffer vil bli fremstilt. De biologisk faste stoffer utgjør således nesten halvparten av de totale faste stoffer som normalt blir anaerobt nedbrutt. In a standard treatment, the purified waste water will be subjected to an activated sludge treatment to meet the requirements set by public authorities in the event of discharge. About. 70 mg/l of biologically solid sludge substances will be produced. The biological solids thus make up almost half of the total solids that are normally anaerobically degraded.

I foreliggende oppfinnelse blir det rensede avfallsvann filtrert gjennom et granulært medium for å oppfylle de endelige sekundære krav, hvorledes man erstatter de biologiske trinn som har høyt krav med hensyn til utstyr og driftsomkostninger. In the present invention, the purified waste water is filtered through a granular medium in order to fulfill the final secondary requirements, thus replacing the biological steps which have high requirements with regard to equipment and operating costs.

Videre vil ingen biologisk behandlings-stoffer føres til den anaerobe nedbrytningstank, hvorved man får redusert gassproduksjon og produksjon av faste stoffer foruten at man får redusert den etterfølgende av-vanning av de faste stoffer. Furthermore, no biological treatment substances will be taken to the anaerobic digestion tank, thereby reducing gas production and production of solids, in addition to reducing the subsequent dewatering of the solids.

Ved at man plaserer et granulært filter foran det biologiske behandlingstrinn, så får man i vesentlig grad redusert mengden av nye cellulære materialer, og dette gir et langt bedre driftsresultat i nedbrytnings-tanken. By placing a granular filter in front of the biological treatment step, the quantity of new cellular materials is significantly reduced, and this gives a much better operating result in the decomposition tank.

Som vist på figur 2 kan man etter annet trinns filtrering føre væsken gjennom ledning 151 til en aktivert karbonkontaktanordning. Filtratet kan alternativt behandles i et biologisk system som vist på fig. 3, eller det kan føres ut til elv eller offentlig kloakksystem, eller kan brukes omigjen. Alternativt kan annet trinns filtrering utelates og filtratet fra første trinn kan føres til andre alternative prosesser. As shown in figure 2, after the second stage of filtration, the liquid can be led through line 151 to an activated carbon contact device. Alternatively, the filtrate can be treated in a biological system as shown in fig. 3, or it can be discharged into a river or public sewage system, or can be reused. Alternatively, second stage filtration can be omitted and the filtrate from the first stage can be fed to other alternative processes.

En hovedfprdel ved oppfinnelsen er at man reduserer den forurensende organiske belastning i alle de etterfølgende behandlingssystemer ved hjelp av filter 200, hvorved man i vesentlig grad reduserer energi og kapital-omkostningene. A main advantage of the invention is that the polluting organic load is reduced in all the subsequent treatment systems by means of filter 200, thereby significantly reducing energy and capital costs.

På figur 3 er det vist samme type av sekundær behandlingsprosess som vist på figur 1, men denne behandlingsprosess er nå modifisert ved at man har innsatt et filter i ledning 110. Filtratet etter nevnte filter i utløp 210 har nå et vesentlig redusert krav med hensyn til etterfølgende biologiske behandling. Biologisk behandlet avfallsvann kan føres direkte til en endelig sedimentasjonstank eller rensetank 500, eller føre til et etterfølgende filter 700 som vist på figur 4, og deretter til en klor-kontakttank 600. Figure 3 shows the same type of secondary treatment process as shown in Figure 1, but this treatment process has now been modified by inserting a filter in line 110. The filtrate after said filter in outlet 210 now has a significantly reduced requirement with regard to subsequent biological treatment. Biologically treated waste water can be fed directly to a final sedimentation tank or purification tank 500, or lead to a subsequent filter 700 as shown in Figure 4, and then to a chlorine contact tank 600.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse kan også det primære slam tas ut fra den primære sedimentasjonstank 100 gjennom ledning 120. De generelt ikke-sedimenterbare og kolloidale faste stoffer i det rensede avfallsvann blir så fanget opp ved hjelp av filter 200, og filtratet fra dette filter kan føres gjennom ledning 210 til den biologiske prosess 400. Tilbakevasknings-vann i ledning 2 20 føres til inntaket av tilbakevaskings-separator 300, hvor de tilbakevaskede faste stoffer sedimenteres og tas så ut og blandes med faste stoffer fra den primære sedimentasjonstank 100, hvorved man øker den totale mengde av primære faste stoffer som fjernes fra prosessen. In accordance with the present invention, the primary sludge can also be taken out from the primary sedimentation tank 100 through line 120. The generally non-sedimentable and colloidal solids in the purified waste water are then captured by means of filter 200, and the filtrate from this filter can is led through line 210 to the biological process 400. Backwash water in line 2 20 is led to the intake of backwash separator 300, where the backwashed solids are sedimented and then taken out and mixed with solids from the primary sedimentation tank 100, thereby increasing the total amount of primary solids removed from the process.

Den organiske belastning basert på større fjerning av organiske faste stoffer, blir vesentlig redusert før den biologiske prosess. Igjen avhengig av til-ført mengde og kornstørrelse på filteret, så vil den gjen-værende organiske belastning til den biologiske prosess reduseres til et punkt hvor ny cellevekst effektivt kan oppsamles ved et annet filter, og dette kan generelt være av samme type som filter 200, hvorved man kan eliminere en endelig sedimentasjonstank. Filteret 700 vil så samle opp blandingen av faste stoffer og nye celler og redusere disse faste stoffer til innløpet av den biologiske prosess 400 gjennom ledning 721 slik det er vist på figur 4. Overskuddet av faste avfallsstoffer kan så føres til tilbake-vaskningsseparator 300 gjennom ledning 722. The organic load, based on greater removal of organic solids, is significantly reduced before the biological process. Again depending on the added quantity and grain size of the filter, the remaining organic load to the biological process will be reduced to a point where new cell growth can be effectively collected by another filter, and this can generally be of the same type as filter 200 , whereby a final sedimentation tank can be eliminated. The filter 700 will then collect the mixture of solids and new cells and reduce these solids to the inlet of the biological process 400 through line 721 as shown in Figure 4. The surplus of solid waste can then be fed to the backwash separator 300 through a line 722.

Ifølge foreliggende oppfinnelse har således potensialet for vekst av nytt cellulært materiale blitt vesentlig redusert ved at man har fjernet større mengder av suspenderte og ikke-sedimenterbare faste stoffer ved hjelp av filtrering med et granulært medium. Veksten av nye celler er proporsjonal med den organiske belastning i avfallsvann som føres inn i den biologiske prosess gjennom ledning 210. According to the present invention, the potential for the growth of new cellular material has thus been significantly reduced by removing larger quantities of suspended and non-sedimentable solids by means of filtration with a granular medium. The growth of new cells is proportional to the organic load in waste water which is fed into the biological process through line 210.

Hvis man f.eks. antar en ny cellevekst-hastighet på 0,4 kg nye celler pr. kg BOD fjernet, så vil et filtrat som inneholder 50 mg/l BOD,, bare utvikle 20 mg/l av nye celler. Avfallsvann som har suspenderte faste stoffer på mindre enn 30 mg/l og proporsjonale verdier med hensyn til biologisk oksygenbehov, kan klassifiseres som sekundært avfallsvann. I de tilfelle at de suspenderte faste stoffer er større enn det som er tillatt ved utslipp, så kan man bruke et annet filter og nevnte 20 mg/l av nye celler kan lett skilles ut ved hjelp av filter 700. Det filtrat som så føres ut gjennom ledning 710 vil da oppfylle de krav som ér stillet. Er mengden av faste stoffer i væsken i ledning 410 under det som er tillatt ved utslipp, så er det ikke nødvendig med ytterligere behandling . If you e.g. assumes a new cell growth rate of 0.4 kg of new cells per kg BOD removed, then a filtrate containing 50 mg/l BOD will only develop 20 mg/l of new cells. Wastewater that has suspended solids of less than 30 mg/l and proportional values with regard to biological oxygen demand can be classified as secondary waste water. In the event that the suspended solids are greater than what is permitted for discharge, another filter can be used and the aforementioned 20 mg/l of new cells can be easily separated out with the help of filter 700. The filtrate that is then discharged through line 710 will then fulfill the requirements that have been set. If the amount of solids in the liquid in line 410 is below what is permitted for discharge, no further treatment is necessary.

På fig. 5 blir den sedimenterte primære rensede væske ført til et første trinns filter 200 og filtratet føres gjennom ledning 210 til et blandekammer 30 hvor meget små mengder av koaguleringsmiddel fra kar 40 pumpes inn i nevnte kammer 30 gjennom ledning 50. Koaguleringsmidlet blandes i kammer 30 med første trinns filtrat fra filter 200, dg blandingen av koaguleringsmiddel og filtrat føres til filter 700 gjennom ledning 211, uten et flokkuleringstrinn. Blandingen blir så filtrert gjennom filter 700, og man får annet trinns filtrat som føres ut gjennom ledning 710. Tilbakevaskingsvæske fra første trinns filter 200 føres til tilbakevaskingstank 300 gjennom ledning 220, mens tilbakevaskingsvann fra filter 700 føres til samme tank gjennom ledning 720. Det sedimenterte slam i kar 300 tas ut gjennom ledning 320 og blandes med slam som er fjernet fra det primære kar 100 In fig. 5, the sedimented primary purified liquid is led to a first stage filter 200 and the filtrate is led through line 210 to a mixing chamber 30 where very small amounts of coagulant from vessel 40 are pumped into said chamber 30 through line 50. The coagulant is mixed in chamber 30 with first step filtrate from filter 200, dg the mixture of coagulant and filtrate is fed to filter 700 through line 211, without a flocculation step. The mixture is then filtered through filter 700, and a second stage filtrate is obtained which is carried out through line 710. Backwash liquid from first stage filter 200 is led to backwash tank 300 through line 220, while backwash water from filter 700 is led to the same tank through line 720. The sedimented sludge in vessel 300 is taken out through line 320 and mixed with sludge removed from primary vessel 100

via ledning 120, og det samlede slamvolum føres til nedbrytningstank 800 gjennom ledning 123. via line 120, and the total sludge volume is fed to decomposition tank 800 through line 123.

Væsken fra ledning 710 kan så eventuelt behandles på en rekke forskjellige måter, alt avhengig av de krav som stilles til det endelige avfallsvann. Vann som er refiltrert kan føres direkte som vist på figur 2 gjennom en serie ytterligere behandlingstrinn, avhengig av endelig bruk og utslippskrav. Denne type system reduserer i vesentlig grad og kan endog eliminere fullstendig veksten av biologisk cellulært materiale som ofte er for-bundet med biologiske behandlingsanlegg, og man får på denne måten en utslippsvæske av meget høy kvalitet. Begrensningen er selvsagt de oppløselige bestanddeler som ikke lar seg fjerne ved filtrering. Avfallsvann fra hvilket man har fjernet suspenderte faste stoffer og kolloidale faste stoffer ved filtrering, lar seg lett kontakte med aktivert karbon for adsorbsjon av residuale organiske forbindelser. Denne type forbehandling kan effektivt spare store volumer og mye energi og gi en avfallsvæske med regulert kvalitet. Dette er spesielt viktig i de områder hvor vannet brukes omigjen. Filtreringsprosessen vil vesentlig redusere det energibehov man normalt har i forbindelse med vanlige vannbehandlings-anlegg med tilsvarende drift. The liquid from line 710 can then possibly be treated in a number of different ways, all depending on the requirements placed on the final waste water. Water that has been refiltered can be fed directly as shown in Figure 2 through a series of further treatment steps, depending on the final use and discharge requirements. This type of system significantly reduces and can even completely eliminate the growth of biological cellular material which is often associated with biological treatment plants, and in this way you get a discharge liquid of very high quality. The limitation is of course the soluble components that cannot be removed by filtration. Wastewater from which suspended solids and colloidal solids have been removed by filtration can easily be contacted with activated carbon for adsorption of residual organic compounds. This type of pretreatment can effectively save large volumes and a lot of energy and provide a waste liquid with regulated quality. This is particularly important in areas where the water is reused. The filtering process will significantly reduce the energy requirement normally associated with ordinary water treatment plants with similar operation.

På figur 6 er det vist hvorledes den primære filtrering kan arrangeres i forbindelse med avfalls-vannsbehandlingssystemer, hvor man har meget store variasjoner med hensyn til tilført mengde, f.eks. under kraftig nedbør, og hvor eksisterende biologiske prosesser trues av en hydraulisk overbelastning. På figur 6 representerer ledningen 10 inntaksledningen for avfallsvann, og de nevnte variable volumer av vann føres gjennom en siktanordning 20, og så gjennom et alternativt strømavledningskammer og overløpskar 60 og videre inn i en primær sedimentasjonstank 100. Den rensede væsken i ledning 110 føres til et hydraulisk kontroll-kammer 80, hvor første trinns over-løpsstrøm kan føres rundt den biologiske prosess 400 og den endelige rensetank 500 og inn i ledning 510 og så til filteret 200. Tilbakevaskingsvann føres fra filter 200 Figure 6 shows how the primary filtration can be arranged in connection with waste-water treatment systems, where there are very large variations with regard to the added quantity, e.g. during heavy rainfall, and where existing biological processes are threatened by a hydraulic overload. In Figure 6, the line 10 represents the intake line for waste water, and the mentioned variable volumes of water are passed through a screening device 20, and then through an alternative flow diversion chamber and overflow vessel 60 and further into a primary sedimentation tank 100. The purified liquid in line 110 is passed to a hydraulic control chamber 80, where the first stage overflow flow can be passed around the biological process 400 and the final purification tank 500 and into line 510 and then to the filter 200. Backwash water is passed from filter 200

til ledning 220 og til sedimentasjonskaret 300. Over-liggende og renset væske fra kar 300 returneres til ledning 510 gjennom ledning 310. Det sedimenterte slam returneres gjennom ledning 3 20 og blandes med sedimentert slam fra rensetank 100 som er tilført via ledning 120, og føres vekk for ytterligere behandling gjennom ledning 124 til en nedbrytningstank eller en annen slambehandlings-prosess. to line 220 and to the sedimentation vessel 300. Overlying and purified liquid from vessel 300 is returned to line 510 through line 310. The sedimented sludge is returned through line 3 20 and mixed with sedimented sludge from purification tank 100 which is supplied via line 120, and is fed away for further treatment through line 124 to a digestion tank or other sludge treatment process.

Ifølge foreliggende oppfinnelse blir overskudd av avfallsvann ført rundt den biologiske prosess for å beskytte denne på grunn av overbelastning, hvoretter man reduserer det biokjemiske oksygenbehaov i den væsken som føres rundt den biologiske prosess i ledning 90 ved hjelp av filter 200, som reduserer mengden av suspenderte faste stoffer. According to the present invention, excess waste water is led around the biological process in order to protect it due to overloading, after which the biochemical oxygen demand in the liquid which is led around the biological process in line 90 is reduced by means of filter 200, which reduces the amount of suspended solid substances.

Som vist på figur 6 kan overskudd avAs shown in Figure 6, excess of

væske også føres rundt den primære rensetank 100, noe som kan skje hvis den tilførte mengde overskrider de maksimale hydrauliske belastninger som kan opptas av denne tank. Derfor kan også et avledningskammer 60 plaseres foran rensetank 100 og overskudd av tilført vann kan føres gjennom ledning 70 og ledning 91 til ledning 510 og derfra liquid is also passed around the primary cleaning tank 100, which can happen if the added quantity exceeds the maximum hydraulic loads that can be absorbed by this tank. Therefore, a diversion chamber 60 can also be placed in front of the cleaning tank 100 and excess water added can be led through line 70 and line 91 to line 510 and from there

inn i filter 200 for ytterligere forbedring ved fjerning av suspenderte faste stoffer ved filtrering. into filter 200 for further improvement in suspended solids removal by filtration.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er at filtreringsanordningen har evne til å møte variable krav ettersom tilført volum varierer alt etter kraftig ned-bør eller tørke. Under tørke vil tilført mengde av avfallsvann være liten, hvorved oppholdstiden for faste stoffer i kloakkledninger og tilførselsledninger vil være relativt lange, noe som resulterer i en vesentlig oppløsning av forurensende materiale, og avfallsvannets BODj. vil være høyt. Another feature of the invention is that the filtering device has the ability to meet variable requirements as the supplied volume varies according to heavy rainfall or drought. During drought, the quantity of waste water added will be small, whereby the residence time for solids in sewer lines and supply lines will be relatively long, resulting in a significant dissolution of polluting material, and the BODj of the waste water. will be high.

Under sterk nedbør så vil imidlertid man få en rask gjennomspyling av alle kloakkledninger. Avfallsvannet vil ikke bare bli fortynnet med ekstra vann, men vil også være "mere friskt", dvs. at det vil være mindre oppløste faste stoffer. During heavy rainfall, however, you will get a quick flush through all sewer lines. The waste water will not only be diluted with extra water, but will also be "fresher", i.e. there will be less dissolved solids.

Mens sterk flom vanligvis hindrer drift av vanlige biologiske behandlingssystemer, så vil forurensende materialer i slikt flomvann lettere la seg fjerne ved filtrering med granulært medium, enn forurensninger i avfallsvann under tørke. Ved å føre flomvann rundt det biologiske behandlingssystem til et filter med granulært medium, vil man opprettholde høyt biologisk behandlingsnivå samtidig som man har høyt nivå med hensyn til filtrering av flomvannet. Resultatet vil være at man får en utslippsvæske av akseptabel kvalitet på et tidspunkt da utslippskvaliteten vanligvis vil være dårlig. While strong floods usually prevent the operation of normal biological treatment systems, polluting materials in such flood water will be more easily removed by filtering with granular media than pollutants in waste water during drought. By passing floodwater around the biological treatment system to a filter with granular media, one will maintain a high level of biological treatment while at the same time having a high level with regard to filtering the floodwater. The result will be that you get a discharge liquid of acceptable quality at a time when the discharge quality will usually be poor.

En annen utførelse med et engangsgranulært filter er vist på figur 7, hvorved man får en effektiv behandling av avfallsvann under sterkt variable tilførsels-mengder. På figur 7 blir det behandlede eller ubehandlede flomvann ført til filterkar 200 gjennom ledning 510 som tidligere vist på figur 6. Som vist på figur 7 er en strømmåler 530 plasert i ledning 510, og denne signali-serer vannmengdene til filteret. Innenfor grenser som er satt på forhånd, og i den nedre del av området, vil ventil 512 være åpen, mens ventil 514 er lukket. Når det er tørke og liten vanntilførsel fra ledning 510, så vil vannet gå inn i filter 200 ved et lavt nivå over filtermediet 250. Ettersom tilførselsmengden øker vil vann-måleren 530 signalisere slik at ventil 512 lukker seg og ventil 514 åpner seg, hvorved vannet går inn i filter 200 på et høyere punkt. Another embodiment with a disposable granular filter is shown in figure 7, whereby you get an efficient treatment of waste water under highly variable supply quantities. In Figure 7, the treated or untreated flood water is led to filter vessel 200 through line 510 as previously shown in Figure 6. As shown in Figure 7, a flow meter 530 is placed in line 510, and this signals the water quantities to the filter. Within limits set in advance, and in the lower part of the range, valve 512 will be open, while valve 514 is closed. When there is dryness and little water supply from line 510, the water will enter the filter 200 at a low level above the filter medium 250. As the supply quantity increases, the water meter 530 will signal so that valve 512 closes and valve 514 opens, whereby the water enters filter 200 at a higher point.

Samtidig vil strømmåleren 530 forandre driftsnivået fra det tidligere driftsnivå indikert ved nivå 240, til nivå 242, og eventuelt til 244, hvorved man øker filterets kapasitet. Ettersom vannmengden øker ytterligere vil et signal fra strømmåleren 530 begrense strøm-men gjennom avledningsboks 516 til filter 200, hvorved en del av strømmen vil gå gjennom ledning 518 til filterkar 200A som er plasert totalt inne i filterkar 200. Fil-tratene fra filter 200 og filter 200A føres gjennom ledningene 223 og 223A og blandes i en enkelt ledning, hvoretter vannet føres ut av anlegget. Driftsnivåene inne i filter 200 vil igjen forandre seg proporsjonalt etter vanntilførselen, noe som skjer ved hjelp av strømmåleren 530. At the same time, the current meter 530 will change the operating level from the previous operating level indicated by level 240, to level 242, and possibly to 244, thereby increasing the filter's capacity. As the amount of water increases further, a signal from the current meter 530 will limit the current through the diverter box 516 to the filter 200, whereby part of the current will pass through the line 518 to the filter vessel 200A which is placed completely inside the filter vessel 200. The filters from the filter 200 and filter 200A is passed through lines 223 and 223A and mixed in a single line, after which the water is led out of the facility. The operating levels inside the filter 200 will again change proportionally after the water supply, which happens with the help of the current meter 530.

Som vist på figur 7 er tilbakevaskings-trauet 260 plasert over filtersanden 250, og før tilbakevasking må vannivået 240 senkes til samme nivå som over-løpet 262. I tidligere kjente fremgangsmåter ble dette vannvolum som gikk over overløpet 262 tilsatt tilbake-vaskingsvolumet, hvorved man øket mengden av det tilbakevaskingsvann som skulle behandles. As shown in Figure 7, the backwashing trough 260 is placed above the filter sand 250, and before backwashing the water level 240 must be lowered to the same level as the overflow 262. In previously known methods, this volume of water that went over the overflow 262 was added to the backwashing volume, whereby increased the amount of backwash water to be treated.

Ettersom vannivået forandrer seg på grunn av strømmåleren til 242 eller 244 eller til intermediære nivåer, så vil man selvsagt få økende mengder av vann som går tapt. As the water level changes due to the flow meter to 242 or 244 or to intermediate levels, you will of course have increasing amounts of water lost.

Et aspekt av oppfinnelsen er at man plaserer filtercellen 200A helt inne i filter 200, hvorved man reduserer vannvolumet over filterskiktet 150 uten å redusere filtreringssystemets effektivitet. Man reduserer derved volumet av tapt vann. One aspect of the invention is that the filter cell 200A is placed completely inside the filter 200, thereby reducing the volume of water above the filter layer 150 without reducing the efficiency of the filtration system. This reduces the volume of water lost.

Et annet aspekt av oppfinnelsen er at det vann som går over overløpet 262 føres inn i et separat kammer 270 før man starter tilbakevaskingspumpen 222, hvorved man i høy grad reduserer det volum av tilbakevaskingsvann som skal behandles. Selve tilbakevaskingen startes ved at der kommer et tilbakevaskingssignal fra føler 352, 354 eller 356 avhengig av vannivåets 240, 242 eller 244 Another aspect of the invention is that the water that goes over the overflow 262 is led into a separate chamber 270 before starting the backwash pump 222, thereby greatly reducing the volume of backwash water to be treated. The backwash itself is started when a backwash signal is received from sensor 352, 354 or 356 depending on the water level 240, 242 or 244

slik dette kontrolleres av signalet fra strømmåleren 530. Ved signal vil således ventil 277 åpne seg,, hvorved den væskemengde som løper over overløpet 262 vil føres gjennom ledning 266 til oppsamlingskammer 270, hvor man vil få det totale væskevolum som har gått over overløpet 262. Når den væskemengde som har gått over overløp 26 2 er tatt ut, noe som skjer ved hjelp av et signal fra en tidsmålingsanordning, så vil ventil 277 lukke seg, og ventil 278 åpne seg, hvorved man setter igang tilbakevaskingspumpen 222, ventil 226 vil da være åpen, mens ventil 225 vil være lukket. Tilbakevaskingsvæsken føres så direkte inn i kammer 208 under filteret og gjennom sandskiktet 250 til overløpet 262. Tilbakevaskingsvæsken føres så til tank 290 og kan så viderebehandles som beskrevet i U.S. patent 3.792.773. Det væskevolum som nu forefinnes i tank 270 pumpes inn i filteret 200 ved hjelp av pumpe 272 etterat pumpe 222 er slått av. Ventil 226 vil være lukket mens ventil 225 er nu åpen, og filtratet fra filter 200 føres igjen til fil-tra tkammer 280. as this is controlled by the signal from the flow meter 530. At the signal, valve 277 will thus open, whereby the quantity of liquid that runs over the overflow 262 will be led through line 266 to collection chamber 270, where the total volume of liquid that has passed over the overflow 262 will be obtained. When the quantity of liquid that has passed over overflow 26 2 has been taken out, which happens with the help of a signal from a time measuring device, then valve 277 will close, and valve 278 will open, whereby the backwashing pump 222 is started, valve 226 will then be open, while valve 225 will be closed. The backwash liquid is then fed directly into chamber 208 below the filter and through the sand layer 250 to the overflow 262. The backwash liquid is then fed to tank 290 and can then be further processed as described in U.S. Pat. patent 3,792,773. The volume of liquid which is now present in tank 270 is pumped into the filter 200 by means of pump 272 after pump 222 has been switched off. Valve 226 will be closed while valve 225 is now open, and the filtrate from filter 200 is fed back to filter chamber 280.

Den væske som går over overløp 26 2 inneholder mindre faste stoffer enn tilbakevaskingsvannet. Blandingen av disse væskene øker det totale væskevolum og øker omkostningene ved dets behandling. Fortynningen vil redusere blandingens evne til å nå det punkt hvor det skjer en automatisk flokkulering uten tilsetning av kjemikalier. En såkalt autoflokkulering eller agglomerering skjer lettere etterhvert som konsentrasjonen av faste stoffer Øker. The liquid that goes over overflow 26 2 contains less solids than the backwash water. The mixing of these liquids increases the total liquid volume and increases the costs of its treatment. The dilution will reduce the ability of the mixture to reach the point where automatic flocculation occurs without the addition of chemicals. A so-called autoflocculation or agglomeration occurs more easily as the concentration of solids increases.

Uttaket av overløpsvann slik det er vist som en del av filtreringssystemet på figur 7, kan brukes uavhengig. Dette at man får redusert vannvolumet over filteret gjør at man får lavere driftsomkostninger og høyere effekt i forhold til et filtreringssystem hvor store vann-volumer lagres over nivået for tilbakevaskingsoverløpet. The outlet for overflow water as shown as part of the filtration system in Figure 7 can be used independently. The fact that the volume of water above the filter is reduced results in lower operating costs and higher efficiency compared to a filtration system where large volumes of water are stored above the level for the backwash overflow.

Ved en modifikasjon av røropplegget kan dette filteret også brukes for å behandle avfallsvann i to påfølgende trinn. I et slikt tilfelle vil avfallsvannet først føres gjennom det øvre filterskiktet 250A og så gjennom filterskikt 250. Det granulære medium i første skikt 250A kan være relativt grovt, mens filterskikt 250 vil være sammensatt av finere korn. By modifying the piping, this filter can also be used to treat waste water in two successive stages. In such a case, the waste water will first be passed through the upper filter layer 250A and then through filter layer 250. The granular medium in first layer 250A may be relatively coarse, while filter layer 250 will be composed of finer grains.

På figur 8 er det vist en annen utforming av filter 200. I dette system er det plasert en vaske-ring 226 langs den øvre veggen, av filteret 200 med dyser 228 plasert slik at de spyler veggene i filter 200. Til-førselsledningen 224 er knyttet til pumper 225 og kjemi-kalietilførselspumpe 262 gjennom ledning 266. Et trekk ved oppfinnelsen er anvendelsen av en spesiell renseopp-løsning for tilbakevasking av veggene i filteret med jevne mellomrom. I et slikt filter kan man behandle eller filtrere avfallsvann med høyt innhold av biologiske stoffer. Disse biologiske stoffer vil legge seg på veggene og det vil snart begynne å utvikle seg mikroorganismer. Disse vil raskt utvikle seg, og på grunn av at oksygen er fra-værende, så vil de avgi illeluktende gasser. Effektiv rensing og desinfisering av veggene er nødvendig for å bedre hele filtersystemets drift. Figure 8 shows another design of filter 200. In this system, a washing ring 226 is placed along the upper wall of the filter 200 with nozzles 228 positioned so that they flush the walls of filter 200. The supply line 224 is connected to pumps 225 and chemical-potassium supply pump 262 through line 266. A feature of the invention is the use of a special cleaning solution for backwashing the walls of the filter at regular intervals. In such a filter, waste water with a high content of biological substances can be treated or filtered. These biological substances will settle on the walls and microorganisms will soon begin to develop. These will quickly develop, and due to the absence of oxygen, they will emit foul-smelling gases. Effective cleaning and disinfection of the walls is necessary to improve the operation of the entire filter system.

Et .annet aspekt ved oppfinnelsen er det forbedrede tilbakevaskingssystem for å fjerne partikler som har festet seg til kornene i filtermediet, og ved at man innfører en rense og desinfiserende oppløsning inn i mediet ved forutbestemte tidsrom for å hindre vekst av mikroorganismer. Another aspect of the invention is the improved backwashing system to remove particles that have adhered to the grains in the filter medium, and by introducing a cleaning and disinfecting solution into the medium at predetermined intervals to prevent the growth of microorganisms.

Denne tilbakevaskingsteknikk vil nu bli forklart med henvisning til figur 8, hvor et høytrykksluft-system er tilveiebragt ved hjelp av luftpumper 280, og denne fører luft gjennom ledning 282 til blanderen 284, hvor man blander luft og tilbakevaskingsvann, hvoretter blandingen føres til filtreringskammer 208 under filteret. This backwashing technique will now be explained with reference to figure 8, where a high-pressure air system is provided by means of air pumps 280, and this leads air through line 282 to the mixer 284, where air and backwash water are mixed, after which the mixture is led to filtration chamber 208 under the filter.

Denne luft som med jevne mellomrom føres inn i den statiske blander 284 gjør at man får en ytterligere røring av mediet 250 på grunn av pulserende vertikalt opp-stigende stråler 292 som kommer fra kammer 208. Tilbakevaskingen blir således mere effektiv enn det som tidligere har vært mulig, og man får et minimalt behov for en kjemisk rensning. Systemet er videre utformet slik at et eventuelt kjemikalium kan føres inn i kammeret under filteret fra tank 260, hvorved man får en tilfredsstillende desinfek-sjon av filtreringsmediet og får eliminert eller sterkt nedsatt en vekst av mikroorganismer, enten inne i mediet eller på selve filteroverflaten. This air, which is fed into the static mixer 284 at regular intervals, results in a further agitation of the medium 250 due to pulsating vertically rising jets 292 coming from chamber 208. The backwashing thus becomes more effective than previously possible, and there is a minimal need for chemical cleaning. The system is further designed so that any chemical can be introduced into the chamber under the filter from tank 260, thereby achieving a satisfactory disinfection of the filtering medium and eliminating or greatly reducing the growth of microorganisms, either inside the medium or on the filter surface itself.

Et av de mest alvorlige problemer i forbindelse med filtrering av avfallsvann, er adsorbsjon og akkumulering av kolloidalt smørefett og/eller oljefilmer på overflaten av kornene i filtermediet. Dette problem er spesielt alvorlig i forbindelse med behandling av flomvann som inneholder store mengder kolloidalt smørefett og olje. Kontakt med og tilbakevasking med en rensende opp-løsning eller et oksydasjonsmiddel og et overflateaktivt middel vil vanligvis effektivt fjerne kolloidalt smøre- One of the most serious problems in connection with the filtration of waste water is the adsorption and accumulation of colloidal grease and/or oil films on the surface of the grains in the filter medium. This problem is particularly serious in connection with the treatment of flood water which contains large amounts of colloidal grease and oil. Contact with and backwashing with a cleaning solution or an oxidizing agent and a surfactant will usually effectively remove colloidal lubricants.

fett og olje fra overflaten av kornene i filtermediet.grease and oil from the surface of the grains in the filter medium.

Et annet aspekt av oppfinnelsen angår således en forbedring av det underfiltreringssystem som er beskrevet i U.S. patent 3.840,117 såvel som en forbedring av det kjemiske rensesystem som er beskrevet i U.S. patent 4.032.443. En for ofte eller en for sterk kjemisk behandling ved hjelp av halogenerte forbindelser kan være skadelig på driften av et biologisk system og på kvaliteten av avfallsvannsfiltratet. Halogenerte forbindelser f.eks. av den type som inneholder brom eller klor kan kombineres med hydrokarboner som er tilstede i avfallsvannet og danne trihalogenmetaner som er kjent for å være karcinogene. Bromform og kloroform er eksempler på halogenerte hydrokarboner som kan oppstå ved bruken av halogenerte forbindelser. Another aspect of the invention thus relates to an improvement of the sub-filtration system described in U.S. Pat. patent 3,840,117 as well as an improvement of the chemical cleaning system described in U.S. Pat. patent 4,032,443. A too frequent or a too strong chemical treatment using halogenated compounds can be harmful to the operation of a biological system and to the quality of the waste water filtrate. Halogenated compounds e.g. of the type containing bromine or chlorine can combine with hydrocarbons present in the waste water to form trihalomethanes which are known to be carcinogenic. Bromoform and chloroform are examples of halogenated hydrocarbons that can arise from the use of halogenated compounds.

På figur 9 er det vist en foretrukken ut-førelse av dette aspekt av oppfinnelsen. Det er vist en forbedring i det underfiltreringssystem som er beskrevet i patent 3.840.117, inklusiv en modifikasjon ved at man har tilsatt et oksydasjonskammer 1000, et tilførselsrør 1100, og de sammensatte muffene eller rørene 1200. Figure 9 shows a preferred embodiment of this aspect of the invention. An improvement is shown in the sub-filtration system described in patent 3,840,117, including a modification by adding an oxidation chamber 1000, a supply pipe 1100, and the composite sleeves or pipes 1200.

Kammer 1000 er dannet av en øvre og en nedre plate, og disse henger vanligvis sammen med og bærer et nettverk av horisontale staver. Disse stavene igjen bærer sikten, og sikten holder oppe det granulære filterskiktet. Platene ligger parallelt og holdes fra hverandre ved hjelp av skillestykker. Chamber 1000 is formed by an upper and a lower plate, and these are generally connected to and supported by a network of horizontal rods. These rods in turn carry the sieve, and the sieve holds up the granular filter layer. The plates lie parallel and are kept apart by spacers.

Regelmessig avsatte muffer eller rørRegularly deposited sleeves or pipes

1200 går vertikalt gjennom både den øvre og nedre plate, hvorved man kan la væske eller gass strømme både oppover og nedover gjennom platen. 1200 runs vertically through both the upper and lower plate, whereby liquid or gas can be allowed to flow both upwards and downwards through the plate.

Det er videre tilveiebragt en rekke luftfordelingskamre 208 som er åpne i den nedre ende og lukket i sin øvre ende av den nedre kammerplaten. A number of air distribution chambers 208 are also provided which are open at the lower end and closed at their upper end by the lower chamber plate.

Et rensemiddel, vanligvis et lineært alkylsulfonat føres inn i kammeret under filteret. Etterat en forutbestemt mengde av rensemidlet er ført inn i dette hulrom, føres en oksyderende oppløsning, f.eks. av hydrogenperoksyd eller et annet gassformet oksydasjonsmiddel, så som ozon, inn i ledning 1100, videre inn i kammer 1000 og inn i dyse 1400 via åpningen 14 20, og blandes med rensevæsken og filtratoppløsningen og det hele presses inn i luftfordelingskammer 208 og gjennom åpningen 1450. Alternative konstruksjoner på røret eller muffene 1200 og plasering av åpningene 1450 er vist på figurene 10 og 11. A cleaning agent, usually a linear alkyl sulphonate is introduced into the chamber below the filter. After a predetermined amount of the cleaning agent has been introduced into this cavity, an oxidizing solution is introduced, e.g. of hydrogen peroxide or another gaseous oxidizing agent, such as ozone, into conduit 1100, further into chamber 1000 and into nozzle 1400 via opening 14 20, and is mixed with the cleaning liquid and the filtrate solution and the whole is pressed into air distribution chamber 208 and through opening 1450 .Alternative constructions of the pipe or sleeves 1200 and placement of the openings 1450 are shown in figures 10 and 11.

Rensemidler eller overflateaktive midler så som lineære alkylsulfonater er bionedbrytbare, og oksyderende oppløsninger så sterke som hydrogenperoksyd eller ozon, f.eks.,vil redusere styrken på blandingen hvis de blandes før de føres inn i det granulære medium og får lov til å bli i en blandet tilstand før de brukes. Foreliggende apparat beskytter styrken på kjemikaliene og bruken av et bionedbrytbart rensemiddel med et sterkt oksy-das jonsmiddel ved at de blandes like før de skal brukes, dvs. idet de føres inn i mediet, samtidig som man får en jevn fordeling av blandingen i dette medium. Denne fremgangsmåten reduserer omkostningene ved kjemisk rensning, eliminerer dannelsen av eventuelle trihalogenmetaner og problemer ved behandling av rense og vaskemidler som ikke er nedbrytbare eller inneholder fosfater. Det kjemiske rensesystemet vil raskt emulgere eventuelt residualt smøre-fett som ligger på kornene og vaske kornenes overflate fri for både smørefett og olje. Detergents or surfactants such as linear alkyl sulfonates are biodegradable, and oxidizing solutions as strong as hydrogen peroxide or ozone, for example, will reduce the strength of the mixture if mixed before being introduced into the granular medium and allowed to remain in a mixed condition before use. The present device protects the strength of the chemicals and the use of a biodegradable cleaning agent with a strong oxidizing agent by mixing them just before they are to be used, i.e. when they are introduced into the medium, while at the same time obtaining an even distribution of the mixture in this medium . This method reduces the costs of chemical cleaning, eliminates the formation of any trihalomethanes and problems when treating cleaning and washing agents that are not degradable or contain phosphates. The chemical cleaning system will quickly emulsify any residual grease on the grains and wash the surface of the grains free of both grease and oil.

Et annet aspekt av oppfinnelsen slik den er vist på figur 9, er tilførselen av luft inn i kammeret under filteret ved hjelp av ledning 1500 samt en jevn lukking og åpning av ventil 1510 i ledning 1100, noe som gir en pulserende stråle av luft. Denne pulsering vil effektivt fjerne den smørefilm eller oljefilm som måtte forefinnes på sandkornene i filteret. Another aspect of the invention, as shown in figure 9, is the supply of air into the chamber below the filter by means of line 1500 as well as a smooth closing and opening of valve 1510 in line 1100, which produces a pulsating jet of air. This pulsation will effectively remove the lubricating film or oil film that may be present on the sand grains in the filter.

Claims

1. Procedure for treating water for the removal of suspended and/or colloidal substances, and this also includes grease and oils, from previously untreated waste water that may contain common sewage substances, characterized by: a. leads said waste water containing ordinary sewage substances to a cleaning or screening device to remove part of the substances and clean said waste water without adding chemicals to a significant extent; b. leads said purified waste water without significant addition of chemicals through a granular filter inside a filter tank to a cavity below the filter, whereby a filtrate is produced that contains less than 40 percent of the suspended solids that were present in said untreated waste water; c. periodically passes air up through the granular medium in order to thereby reduce the resistance to flow through it and to prevent anaerobic biological activity in said medium, without disturbing the integrity of the medium; and d. periodically backwash said filter with part of said filtrate and a surface-active agent and/or an oxidizing agent to remove accumulated harmful substances.

2. Procedure for treating waste water for the removal of suspended and/or colloidal substances and this also includes any grease and oil, from previously untreated waste water that may contain ordinary sewage substances, characterized by: a. leads said waste water containing said common sewage substances to a cleaning or screening device to remove part of the substances and clean said waste water without adding chemicals to a significant extent; b. leads said purified waste water without significant addition of chemicals through a first granular filter into a first filter tank to thereby produce a primary filtrate; c. passes said primary filtrate without significant addition of chemicals through another granular filter in another filter tank to thereby produce a secondary filtrate containing less than 25% of the suspended solids that were originally present in said untreated waste water; d. periodically passes air up through the granular medium in each filter to thereby reduce the flow resistance through said filter and thereby inhibit anaerobic biological activity, without disturbing the integrity of the filter medium; e. periodically backwashing said first filter with part of the primary filtrate and a surface-active agent and/or oxidizing agent to remove harmful substances; and f. at regular intervals said second filter is backwashed with part of the secondary filtrate and a surface-active agent and/or oxidizing agent to remove harmful substances.

3. Procedure for treating waste water to remove suspended and/or colloidal substances, and this also includes any grease and oil, from previously untreated waste water that contains common sewage substances, characterized by: a. leads said waste water containing ordinary sewage substances to a cleaning or screening device to remove part of the substances and clean said waste water without a significant addition of chemicals; b. leads said purified waste water without significant addition of chemicals through a guided granular filter inside a first filtration tank to a first cavity below said filter, thereby producing a primary filtrate; c. rapidly mixing a coagulation chemical with said primary filtrate and passing the filtrate without a flocculation step through another granular filter inside another filtration tank to another cavity under said second filter, thereby producing a secondary filtrate containing less than 10% of the suspended solids originally present in said untreated wastewater; d. at regular intervals to pass air up through the granular medium in each filter in order to thereby reduce the flow resistance through said medium and thereby prevent anaerobic biological activity, without disturbing the integrity of the filters; e. periodically backwashing said first filter with a portion of said primary filtrate and a surfactant and/or oxidizing agent to remove accumulated harmful substances; and f. periodically backwash said second filter with part of said secondary filtrate and a surface-active agent and/or an oxidizing agent to remove accumulated harmful substances.

4. Procedure for treating waste water for the removal of suspended and/or colloidal substances, and this also includes any grease and oil, as well as reduced forms of nitrogen from previously untreated waste water that contains common sewage substances, characterized by: a. leads said waste water containing ordinary sewage to a cleaning or screening device to remove part of the substances and clean said waste water without significant addition of chemicals; b. leads said purified waste water without significant addition of chemicals through a first granular filter inside a first filtration tank to a first cavity below said first filter to thereby produce a primary filtrate; c. passes said primary filtrate through a fixed filter, where nitrifying microorganisms are present in said medium, whereby said nitrogen in said primary filtrate is oxidized to nitrate and nitrite; d. leads the nitrified primary filtrate through another granular medium filter inside another filtration tank to another cavity below said second secondary filter to thereby produce a secondary filtrate containing less than 20 mg/l of suspended solids and 20 mg/ l BOD,.; e. periodically leads air up through each of the granular filters in order to thereby reduce the flow resistance through them, thereby preventing anaerobic biological activity; f. periodically backwashing said first filter with part of said primary filtrate and a surface-active agent and/or oxidizing agent to remove accumulated harmful substances; and g. periodically backwash said second filter with part of said secondary filtrate and a surface-active agent and/or oxidizing agent to remove accumulated harmful substances.

5. Method for treating waste water according to any of the preceding claims, characterized in that the air that is carried up through the said granular media is pressed through them by means of a filtrate that rises from said cavity under said filters, whereby the air is pushed upwards .

6. Process for treating waste water according to any of the preceding claims, characterized in that said filtrate from step (b), which has a significantly reduced potential for the production of new cellular material, is led to an anaerobic biological treatment step, where the biological solids the said filtrate is contacted.

7. Method for treating waste water according to claim 6, characterized in that said anaerobic biological treatment step includes a passage through a trickling filter without recirculation of liquid through the filter.

8. Method according to any of the preceding claims, characterized in that said surfactant is added to the part of the filtrate that is used for backwashing the filter, and in that said oxidizing agent is injected into a stream of said filtrate just before or after said filtrate has penetrated into the granular medium.

9. Granular filtration device for removing suspended and/or colloidal substances, and this also includes any grease and oil, from waste water, characterized by consisting of: a first filtering vessel having a bottom and side walls; a first filtration layer of a particulate material near the bottom of said first filtration vessel and having an upper surface; waste water supply devices; a cavity below said filter and usually continuous with said first filter layer; devices for withdrawing filtered waste water from said cavity under said filter after the filtered waste water has passed said first layer; another filtering vessel smaller than said first filtering vessel, with a bottom and side walls, and placed inside said first filtering vessel and above said first filtering layer; a second filtration layer of particulate material near said bottom of said second filtration vessel and with an upper surface; another cavity below said second filter and usually hanging together with said second filter layer; devices for removing filtered waste water from said cavity under said second filter, after the waste water has passed through said second layer; filtrate tank devices for receiving and storing part of the filtered waste water which has been drained from said first and said second cavities under said filters; pump devices for backwashing both of said filter layers, separately or simultaneously, with filtered waste water from said filtrate tank, whereby you clean said filter layer and suspend harmful substances in the backwashed filtered waste water over said layer; conduit devices for withdrawing said backwashed filtered waste water from the area above the filter layers, to a separate treatment step; piping devices to take excess unfiltered waste water from the area above said filter layer to a temporary waste water storage tank before starting said backwashing? and pumping devices for returning said surplus of unfiltered waste water from said storage tank for said waste water to said first filter.

10. Filtration structure which carries a sieve which in turn carries a granular filter layer, and where said structure is located above a filtration space in a lower part of a filtration chamber, characterized by consisting of: a network of transverse rods horizontally placed so as to carry said sight; an oxidation chamber formed between an upper plate and a lower plate, and generally interlocking and supporting said network of rods, said plates being parallel and separated by a series of non-limiting spacers; regularly placed sockets or pipes passing vertically through the upper and lower plates, whereby a flow of gas or liquid can go up or down through said sockets or pipes, regularly spaced air distribution chambers which are open at the lower end and closed at the upper end by means of said lower plate, devices for injecting one or more oxidizing agents consisting of air, oxygen, ozone or other gaseous oxidizing agents or solutions of hydrogen peroxide or halogenated compounds into said oxidation chamber, and devices for introducing said oxidizing agent from said oxidation chamber into an upwardly directed flow of liquid, immediately before this passes said sieve and enters the filter layer.