HU226103B1 - Eljárás emberi fogyasztásra alkalmas minõségû ivóvíz elõállítására - Google Patents
Eljárás emberi fogyasztásra alkalmas minõségû ivóvíz elõállítására Download PDFInfo
- Publication number
- HU226103B1 HU226103B1 HU0203416A HUP0203416A HU226103B1 HU 226103 B1 HU226103 B1 HU 226103B1 HU 0203416 A HU0203416 A HU 0203416A HU P0203416 A HUP0203416 A HU P0203416A HU 226103 B1 HU226103 B1 HU 226103B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- water
- nitrification
- iron
- manganese
- treatment
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 21
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 15
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 11
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 6
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 3
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 2
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 abstract description 11
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 5
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEBVLXZBNYKBFW-UHFFFAOYSA-J iron(2+);manganese(2+);tetrahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mn+2].[Fe+2] KEBVLXZBNYKBFW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- PVIFNYFAXIMOKR-UHFFFAOYSA-M manganese(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Mn+3] PVIFNYFAXIMOKR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000021095 non-nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 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
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/62—Heavy metal compounds
- C02F1/64—Heavy metal compounds of iron or manganese
-
- 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
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- 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
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/74—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
- C02F2101/166—Nitrites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/203—Iron or iron compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/206—Manganese or manganese compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
-
- 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
- C02F2209/40—Liquid flow rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
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)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Description
A leírás terjedelme 10 oldal (ezen belül 5 lap ábra)
HU 226 103 Β1 nagy felületű, pelyhesedett és a biológiai tisztításhoz szükséges nitrifikáló biomasszát is tartalmazó oxid-hidroxid-csapadékot hoznak létre, ezt a csapadékot a nitrifikálóoszlop vagy -oszlopok önmagában ismert szemcsés töltetének hézagtérfogatában visszatartva feldúsítják, a vizet a nitrifikálóoszlopban vagy -oszlopokon alulról felfele áramoltatva fix ágyas szűrési üzemmódban legfeljebb a fluidizációs határsebesség 85%-ával a fenti módon kialakított tölteten átszűrik, a nitrifikálóoszlop(ok) töltetét, a biomasszát is hordozó oxid-hidroxidcsapadékkal együtt időszakonként impulzusszerűen előnyösen 4-60 másodperc időtartamú fluid állapotot hozva létre - fellazítják, és a fellazítás következtében felszabaduló szennyeződéseket tartalmazó vizet elvezetik vagy adott esetben csapadékmentesítik és felhasználják.
A találmány tárgya eljárás emberi fogyasztásra alkalmas minőségű ivóvíz előállítására, ammónia- és/vagy nitrittartalmú, továbbá vas- és/vagy mangántartalmú, adott esetben káros gázt tartalmazó vizek kezelése útján, a levegő oxigéntartalma, kívánt esetben külön oxigénforrás felhasználásával, az ammónia- és nitrittartalom biológiai úton, élő mikroorganizmusokkal történő oxidációja, továbbá az oldott állapotban lévő vas- és mangánsók oxidációja révén, oszlopban vagy oszlopokban elhelyezett önmagában ismert szemcsés töltetanyagok alkalmazásával, ammónia- és/vagy nitrittartalmú vizek kezelésére, adott esetben káros gáz, vasés/vagy mangántartalom egyidejű eltávolításával.
Az ivóvízbázisként használt felszín alatti és rétegvizek gyakran, a vízszolgáltatást veszélyeztető mértékben ammóniumot, illetve néha akár nitritet tartalmaznak. A víz egyéb komponenseinek kezelése, a tározás során a vízbe oldott oxigén kerül, melynek jelenlétében ellenőrizhetetlen biológiai nitrifikációs folyamatok eredményeként a vízben elsősorban nitrit, majd nitrát jelenik meg.
A vízellátás biztonságának növelése érdekében a víz ammóniumion- és/vagy nitrittartalmát célszerű eltávolítani, vagy legalább a megengedhető határérték alá csökkenteni.
Az ammónia és/vagy nitrit eltávolításának számos módja ismert. Az úgynevezett lassú szűrőkön történő kezelés kifogástalan vízminőségre képes, beruházási költségei azonban tetemesek és helyigénye nagy. A lassú szűrést megelőzően el kell távolítani a víz lebegőanyag-, továbbá vas- és mangántartalmát.
Az ammónia eltávolítható szemcsés szűrőágyakon spontán megtelepedett mikroorganizmusok segítségével is, azonban az ilyen szűrőágyakat - különösen ha a víz vas-, mangántartalmú csapadékot is tartalmaz gyakran és intenzíven kell öblíteni, ami lerontja a nitrifikáció hatékonyságát, és ezért a nitrit ismételt megjelenésével kell számolni.
Ismert továbbá a biológiai aktív szenes szűrés, ahol általában ózonos kezelést, vas- és mangántalanítást, mechanikus szűrést követően kerül sor a granulált aktív szén felületi pórusaiban megtelepedett mikroorganizmusok révén az ammónia, valamint az egyéb adszorbeálható szerves szennyeződések lebontására.
Az ioncserés eljárások - mint például a 185 024 lajstromszámú, „Eljárás ivóvíz ammóniatartalmának szelektív eltávolítására” című, magyar szabadalmi leírás szerinti eljárás - körülményesek, vegyszerigényük jelentős, és számottevő a környezetszennyezésük.
Az EP 273 174 számú európai szabadalmi leírás a biológiai ammóniaoxidáció hatékonyságának, a biomassza koncentrációjának növelésére gélanyagban rögzített mikroorganizmusok alkalmazására ismertet megoldást. A növelt biomasszatömeg a lebontás haté20 konyságát, a folyamat terhelésingadozással szembeni érzéketlenségét növeli, a gélmátrixban rögzített sejtek elöregedésével azonban a töltetet cserélni kell.
Az „Eljárás vizek, főleg gáz-, ammónia-, vas- és mangántartalmú természetes vizek fertőtlenítést és szűrést megelőző kezelésére” tárgyú, 213 092 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerinti eljárásban fluidizált szemcsés hordozóanyag felületén kialakult biofilmben történik az ammónia teljes oxidációja. Az eljárás szerinti fluid ágynak, mint bármely ezen el30 ven működő megoldásnak, számos előnye mellett alapvető technológiai hátrányai is vannak. Az ágy fluid állapotban, adott expanziós határok között tartása belső recirkulációt tételez fel, minek következtében a kimenő paraméterek értékei csak túlméretezéssel, akár fokozatok sorba kapcsolásával tarthatók adott érték alatt, mivel a recirkuláció az úgynevezett csőreaktormodellt az úgynevezett tankreaktor felé közelíti. A szemcsék felületén biofilm formájában tartható biomasszatömeg csekély, ami érzékennyé teszi a hirtelen terhelésváltozásokra, ammóniakoncentráció-változásra, a biofilmre ártalmas behatásokra. A fluid ágyról jelentős mennyiségű biomassza nem nyerhető le, újraoltása körülményes, valamint a biológiai folyamat stabilizálódása időigényes.
A változó hidraulikai terhelés mellett is megfelelően működő biológiai reaktort ismertet a 4 253 947 számú USA szabadalmi leírás, amely szennyvíz tisztítására ajánl kombinált, fluid-fix ágyas reaktort, ahol a fluid ággyal, a terhelés növekedésével a fluid és fix ágy ará50 nya a fix ágy irányában tolódik el. A fix ágyban felhalmozódó többletbiomasszának köszönhetően az átszűrődő víz nagyobb hatásfokú biológiai tisztítására kerül sor, mint a hagyományos fluid rendszerekben. A fix ágyrészből a szaporulatot időnként mechanikai beha55 tással távolítják el. Az eljárás a szennyvíz ammóniatartalmának nitrifikáciőját is elvégzi.
Fluid üzemmódú szennyvíztisztítási módszert ismertet a 4 490 258 számú USA szabadalmi leírás, továbbá ugyancsak szennyvizek tisztítására vonatkozó, speciáli60 san megválogatott különböző szemcseméretű tölteteket
HU 226 103 Β1 alkalmazó eljárásról számol be a 4 322 296 számú USA szabadalmi leírás.
Említésre érdemes még a WO 98/50311 számú PCT nemzetközi szabadalmi leírás, mely kifejezetten erősen szennyezett víz kezelését ismerteti egy reaktortérben perforált felületű hengeres töltőtestek felhasználásával, folyamatos oxigénbejuttatás útján.
A találmány célja tehát az ismert megoldások hiányosságainak kiküszöbölésével olyan eljárás megvalósítása, amely intenzív működésű, ugyanakkor a légoxidáció során csapadékként jelentkező vas, mangán nem rontja a működését, sőt adott esetben ezek eltávolításában is részt vesz.
Találmányunk alapja az a felismerés, hogy az oxigénnel való kezelés során képződött vas- és mangánoxid-hidroxid-csapadék felülete nagyságrendileg meghaladja a töltet fajlagos felületét, így ennek hasznosításával az elérhető biológiai aktivitás többszöröse a hagyományos megoldásoknak.
Az ismert megoldásokkal szemben azt Is felismertük, hogy a kellő oldott oxigént tartalmazó vizet célszerű a gravitációval ellentétes irányban olyan szemcsés ágyon átáramoltatni, amelynek pórusaiban hidroxidpelyhek, részben a pelyhekhez kötött nitrifikáló biomassza szaporulatok halmozódtak fel. Következményként a víz ammóniatartalma nitráttá oxidálódik, a vasés mangántartalma kiválik és visszamarad, miközben az ágy anyagmérlegének egyensúlya adott időközönkénti, rövid idejű, intenzív fluid állapotba hozással biztosítható. Az egyensúly a nitrifikációhoz feltétlenül szükséges biomasszamennyiség többszörösének visszatartása mellett is fenntartható.
A fentiek alapján a találmány eljárás emberi fogyasztásra alkalmas minőségű ivóvíz előállítására, ammónia- és/vagy nitrittartalmú, továbbá vas- és/vagy mangántartalmú, adott esetben káros gázt tartalmazó vizek kezelése útján, a levegő oxigéntartalma, kívánt esetben külön oxigénforrás felhasználásával, az ammónia- és nitrittartalom biológiai úton, élő mikroorganizmusokkal történő oxidációja, továbbá az oldott állapotban lévő vas- és mangánsók oxidációja révén, oszlopban vagy oszlopokban elhelyezett önmagában ismert szemcsés töltetanyagok alkalmazásával, olyan módon, hogy egy levegőztetőegységben a kezelendő vízbe a jelen lévő kétértékű vas- és mangánionok feloxidálásához szükséges oxigénmennyiségen túl legalább az ammóniumkation nitrátionná oxidálásához elegendő oxigént oldunk be, az oxidáció révén a víz vas- és mangántartalmából nagy felületű, pelyhesedett és a biológiai tisztításhoz szükséges nitrifikáló biomasszát is tartalmazó oxid-hidroxid-csapadékot hozunk létre, ezt a csapadékot a nitrifikálóoszlop vagy -oszlopok önmagában ismert szemcsés töltetének hézagtérfogatában visszatartva feldúsítjuk, a vizet a nitrifikálóoszlopban vagy -oszlopokon alulról felfele áramoltatva fix ágyas szűrési üzemmódban legfeljebb a fluidlzációs határsebesség 85%-ával a fenti módon kialakított tölteten átszűrjük, a nitrifikálóoszlop(ok) töltetét, a biomasszát is hordozó oxid-hidroxid-csapadékkal együtt időszakonként impulzusszerűen - előnyösen
4-60 másodperc időtartamú fluid állapotot hozva létre - fellazítjuk, és a fellazítás következtében felszabaduló szennyeződéseket tartalmazó vizet elvezetjük vagy adott esetben csapadékmentesítjük és felhasználjuk.
A találmány szerinti eljárás egy előnyös változatában a nitrifikációt követően a vizet adott esetben egy biztonsági szűrőben 12-36 m/óra terheléssel kvarchomok- vagy hidroantracit- és kvarchomokrétegű tölteten szűrjük.
A találmány szerinti eljárás értelmében a nitrifikációt adszorbeálható szerves anyagot nem tartalmazó vizek kezelésénél a vízkezelésben használt közönséges szűrőtölteten, előnyösen 0,4-0,8 mm részecskeméretű kvarchomok szűrőtölteten, adszorbeálható szerves anyagot tartalmazó vizek esetében pedig 0,8-1,6 mm részecskeméretű granulált aktív szén, vagy kvarchomok és granulált aktív szén többrétegű töltetén végezzük.
A találmány szerinti eljárásban az adszorbeálható szerves anyagot nem tartalmazó vizek kezelésénél a nitrifikálóoszlop terhelését 5-20 m/óra, előnyösen 8-14 m/óra, az impulzusok intenzitását 40-150 m/óra, előnyösen 50-80 m/óra mértékűre állíthatjuk be.
A találmány szerinti eljárás egy másik változatában az adszorbeálható szerves anyagot tartalmazó vizek kezelésénél a nitrifikálóoszlop terhelését 3-14 m/óra, előnyösen 6-10 m/óra, az impulzusok intenzitását 25-60 m/óra, előnyösen 30-50 m/óra mértékűre szabályozzuk.
A találmány szerinti eljárás részleteit az alábbi kiviteli példa és ábrák segítségével ismertetjük:
az 1. ábra az eljárás technológiai folyamatát mutatja be;
a 2. ábra egy hosszú időszak alatt - közel 80 napon át - végzett, találmány szerinti eljárás félüzemi kísérietsorozatának mérési eredményeit mutatja be kvarchomok tölteten;
a 3. ábra esetében a nitrifikálótöltet granulált aktív szén (GAC), a 4. ábra szerinti sorozatnál a nitrifikálótöltet kvarchomok és granulált aktív szén (GAC) volt; az 5. ábra pedig a feladásra került nyers víz ammónium-, vas- és mangántartalmának, valamint a biztonsági szűrőegység utáni kezelt víz ammónium-, nitrit-, vas- és mangántartalmának adatait mutatja be.
Példa
Az 1. ábrán feltüntetett séma alapján a kezelendő vízbe tetszőleges rendszerű 1 levegőztetőegységben a víz ammóniatartalmának eloxidálásának megfelelő mennyiségű oxigént oldunk be. A kellő mennyiségű oldott oxigént tartalmazó víz ezt követően az egymással párhuzamos elrendezésű 2a, illetve 2b nitrifikálóoszlopokra kerül, ahol alulról felfelé áramoltatjuk. A közeg sebessége az üzemidő döntő részében az oszlop töltetét képező szemcsés anyag kezdő fluidizációs sebességének 85%-át nem haladja meg, azaz szűrési üzemmódban működik. A döntő részben, a szemcsék közötti
HU 226 103 Β1 térben felhalmozódott biomassza, továbbá kisebb részben a szemcsék felületén megtapadt biofilm elegendő oxigén jelenlétében a víz ammóniumion-tartalmát nitráttá oxidálja.
A víz esetleges káros gáz - például metán - tartalma a célszerűen megválasztott légtelenítés során eltávolítható, az esetleges vas- és/vagy mangántartalom csapadékba megy, illetve részben beépül a biomasszába. A tölteten felhalmozódó biomassza és vas-, illetve mangántartalmú csapadékszaporulat eltávolítására a feladást időszakonként impulzusszerűen, rövid időre a határozott fluid állapotnak megfelelő szintre emeljük. Ezután a töltetből távozó zagyvizet célszerű ideig, előnyösen 10-15 percig, adott esetben a 4 ülepítőbe vezetjük, a lebegő anyagot leválasztjuk, a vízfázist - szükség esetén - a rendszer elejére - kívánt esetben - az 5 szivattyú segítségével visszavezetjük. Az iszap akár oltóanyagként hasznosítható, vagy hulladékként kezelendő. A 2a, 2b nitrifikálóoszlopokról lekerülő víz vas-, mangán- és egyéb lebegőanyag-tartalma kicsi, a sorba kapcsolt 3 biztonsági szűrőegység, akár 30 m/óra terhelés mellett képes vízkémiai és mikrobiológiai szempontból egyaránt kiváló vízminőség elérésére, adott esetben előfertőtlenítés nélkül is, amennyiben a visszaöblítés csírátlanítószert tartalmazó vízzel történik. A 3 biztonsági szűrőegység töltete célszerűen kvarchomok, vagy hidroantracit és kvarchomok.
Az oxigénnel való telítés történhet atmoszferikusán, nyomás alatt, teljes vagy részáramban, tovább ózonos előkezeléssel is, adott esetben a vízzel kontaktusba kerülő levegőt bakteriálisszűrőn csíramentesítve.
A rövid idejű intenzív fluid állapotok - fellebegtetések - a vízkezelés folyamatát ciklusokra osztjuk. A fellebegtetés során a 2a, 2b nitrifikálóoszlop töltete, illetve a benne visszatartott oxid-hidroxid-iszap és biomassza keveredik, miközben a ciklus szaporulata távozik. A keveredésnek köszönhetően az aktív helyzetben levő biomasszahányad állandóan cserélődik. Az adott ciklusban tápanyaghoz nem jutó biomassza a legalább 1 mg/l oldott O2-koncentráció mellett életképességét, aktivitását megőrzi.
A töltet üzemidejének csaknem egészét a gravitációval ellentétes irányú szűrés teszi ki, így a fellebegtetést követő 10-20 perc kivételével az elfolyó víz vasés mangántartalma általában nem haladja meg a 0,05 mg/l értéket.
A 3 biztonsági szűrőegység lebegőanyag-terhelése kicsi, annak biológiai jellege miatt azonban a kvarchomok vagy hidroantracit-kvarchomok töltettel való többrétegű szűrés alkalmazása indokolt.
A fellebegtetéseket követő 10-20 perces időtartam alatt a rendszerből távozó hidroxidiszapot és biomasszaszaporulatot tartalmazó vizet, az ülepítést követően a rendszer elejére visszavezetjük. A 4 ülepítő iszapja levegőztetve oltóanyagként hasznosítható.
A 3 biztonsági szűrőegység előtti fertőtlenítés általában nem indokolt, elegendő azt - adott esetben - csírátlanítószert tartalmazó vízzel visszaöblíteni.
Az adszorbeálható szerves anyagot nem tartalmazó vizek kezeléséhez a nitrifikálótöltetet képező szemcsés anyag célszerűen kvarchomok, amely 0,4-0,8, előnyösen 0,4-0,6 mm szemcseosztályú. Az ágy terhelése 5-20 m/óra, előnyösen 8-14 m/óra. A fellazítások impulzusintenzitása a kezdő fluidizációs sebesség többszöröse, esetünkben előnyösen 50-80 m/óra. A fellazítások időtartama a töltet duzzadási sebességétől és a töltetet tartalmazó 2a, 2b nitrifikálóoszlop rendelkezésre álló szabad terének magasságától függ, de általában adszorbeálható szerves anyagot nem tartalmazó vizek kezelésénél 15-60 másodperc, illetőleg adszorbeálható szerves anyagot tartalmazó vizeknél 4-20 másodperc. Az időtartam felső határát az ágyduzzadás miatti töltetelmosódás elkerülése szabja meg. Adott esetben, elsősorban mérettől függően rövid idejű levegős lazítás is alkalmazható. A levegős lazítás intenzitása 30-60 m/óra.
Adszorbeálható szerves anyagot tartalmazó vizek és/vagy - adott esetben ózonnal előkezelt víz - kezeléséhez a nitrifikálótöltetet képező szemcsés anyag célszerűen granulált aktív szén (GAC), vagy homok és granulált aktív szén. A GAC szemcseosztálya előnyösen 0,8-1,6 mm. Az ágy terhelése 3-14 m/óra, előnyösen 6-10 m/óra. Adott esetben, elsősorban mérettől függően rövid idejű levegős lazítás is alkalmazható. A levegős lazítás intenzitása 20-40 m/óra.
A találmányhoz fűződő előnyös hatásokat - a már említetteken túlmenően - az alábbiakban foglaljuk össze:
1. Az eljárás az ammónium és nitrit eltávolításán túl, a vas- és/vagy mangántartalom eltávolításával olyan komplex vízkezelést valósít meg, amely jól illeszkedik a már - esetleg - meglévő víztechnológiákhoz. Ezek az eljárás alkalmazásához részben átalakíthatok, részben kiegészíthetők.
2. Az eljárás alkalmas hirtelen többletterhelések felvételére is. Az ammóniumtartalom akár 60-70%-os megemelkedése sem okoz vízminőségi gondot kellő oxigéntartalom esetén.
3. Az eljárás hidraulikusan, a fluidizációs határsebesség 20-80%-os tartományában elvisel hirtelen terhelésváltozásokat.
4. A tölteten átszűrődő vízből kiváló vas-, mangáncsapadék nem növeli a töltet ellenállását, mert rugalmasan expandálni képes, ugyanakkor a vas-mangánhidroxid-csapadék kiváló hordozóanyag a nitrifikáló biomassza számára. A töltet hézagtérfogatában felhalmozódó biomassza tömege a töltet (homok, GAC) felületén megtapadó biomasszatömeg többszöröse lehet.
5. A nitrifikálóoszlopokban felhalmozódott biomasszának akár 60%-a is kinyerhető, a lefejtett zagyvíz pedig a nitrifikálóoszlopok be-, illetve újraoltására felhasználható.
6. A rövid idejű fellazítás biztosítja a biomassza és hidroxidfelesleg eltávolításának lehetőségét, miközben a töltet képes az ammónium és nitrit gyakorlatilag teljes eltávolítására, a fellazítás után pedig - néhány percen belül - a vas és mangán visszatartására.
7. A nitrifikálóoszlop(ok) után kapcsolt úgynevezett biztonsági szűrő(k) nagy, akár 30 m/óra szűrési sebesség mellett is képesek mind bakteriológiai, mind vízké4
HU 226 103 Β1 miai szempontból kifogástalan vizet szolgáltatni. A biztonsági szűrő(k) előtt nem szükséges csírátlan ítészért adagolni, elegendő a biztonsági szűrő(ke)t csírátlanítószert tartalmazó vízzel visszaöblíteni.
8. A töltet működése stabil, tág határok között érzéketlen a feladás, az oldott oxigénnel fedezett ammóniumion-koncentráció változásaira, az - akár naponta többször - előfordulható többórás üzemszünetekre, vagy akár 24 órás leállásokra.
Claims (5)
1. Eljárás emberi fogyasztásra alkalmas minőségű ivóvíz előállítására, ammónia- és/vagy nitrittartalmú, továbbá vas- és/vagy mangántartalmú, adott esetben káros gázt tartalmazó vizek kezelése útján, a levegő oxigéntartalma, kívánt esetben külön oxigénforrás felhasználásával, az ammónia- és nitrittartalom biológiai úton, élő mikroorganizmusokkal történő oxidációja, továbbá az oldott állapotban lévő vas- és mangánsók oxidációja révén, oszlopban vagy oszlopokban elhelyezett önmagában ismert szemcsés töltetanyagok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy egy levegőztetőegységben a kezelendő vízbe a jelen lévő kétértékű vas- és mangánionok feloxidálásához szükséges oxigénmennyiségen túl legalább az ammóniumkation nitrátionná oxidálásához elegendő oxigént oldunk be, az oxidáció révén a víz vas- és mangántartalmából nagy felületű, pelyhesedett és a biológiai tisztításhoz szükséges nitrifikáló biomasszát is tartalmazó oxid-hidroxid-csapadékot hozunk létre, ezt a csapadékot a nitrifikálóoszlop vagy -oszlopok önmagában ismert szemcsés töltetének hézagtérfogatában visszatartva feldúsítjuk, a vizet a nitrifikálóoszlopban vagy -oszlopokon alulról felfele áramoltatva fix ágyas szűrési üzemmódban legfeljebb a fluidizációs határsebesség 85%-ával a fenti módon kialakított tölteten átszűrjük, a nitrifikálóoszlop(ok) töltetét, a biomasszát is hordozó oxid-hidroxid-csapadékkal együtt időszakonként impulzusszerűen - előnyösen 4-60 másodperc időtartamú fluid állapotot hozva létre - fellazítjuk, és a fellazítás következtében felszabaduló szennyeződéseket tartalmazó vizet elvezetjük vagy adott esetben csapadékmentesítjük és felhasználjuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nitrifikációt követően a vizet adott esetben egy biztonsági szűrőben 12-36 m/óra terheléssel kvarchomok- vagy hidroantracit- és kvarchomokrétegű tölteten szűrjük.
3. Az 1-2. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nitrifikációt adszorbeálható szerves anyagot nem tartalmazó vizek kezelésénél a vízkezelésben használt közönséges szűrőtölteten, előnyösen 0,4-0,8 mm részecskeméretű kvarchomok szűrőtölteten, adszorbeálható szerves anyagot tartalmazó vizek esetében pedig 0,8-1,6 mm részecskeméretű granulált aktív szén, vagy kvarchomok és granulált aktív szén többrétegű töltetén végezzük.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az adszorbeálható szerves anyagot nem tartalmazó vizek kezelésénél a nitrifikálóoszlop terhelését 5-20 m/óra, előnyösen 8-14 m/óra, az impulzusok intenzitását 40-150 m/óra, előnyösen 50-80 m/óra mértékűre állítjuk be.
5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az adszorbeálható szerves anyagot tartalmazó vizek kezelésénél a nitrifikálóoszlop terhelését 3-14 m/óra, előnyösen 6-10 m/óra, az impulzusok intenzitását 25-60 m/óra, előnyösen 30-50 m/óra mértékűre szabályozzuk.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0203416A HU226103B1 (hu) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | Eljárás emberi fogyasztásra alkalmas minõségû ivóvíz elõállítására |
| AU2003274390A AU2003274390A1 (en) | 2002-10-10 | 2003-10-09 | Process for treating water containing ammonia and/or nitrite |
| AT03758374T ATE537122T1 (de) | 2002-10-10 | 2003-10-09 | Verfahren zur behandlung von ammonia- oder nitrit-belastetem wasser |
| HR20050419A HRP20050419A2 (en) | 2002-10-10 | 2003-10-09 | Process for treating water containing ammonia and/or nitrite |
| PCT/HU2003/000080 WO2004033380A1 (en) | 2002-10-10 | 2003-10-09 | Process for treating water containing ammonia and/or nitrite |
| YUP-2005/0346A RS20050346A (sr) | 2002-10-10 | 2003-10-09 | Postupak obrade vode koja sadrži amonijak i/ili nitrit |
| EP03758374A EP1562869B1 (en) | 2002-10-10 | 2003-10-09 | Process for treating water containing ammonia and/or nitrite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0203416A HU226103B1 (hu) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | Eljárás emberi fogyasztásra alkalmas minõségû ivóvíz elõállítására |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0203416D0 HUP0203416D0 (en) | 2002-12-28 |
| HUP0203416A2 HUP0203416A2 (hu) | 2004-06-28 |
| HU226103B1 true HU226103B1 (hu) | 2008-04-28 |
Family
ID=90001559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0203416A HU226103B1 (hu) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | Eljárás emberi fogyasztásra alkalmas minõségû ivóvíz elõállítására |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1562869B1 (hu) |
| AT (1) | ATE537122T1 (hu) |
| AU (1) | AU2003274390A1 (hu) |
| HR (1) | HRP20050419A2 (hu) |
| HU (1) | HU226103B1 (hu) |
| RS (1) | RS20050346A (hu) |
| WO (1) | WO2004033380A1 (hu) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103787511B (zh) * | 2014-03-10 | 2015-03-04 | 济南大学 | 一种通过缩短沉降时间实现短程硝化反硝化的方法 |
| CN107082489B (zh) * | 2017-03-23 | 2020-04-24 | 西安建筑科技大学 | 一种地下水中锰和硝酸盐同步去除方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2111794A1 (de) * | 1971-03-11 | 1972-09-28 | Hamburger Wasserwerke Gmbh | Verfahren zur biogenen Oxydation von in hoeheren Konzentrationen vorliegendem Ammonium in Wasser |
| FR2414025A1 (fr) * | 1978-01-10 | 1979-08-03 | Mallet Entreprise Gle Const | Procede et dispositif pour le traitement de l'eau destinee a la consommation publique |
| FR2450236A1 (fr) * | 1979-03-01 | 1980-09-26 | Degremont | Procede et appareil de filtration pour l'elimination de l'ammoniaque des eaux destinees a l'alimentation |
-
2002
- 2002-10-10 HU HU0203416A patent/HU226103B1/hu not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-10-09 WO PCT/HU2003/000080 patent/WO2004033380A1/en not_active Ceased
- 2003-10-09 AT AT03758374T patent/ATE537122T1/de active
- 2003-10-09 EP EP03758374A patent/EP1562869B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-10-09 RS YUP-2005/0346A patent/RS20050346A/sr unknown
- 2003-10-09 HR HR20050419A patent/HRP20050419A2/xx not_active Application Discontinuation
- 2003-10-09 AU AU2003274390A patent/AU2003274390A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RS20050346A (sr) | 2007-06-04 |
| HUP0203416D0 (en) | 2002-12-28 |
| EP1562869A1 (en) | 2005-08-17 |
| HRP20050419A2 (en) | 2005-10-31 |
| WO2004033380A1 (en) | 2004-04-22 |
| AU2003274390A1 (en) | 2004-05-04 |
| EP1562869B1 (en) | 2011-12-14 |
| HUP0203416A2 (hu) | 2004-06-28 |
| ATE537122T1 (de) | 2011-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5932099A (en) | Installation for biological water treatment for the production of drinkable water | |
| US8071055B2 (en) | Water treatment techniques | |
| JP3350353B2 (ja) | 排水処理方法および排水処理装置 | |
| KR101110710B1 (ko) | 오염수의 수질정화 방법 및 그 장치 | |
| US4159945A (en) | Method for denitrification of treated sewage | |
| JPH0768293A (ja) | 生物学的窒素除去装置 | |
| KR100432437B1 (ko) | 입상형 제올라이트를 이용한 질소 함유 하·폐수 처리방법 및 장치 | |
| HU226103B1 (hu) | Eljárás emberi fogyasztásra alkalmas minõségû ivóvíz elõállítására | |
| KR100583904B1 (ko) | 오ㆍ폐수 고도처리 시스템 | |
| CN116768390A (zh) | 一种鳗鱼养殖尾水循环利用系统和处理方法 | |
| KR100438022B1 (ko) | 부상여재를 이용한 고도 폐수처리 방법 | |
| Conroy et al. | Effect of sodium chloride concentration on removal of chemical oxygen demand and ammonia from turkey processing wastewater in sand bioreactors | |
| KR20190004168A (ko) | 축산폐수용 정화조 제작방법 | |
| JPH04260497A (ja) | 生物活性炭処理装置 | |
| JPH0338289A (ja) | 生物活性炭水処理装置 | |
| Park et al. | Purification of polluted river water by ultrafiltration-ozonization-biological activated carbon filtration | |
| NL2029624B1 (en) | Removal of micropollutants from water and installation for use therein | |
| RU2161594C2 (ru) | Способ очистки подземных вод от устойчивых форм железа | |
| US20250313499A1 (en) | Removal of micropollutants from water and installation for use therein | |
| JP5172058B2 (ja) | 硝酸性窒素で汚染された地下水等の連続脱窒方法 | |
| KR20110095750A (ko) | 수산화 금속염이 피복된 흡착 여재를 이용하는 오폐수 처리시설 및 오폐수 처리 방법 | |
| KR100521722B1 (ko) | 내부반송과 분할주입을 통한 부상여재를 이용한 고도폐수처리 방법 | |
| JPH0592194A (ja) | 汚水処理方法 | |
| JPH0929282A (ja) | 排水の生物学的脱窒法及びその装置 | |
| KR100491002B1 (ko) | 크롬 및 질산을 함유하는 폐수처리방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GB9A | Succession in title |
Owner name: ZENON SYSTEMS TERMELOE ES SZOLGALTATO KFT., HU Free format text: FORMER OWNER(S): VITAQUA FEJLESZTOE, TERVEZOE ES FOEVALLALKOZO MERNOEKIRODA KFT, HU; PINTER CSABA, HU; ABRAHAM GYULA, HU |
|
| GB9A | Succession in title |
Owner name: FORISEK ROBERT, HU Free format text: FORMER OWNER(S): VITAQUA FEJLESZTOE, TERVEZOE ES FOEVALLALKOZO MERNOEKIRODA KFT, HU; ZENON SYSTEMS TERMELOE ES SZOLGALTATO KFT., HU; PINTER CSABA, HU; ABRAHAM GYULA, HU Owner name: ABRAHAM GYULA, HU Free format text: FORMER OWNER(S): VITAQUA FEJLESZTOE, TERVEZOE ES FOEVALLALKOZO MERNOEKIRODA KFT, HU; ZENON SYSTEMS TERMELOE ES SZOLGALTATO KFT., HU; PINTER CSABA, HU; ABRAHAM GYULA, HU Owner name: PINTER CSABA, HU Free format text: FORMER OWNER(S): VITAQUA FEJLESZTOE, TERVEZOE ES FOEVALLALKOZO MERNOEKIRODA KFT, HU; ZENON SYSTEMS TERMELOE ES SZOLGALTATO KFT., HU; PINTER CSABA, HU; ABRAHAM GYULA, HU |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |