SE530649C2 - Purification of e.g. drinking water or effluent, by passing liquid through jet injector and adding chemicals before supplying to flocculator and flotation unit - Google Patents
Purification of e.g. drinking water or effluent, by passing liquid through jet injector and adding chemicals before supplying to flocculator and flotation unitInfo
- Publication number
- SE530649C2 SE530649C2 SE0500649A SE0500649A SE530649C2 SE 530649 C2 SE530649 C2 SE 530649C2 SE 0500649 A SE0500649 A SE 0500649A SE 0500649 A SE0500649 A SE 0500649A SE 530649 C2 SE530649 C2 SE 530649C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- liquid
- unit
- flotation
- funnel
- flotation unit
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000005188 flotation Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 229940090046 jet injector Drugs 0.000 title claims abstract description 10
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 19
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 244000144992 flock Species 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 6
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 6
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 238000013386 optimize process Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5209—Regulation methods for flocculation or precipitation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/001—Upstream control, i.e. monitoring for predictive control
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
25 5313 645 bärande vätskan skiljs ut vid behållarens nedre ända, medan de partiklar som är lät- tare än den bärande vätskan skrapas av vid behållarens topp. The carrier liquid is separated at the lower end of the container, while the particles which are lighter than the carrier liquid are scraped off at the top of the container.
För att uppnå bra reningseffekter vid rening av vätskor är man beroende av att an- vända en hjälpkoagulant i fonn av en polymer och en optimal snabblandning och flockulering.In order to achieve good purification effects when purifying liquids, one is dependent on using an auxiliary coagulant in the form of a polymer and an optimal rapid mixing and occlusion.
Det är välkänt att när en lämplig polymer introduceras tillsammans med en koagu- lant ändras både inblandnings- och flockuleringsvillkoren och inte minst sedimente- ringshastighetema och därvid dimensionerande ytbelastningar.It is well known that when a suitable polymer is introduced together with a coagulant, both the mixing and occlusion conditions change, and not least the sedimentation rates and thereby dimensioning surface loads.
Den föreliggande uppfinningen är en vidareutveckling av lösningen enligt ovan nämnda norska patentskrift nr 156.975 och omfattar ett förfarande för att rengöra vätskor samt en flotationsenhet avsedd för detta,i enlighet med bifogade krav.The present invention is a further development of the solution according to the above-mentioned Norwegian patent specification No. 156,975 and comprises a method for cleaning liquids and an totation unit intended for this, in accordance with the appended claims.
Ett syfte med uppfinningen är att uppnå en förbättrad styming av separationsproces- sen och en optimerad process med förbättrad effektivitet i rening av vätskan som skall renas.An object of the invention is to achieve an improved control of the separation process and an optimized process with improved efficiency in purification of the liquid to be purified.
Ett annat syfie med uppfinningen är att förbättra den reningseffekt som uppnås med lösningen enligt ovan nämnda norska patentskrift.Another aim of the invention is to improve the purification effect achieved with the solution according to the above-mentioned Norwegian patent specification.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att säkerställa en optimal inblandning av kemikalier i vätskeströmmen uppströms flockulatom, så att flockulatom fungerar optimalt.Another object of the invention is to ensure an optimal mixing of chemicals in the liquid stream upstream of the occultator, so that the occultator functions optimally.
Ett vidare syíte med uppfinningen är att säkerställa en optimal effekt i flockulatom genom att tillförseln av kemikalier till vätskan uppströms flockulatom och omröra- 10 15 20 25 30 539 649 3 rens rotationshastighet justeras beroende på mängden och volymen av vätskan som kommer in i flockulatorn.A further object of the invention is to ensure an optimum effect in the occultator by adjusting the supply of chemicals to the liquid upstream of the occultator and the rotational speed of the stirrer depending on the amount and volume of the liquid entering the occultator.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att förbättra flotationsprocessen både med avseende på egenskapema för dispergeringsvätskan som tillsätts och flotationspro- cessen inuti flotationsenheten.A further object of the invention is to improve the totation process both with respect to the properties of the dispersing liquid being added and the flotation process inside the flotation unit.
Reningsprocessen enligt uppfinningen omfattar användning av en tiytande koagu- lant som tillsätts vätskan i en doseringenhet, följd av en dynamisk flockulator place- rad i förkant av en flotationsenhet. Doseringsenheten eller snabbinblandningsenhe- ten är anordnad vid doseringspunkten. Erfarenheten visar att det är viktigt att fördela koagulanten jämnt i vattenmassorna så att tiden som det tar för kemikalierna att nå samtliga partiklar i vätskeströmmen är så kort som möjligt och helst inom loppet av en sekund. För att optimera inblandningen av koagulanten kan det vara fördelaktigt att införa koagulanten i en turbulent ström och med en införselriktning som i det vä- sentliga är parallell med vätskeströmmens huvudströinriktning.The purification process according to the invention comprises the use of a surface coagulant which is added to the liquid in a dosing unit, followed by a dynamic ulator occulator placed in front of an flotation unit. The dosing unit or rapid mixing unit is arranged at the dosing point. Experience shows that it is important to distribute the coagulant evenly in the water masses so that the time it takes for the chemicals to reach all the particles in the liquid stream is as short as possible and preferably within a second. In order to optimize the mixing of the coagulant, it may be advantageous to introduce the coagulant into a turbulent stream and with an inlet direction which is substantially parallel to the main stream direction of the liquid stream.
Flotation kräver väsentligt mindre flockar än sedimentering. Dessutom kommer en hj älpkoagulant, i form av en polymer, att bygga upp flockarna snabbare och ge stör- re flockstyrka så att flockarna inte går sönder lika lätt och ger möjlighet för bättre refomiation om några flockar bryts upp. Därför kan även kortare uppehållstid an- vändas i flockulatorn.Flotation requires significantly less fl ocher than sedimentation. In addition, an auxiliary coagulant, in the form of a polymer, will build up the flocks faster and give greater ox strength so that the ox does not break as easily and allows for better reformation if some ox breaks. Therefore, a shorter residence time can also be used in the ul occulator.
Dynamisk flockulering är en effektiv flockuleringsmetod och kräver väsentligt lägre flockuleringstider än vanliga paddelomrörare. Med dynamisk flockulering menas en flockulator där energiindrivningen (G-värdet) ändras dynamiskt i relation till varia- tion i inkommande vattenmängd.Dynamic occlusion is an efficient occlusion method and requires significantly lower flocculation times than conventional paddle agitators. By dynamic fl occlusion is meant an fl occulator where the energy drive (G-value) changes dynamically in relation to variation in the incoming water volume.
Flockulering i rör i 3 steg har tidigare beskrivits, med följande uppdelningar: 10 15 20 25 30 530! E49 4 A. Snabbinblandning av koagulant i råvattnet där koagulanten är införd vinkelrätt på strömningsriktningen med: 1000 - 5000/sekund 0,1 - 1,0 sekund G-värde: Uppehållsticl: B. Aggregering (tlockulcring) som leder till inikroflockar: 200 - SOU/sekund 15 - 30 sekunder G~vårde: Uppehållstid: C. Aggregeriiig (flockulering) som leder till inakrotlockar: a. utan lijälpkoagulant: G-värde: 20 - SO/sekund Uppehållstid: 300 - 1000 sekunder b. med hjälpkoagulant: G-värde: 50 ~ 120/sekund Uppehållstid: 20 - 200 sekunder Denna dirnensioneringsuppsättning har satts upp i förhållande till partikelseparation i ett církelformigt sediinenteringstanksystem med tangentiellt inloppsarrangemang.Flocculation in tubes in 3 steps has been previously described, with the following divisions: 10 15 20 25 30 530! E49 4 A. Rapid mixing of coagulant into the raw water where the coagulant is introduced perpendicular to the direction of flow with: 1000 - 5000 / second 0.1 - 1.0 second G-value: Residence rate: B. Aggregation (tlockulcring) leading to microarrays: 200 - SOU / second 15 - 30 seconds G ~ care: Residence time: C. Aggregation (fl occlusion) leading to inacrotlocks: a. Without auxiliary coagulant: G-value: 20 - SO / second Residence time: 300 - 1000 seconds b. With auxiliary coagulant: G -value: 50 ~ 120 / second Residence time: 20 - 200 seconds This direnition set has been set up in relation to particle separation in a circular sedimentation tank system with tangential inlet arrangement.
Erfarenhet från detta kan användas också vid dimensionering av flockuleringsenhe- ten för ett flotationssystern.Experience from this can also be used when dimensioning the flocculation unit for an flotation system.
Flotationsenheten enligt uppfinningen är baserad på flotation som kräver lite mindre flockar. G-värdena kan antingen vara något högre eller uppehållstiderna något lägre.The flotation unit according to the invention is based on flotation which requires slightly smaller fl yokes. The G-values can either be slightly higher or the residence times slightly lower.
När hjälpkoagulant används kan G-värdena ökas ca 2,5 gånger medan uppehållsti- den kan reduceras till ca 1/15 på den nedre gränsen till 1/5 på den övre. Reducerad uppehållstid eller flockuleringstid vid användning av hjälpkoagulant betyder att flockulerirlgsvolymen kan reduceras avsevärt.When auxiliary coagulant is used, the G-values can be increased approx. 2.5 times while the residence time can be reduced to approx. 1/15 on the lower limit to 1/5 on the upper limit. Reduced residence time or occlusion time when using an auxiliary coagulant means that the occlusion volume can be significantly reduced.
För verifiering av floekuleringsberäkningar används en beräkningsmodell baserad på: 10 l5 20 25 530 649 5 ”Camptalet” (dimensionslöst) = G-värde (pr sek) * t (uppehällstid i sekunder) Detta tal är viktigt genom att produkten bör ligga inom ett bestämt område. Har man för låga G-värden byggs flockarna upp långsammare och längre flockuleringstid be- hövs för att bli klar. Å andra sidan, om omröringsintensiteten (G-värdet) är högre kan man klara sig med kortare tid och Camptalet blir tillnärmat konstant. Risken är att ílockarna blir så stora att de krossas vid för höga G-värden.For verification of flocculation calculations, a calculation model is used based on: 10 l5 20 25 530 649 5 “Camp number” (dimensionless) = G-value (per sec) * t (residence time in seconds) This number is important because the product should be within a certain area. If the G-values are too low, the flocks build up more slowly and a longer fl occlusion time is needed to complete. On the other hand, if the agitation intensity (G-value) is higher, it is possible to cope with a shorter time and the Camp number becomes almost constant. The risk is that the locks become so large that they are crushed at too high G-values.
I en dynamisk flockulator blir ”Camptalet” relativt konstant men inte helt.In a dynamic flocculator, the "Camp number" becomes relatively constant but not complete.
I en anläggning för att separera vätskor koinmer normalt variationen i vattenmäng- den att vara betydande och detta kommer att kräva att flockuleringsförhållandena hela tiden anpassas till variationen för att flockuleringen skall vara optimal hela ti- den. Vid en flotationsenhet enligt uppfinningen kommer normalt variationen i vat- tenmängd att vara betydande och kräva konstanta flockuleringsförhållanden oavsett vattenmängdbelastning. Detta löses på ett fördelaktigt sätt enligt uppfinningen med en dynamisk omrörare. För att uppnå bästa resultat och största möjliga flexibilitet har således en kombinerad vertikal dynamisk flockulator med mekanisk omrörare som flockuleringssteg utvecklats.In a plant for separating liquids, the variation in the amount of water will normally be significant and this will require that the occlusion conditions are constantly adapted to the variation in order for the occlusion to be optimal at all times. In an flotation unit according to the invention, the variation in the amount of water will normally be significant and require constant flocculation conditions regardless of the amount of water loaded. This is solved in an advantageous manner according to the invention with a dynamic stirrer. In order to achieve the best results and the greatest possible flexibility, a combined vertical dynamic occulator with a mechanical stirrer as an occlusion step has thus been developed.
Processmässigt placeras denna före flotationsenheten enligt uppfinningen. När rå- vattnet leds till flotationscnheten tillsätts en huvudkoagulant till en doseringsenhet.In terms of process, this is placed before the enotation unit according to the invention. When the raw water is led to the totation unit, a main coagulant is added to a dosing unit.
Detta system ligger ”in line” och baseras på ”jetinjektion” av koagulanten i ström- ningsröret och där fallningskemikalierna doseras längs strömningsriktningen i ett turbulent område för att säkerställa optimal inblandning i röret inom loppet av max 0,5 ~ 1,0 sek. Det betyder också att koagulanten måste matas kontinuerligt. Mem- branpumpen för matning av koagulanten som används är därför av en typ som har ett utjämningssystein. l0 20 25 30 53Û 549 6 Efter inblandning av koagulant och avloppsvatten förs vattnet vidare in i en dyna- misk flockulator. Matningsröret till den dynamiska flockulatorn kommer att bidra med en viss rörflockulering medan partiklama är mycket små.This system is “in line” and is based on “jet injection” of the coagulant into the flow tube and where the precipitation chemicals are dosed along the flow direction in a turbulent area to ensure optimal mixing in the tube within a maximum of 0.5 ~ 1.0 sec. It also means that the coagulant must be fed continuously. The diaphragm pump for feeding the coagulant used is therefore of a type which has a leveling system. l0 20 25 30 53Û 549 6 After mixing coagulant and wastewater, the water is passed further into a dynamic flocculator. The feed tube to the dynamic occulator will contribute a certain tube occlusion while the particles are very small.
Beräkningsmässigt avklaras först viktiga karakteristika för vätskeströininen som skall separeras. Det gäller i synnerhet temperatur, variation i vattenmängden samt partikelinnehåll eller suspenderade ämnen i vätskan. Dessa data läggs till grund för beräkning av den dynamiska flockulatorn med hänsyn till nödvändig uppehâllstid, volym och nödvändiga G-värden, vilka igen ger nödvändig area och form som mås- te etableras på paddelomrörarna samt det rotationshastighetsspann som krävs. Efter dimensionering av en dynamisk flockulator kommer denna att fysiskt vara en kon- stant, men där hastigheten för paddelomrörarna varieras efter inkommande vatten- inängd. Detta görs genom att registrera inkomniande vatteninängd och en utarbetad börvärdeskurva för hastighet för PLS-automatiken (PLS: Programinerbar logisk styrning) för anläggningen så att varje vatteninängd motsvarar ett börvärde för oin- röraren. Signalen från PLS-enheten sänds till en frekvensorriformare som i sin tur styr hastigheten till motorn på omröraren.In terms of calculation, important characteristics of the liquid stream to be separated are first clarified. This applies in particular to temperature, variation in the amount of water and particle content or suspended substances in the liquid. These data are used as a basis for calculating the dynamic ulcuctor with regard to the necessary residence time, volume and necessary G-values, which in turn provide the necessary area and shape that must be established on the paddle stirrers and the required rotational speed range. After dimensioning a dynamic ulator occulator, this will be physically a constant, but where the speed of the paddle stirrers varies according to incoming water. This is done by registering incoming water inlet and a prepared setpoint curve for speed for the PLC automation (PLS: Programmable logic control) for the system so that each water inlet corresponds to a setpoint for the intruder. The signal from the PLC unit is sent to a frequency converter which in turn controls the speed of the motor on the agitator.
Lösningen enligt den föreliggande uppfinningen skall i det följande beskrivas när- inare med hänvisning till figurerna, där: Figur l visar ett flödesschema för väsentliga, men inte alla, delar av en reningspro- cess enligt den föreliggande uppfinningen; Figur 2 visar ett vertikalsnitt genom en dynamisk flockulator enligt uppfinningen; Figur 3 visar ett horisontalsnítt genom den i figur 2 visade dynamiska flockulatorn; Figur 4 visar ett vertikalsnitt genom en flotationsenhet enligt uppfinningen, och Figur 5 visar ett horisontalsnitt genom flotationsenheten.The solution of the present invention will be described in more detail below with reference to the figures, in which: Figure 1 shows a flow chart of essential, but not all, parts of a purification process according to the present invention; Figure 2 shows a vertical section through a dynamic occulator according to the invention; Figure 3 shows a horizontal section through the dynamic ul occulator shown in Figure 2; Figure 4 shows a vertical section through a flotation unit according to the invention, and Figure 5 shows a horizontal section through the flotation unit.
Figur 1 visar delar av en process för rening av vätskor, såsom dricksvatten, avlopps- vatten med inera. Vätska leds först in genom ett inloppsrör ll och en jetinjektor 41 till en dynamisk flockulator 10. Funktionen och uppbyggnaden av den dynamiska 10 15 20 25 30 530 649 7 flockulatorn 10 kommer att beskrivas nedan i anslutning till figurerna 2 och 3. Väts- kan som skal renas leds in ijetinjektorn 41 där det vid jetinjektorns utgång bildas en turbulent strömning i vätskan. Kemikalier från en kemikaliercservoar 15 leds genom en tillförselledning 16 till jetinjektorn 41, medan kemikalierna införs i vätskeströin- men i området där den turbulenta vätskeströinningen bildas, dvs. i området för jetin- jektorns 41 utlopp. Kemikalierna tillsätts för att uppnå flockulering av orenhcter i vätskan. Tillsättningen av kemikalier vid jetinjektion säkerställer att alla kemikalier kommer i kontakt med alla partiklar som skall llockuleras inom loppet av 0,5 - 1,0 sekund. Av miljöhänsyn är keinikaliereservoaren 15 placerad i en katastrofbassäng 15A som har en större volym än reservoaren 15.Figure 1 shows parts of a process for purifying liquids, such as drinking water, wastewater and inera. Liquid is first introduced through an inlet pipe 11 and a jet injector 41 to a dynamic occulator 10. The function and construction of the dynamic occulator 10 will be described below in connection with Figures 2 and 3. The liquid as shell is cleaned, the jet injector 41 is led in, where a turbulent flow is formed in the liquid at the outlet of the jet injector. Chemicals from a chemical reservoir 15 are led through a supply line 16 to the jet injector 41, while the chemicals are introduced into the liquid stream in the area where the turbulent liquid stream is formed, i.e. in the area of the jet injector 41 outlet. The chemicals are added to achieve flocculation of impurities in the liquid. The addition of chemicals by jet injection ensures that all chemicals come into contact with all particles to be localized within 0.5 - 1.0 second. For environmental reasons, the chemical reservoir 15 is located in a disaster basin 15A which has a larger volume than the reservoir 15.
Efter att vätskan behandlats i den dynamiska flockulatorn 10 och sarntliga partiklar och kolloider har flockulerats, leds vätskan via ett rör 12 till en flotationsenhet 13 för vidare behandling och rening. I anslutning till flotationsenheten 13 tillsätts väts- kan en polymer som levereras från en tank 18 för råpolymer och som blandas färdig bland annat med vatten i en blandenhet 19. Vidare tillsätts dispergeringsvatten pro- portionerligt med inkommande vattenström rakt under flotationstanken, så nära in- loppet till ílotationsenheten som möjligt. Här frigörs trycket i dispergeringsvattnet som medför frigöring av en mängd mikroskopiska bubblor som kommer att tendera att flyta upp till ytan av flotationsenheten. På väg upp mot ytan kommer dessa bubb- lor att knyta till sig de flockar som redan har byggts upp och föras till ytan som slam. Den fraktion av avfallsprodukter som är lättare än den bärande vätskan, skra- pas ut vid flotationsenhetens 13 övre ända och leds genom ett slamutlopp 13A till en slamreservoar 53. Den fraktion av avfallsprodukterna som är tyngre än den bärande vätskan tas bort genom ett rör 17 vid flotationsenhetens 13 nedre ända till en slam- reservoar (ej visad). Den renade vätskan leds därefter till en hålltank 14 som bland annat tjänar till avledning och återföring av vatten tillbaks till processen genom en rörledning 42, såsom dispergeringsvatten. På figur 1 är också tanken för disperge- ringsvatten 43 visad. I dispergeringsvattentanken 43 trycksätts vattnet med hjälp av en tryckgaskälla 44, medan vatten tillförs genom rörledningen 42 och sprids i dropp- 10 20 25 30 5313 B49 8 form in i den trycksatta tanken 43. För att ha styrning på hur mycket dispergerings- vatten som till envar tid befinner sig i tanken 43 används en våg 45 kopplad till tan- kens 43 ben. Nämnda våg 45 styr mängden av returvatten som tillförs tanken 43.After the liquid has been treated in the dynamic occulator 10 and special particles and colloids have been flocculated, the liquid is led via a pipe 12 to a flotation unit 13 for further treatment and purification. In connection with the totation unit 13, a polymer is supplied to the liquid which is delivered from a tank 18 for crude polymer and which is mixed ready with water in a mixing unit 19. Furthermore, dispersion water is added proportionally with incoming water stream directly below the flotation tank, so close to the inlet to the ilotation unit as possible. Here, the pressure in the dispersing water is released, which causes the release of a number of microscopic bubbles that will tend to surface up to the surface of the totation unit. On the way up to the surface, these bubbles will attach to the yokes that have already been built up and carried to the surface as sludge. The fraction of waste products lighter than the carrier liquid is scraped out at the upper end of the ationsotation unit 13 and passed through a sludge outlet 13A to a sludge reservoir 53. The fraction of the waste products heavier than the carrier liquid is removed through a pipe 17 at ned the lower end of the otation unit 13 to a sludge reservoir (not shown). The purified liquid is then led to a holding tank 14 which, among other things, serves to divert and return water back to the process through a pipeline 42, such as dispersion water. Figure 1 also shows the tank for dispersion water 43. In the dispersing water tank 43, the water is pressurized by means of a pressurized gas source 44, while water is supplied through the pipeline 42 and spread in droplet form into the pressurized tank 43. In order to have control over how much dispersing water is required for at any time in the tank 43 a scale 45 is used connected to the legs of the tank 43. Said scale 45 controls the amount of return water supplied to the tank 43.
Processen enligt uppfinningen styrs av en PLS-enhet 46 där karakteristika för väts- kan som skall separeras har lagts in såsom jäinförelseunderlag. Sådana karakteristi- ka kan vara teinperatur, variation i vätskemängd samt partikelinnehåll eller suspen- derade ämnen i vätskan. Dessa data används såsom underlag for beräkning av den dynamiska tlockulatorn 10 med hänsyn till vätskans nödvändiga uppehållstid i flockulatorn 10, volym och nödvändiga G-värden som igen ger nödvändig area och form som iiiåste etableras på flockulatorns 10 paddelomrörare saint det rotations- spann som krävs. 1 PLS-enheten 46 är inlagd en på förhand utarbetad börvärdeskur- V21. lndata till PLS-enheten 46 är inkommande vattenmängd. PLS-enheten 46 jämför den uppmätta inkomna vätskemängden med nämnda börvärdeskurva och på grund- val av detta styrs rotationshastigheten på paddelomrörarna i flockulatorn 10, voly- men av kemikalier som rnåste tillföras från kemikaliereservoaren 15 och mängden av polyiner som skall tillföras den flockulerade vätskemängden vid ingången till flo- tationsenheten 13. PLS-enheten 46 styr även mängden av dispergeringsvatten som tillförs vätskeströmmen for flotationsenheten 13, samt rotationshastigheten på flota- tionsenhetens 13 ytskimmer.The process according to the invention is controlled by a PLC unit 46 where characteristics of the liquid to be separated have been entered as a basis for introduction. Such characteristics may be tea temperature, variation in the amount of liquid and particle content or suspended substances in the liquid. This data is used as a basis for calculating the dynamic lockulator 10 with regard to the necessary residence time of the liquid in the ul occulator 10, volume and necessary G-values which in turn provide the necessary area and shape to be established on the paddle stirrer of the oculator 10 saint the required rotation span. 1 The PLC unit 46 is loaded with a pre-prepared setpoint curve V21. The input data to the PLC unit 46 is the incoming amount of water. The PLC unit 46 compares the measured amount of liquid received with said setpoint curve and on this basis the rotational speed of the paddle stirrers in the fl occulator 10, the volume of chemicals newly supplied from the chemical reservoir 15 and the amount of polyins to be supplied to the ul inoculated liquid are controlled. to the flotation unit 13. The PLC unit 46 also controls the amount of dispersion water supplied to the liquid stream for the flotation unit 13, as well as the rotational speed of the surface shimmer of the flotation unit 13.
Det är endast de delar av processen som är relevanta i anslutning till den dynamiska flockulatorn 10 och flotationscnheten 13 som visas i figur 1. Det är uppenbart för en fackman att en sådan process även innehåller ventiler och rör, med mera, som dels finns inritade på figur 1.Only those parts of the process which are relevant in connection with the dynamic occulator 10 and the flotation unit 13 are shown in Figure 1. It is obvious to a person skilled in the art that such a process also contains valves and pipes, etc., which are partly drawn on figure 1.
Figur 2 visar ett vertikalsnitt genom en dynamisk flockulator 10 enligt uppfinning- en, medan figur 3 visar ett horisontalsnitt genom den i figur 2 visade dynamiska 10 15 20 25 30 530 G49 9 flockulatorn 10. Denna är utformad såsom en vertikal cylinder 20 med en centralt placerad paddel 21 i form av en vertikal axel 22 och ett flertal horisontella paddel- blad 23A-G. I syfte att uppnå en effektiv och snabb inblandning har paddeln 21 här fått en speciell och fördelaktig form, nämligen så att et antal par paddelblad 23A, 23B,. . .,23G är åtminstone tre och typiskt sett upp till sex eller sju par paddelblad.Figure 2 shows a vertical section through a dynamic occulator 10 according to the invention, while Figure 3 shows a horizontal section through the dynamic 10 shown in Figure 2. placed paddle 21 in the form of a vertical shaft 22 and a plurality of horizontal paddle blades 23A-G. In order to achieve an efficient and rapid mixing, the paddle 21 has here been given a special and advantageous shape, namely so that a number of pairs of paddle blades 23A, 23B ,. . ., 23G is at least three and typically up to six or seven pairs of paddle blades.
Mer speciellt framgår det av figur 2 att paddelbladens längd avtar stegvis från det översta bladet 23A till det nedersta paddelbladet 23G som sitter på axeln 22. Det framgår också, speciellt av figur 3, att alla paddelbladen ligger i ett och samma plan.More specifically, it can be seen from Figure 2 that the length of the paddle blades decreases stepwise from the upper blade 23A to the lower paddle blade 23G which sits on the shaft 22. It is also seen, especially from Figure 3, that all the paddle blades lie in one and the same plane.
Paddeln 21 drivs av en elektromotor 24 placerad på toppen av den dynamiska flock- ulatorn. Vätskan tillförs den dynamiska flockulatorn 10 genom ett rör 26 (jfr. 16 tig. 1) via en jetinjektor 41 vid flockulatorns 10 övre del och lämnar den dynamiska flockulatorn genom ett rör 25 (jfr. 12 fi g. 1) anordnat vid flockulatorns nedre ända.The paddle 21 is driven by an electric motor 24 located on top of the dynamic flock elevator. The liquid is supplied to the dynamic occulator 10 through a tube 26 (cf. 16 fig. 1) via a jet injector 41 at the upper part of the flocculator 10 and leaves the dynamic occulator through a tube 25 (cf. 12 fig. 1) arranged at the lower end of the occulator. .
Dessa två rör (inlopp/utlopp 25 och 26) är med fördel tillnärinat tangentiellt oriente- rade relativt den dynamiska flockulatorn. Flockulatorn 10 är vidare utrustad med ett flertal vertikala bafflar 47, anordnade invändigt i flockulatorn 10.These two tubes (inlet / outlet 25 and 26) are advantageously approximately tangentially oriented relative to the dynamic flocculator. The flocculator 10 is further equipped with a plurality of vertical baffles 47, arranged inside the accumulator 10.
Dimensionering av den dynamiska flockulatorn görs genom att uppehållstiden sätts till mellan 20 och 200 sekunder. Vid Qdinï sätts övre gräns till 200 sekunder. Efter- som partikelseparationen här är baserad på flotation har ytterligare en säkerhet lagts in.Dimensioning of the dynamic flocculator is done by setting the dwell time to between 20 and 200 seconds. At Qdinï, the upper limit is set to 200 seconds. Since the particle separation here is based on flotation, an additional security has been added.
Det G-värde som påförs vattnet kommer att vara en funktion av rotationshastigheten och kan beräknas. För att få korrekta energiindata kan vridmomentet inätas i fullska- la. G-värdesindata kan ändras genom att rotationshastigheten på omröraren kan sty- ras steglöst vid frekvensomvandlare och dessutom kan både stator- och pad- del/rotorutforinning ändras i omröringsanordningen.The G-value applied to the water will be a function of the rotational speed and can be calculated. To obtain correct energy data, the torque can be eaten in full scale. G-value input data can be changed by the rotational speed of the stirrer can be controlled steplessly with frequency converters and in addition both the stator and paddle / rotor configuration can be changed in the stirring device.
Figur 4 visar i princip och i vertikalsnitt uppbyggnaden av en utföringsform av en flotationsenhet 13 enligt uppfinningen med invändig dekantering. 10 15 20 25 30 530 549 10 På inloppsledningen 12 till flotationsenheten 13 doseras in fallningskemikalie (hjälpkoagulant) från en tank 18, med en egen frekvensstyrd doseringspump 19.Figure 4 shows in principle and in vertical section the construction of an embodiment of an ationsotation unit 13 according to the invention with internal decantation. 10 15 20 25 30 530 549 10 On the inlet line 12 to the totation unit 13, a precipitation chemical (auxiliary coagulant) is dosed from a tank 18, with its own frequency-controlled dosing pump 19.
Hjälpkoagulanten kan med fördel vara en lämplig polymer och det är viktigt att po- lymerdoseringen sker jämnt och snabbt för att verkan skall vara tillfredsställande. I den förbindelse är det en fördelaktig lösning att tillförselröret 40 för polymer myn- nar ut i inloppsröret 12 vid en böj i detta strax innan det går in vertikalt uppåt genom botten av flotationsbehållaren 13. Därmed uppnås en form för strålinj ektion (”jet in- jection”) på denna punkt. Dispergeringsvatten skall tillsättas så nära inloppet i flota- tionsenheten 13 som möjligt. Doseringsmängd för polymer styrs efter vattenmäng- den in till flotation. Vattenmängden registreras i en egen elektromagnetisk vatten- inängdsrnätare monterad på ledningen in på flotationsanläggningen.The coagulant can advantageously be a suitable polymer and it is important that the polymer dosing takes place evenly and quickly in order for the effect to be satisfactory. In this connection, it is an advantageous solution that the polymer supply pipe 40 opens into the inlet pipe 12 at a bend in it just before it enters vertically upwards through the bottom of the flotation vessel 13. Thus a form of jet injection ("jet injection") is achieved. jection ”) at this point. Dispersion water should be added as close to the inlet of the 13otation unit 13 as possible. Dosage amount for polymer is controlled according to the amount of water in to flotation. The amount of water is registered in a separate electromagnetic water intake grid mounted on the line to the flotation plant.
Efter punkten för dosering tillförs dispergeringsvatten till inloppsvattnet. Detta styrs automatiskt med egen reglerventil och vattenmätare på tryckledningen från disper- sionsanläggningen (ej visade).After the dosing point, dispersion water is added to the inlet water. This is controlled automatically with its own control valve and water meter on the pressure line from the dispersion plant (not shown).
Dispersionsanläggningen 43-45 trycksätter och luftmättar en andel av utloppsvattnet från flotationen och återför detta till inloppet. I dispersionen rnättas vattnet med ca 100 l luft pr m3 dispersion i ett tryckorrrråde mellan 4-6 bar. Detta görs genom ato- misering av vätska över trycksatt luft i egen tank på dispersionsanläggningen 43-45.The dispersion plant 43-45 pressurizes and air-saturates a proportion of the outlet water from the totation and returns this to the inlet. In the dispersion, the water is moistened with about 100 l of air per m3 of dispersion in a pressure cooker area between 4-6 bar. This is done by atomizing liquid over pressurized air in its own tank at the dispersion plant 43-45.
När dispersionen genom ett rör 40 tillsätts inloppsledningen 12 frigörs trycket och mikroskopiska luftbubblor frigörs. Dessa blandas med flockulerat slam, med resulta- tet att partikelaggregat med extrem uppdrift leds in i flotationsenheten 13.When the dispersion through a tube 40 is added to the inlet line 12, the pressure is released and microscopic air bubbles are released. These are mixed with flocculated sludge, with the result that particle aggregates with extreme buoyancy are led into the flotation unit 13.
Processvattnets gång genom flotationsenheten 13 kan indelas i 5 zoner, såsom schematiskt illustrerat i figur 4.The passage of the process water through the totation unit 13 can be divided into 5 zones, as schematically illustrated in figure 4.
Zon 1: lnloppszon. Avloppsvattnet leds med sjålvfall in i botten på enheten 13 där polymer och dispersionsvatten 40 tillsätts strax före inloppet. Vattenmäng- 10 15 20 25 30 530 E43 ll den registreras kontinuerligt av elektromagnetisk vattenmätare fore flocku- latorn 10.Zone 1: Inlet zone. The wastewater is automatically led into the bottom of the unit 13 where polymer and dispersion water 40 are added just before the inlet. The amount of water 10 15 20 25 30 530 E43 ll it is continuously registered by the electromagnetic water meter for the occultator 10.
Zon 2: Fördelningszon. Avloppsvatten, polymer och dispersionsvatten blandas väl och fördelas hydrauliskt jämnt cirkulärt i flotationsenheten 13 omedelbart efter inloppet 12. Fördelningsplattan 48 ser till att färdigt flockulerad vätska fördelar sig centriskt jämnt över hela tlotationsarean och att överskottsslain inte lägger sig som sediment i inloppet 12.Zone 2: Distribution zone. Wastewater, polymer and dispersion water are mixed well and distributed hydraulically evenly circularly in the totation unit 13 immediately after the inlet 12. The distribution plate 48 ensures that finished fl inoculated liquid is distributed centrally evenly over the entire flotation area and that excess sludge does not settle as sediment in the inlet 12.
Zon 3: Accelerationszon. Avloppsvattnet leds uppåt där ytan reduceras mellan flo- tationsenhetens 13 yttre vägg och inre koniska väggparti på behållaren 30.Zone 3: Acceleration zone. The wastewater is led upwards where the surface is reduced between the outer wall of the flotation unit 13 and the inner conical wall portion of the container 30.
Hastigheten på vatten och partiklar ökas avsevärt.The velocity of water and particles increases considerably.
Zon 4: Separationszon. Vattenströininen kommer in i separationszonen där ytarean är maximerad och hastigheten reduceras snabbt. Partiklar etc. har en given hastighet vertikalt mot ytan och koinmer att separeras från vätskefasen. Flo- terat slam skrapas av ytan och ned i en slamficka 53. Det renade vattnet strömmar lugnt l80° ned i den inre behållaren 30.Zone 4: Separation zone. The water spray enters the separation zone where the surface area is maximized and the speed is reduced rapidly. Particles etc. have a given velocity vertical to the surface and are to be separated from the liquid phase. Floated sludge is scraped off the surface and into a sludge 53 cka 53. The purified water flows calmly l80 ° down into the inner container 30.
Zon 5 Utloppszonen. Vattnet leds från den inre behållaren upp i ccnterröret 36 och därefter vänds det 180° ned i tratten/utloppsröret 37 (med nivåreglering) och ut 38 genom en mantelvägg på enheten 13. I centrum av denna kan det re- nade vattnet visuellt kontrolleras. Från utloplpsröret 38 tas vatten till disper- sionsanläggningen och till spädningsvattenpumpen 19 for polymer. Renat vatten leds vidare med självfall till recipient.Zone 5 Outlet zones. The water is led from the inner container up into the container pipe 36 and then it is turned 180 ° down into the funnel / outlet pipe 37 (with level control) and out 38 through a jacket wall on the unit 13. In the center of this the purified water can be visually checked. Water is taken from the outlet pipe 38 to the dispersion plant and to the dilution water pump 19 for polymer. Purified water is of course passed on to the recipient.
På bakgrund av den kända tekniken kommer fackfolk att inse att reningsprocessen genom fem zoner som omtalat ovan innebär flera nya och säregna drag som också är knutna till den olika nivåer av rör- och väggkanter där vattenströininen vänds i hu- vudsak 180°, såsom exempelvis illustrerat med pilarna i figur 4.In the light of the prior art, those skilled in the art will realize that the purification process through five zones as mentioned above involves several new and distinctive features which are also connected to the different levels of pipe and wall edges where the water spray is turned mainly 180 °, as illustrated with the arrows in Figure 4.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20041253 | 2004-03-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0500649L SE0500649L (en) | 2005-09-25 |
SE530649C2 true SE530649C2 (en) | 2008-07-29 |
Family
ID=35395285
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0500649A SE530649C2 (en) | 2004-03-24 | 2005-03-22 | Purification of e.g. drinking water or effluent, by passing liquid through jet injector and adding chemicals before supplying to flocculator and flotation unit |
SE0800075A SE533662C2 (en) | 2004-03-24 | 2005-03-22 | Method and apparatus for purifying liquids |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0800075A SE533662C2 (en) | 2004-03-24 | 2005-03-22 | Method and apparatus for purifying liquids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (2) | SE530649C2 (en) |
-
2005
- 2005-03-22 SE SE0500649A patent/SE530649C2/en not_active IP Right Cessation
- 2005-03-22 SE SE0800075A patent/SE533662C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE533662C2 (en) | 2010-11-23 |
SE0800075L (en) | 2008-01-14 |
SE0500649L (en) | 2005-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101506101A (en) | Control system and process for wastewater treatment | |
KR20130122744A (en) | Method for separating liquid from suspended matter in a sludge and device for same | |
CN110026123A (en) | A kind of flocculation medicament quantitatively dissolves and uniformly mixes add-on system | |
KR102093758B1 (en) | Rectangular high efficiency pressurized solid-liquid separation water treatment device using vortex microbubble generator | |
WO2019135793A1 (en) | Method and apparatus for increasing dewatering efficiency | |
FI93002C (en) | Method and apparatus for preparing a mixture to be fed to an anaerobic bioreactor | |
KR100810334B1 (en) | Coagulating and separating apparatus | |
CN105855067B (en) | A kind of unpowered flotation device | |
CN113149280A (en) | High-efficient sewage treatment system | |
KR101554211B1 (en) | Solid-liquid flotation apparatus using direct injection | |
CN115231729A (en) | Full-automatic control operation's high-efficient dissolved air flotation device | |
US20200155972A1 (en) | Water treatment plant and corresponding method | |
SE530649C2 (en) | Purification of e.g. drinking water or effluent, by passing liquid through jet injector and adding chemicals before supplying to flocculator and flotation unit | |
CN106186140A (en) | High-efficient vertical streaming air-flotation system and operation method thereof | |
US6656251B1 (en) | Process and a plant for purifying of a liquid | |
KR19990068260A (en) | Instantaneous mixing method of chemicals by hydraulic vortex and its device | |
JP2006095494A (en) | Flocculation/separation apparatus | |
US12017932B2 (en) | Vortex grit removal apparatus with eddy generator | |
CN202430033U (en) | Impeller cutting type vortex air-floatation device | |
CN102557177A (en) | Impeller cutting type vortex air floatation device | |
US5589064A (en) | Apparatus for liquid solid separation of liquid effluents or wastewater | |
CN208649085U (en) | A kind of sludge refluxing apparatus | |
EP0625074A1 (en) | Vortex flocculation of solids suspended in liquid | |
KR101306255B1 (en) | Water treatment equipment | |
NO325502B1 (en) | Procedures for cleaning liquids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |