SE507400C2 - Förfarande för rening av avloppsvatten - Google Patents

Description

507 400 2 Det organiskt nedsmutsade avloppsvattnet renas biologiskt med en aktivslamanläggning, som tillföres tekniskt rent syre eller en med syre höganrikad gas. Därefter försättes det biologiskt renade avloppsvattnet med Ca(OH)2, företrädesvis i en mängd av cza 500-6000 g/m”. Härigenom bildas ett slam bestående av löst Ca(OH) och CaCO 2 3' med C02-halten i avloppsvattnet. Till slammet är opåverkbara som bildas genom reaktion av Ca(OH)2 organiska smutsbeståndsdelar bundna. Slammet avskiljes, exem- pelvis genom sedimentering.

Den starkt alkaliska överstående vätskan blandas företrädesvis med C02-haltig gas, som kan vara avgasen från aktivslamanlägg- ningen, avgasen från en kalkbrännugn, en anaerobreaktor eller en förbränningsanläggning (eller en kombination). Därigenom neutraliseras avloppsvattnet och samtidigt utfälles ytterli- gare CaCO3, som binder ytterligare mängd organiska smuts- bemängningar. CaCO3-slammet avskiljes likaledes, exempelvis genom sedimentering, under det att det neutraliserade avlopps- vattnet bortledes.

Slammen avvattnas och tillföres till en kalkbrännugn, där de organiska ämnena förbrännes till C02 under syretillförsel och CaCO3 och Ca(OH)2 omvandlas till CaO (bränd kalk). Denna släckes med vatten till Ca(OH)2 och användes på nytt för fäll- ning.

Med uppfinningen åstadkommes en kombination av ett biologiskt första steg med ett fysikaliskt-kemiskt andra steg på det sät- tet, att de specifika verkningarna av båda förfarandestegen (hög eliminationsgrad av den organiska nedsmutsningen) bibe- hålles utan att härigenom sekundärproblem genom höga kemika- liekostnader eller genom slambortskaffning uppträder.

Uppfinningen möjliggör även rening av avloppsvatten med hög andel av biologiskt svårnedbrytbara resp. färgade ämnen med hög verkningsgrad. Eftersom fällningsslammet efter omvand- lingen i kalkbrännugnen åter kan användas för fällningen, behöver inget fällningsslam bortskaffas. Genom att Ca(OH)2 507 400 3 föres i kretslopp blir kemikaliebehovet mycket ringa. Vidare kan det i aktivslamanläggningen använda syret utnyttjas till nästan l00 %. Eftersom C02 ständigt nybildas genom den biolo- giska nedbrytningen och genom sönderdelningen av CaCO3 stän- digt återvinnes, är förfarandet autarkt beträffande kemikalien C02.

Genom det biologiska och fysikalisk-kemiska reningsförfarandet enligt uppfinningen åstadkommes ett avloppsvatten med särskilt hög reningsgrad, varför för många industriavloppsvatten åtminstone en delvis återföring i produktionen är möjlig.

Därigenom sjunker såväl färskvattenbehovet som även bortled- ningen av avloppsvatten i avloppsledningarna. Indirekt erhål- les härigenom för användaren en minskning av avloppsvatten- avgifterna.

I det följande skall uppfinningen beskrivas närmare i samband med ett på ritningen schematiskt visat utföringsexempel.

Ritningen visar ett flödesschema för avloppsvattenrening med en aktivslambehållare till vilken föres syrgas och en efter- inkopplad utfällningsbassäng.

Det organiskt bemängda, ungefärligen neutrala avloppsvattnet l inledes i aktivslambassängen B, till vilken syrgas föres och i vilken den biologiskt nedbrytbara andelen av den organiska bemängningen delvis omvandlas till biologiskt överskottsslam 4 och delvis till C02, som lämnar aktivslambassängen B tillsam- mans med oförbrukat syre såsom avgas 21. Aktivslam/avlopps- vatten-blandningen 2 strömmar in i en sedimenteringsbassäng C, där den delar upp sig i en slamström 3 och 4 och en klarvat- tenström 5.

Det biologiskt renade avloppsvattnet 5 ledes in i en alkalisk blandare D, där det blandas med Ca(OH)2 från en kalksläck- ningsbehållare J. Det biologiskt renade avloppsvattnet 5 har, tack vare det höga CO2-partialtrycket i gasfasen från den med syrgas behandlade aktivslambassängen B, en förhöjd CO /HCO - 2 3 507 400 4 -halt, vilket leder till en utfällning av CaCO3 genom reaktion med överskott av Ca(OH)2. Den efter den biologiska reningen fortfarande i avloppsvattnet förefintliga organiska substansen bindes i stor utsträckning till fällningsslammet genom adsorp- tion till olöst Ca(OH) och utfälld CaCO samt genom bildning 2 3 av olösliga Ca-salter.

I en alkalisk sedimenteringsbassäng E avskiljer sig fällnings- slammet 7 från det alkaliska klarvattnet 8. Det alkaliska klarvattnet ledes in i en neutral blandningsbehållare F och blandas i denna med C02-haltig gas, som i huvudsak består av avgasen 21 från aktivslambassängen B och delvis av avgasen 23 från en kalcineringsanordning I. Genom reaktion av Ca(OH)2 med C02 bildas CaCO3, som utfaller i olöslig form och adsorp- tivt binder ytterligare organisk substans. Avloppsvattnet neutraliseras härigenom, vilket är en grundförutsättning för tillföringen till en avloppsledning resp. återföringen exem- pelvis i en industriell produktion. Eftersom CO2 i den cent- rala blandaren F till största delen reagerar till CaCO3, erhålles här en syrerik avgas 22, som återföres till aktiv- slambassängen och på detta sätt möjliggör ett praktiskt taget fullständigt syreutnyttjande.

I en neutral sedimenteringsbassäng G skiljer sig det utfällda CaCO3 med den adsorberade organiska substansen från det neut- rala klarvattnet 10. Slammen från sedimenteringsbassängerna E och G blandas och tillföres till en avvattningsanordning H, exempelvis en centrifug eller filterpress. Den flytande fasen l3 återföres till den alkaliska blandaren, där CaCO3-partiklar verkar såsom kristallisationsgroddar. Det avvattnade slammet omvandlas i en kalcineringsanordning I genom upphettning till bränd kalk, varvid samtidigt den organiska substansen förbrän- nes i närvaro av syre. Den C02-haltiga avgasen 23 från kalci- neringsanordningen I tillföres till den neutrala blandaren F om så erfordras för att täcka resterande C02-behov.

Med det renade avloppsvattnet 10 utmatat Ca ersättes från ett förråd K, lämpligen i form av kostnadsgynnsam CaCO3 (kalk- 5o7 4ou sten), som tillsammans med fällningsslammet l2 tillföres till kalcineringsanordningen I. Eftersom i aktivslambassängen B ständigt bildas CO2, som både är löst i det biologiskt renade avloppsvattnet 5 och uppkoncentrerat i avgasströmmen 21, samt från kalcineringsanordningen likaledes återvinnes C02, är hela förfarandekedjan autark beträffande C02. C02-överskott utslussas lämpligen ur kalcineringsavgasen 23.

Förteckning över delströmmar på flödesschemat l Råavloppsvattentillförsel till aktivslambassängen B 2 Aktivslam/avloppsvatten-blandning till eftersedimente- ringsbassängen C 3 Returslam från eftersedimenteringsbassängen C till aktiv- slambassängen B 4 Biologiskt överskottsslam för bortskaffande (exempelvis avvattning och förbränning) Biologiskt förrenat avloppsvatten från eftersedimente- ringsbassängen C till den alkaliska blandningsbassängen D 6 Alkalisk blandning av avloppsvatten och fällningsslam, bestående av olöst Ca(OH)2, utfällt CaCO3 och adsorberad organisk substans (KS) 7 Fällningsslam (Ca(OH)2, CaCO3 och organisk bemängning) från den alkaliska blandningsbassängen D 8 Alkaliskt klarvatten från sedimenteringsbassängen E 9 Neutralt klarvatten och neutralt fällningsslam (CaCO3 och adsorberad organisk substans) lO Fysikaliskt renat avloppsvatten för tillföring till avloppsledning eller för återföring i produktionen 507 400 11 12 13 14 16 17 18 19 21 22 23 6 Sedimenterat neutralt fällningsslam (CaCO3 och organisk substans) Blandning av fällningsslammen 7 och 11 till avvattning H Flytande fas från de blandade fällningsslammen (Centri- fugat, filtrat) återförd i den alkaliska blandaren D Avvattnat fällningsslam till kalcineringsanordningen I (Ca(OH)2 och CaCO3 och organisk substans) Bränd kalk (CaO) till återanvändning Släckningsvatten för framställning av Ca(OH)2 av CaO, lämpligen såsom delström av det renade avloppsvattnet 10 Ca(OH)2-suspension (kalkmjölk) för återföring i den alka- liska blandaren D Blandning av 17 och vätskefas från avvattningen 13 för inmatning i den alkaliska blandaren D CaCO3 för komplettering av Ca-förluster med det utmatade vattnet 10 Gasformigt syre för försörjning av den aeroba biomassan i aktivslambassängen Avgas från aktivslambassängen, i huvudsak bestående av syre och C02 Avgas från den neutrala blandaren F, i huvudsak syre, för återföring i aktivslambassängen; C02 från aktivslam- bassängen reagerar med Ca(OH)2 till olöslig CaCO3 Avgas från kalcineringsanordningen I, i huvudsak C02 från CaCO3 och förbränning av organisk substans iso? 400 7 24 C02-överskott för utslussning.

Förklaring av.flödesschemats apparater A Syreförsörjning (exempelvis luftsönderdelning, pipeline, flytande syre) B Aktivslambassäng med syrgastillförsel C Eftersedimenteringsbassäng för separering av aktivslam och avloppsvatten D Blandningsbassäng för biologiskt renat avloppsvatten och Ca(OH)2 E Alkalisk sedimenteringsbassäng för avskiljning av alka- liskt slam (Ca(OH)2 och CaCO3 samt adsorberad organisk bemängning) F Blandningsbassäng för alkaliskt avloppsvatten med C02- -haltig gas G Neutral sedimenteringsbassäng för avskiljning av CaCO3 och adsorberad organisk bemängning H Avvattningsanordning för fällningsslam från E och G I Brännugn (roterrörugn) för omvandling av Ca(OH)2 och CaCO3 och organisk substans till CaO (bränd kalk) och C02 J Kalksläckningsbassäng K CaCO3-förråd för komplettering av kalkförluster genom utvaskning.

Claims (1)

1. 507 400

1. PBTENTKRAV Förfarande för rening av avloppsvatten, varvid av- loppsvattnet först tillföres till ett aerobt biologiskt behand- lingssteg och därefter till ett fällningssteg, k ä n n e- t e c k n a t därav, att a) b) C) Ö) i det aeroba biologiska behandlingssteget (B) sker behandling med tekniskt rent syre eller en med syre höganrikad gas, det biologiskt behandlade avloppsvattnet försättes med ca(oH)2 1 en mängd från ca. soo till 6 ooo g/m3 i fällningssteget (D) och i fällningssteget (D) bil- dat slam avskiljes från avloppsvattnet, det fràn slam avskilda avloppsvattnet i anslutning till fällningen blandas i en blandare (F) med C02- haltig avgas fràn det biologiska behandlingssteget och därvid bildat slam likaledes avskiljes från avlopps- vattnet och bildad 02-haltig avgas áterledes till det biologiska behandlingssteget, och det avskilda slammet avvattnas och tillföres till en kalkbrännugn (I), där det delvis omvandlas till bränd kalk (CaO), att den brända kalken släckes till Ca(OH)2, och Ca(OH)2 tillföres på nytt till fäll- ningssteget (D) och att i kalkbrännugnen (I) bildad avgas àterföres in till blandaren (F).