SE409986B - Forfarande for rening av avloppsvatten genom samtidig avlegsning av organiskt kolhaltigt material och biologisk oxidation av de reducerade kveveformerna i avloppsvattnet atfoljt av reduktion av oxiderat kveve till ... - Google Patents

Description

7304163-4 p 2 betingelser) och tillräckligt med organiskt kol är närvarande, resulterar i minskning av nitratkväve till elementärt kväve, som bortgàr i gasform.

Organismer som åstadkommer oxidation av kolhaltigt organiskt material är allestädes närvarande och anses allmänt vara i stort sett heterotrofa organismer såsom zooglea, pseudomonas och chromobacterium, som fordrar organiskt kol såsom föda och energikälla. Organismer som åstadkommer nitrifiering klassificeras såsom kemotrofa på grund av deras förmåga att fixera oorganiskt kol (C02) såsom sin kolkällaf Nitrosomonas och nitrobacter utgör representanter för den grupp som är ansvarig för nitrifiering. Denitrifiering åstadkommas av fakultativa organismer, som kan utnyttja syret i nitratet. Schematiskt kan de olika transformationerna representeras pá följande sätt: Heterotrofa organiskt c + 02 C02 + H20 + celler' 2NH4 + 302 2No2 + 21120 + 411* Nitrobacterium ZNO- _ 2NO2 + 02 ___-H' t t' 3 alml a 1" Ng + 3co¿ Heterotrofa organismer 2NOš + organiskt C I konventionella biologiska nitrifieringssvstem och denitrifie- oringssystem är tillväxthastigheten för de organismer som är ansvariga för nitrifieringen mycket lägre än för de heterotrofa organismerna.

Sålunda erfordras långa uppehállstider i celler för att bibehålla en livskraftig nitrifierande massa för att förhindra uttvättning av nitriß fíerande material antingen i utflödet eller i det förbrukade slammet.

I konventionellt aktiverat slam är det svårt att upprätthålla höga koncentrationer av biologiska fasta substanser. Sålunda erfordras långa hydrauliska uppehállstider. Den erfordrade volymetriska uppe- hållstiden kan väsentligen minskas om massan av nitrifierande organismer i systemet kan ökas. Detta är svårt,vid konventionella arbetssätt.

De principer, som styr det ovan angivna fenomenet, beskrivas i en artikel av Downing et al (J. Inst; Sew. Purif., 1961, sid. 130); Denitrifiering beror inte endast på den massa av denitrifierande organismer, som är närvarande i systemet, utan även på tillgängligheten av organiskt kol för tillförsel av energi och för att åstadkomma en elektrondonator eller syreacceptor i denitrifieringssteget. I praktiken accelereras denitrifieringshastigheten genom att man åstadkommer en organisk kolkälla såsom metanol för upprätthållning av denitrifierings- hastigheten vid en hög nivå. 730416344 f,_ _ _.I._V¿ 3 Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes ett förfarande för rening av avloppsvatten genom samtidig avlägsning av organiskt kolhaltigt material och biologisk oxidation av de reducerade kväveformerna i av- loppsvatten, àtföljt av reduktion av det oxiderade kvävet till elementärï kväve, vilket förfarande omfattar följande steg: (a) Tillförsel av en vattenhaltig suspension av en adsorbent, som kan adsorbera organiskt kolhaltigt material, med samtidig tillförsel av en icke kondenserbar syrehaltig gas i ett kärl innehållande avloppsvatten och utveckling av en aktiv biomassa med en slamålder av minst ungefär tre dagar; (b) upprätthållning av aerobiska betingelser under en tid, som är tillräckligt lång för att väsentligen oxidera det ammoniakaliska kvävet till nitritkväve eller nitratkväve; (c) sedimentation och separation av adsorbenten, associerat adsorë berat organiskt material och biologiska fasta substanser och àterföring av separerade fasta substanser till kärlet; (d) transport av den flytande fasen till en anaerobisk zon, till vilken ytterligare adsorbent och en källa till organiskt kol tillföres, varvid de oxiderade kväveformerna reduceras till elementärt kväve; och (e) transport av blandningen till en vilozon, där det adsorberande materialet och associerat organiskt material avlägsnas från avlopps- gvattnet.

Det har visat sig att ett avloppsvattenflöde innehållande upp till ungefär 100 mg/liter ammoniakkväve och organiskt kol upp till ungefär 2000 mg/liter bestämt på basis av kemisk syreförbrukning (COD) kan behandlas i ett integrerat fysikaliskt/biologiskt avloppsvattens- behandlingssystem för framställning av vatten som är väsentligen fritt från organiskt material och innehåller kvävekoncentrationer som är lämpliga för att uppfylla de fordringar som ställes för utmatning i naturliga vatten.

Normal praxis vid oxidation av kväve och minskning av BOD5 er- fordrar minst 8 timmars luftning för att åstadkomma avsevärd minskning av BOD5 och kväveoxidation. Detta beror i stort sett på oförmågan att upprätthålla en stor massa av aktiva kväveorganismer i systemet. Det har visat sig att tillsats av stora mängder biologiskt inert adsorbent i vattenhaltig uppslamning till systemet och upprätthållning av koncent- , rationen av dessa suspenderade material vid en hög nivå medger ackumula- tion av mycket stora massor av aktiva kväveorganismer i avloppsvattnets fasta substanser, varigenom man förbättrar den totala hastigheten av kvävebildningen. 153041 63-4 4 Organiska beståndsdelar, som icke avlägsnas biologiskt, avlägsnas i stort sett genom inverkan av en adsorberande substans. Den senare kan vara varje biologiskt inert, väsentligen vattenolöslíg fast substans med stor ytarea. Sådana fasta substanser innefattar aktiverat kol, olika former av lera, flygaska och liknande. Ett föredraget adsorberande medel är pulveriserat aktiverat kol.

Det har vidare visat sig att införsel av en adsorbent, företrädes- vis pulveriserat aktiverat_kol, motströms i förhållande till flödet i ett tvåstegssystem medger reduktionen eller denitrifieringen av oxiderat kväve i det andra steget till elementärt gasformigt kväve, under det att man samtidigt åstadkommer större avlägsning av organiskt kolhaltigt material. Vid konventionell denitrifiering erfordras tillsats av organiskt kol såsom metanol för ökning av denitrifieringshastigheten.

Genom att upprätthålla en-hög halt fasta substanser i denitrifierings- systemet kan man minska den erfordrade mängden supplementärt organiskt kol.

Nitrifieringsdelen eller det första steget av förfarandet enligt uppfinningen utföres genom införing av en vattenhaltig suspension av en adsorbent, som kan adsorbera organiskt kolhaltigt material samtidigt med tillsats av en icke kondenserbar syrehaltig gas i ett kärl inne- _ hållande avloppsvatten och utveckling av en aktiv biomassa med en slam- ålder som minst är ungefär tre dagar, samt upprätthållning av aerobiska betingelser under en tidsperiod, som är tillräcklig för att väsentligen oxidera det ammoniakaliska kvävet till nitrit- eller nitratkväve. Bland- ningen överföres till en sedimenteringszon, där adsorbenten, associerat I adsorberat organiskt material och biologiska fasta substanser separeras och återföres till systemets inloppsände. Tid efter annan i den mån 1 koncentrationen av fasta substanser ökar avlägsnas dessa för efter- följande bortkastning eller regeneration vid sådan hastighet att man upprätthåller en ungefärlig materialbalans.

Den syrehaltiga gasen kan vara rent syre eller syreblandningar med inerta gaser, t.ex. vanlig luft, tillförd i en mängd som beror av koncentrationen av BOD. Normalt tillföres luft eller syre vid sådan hastighet att man erhåller en överföring av minst 0,045 kg syre per ungefär 3700 liter behandlat avloppsvatten. i i Slamåldern är medeluppehållstiden för biomassan i systemet. Denna storhet kan lätt beräknas på basis av förhållandet mellan de totala biologiska fasta substanserna som varje dag är i kontakt och de biolo- giska fasta substanser som per dag avlägsnas i det överflytande utflödet eller förbrukad uppslamning såsom visas i exemplen nedan. En slamålder I 1304163-41¿ av minst ungefär tre dagar erfordras för att man skall bevara en popula- ä tion av nitrifierande bakterier, som är tillräcklig för att åstadkomma adekvat nitrifioring; Såsom angetts ovan erfordrar konventionell nitrifiering en kontakw tid av minst 8 timmar. Det har visat sig att förfarandet enligt upp- finningen medger en minskning av kontakttiden till ett så lågt värde som en timme. Ett föredraget tidsintervall är från 3 till 6 timmar.

I nitrifieringssteget är adsorbenten, när densamma utgöres av pulveriserat aktiverat kol, närvarande i en mängd mellan 40 och 90 vikt- procent beräknat pá de totala suspenderade fasta substanserna. De totala suspenderade fasta substanserna innefattar det aktiverade kolet, adsor- berade fasta substanser och biologiska fasta substanser.

Denitrifieringsdelen av det andra steget av förfarandet enligt uppfinningen utföres på så sätt att man för den överflytande vätskan. eller den flytande fasprodukten från det första steget till en anaerobisl zon till vilken sättes ytterligare adsorbent och en källa till organiskt kol. Nitratjonerna reduceras därefter till elementärt kväve, som bortgà: i gasform. Kontakttiden i denitrifieringssteget kan vara så kort som en timme, men det föredragna tidsintervallet är 3 - 6 timmar. Slutligen föras blandningen till en vilozon där adsorbenten och associerat orga- niskt material fár sedimentera och eventuellt återcirkuleras till in- loppsänden i det första eller det andra steget.

Vid denitrifieringssteget är adsorbenten, när denna utgöres av aktiverat kol, närvarande i en mängd motsvarande mellan 40 och 90 vikt- procent av de totala suspenderade fasta substanserna.

Arten av den organiska kolkällan i denitrifieringssteget är im- om ekonomiska synpunkter gör att man väljer en lätt- priobiiiig sådan. En konventionell kalla' till organiskt Ytterligare ekonomiskt möjliga källor till organiskt kol härrör från det lösliga BOD, som fortfarande är närvarande i eller sättes till avloppsvattnet. Sålunda är kvarvarande BOD närvarande i den förbrukade koluppslamningen, som utkommer från det första steget, eller också kan den tillsättas i form av den överflytande vätska som härrör från avvattning av termiskt behandlat slam från primär sedimen- tation av avloppsvatten. Dessa ytterligare källor till BOD minskar den erfordrade mängden metanol. Den tillsatta metanolmängden är företrädes- vis inom intervallet ungefär 2 - 10 mg per mg nitratkväve, som skall reduceras, så att metanolen väsentligen fullständigt förbrukas och ingen avsevärd mängd därav passerar genom i den slutliga vattenprodukten.

Adsorbenten och associerat, adsorberat organiskt material, som materiell, även tillgänglig och kol är metanol. 730416344 ' 6 separeras i sedimenteringszonen efter denitrifieringen, àterföres före- trädesvis till det andra (denitrifieringen) eller det första (nitri- fieringen) steget eller båda. Vid áterföring till det första steget föredrages det att överföra materialet till den aerobiska zonen vid en hastighet, som ungefär motsvarar hastigheten för ansamling av fasta substanser i den anaerobiska zonen.

För att upprätthålla en rätt materialbalans i hela systemet är i mängden totala fasta substanser, som avlägsnas från det första steget för bortkastning eller regeneration, ungefär lika med mängden fasta substanser som tillsättes i det andra steget plus viktekvivalenten för lösliga adsorberade fasta substanser och biomassa, som bildas i det första steget. Mängden totala fasta substanser, som avlägsnas från det andra steget och överföres till det första steget, motsvarar ungefär -mängden tillsatta fasta substanser som tillsätts såsom färskt material eller regenererad adsorbent i det andra steget plus mängden lösliga adsorberade organiska substanser och biomassa, som bildas i det andra steget. p Mängden fasta substanser i det första steget varierar i beroende på mängden av biologiskt syrefordrande material i avloppsvattnet och närmare bestämt på den önskade slamåldern för nitrifieringen. Mängden fasta substanser i det andra steget beror av koncentrationen nitrat i ldavloppsvattnet mellan stegen¿ Uppfinningen beskrives närmare under hänvisning till bifogade ritningar. I fig. l i ritningarna'blandas kemiskt behandlat eller primärt utflödande avloppsvatten l med ett biologiskt inert suspenderat _adsorberande material 3 i en kontaktkammare 2 för det första steget, och blandningen sker med luft eller någon annan syrehaltig gas 4. Efter en kontakttid av minst en timme föres blandningen till en eventuellt anordnad flockuleringszon 5 där en polyelektrolyt 6 kan tillsättas.

Blandningen föres därefter till en sedimenteringsbassäng av konven- tionell konstruktion 7. Det sedimenterade materialet 8 återföres 9 till inloppsänden av steget för att åter blandas med inkommande avloppsvatten l. Efter kontakt i det första steget föres den sedimenterade behandlade avloppseffluenten 13 till ett andra kontaktsteg vari ytterligare biolo- giskt inert suspenderad adsorbent 16 bringas i kontakt med avloppsvattnet i en kontakter 14 som utför mekanisk blandning under anaerobiska be- tingelser. Metanol eller någon annan lämplig kolkälla l7 tillföres till det andra steget för att stimulera denitrifíering. Det denitrifierade avloppsvattnet passerar därefter en eventuellt anordnad flockuleringszon och separeras i en sedimenteringstank 21 och de sedimenterade fasta 7304163-4 7 substanserna 18 áterföres till inloppsänden för detta steg. En ringa mängd fasta substanser 19 avlägsnas från det andra steget och blandas med det råa avloppsvattnet 1 i det första steget. Ett eventuellt anordnat filtreringssteg 20 "polerar" effluenten för avlägsning av fint partikelformigt kolhaltigt material, som kan föras över från separatione- steget 21. _ Regeneration av adsorbenten i systemet åstadkommes genom konti- nuerlig avlägsning av en andel av de fasta substanserna i det första steget 10 och regenerering av de fasta substanserna i ett regenererings- system 12 för återföring till systemen 9 eller 16. Alternativt kan avlägsnade fasta substanser bortkastas vid ll.

A I en variation, som visas i fig. 2, underkastas det råa avlopps- vattnet 22 först en primär sedimentation 23 före kolkontakt och nitri- fiering och denitrifiering. Slam som bildas i det primära steget 30 konditioneras för avvattning 24 genom värmebehandling eller oxidation i fuktig luft såsom anges i den amerikanska patentskriften 3.359.200.

När slammet avvattnats 24 och avlägsnats 27 inställes pH i den flytande fasen med kalkvatten 31 och föres till en zon 25 för avlägsning av ammoniakaliskt kväve 28 med användning av luft 26. Den vätska, som nu är fri från ammoniakaliskt kväve, matas därefter till denitrifierings- steget 14 för erhållning av organiskt biologiskt nedbrytbart kol för förbättring av denitrifieringshastigheten.

Vid en ytterligare variation, som visas i fig. 2, kan kalkvatten eller någon annan kaustik substans 32 tillsättas i det primära behand- lingssteget för att fälla fosfor och för att ytterligare förbättra sedimenteringen. Kalkslammet 30 kan då underkastas termisk behandling och avvattning 24. Vätskefasen 31 befrias därefter från ammoniak 28 med luft 26 för avlägsning av ammoniakaliskt kväve. Den erhållna vätskan 29 matas därefter till denitrifieringssystemet 14 för att förbättra denitri- ' fieringshastigheten och för att minska erfordrat ytterligare kol 17.

Enligt en ytterligare variation kan en fällningskemikalie såsom en källa för ferrijoner eller aluminiumjoner tillsättes till det råa avloppsvattnet för att förbättra fällning och avlägsning av fosfor.

Uppfinningen beskrives närmare medelst följande exempel.

Exempel l.

Nitrifiering av avloppsvatten.

Ett rått avloppsvatten med följande sammansättning behandlades i ett kolkontaktsystem i ett steg såsom beskrivas ovan: 7304163-4 8 Avlongsvatten Produktvatten COD 300 mg/liter 20 mg/liter BOD l50 mg/liter 5 mg/liter NH3-N 30 mg/liter 3 mg/liter Organiskt N 2 mg/liter 2 mg/liter -Det totala syrebehovet innefattande kvävets behov utgör 1,004 kg syre. De i kontaktorn upprätthållna totala suspenderade fasta substan- serna var 20.000 mg/liter. Kontakttiden var 3 timmar och sedimentations- tiden var ungefär l,5 timmar. Intern àtercirkulering av suspenderat material upprätthölls. 7 Följande tabell sammanfattar parametrarna för dessa exempel: Temperatur 20°C Hastighet för koltillförsel, mg/liter 400 kg/dag 1.563 Avlägsnad B0D5, kg/dag 549 Adsorberad COD, kg/dag 510 Fast substansekvivalent COD 625 Avloppstemperatur 2000 Totala suspenderade fasta substanser i kontakt, mg/liter 20.000 kg 9.466 Kbl i kontakt, kg 6.835 Adsorberade fasta substanser i kontakt, kg 1.282 Biologiska fasta substanser i kontakt, kg 1.347 Totala suspenderade fasta substanser i förbrukad uppslamning 2.098 Kol i förbrukad uppslamning, kg/dag 1.516 Adsorberade fasta.substanser i 4 förbrukad uppslamning, kg/dag 283 Biologiska fasta substanser i förbrukad uopslamning, kg/dag 298 Slamålder, dagar 4,52 På en så kort kontakttid som 3 timmar är det sålunda möjligt att upprätthålla en slamålder som är större än den som erfordras för full- ständig omvandling av ammoniakkväve till nitratkväve, under det att man samtidigt åstadkommer en hög avlägsningsgrad för organiskt kol.

Exemnel 2. ' Effekt av tillsats av en adsorbent på slamåldern för de biologiska fasta substanserna.

V Det är välkänt_att "aktiverat slam"-förfarandet är svårt att reglera i stort_sett på grund av de dominerande effekterna av den bio- vzomsz-tï" 9 logiska massan på slammets sedimenteringsegenskaper. Blandade vätske- koncentrationer motsvarande 3000 mg/liter flyktiga suspenderade fasta substanser (VSS) är ofta så höga som praktiskt möjligt och i många avloppsvatten är det svårt att upprätthålla 2000 mg/liter VSS. Vid korta hydrauliska uppehållstider är det ofta svårt att upprätthålla l500 mg/liter VSS. Detta exempel tjänar till att belysa hur tillsats av adsorbenten kan medge arbete med slamåldrar och effektiva koncentra- tioner av flyktiga fasta substanser, som är högre än normalt är möjligt vid "aktiverat slam"-förfarandet.

Ett primärt utflödande avloppsvatten innehållande 300 mg/liter och 150 mg/liter COD resp. BOD behandlades i ett enstegssystem för kolkontakt med två timmars kontakttid. Kontaktorn blandades genom luft- ning så att minst 22,7 kg per timme syre överföres till koluppslamningen.

Uppslamningens halt fasta substanser i kontaktorn hölls vid 10.000, .000 resp. 40.000 mg/liter i de tre exemplen nedan för behandling av ungefär 3,8 millioner liter avloppsvatten. Nettoutbytet av biologiska fasta substanser baserades på en ekvation som framtagits av Eckenfelder ("A Design Procedure for Biological Nitrification and Denitrification", Chem. Eng. Prog. Symp. Ser. 63(78), 230-4, 1967), vari utbytet av bio- logiska fasta substanser uttryckt såsom pund (= 0,454 kg) flyktiga suspenderade fasta substanser per dag (AX§) är: Axg = o,73sr _ o,o75XV vari: Sr 0,454 kg BOD som avlägsnas per dag XV 0,454 kg biomassa under kontakt.

Vid fortfarighetstillstånd måste förhållandet mellan biomassa och totala fasta substanser i avloppsslammet vara detsamma som förhål- landet mellan biomassa och totala fasta substanser i kontakttanken.

Detta motsvarar: Axv *f i* vikt tillfört kol per dag a viktekvivalent COD adsorberat på kolet per dag Xt total vikt fasta substanser under luftning.

Substitution av (2) i ekvation (1) och omgruppering ger: Ax¿2 + (x¿ + xa - o,73sr + o,o75x¿)AxV - o,73sr(xc + xa) = o eller' -Bi B2 + 4Ac Mn: 2A vari: XC X ll i 73-04163-4 ' ¿_¿ vari: B = X0 + Xa - 0,73Sr + 0,075Xæ C 0,73Sr(X¿ + Xa) A = 1.

Lösning av denna ekvation med andra parametrar i exemplen anges i följande tabell: Kontakttimmar 5 I 2 Tillförselhastighet för kol, mg/liter 400 kg/dag W 1.516 B0D5 avlägsnad, kg/dag . 548 COD adsorberad, kg/dag 02-ekvivalent 510 kg/dag fast substans-ekvivalent 283 Totala suspenderade fasta substanser 7 under kontakt, mg/liter 2 l0.000 20.000 40.000 Sammansättning av förbrukade fasta substanser Förbrukat kol, kg/aag i a 1.516 1.516 1.516 Adsorberad COD, kg/dag 284 284 284 Biologiska fasta substanser, kg/dag 362 328 275 Totalt 2.162 2.128 2.075 Sammansättning av fasta substanser i kontakt * Fasta kolsubstanser, kg 2.2ll .4.494 9.216 Adsorberade fasta substanser, kg 414 841 I 1.725 Biologiska fasta substanser, kg __â22 __212 1.634 g totalt 3.154 6.307 12.575 siamåiaer, dagar i 1,846 2,97 5,95 -Erforaraa siamäiaer för nitrifiering e 3,0 dagar - Exempel 3.

Nitrifiering-denitrifiering i ett tvåstegs-motströmssystem.

» Ett rått avloppsvatten, som till sin sammansättning liknade det som användes i föregående exempel, behandlades i ett tvåstegs-motströms kontaktförfarande, vari organiskt material adsorberades i båda stegen och ammoniakkväve biologiskt oxiderades i det första steget till nitrat- kväve och nitratkvävet därefter reducerades biologiskt till elementärt kväve i det andra steget.

På grund av motströmskontakt erfordrades i-detta fall en för- minskad koldos (300 mg/liter) för avlägsning av adsorberbart icke-bio- logiskt nedbrytbart COD. Den effektiva totala kolbeskickningen var 0,45 g COD adsorberat per g tillfört kol. I tabellen nedan beskrives försöksparametrarna för detta system. 7304163-4 - ll Temperatur 2000 Tillförselhastighet för kol, mg/liter 300 ka/daa ' 1.135 Nitrifieringssteg Kontakttid, timmar 3,0 Avlägsnad BOD5, kg 548 COD adsorberad 02-ekvivalent, kg _ 510 Fast substans ekvivalent COD, kg 284 Totalt syrebehov, kg 1.019 Totala suspenderade fasta substanser 20.000 1 kontakt, mg/liter kg 9.468 Kol i kontakt, kg 6.310 Adsorberade fasta substanser i kontakt, kg 1.578 Biologiska fasta substanser i kontakt, kg 1.580 Totala suspenderade fasta substanser 1.703 i förbrukad uppslamning, kg Kol i förbrukad uppslamning, kg/dag 1.135 Adsorberade fasta substanser i 284 förbrukad uppslamning, kg/dag Biologiska fasta substanser i 284 förbrukad uppslamning, kg/dag Slamålder, dagar 5,57 Denitrifieringssteg N03-N, 1 tiilfört flöde 28 mg/liter Koltillförsel 300 mg/liter Kg avlägsnat N03-N, 02-ekvivalent 363 Metanolbehov, kg 242 Totala suspenderade fasta substanser 20.000 i kontakt, mg/liter kg 9.465 Kol i kontakt, kg 8.635 Adsorberade fasta substanser i kontakt, kg 403 Biologiska fasta substanser i kontakt, kg 428 Totala suspenderade fasta substanser 1.244 i förbrukad uppslamning, kg/dag Kol i förbrukad uppslamning, kg/dag 1.135 Adsorberade organiska substanser 52,7 i förbrukad uppslamning, kg/dag Biologiska fasta substanser i 56,3 förbrukad uppslamning, kg/dag 1304163-4 12 g Sålunda var slamåldern i nitrifieringssteget av förfarandet 5,57 g dagar, tillräckligt över de för fullständig nitrifiering erfordrade 3,0 dagarna. 1 Genom reglering av koncentrationen av de fasta substanserna i _ kontakt i varje steg var det möjligt att reglera slamáldern i vartdera steget oberoende av det andra.

Exemplet visar även att på grund av den stora kolmassa som upp- rätthålles i systemet är detta mindre känsligt för variationer i influenf koncentration. När exempelvis koncentrationen av adsorberbart material stiger, såsom kan_ske i det dagliga variationsmönstret för hushålls- avlopp, adsorberas mera organiska substanser på kolet, som när koncent- rationen i det inkommande avloppsvattnet sjunker desorberas tillbaka av den flytande fasen. ' Adsorbenten åstadkommer sålunda "levande kraft" som upptar för- ändringar i koncentrationen för upplösta organiska substanser och modu- lerar inverkan av dessa förändringar på den biologiska massan i systemet.

Exempel 4._ ' I föregående exempel infördes 300 mg/liter aktiverat kol i de- nitrifieringssteget i systemet. Tidigare använt aktiverat kol, som regenererats genom partiell våtluftsoxídation, kan användas såsom anges i den amerikanska patentskriften 3.359.200. I detta fall innehålles lösligt BOD i en mängd av 3 - 5 viktprocent av de fasta kolsubstanserna i den tillförda koluppslamningen. Denna lösliga BOD kan användas i stället för en.ekvivalent mängd metanol för erhållning av en organisk kolkälla i denitrifieringssteget. Sålunda kan tillsats av 15 mg/liter lösligt BOD i koluppslamningen medge en minskning av 15 mg/liter med avseende på den erfordrade metanolmängden för bibehållning av denitri- fieringen eller en besparing av 23 % med avseende på den erfordrade metanolmängden.

Exempel 5.

Ett rått avloppsvatten sedimenterades i en primär behandlings- anläggning av den typ som vanligen ger ungefär 7.560 liter slam med följande sammansättning: Totala suspenderade fasta substanser I 378 kg Totala flyktiga fasta substanser 315 kg Totalt kväve 37 kg Slammet behandlades medelst vátluftoxidation vilket resulterade i en 50%-ig oxidation och en 30%-ig solubilisering av de flyktiga fasta substanserna. De fasta slamsubstanserna-separerades från vätskefasen '73014133-4 a l3 vilket gav 7.560 liter överflytande vätska innehållande följande bestånda delar: Flyktiga fasta substanser 94 kg COD 170 kg BOD 84 kg Kväve-NH: 26 kg Den överflytande vätskan behandlades därefter med ett basiskt material såsom kalk eller någon annan kaustik substans till ett pH över 8,0 och luft eller någon annan gas användes för avlägsning av ammoniak- kväve i den överflytande vätskan. Denna kunde därefter direkt matas till denitrifieringssteget för att förbättra denitrifieringen. Den metanol- mängd, som fördes till denitrifieringssteget, kunde då minskas med en mängd motsvarande ungefär ekvivalenten för det biologiska syrebehovet i den överflytande vätskan, vilket i detta exempel medförde en 34%-ig minskning av den erfordrade metanolmängden.

Claims (6)

73041634: 14 PATENTKRAV.

1. l. Förfarande för rening av avloppsvatten genom samtidig avlägs- ning av organiskt kolhaltigt material och biologisk oxidation av de reducerade kväveformerna i avloppsvatten åtföljt av reduktion av oxi- derat kväve till elementärt kväve, k ä n n e t e c k n a t därav, att det innefattar stegen: (a) införing av en vattenhaltig suspension av pulveriserat akti- verat kol, som kan adsorbera organiskt kolhaltigt material under sam- tidig tillsats av en icke kondenserbar, syrehaltig gas till ett kärl innehållande avloppsvatten och utveckling av en aktiv biomassa med en slamålder av minst ungefär tre dagar: e (b) upprätthàllning av aerobiska betingelser under åtminstone l timme för att väsentligen oxidera ammoniakkväve till nitrit- eller nitratkväve; (c) sedimentering och separation av det pulveriserade aktiverade ko- let, associerat adsorberat organiskt material och biologiska fasta substanser och återföring av separerade fasta substanser; (d) matning av den flytande fasen från steg (c) till en anaerobisk ”zon vari ytterligare pulveriserat aktiverat kol och en källa till organiskt kol tillföras, varvid de oxiderade kväveformerna reduceras till elementärt kväve; och (e) matning av blandningen från steg (d) till en vilozon där det pulveriserade aktiverade kolet och associerat organiskt material väsentligen avlägsnas från avloppsvattnet.

2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att i steg (a) aatipuivarisaraae aktiverade kolet, är» när- . ~ varande i en mängd mellan 40 och 90 viktprocent beräknat på de to- tala suspenderade fasta substanserna i kärlet.

3. Förfarande enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att i steg (d) det pulveriserade aktiverade kolet, är när- varande i en mängd mellan 70 och 95 viktprocent av de totala sus- penderade fasta substanserna.

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - _t e c k n a_t därav, att i steg (d) källan till organiskt kol ut- _göres av metanol, som tillsättes i en mängd mellan ungefär 2 och 10 mg per mg reducerat nitratkväve.

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att adsorbenten och adsorberat organiskt ma- terial överföres från steg (e) till den aerobiska zonen i steg (b) Unšêfär vid samma hastighet som ackumulationen av fasta beståndsdelar sker i steg (d). 73041634: I 15

6. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att en andel av de fasta substanser som sepa- reras i steg (c) avlägsnas för efterföljande bortkastning eller re- generering med sådan hastighet att man upprätthåller en ungefärlig mat erialbalarrs . ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Sverige 352 875 (COZC 1/06), 379 034 (COZC 1/04) Norge 123 891 (CÜZC 1/D6)