DE3332214A1

DE3332214A1 - Process and plant for the chemical purification of water

Info

Publication number: DE3332214A1
Application number: DE19833332214
Authority: DE
Inventors: Gunnar Fredrik 18402 Österskär Peterson; Zdenek 18365 Täby Vor
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-15
Filing date: 1983-09-07
Publication date: 1984-03-15
Also published as: SE8205273D0; NO833273L

Abstract

Contaminated water to which a precipitant is added is fed to a flocculation tank for the formation of chemical precipitation and floc. The water with the floc formed therein is then passed to a settling tank where the floc is separated from the water by gravitational separation. The purified water is then discharged from the tank. In the flocculation tank, the water is passed through a bed of granular material in order to form a high-density, compact floc, which settles more easily and can be separated off more easily in the settling tank, than a floc which is formed in an open volume of water in the flocculation tank.

Description

Verfahren und Anlage zur chemischen Reinigung von WasserProcess and system for chemical purification of water

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur chemischen Reinigung von Wasser, wobei verunreinigtem Wasser, in der Regel nach einer gewissen Vorbehandlung, z.B. Entschlammung und biologische Behandlung, ein Fällungsmittel zugesetzt, und das Wasser danach einem Flockungsbecken zur Bildung von chemischer Fällung und Flocke zugeführt und von dort mit gebildeter Flocke zu einem Absetzbecken weitergeleitet wird, wo die Flocke durch Gravitationsabscheidung vom Wasser getrennt wird, bevor das gereinigte Wasser aus dem Becken herausgelassen wird.The present invention relates to a method and a system for chemical purification of water, with contaminated water, usually after a certain pre-treatment, e.g. desludging and biological treatment Precipitant added, and the water then a flocculation basin to form supplied by chemical precipitation and flake and from there closed with flake formed A sedimentation basin is passed on, where the flake is separated by gravity is separated from the water before the purified water is released from the basin will.

Verunreinigtes Wasser, z.B. Oberflächenwasser oder Abwasser, kann durch Zusatz von Fällungsmittel, z.B. Metallsalzen, gereinigt werden, die Verunreinigungen aus dem Wasser fällen und Aggregate bilden, zu denen weitere Verunreinigungen adsorbiert werden. Dieser Prozeß ist als chemischen Fällung oder Koagulation bekannt. Die genannten Aggregate werden gewöhnlich durch sog. Flockung zu größeren Part;kelr zusammengeschlagen. Diese Flocke kann dann durch Graviwationsabscheidung (Absetzung) aus dem Wasser abgeschiedzn werden.Contaminated water, e.g. surface water or sewage, can the impurities can be cleaned by adding precipitants, e.g. metal salts Fall out of the water and form aggregates to which further impurities are adsorbed will. This process is known as chemical precipitation or coagulation. The mentioned Aggregates are usually broken up into larger particles by so-called flocculation. This flake can then be removed from the water by gravitation to be separated.

Das Fällen und Flocken erfolgt gewöhnlich in einem freien Wasservolumen in einem Flockungsbecken unter langsamem Umrühren. Dieser Prozeß ist sehr empfindlich, und es werden oft zu kleine Flocken gebildet, oder Flocken, die zwar groß sind, aber niedrige Dichte und Festigkei haben. Hierdurch ergeben sich bei der Gravitationsabscneidlin im anschließenden Absetzbecken Probleme, da Flocke mit dem Wasser zusammen das Becken verläßt.Felling and flaking is usually done in a free volume of water in a flocculation basin with slow stirring. This process is very delicate and flakes that are too small are often formed, or flakes that are large, but have low density and strength. This results in the Gravitationsabscneidlin Problems in the subsequent sedimentation basin, as flake and water form the basin leaves.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die vorstehend genannten Nachteile bei chemischer Reinigung von Wasser mittels Flockungsbecken und anschließendem Absetzbecken zu beseitigen.The present invention aims to achieve the above Disadvantages of chemical cleaning of water using flocculation basins and then Eliminate settling basins.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser im Flockungsbecke.n veranlaßt wird, durch ein Bett aus körnigem Material zu strömen und dadurch eine Flocke mit hoher Dichte zu bilden, die sich leichter absetzt und sich im Absetzbecken leichter abscheiden läßt als Flocke, die in einem freien Wasservolumen im Flockungsbecken gebildet wird.The invention is characterized in that the water in the Flockungsbecke.n is caused to flow through a bed of granular material and thereby a Form high density flakes that settle more easily and settle in the sedimentation tank can be separated more easily than flakes in a free volume of water in the flocculation basin is formed.

Die Erfindung ermöglicht das Abscheiden der Flocke im Absetzbecken bei einer höheren Oberflächenbelastung als es mit Flocke möglich ist, die bei herkömmlicher Flockung, d.h. langsamem Umrühren in einem freien Wasservolumen, erhalten wird. Bei dem Verfahren nach der Erfindung sinkt die Flocke schnell im Absetzbecken, das dadurch eine wesentlich höhere, oft mehr als die doppelte gewöhnliche Belastung aushält.The invention enables the flake to be deposited in the settling tank with a higher surface load than is possible with flake, which is possible with conventional Flocculation, i.e. slow agitation in a free volume of water, is obtained. In the method according to the invention, the flake sinks quickly in the settling tank, the thus a much higher, often more than twice the normal load endures.

Die Erfindung wird nachstehend genauer beschrieben.The invention is described in more detail below.

Bei einer bevorzugten Verfahrensweise gem. der Erfindung wird verunreinigtes Wasser, dem Fällungsmittel in Form von Chemikalien zugesetzt wurde, am Boden eines Flockungsbeckens eingeleitet, das mit körnigem Material, vorzugsweise Sand/Kies mit einer Kornverteilung im Bereich 0,5-5 mm, gefüllt ist. Die Körner im Bett sind so verteilt, daß die Körner am weitesten unten einen größeren Durchmesser, ca. 5 mm, haben, während die Körner am weitesten oben einen Durchmesser von ca. 0,5 mm haben. Das Wasser im Flockungsbecken hat Aufwärtsströmung und befindet sich dabei in ständigem Kontakt mit den Körnern des Bettes, und wird über die Bettoberfläche abgezogen. Die Geschwindigkeit des Wassers durch das Bett ist höher als die Geschwindigkeit für die Aggregate, die im Bett gebildet werden, wenn die Verunreinigungen im Wasser mit den Körnern im Bett und miteinander in Kontakt kommen. Wenn das Bett stationär, d.h. nicht fluidisiert ist, verbleiben diese Aggregate im Bett, bis die Hohlräume zwischen den Körnern im Bett nicht mehr Aggregate lagern können. Diese folgen dann aufwäi mit dem Wasser aus dem Bett heraus. Bei Erhöhung der Geschwindigkeit des Wassers durch das Bett über gegebene Werte hinaus beginnt das Bett zu fluidisieren. Die Aggregate strömen dann mit einer gewissen Geschwindigkeit nach oben durch das Bett und zusammen mit dem Wasser aus ihm heraus. Dieser Abgang von Aggregaten wird also primär von der Geschwindigkeit des Wassers durch das Bett gesteuert.In a preferred procedure according to the invention, contaminated Water to which precipitating agent in the form of chemicals has been added at the bottom of one Flocculation basin initiated with granular material, preferably sand / gravel with a grain size distribution in the range 0.5-5 mm. The grains in bed are distributed in such a way that the grains farthest down have a larger diameter, approx. 5 mm, while the grains furthest at the top have a diameter of approx. 0.5 mm to have. The water in the flocculation basin has an upward current and is located there in constant contact with the grains of the bed, and is over the bed surface deducted. The speed the water through the bed is higher than the speed for the aggregates that are formed in the bed when the Impurities in the water come into contact with the grains in the bed and with each other. When the bed is stationary, i.e. not fluidized, these aggregates remain in bed until the voids between the grains in the bed no longer store aggregates can. These then follow up with the water out of bed. When increasing the speed of the water through the bed beyond given values begins fluidize the bed. The aggregates then flow at a certain speed up through the bed and out of it with the water. This departure of aggregates is therefore primarily dependent on the speed of the water through the bed controlled.

Verunreinigungen, die in einem körnigen Bett gemäß der Erfindung ausgefällt werden und koagulieren, erhalten bessere Absetzeigenschaften als Flocke, die durch Umrühren in einem freien Wasservolumen aufgebaut wird. Hierzu beitragende Faktoren sind u.a. der höhere Geschwindigkeitsgradient in einem körnigen Bett und das Vorkommen von mehr Kollisionen pro Zeiteinheit zwischen Fällungsmittelpartikeln und Verunreinigungspartikeln in den vielen kleinen Kanälen des körnigen Bettes. Im körnigen Bett geschehen ferner Koagulation und Aggregat aufb au unter Druck, dessen Größe von der Form und Dichte der Körner, vom Fluidisierungsgrad und von der Menge und Art von "Schlamm" im Bett bestimmt wird. Der Fluidisierungsgrad läßt sich einfach mit der Geschwindigkeit des Wassers so regeln, daß entweder kein Teil des Bettes, ein Teil desselben oder das ganze Bett fluidisiert. Dem Flockungsbecken gemäß der Erfindung liegt somit die Technik zugrunde, in einem körnigen Bett Verunreinigungen zu kompakten Aggregaten mit hoher Dichte zu fällen und zu koagulieren, die dann in einem Absetzbecken bei einer höheren Oberflächenbe##stung abgeschieden werden können, als es mit Flocke möglich ist, die durch langsames Umrühren in einem freien Wasservolumen in einem herkömmlichen Flockungsbecken gebildet wird.Impurities precipitated in a granular bed according to the invention and coagulate, get better settling properties than flake, which through Stirring is established in a free volume of water. Contributing factors to this include the higher velocity gradient in a granular bed and its occurrence of more collisions per unit of time between precipitant particles and contaminant particles in the many small channels of the grainy bed. Also happen in the grainy bed Coagulation and aggregate build-up under pressure, the size of which depends on the shape and density the grains, the degree of fluidization and the amount and type of "sludge" in the bed is determined. The degree of fluidization can be easily adjusted with the speed regulate the water so that either no part of the bed, part of it or the whole bed is fluidized. The flocculation basin according to the invention is thus the technique is based on converting impurities into compact aggregates in a granular bed to precipitate and coagulate at high density, which is then placed in a settling tank a higher surface loading can be deposited, as it is possible with flake, which is achieved by slowly stirring in a free volume of water is formed in a conventional flocculation basin.

Ein Flockungsbecken gem. der Erfindung kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden und eine Reihe verschiedenss Zubehör haben. In seiner einfachsten Ausführungsform enthält das Becken ein Bett aus körnigem Material, vorzugsweise Sand, mit einer Korngröße im Bereich 0,5 - 5 mm. Vorzugsweise 30% des körnigen Materiales soll eine Korngröße von 0,7 - 2 mm haben. Das verunreinigte Wasser, dem Chemikalien zugesetzt wurden, wird dem Boden des Beckens zugeführt und strömt aufwärts durch das Bett, in dem das gröbste Material am weitesten unten und das feinste am weitesten oben liegt.A flocculation basin according to the invention can be used in various ways and have a number of different accessories. In its simplest Embodiment, the basin contains a bed of granular material, preferably Sand with a grain size in the range 0.5 - 5 mm. Preferably 30% of the granular material should have a grain size of 0.7 - 2 mm. The polluted water, the chemicals added is fed to the bottom of the basin and flows upwards through it the bed in which the coarsest material is furthest down and the finest is furthest is on top.

Es ist möglich, zur Variierung des Pluidisierungsgrades dem in das Becken eingehenden Wasser einen pulsierenden Fluß zu geben, was mittels Pumpen oder Ventilen mit wechselnd großer oeffnung bewerkstelligt werden kann.It is possible to vary the degree of pluidization in the Basin to give incoming water a pulsating flow, which is done by means of pumps or Valves with an alternately large opening can be achieved.

Das Flockungsbecken kann ferner mit einem Vibrator oder mit Lufteinblasung zwecks unterbrechender Belebung des Bettes versehen werden. Der Vibrator kann dabei im Bett selbst angeordnet sein. Bei einer speziellen Ausführungsform wird der Auslaß vom Flockungsbecken in wechselndem Grad gedrosselt, um den Druck des Wassers im Becken zu erhöhen und auf diese Weise die Bildung von kompakter Flocke zu begünstigen. Mit Hilfe eines Flockungsbeckens mit konischem Boden läßt sich eine unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeit aufwärts durch das Bett bewirken, wodurch die Kornverteilung innerhalb weiter Grenzen unter Beibehaltung gleichzeitiger Fluidisierung des ganzen Bettes geändert werden kann. Bei einer weiteren Ausführungsforn des Flockungsbeckens gem. der Erfindung kann dieses eine zentral angeordnete Fördereinrichtung, z.B. einen Ejektor oder eine Mammutpumpe haben, wobei gebildete Aggregate das Bett sowohl an der Bettoberfläche als auch über diese Fördereinrichtung verlassen können.The flocculation basin can also be equipped with a vibrator or with air injection be provided for the purpose of interrupting vitalization of the bed. The vibrator can do it be arranged in the bed itself. In a special embodiment, the outlet from the flocculation basin in varying degrees throttled to the pressure of the water in the To raise the basin and in this way to encourage the formation of compact flakes. With the help of a flocculation basin with a conical bottom, a different Cause the flow rate upward through the bed, thereby reducing the grain distribution within wide limits while maintaining simultaneous fluidization of the whole Bed can be changed. In another embodiment of the flocculation basin according to the invention this can be a centrally located conveyor, e.g. have an ejector or a mammoth pump, with formed aggregates both in the bed can leave on the bed surface as well as via this conveyor.

Claims

Process and system for chemical purification of water Patent claims 1. Process for chemical purification of water, in which the contaminated water a precipitant added, and the water then a flocculation basin to form by chemical precipitation and flake is fed, from where the water is formed with it Flake for GravitatiQnsc # b5cheidu ## g of the flake from the water to a settling basin before the purified water is let out of the basin d a d u r c it is not noted that the water in the flocculation basin is induced, to flow through a bed of granular material to form a compact flake with high Form a density that settles more easily and is easier to separate in the sedimentation basin is as a flake that is formed in a free volume of water in the flocculation basin.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the water is fed to the flocculation basin in the lower Teiq so that it is caused to flow through the bed from the bottom up.

3. Plant for performing the method according to claim 1 consisting from a flocculation basin and a subsequent settling basin, d a d u r c h g I do not know that the flocculation basin is a bed of granular material contains through which the water flows to form a compact floc is initiated.

4. Plant according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the granular material has a grain size of 0.5-5 mm, and the coarser Material furthest down, and the finer material furthest up in the bed lies.

5. Plant according to claim 3 or 4, d a d u r c h.

it is not noted that the granular material consists of sand and / or Gravel is made.

6. Plant according to one of claims 3-5, d a d u r c h g e k e n n it is noted that at least 30% of the granular material has a grain size of 0.7 - has 2 mm.