DD241369A1 - DEVICE FOR TREATING FLUIDS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die physikalische oder physikochemische Behandlung von Wasser und Abwasser. Sie kann bei Wasserkreislaeufen oder auch bei der Rueckgewinnung von Filterspuelwaessern angewandt werden. Ziel der Erfindung ist die Kompaktierung der Grobaufbereitung und der Filtration bei minimaler Bauhoehe und einfacher Herstellbarkeit. Erfindungsgemaess ist in einer Schwebefilterschicht eine Reihe schraeg liegender Platten mit Ablenkblechen angeordnet, wobei sich der Seitenabzug des Schwebefilters im Hoehenbereich der schraeg liegenden Platten befindet. Bei der Rueckspuelung expandiert das schwimmende Filterbett in die schraeg liegenden Platten hinein.The invention relates to the physical or physico-chemical treatment of water and wastewater. It can be used in water cycles or in the recovery of filter rinsing water. The aim of the invention is the compacting of the rough processing and filtration with minimal height and ease of manufacture. According to the invention, a row of slanting plates with baffles is arranged in a floating filter layer, with the side take-off of the floating filter being in the height range of the plates lying slanting. During the rinse, the floating filter bed expands into the slanting plates.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiete der ErfindungFields of application of the invention

Die Erfindung betrifft die physikalische oder physiko-chemische Behandlung (Fällung, Flockung, Sedimentation, Filtration) von Rohwässern zu Trink- und Betriebswässern sowie die Abwasserbehandlung. Die Erfindung kann weiterhin in Wasserkreisläufe bei der Industrie und anderen Nutzern eingebaut werden (Recycling). Ferner ist die Rückgewinnung von Filterspülwässern der Wasserbehandlung möglich.The invention relates to the physical or physico-chemical treatment (precipitation, flocculation, sedimentation, filtration) of raw water to drinking and industrial waters and wastewater treatment. The invention may further be incorporated into water cycles in industry and other users (recycling). Furthermore, the recovery of Filterspülwässern the water treatment is possible.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Im Ausland sind eine Vielzahl vorgefertigter Kompaktanlagen bekannt, die aber alle ohne integrierte Filterstufen ausgelegt sind und demzufolge Schnellfilter nachgeschaltet erhalten müssen (z. B. Fa. Sulzer/Schweiz: Röhrensedimentation, Fa. Hager und Elsässer/BRD: Plattenabscheider). Lediglich von Fa. Sigma Hranice/CSSR sind folgende kombinierte Reaktoren bekannt:Abroad a variety of prefabricated compact systems are known, but all are designed without integrated filter stages and therefore fast filter must be downstream (eg, Fa. Sulzer / Switzerland: tube sedimentation, Fa. Hager and Elsässer / Germany: plate separator). Only by Sigma Hranice / Czechoslovakia the following combined reactors are known:

— Typ VK-R: Runder Reaktor, außen normaler Schwebefilter (v_A~ 3 m/h), innen Einschicht-Abwärtsfilter(v~ 6 m/h)- Type VK-R: Round reactor, outside normal floating filter (v _A ~ 3 m / h), inside one-layer down filter (v ~ 6 m / h)

— Typ VU-R: Runder Reaktor, außen vertikales Absetzbecken (v_A ~ 1,1 m/h), innen Einschicht-Aufwärtsfilter (v ~ 3,5 m/h)- Type VU-R: Round reactor, outside vertical settling tank (v _A ~ 1.1 m / h), inside one-layer upstream filter (v ~ 3.5 m / h)

— Typ FPNU-5: Rechteckiger, kompliziert aufgebauter Reaktor mit Mischkammer, Vorflocker mit Lochplatten, Lamellenseparator und Schwimmkornfilter (Oberflächenbelastung 0,8 m/h)- Type FPNU-5: Rectangular, complicated reactor with mixing chamber, pre-flocculiser with perforated plates, lamella separator and floating particle filter (surface load 0.8 m / h)

In der DDR wurde ein runter Reaktor mit Schwimmkornfilter und darunter befindlichen komplizierten Lamelleneinbauten und Verteilungseinrichtungen zum Patent angemeldet. Der Fertigungs- und Wartungsaufwand für diesen Reaktor ist sehr hoch. Weiterhin ist die Belastbarkeit des Schwebefilters begrenzt bzw. bedarf es der Lamelleneinbauten oberhalb des Schwebefilters zur Verhinderung des Schlammaustrages. Für die Rückspülung der Filterschicht ist ein gesonderter Expansionsraum erforderlich. ·In the GDR, a down-stream reactor with a floating particle filter and complicated lamella internals and distribution facilities underneath was patented. The production and maintenance costs for this reactor are very high. Furthermore, the load capacity of the floating filter is limited or requires the lamellar installations above the floating filter to prevent the sludge discharge. For the backwashing of the filter layer a separate expansion space is required. ·

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Kompaktanlage zur Grobaufbereitung und Filtration zu entwickeln, die als Hochleistungsanlage zu einem minimalen Reaktorvolumen führt, damit die Investkosten senkt und einfach zu realisieren ist. Die Bauhöhe der Anlage soll bei Erreichung einer höhen Belastbarkeit vermindert werden.The aim of the invention is to develop a compact plant for coarse processing and filtration, which leads as a high-performance plant to a minimum reactor volume, so that the investment costs lowers and is easy to implement. The overall height of the system should be reduced if a high load capacity is achieved.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, bei der die Strömungsstabilisierung mit der Ausbildung des Schwebefilters und der Expansionsraum des Schwimmkornfilters mit der Strömungsstabilisierung kompaktiert ist. Die Strömungsstabilisierung soll aus einfach herstellbaren Elementen bestehen.The invention has for its object to develop a device in which the flow stabilization is compacted with the formation of the floating filter and the expansion space of the floating grain filter with the flow stabilization. The flow stabilization should consist of easily manufactured elements.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im unteren Bereich eines Reaktors eine Flüssigkeitsverteilung angeordnet ist, an die sich nach oben eine Zone für eine schwebende Schlammschicht anschließt. Diese ist nach oben durch einen Seitenabzug begrenzt, der in eine Schlammabtrennzone führt. In der schwebenden Schlammschicht sind schräg liegende Platten mit Ablenkblechen vorhanden. Unmittelbar oberhalb der Platten befindet sich das schwimmende Filterbett. Der Seitenabzug ist im Höhenbereich der schräg liegenden Platten angeordnet.According to the invention the object is achieved in that a liquid distribution is arranged in the lower part of a reactor, which is followed by a zone for a floating sludge layer upwards. This is bounded at the top by a side take-off, which leads to a sludge separation zone. Slanting plates with baffles are present in the floating mud layer. Immediately above the plates is the floating filter bed. The side trigger is located in the height range of the slanted plates.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist in vorbestimmtem Abstand von der Unterseite des schwimmenden Filterbetts eine Verteileinrichtung vorhanden, die mit dem oberen Bereich der Schlammabtrennzone in Verbindung steht.In a particular embodiment of the invention, at a predetermined distance from the underside of the floating filter bed there is a distributor communicating with the upper part of the sludge separation zone.

Weiterhin ist vorgesehen, am Seitenabzug ein nach unten in die Schlammabtrennzone weisendes Leitblech anzuordnen.Furthermore, it is provided to arrange on the side trigger a pointing down into the sludge separation zone baffle.

Die Funktion ist wie folgt:The function is as follows:

Die zu behandelnde ggf. mit Flockungsmitteln versehene Flüssigkeit strömt dem Reaktor von unten zu und verteilt sich über den Strömungsquerschnitt. Danach gelangt sie in den Bereich der schräg liegenden Platten. Dort stellt sich ein Gleichgewichtszustand zwischen der aufsteigenden Flüssigkeitsbewegung und der Sinkgeschwindigkeit der SchlammflockenThe liquid to be treated optionally provided with flocculants flows to the reactor from below and distributed over the flow cross-section. After that it reaches the area of the slanted plates. There, a state of equilibrium arises between the rising liquid movement and the sinking rate of the mud flakes

ein. Die Ablenkbleche bewirken eine örtliche Verwirbelung und damit eine Verbesserung der Flockung. Ein Teil der Flüssigkeit gelangt durch den Seitenabzug in die Schlammabtrennzone. Infolge der Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit wird der Schwebefilter in Höhe des Seitenabzugs stabilisiert. Von der seitlich angeordneten Schlammabtrennzone strömt die abgetrennte Flüssigkeit bei Unterdruckbildung in die schwimmende Filterschicht. Der Hauptteil der Flüssigkeit strömt die Filterschicht von unten an. Das Rückspülen des Filters erfolgt im Abwärtsstrom, wobei das nach unten expandierende Filterbett in die Räume zwischen den schrägen Platten eintritt und durch die dort angebrachten Ablenkbleche zusätzlich verwirbelt wird.on. The baffles cause a local turbulence and thus an improvement in flocculation. Part of the liquid passes through the side draw into the sludge separation zone. As a result of the reduction in the flow rate, the floating filter is stabilized at the level of the side take-off. From the laterally disposed Schlammabtrennzone the separated liquid flows under pressure formation in the floating filter layer. The main part of the liquid flows from the filter layer from below. The backwashing of the filter is carried out in the downward flow, wherein the downwardly expanding filter bed enters the spaces between the inclined plates and is additionally swirled by the baffles mounted there.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Figur 1 zeigt die Betriebsweise als Hochleistungsschwebefilter 3 mit Platteneinbauten4, darüberliegendem Schwimmkornfilter 8 und seitlichem Schlammeindicker 5.FIG. 1 shows the mode of operation as a high-performance floating filter 3 with Platteneinbauten4, overlying Schwimmkornfilter 8 and lateral Schlämmindicker. 5

Das mit Chemikalien versetzte Rohwasser 2 tritt unten in den Schwebebettreaktor 3 ein. Durch die Platten 4 mit Ablenkblechen 16 kommt es zu günstigen hydraulischen Bedingungen für die Bildung von gut abtrennbaren Flocken und zu einer hohen Schlammkonzentration. Auf Grund von Dichteunterschieden, verstärkt durch einen, die auftretenden Druckdifferenzen ausnutzenden zusätzlichen Klarwasserabzug, fließt der Schlamm durch eine Öffnung 6 mit einem Leitblech 17 in den Eindicker.The mixed with chemicals raw water 2 enters the bottom of the fluidized bed reactor 3. By the plates 4 with baffles 16, there are favorable hydraulic conditions for the formation of easily separable flakes and a high sludge concentration. Due to differences in density, reinforced by an additional clear water outlet utilizing the pressure differences which occur, the sludge flows through an opening 6 with a guide plate 17 into the thickener.

Der abgezweigte Teilstrom Klarwasser trennt sich auf Grund der hydraulischen Gestaltung vom Schlamm und wird über perforierte Rohre 7 in die Schwimmkornfilterschicht geleitet. Der Hauptstrom durchströmt das Filterbett 8 in seiner ganzen Dicke.The diverted sub-stream clear water separates due to the hydraulic design of the sludge and is passed through perforated pipes 7 in the floating grain filter layer. The main stream flows through the filter bed 8 in its entire thickness.

Die Schwimmkornschicht 8 wird durch einen Filterboden 9 fixiert. Der Raum 10 zwischen Filterboden und Filtratabzug ist gleichzeitig Spülwasservorratsbehälter. BeiErreichen eines bestimmten Filterwiderstandes oder von Gütedurchbrüchen erfolgt durch schnelles Öffnen des Absperrorganes 13 eine abwärts gerichtete Strömung. Das Filterbett expandiert nach unten. Die Verwirbelung durch die Ablenkbleche der Platten 4 verbessert die Reinigung der Filterschicht. Das Leitblech 17 verhindert gleichzeitig ein Übertreten des Schwimmkornmaterials in den Schlammeindicker 5. Der eingedickte Schlamm wird von dort über eine Entnahmevorrichtung 14 abgezogen.The floating grain layer 8 is fixed by a filter bottom 9. The space 10 between the filter bottom and filtrate is at the same time Spülwasservorratsbehälter. When a certain filter resistance or breakthroughs are achieved, rapid opening of the obturator 13 causes a downward flow. The filter bed expands downwards. The turbulence through the baffles of the plates 4 improves the cleaning of the filter layer. At the same time, the guide plate 17 prevents the floating-grain material from passing into the sludge thickener 5. The thickened sludge is withdrawn from there via a removal device 14.

Zum Schutz vor Verstopfungen erhalten die perforierten Rohre 7 je einen Spülwasseranschluß 15.To protect against blockages receive the perforated tubes 7 each have a rinse water connection 15th

Zur Verhinderung des Überlaufens des Schlammeindickers 5 infolge des herrschenden Vordruckes ist der Schlammeindicker oben geschlossen. Zur Entlüftung dient ein Be-und Entlüftungsventil oder ein Standrohr 12.To prevent the overflow of the sludge thickener 5 as a result of the prevailing form of the sludge thickener is closed at the top. For venting is a ventilation valve or a standpipe 12th

Figur 2 zeigt eine Variante des Reaktors für komplizierter zu behandelndes Rohwasser. An Stelle des Eindickers wird ein kombinierter Vorflocker/Vorklärer 20 angeordnet, bei dem ein Teil der schweren Flocken im unteren Teil sedimentiert und über den Schlammabzug 14abgezogen wird. Zur Verbesserung der Flockenbildung sind hydraulisch wirkende Flockungsteile 18 (z. B.FIG. 2 shows a variant of the reactor for complicated raw water to be treated. Instead of the thickener, a combined pre-flocculator / preclarer 20 is arranged, in which part of the heavy floc is sedimented in the lower part and withdrawn via the sludge discharge 14. To improve flocculation, hydraulically acting flocculation parts 18 (eg.

Wellplatten) angeordnet.Corrugated sheets) arranged.

Das vorbehandelte Wasser tritt durch die Öffnung 19 in das Schwebebett 3 mit darüberliegender schwimmender Filterschicht 8 ein. Schlamm und Filterspülwasser werden dabei über den Abzug 13 aus dem Reaktor 3 entfernt.The pretreated water enters through the opening 19 in the floating bed 3 with overlying floating filter layer 8 a. Mud and filter rinse water are removed via the trigger 13 from the reactor 3.

Claims (4)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten, bei der im unteren Bereich eines Reaktors eine Flüssigkeitsverteilung vorhanden ist, an die sich nach oben eine Zone für eine schwebende Schlammschicht anschließt, die nach oben durch einen Seitenabzug begrenzt wird, der Seitenabzirg in eine Schlammabtrennzone führt und oberhalb der schwebenden Schlammschicht ein schwimmendes Filterbett angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß in der schwebenden Schlammschicht (3) schräg liegende Platten (4) mit Ablenkblechen (16) angeordnet sind, die sich unmittelbar unter dem schwimmenden Filterbett (8) befinden, wobei der Seitenabzug (6) im Höhenbereich der schräg liegenden Platten (4) angeordnet ist.A device for the treatment of liquids, in which a liquid distribution is present in the lower part of a reactor, which is followed up by a zone for a floating sludge layer, which is bounded above by a side draw, the Seitenabzirg leads into a Schlababtrennzone and above a floating filter bed is arranged in the floating sludge layer, characterized in that in the floating sludge layer (3) oblique plates (4) are arranged with baffles (16) located immediately below the floating filter bed (8), the side extractor ( 6) in the height range of the inclined plates (4) is arranged. 2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in vorbestimmtem Abstand von der Unterseite des schwimmenden Filterbetts (8) in diesem eine Verteilungseinrichtung (7) vorhanden ist, die mit dem oberen Bereich der Schlammabtrennzone (5) in Verbindung steht.2. Device according to item 1, characterized in that at a predetermined distance from the bottom of the floating filter bed (8) in this a distribution device (7) is present, which communicates with the upper portion of the sludge separation zone (5). 3. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß am Seitenabzug (6) ein nach unten in die Schlammabtrennzone (5) weisendes Leitblech (17) angeordnet ist.3. Device according to item 1 and 2, characterized in that on the side trigger (6) down into the Schlammabtrennzone (5) facing baffle (17) is arranged. 4. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß an Stelle des Eindickers ein kombinierter Vorflocker/Vorklärer (20) angeordnet ist und eine Durchtrittsöffnung (19) in das Schwebebett (3) vorgesehen ist.4. The device according to item 1, characterized in that instead of the thickener, a combined pre-flocculator / preclarer (20) is arranged and a passage opening (19) in the fluidized bed (3) is provided.