DE1517394B2

DE1517394B2 - Vorrichtung zur Reinigung von Wasser

Info

Publication number: DE1517394B2
Application number: DE1517394A
Authority: DE
Inventors: Tadao Yokohama Imamura; Itsuro Kawasaki Nagahama; Koh Tsuda; Takemasa Yasukawa
Original assignee: Chiyoda Corp
Current assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 1964-02-03
Filing date: 1965-01-29
Publication date: 1973-12-13
Also published as: DK105804C; GB1027854A; NL6405197A; ES300471A1; DE1517394A1; NL129832C; US3313725A; SE314337B; FR1398302A; BE648541A

Description

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Gegenstrom besteht, die hintereinander angeordnet frei überfließen. Die Oberfläche des Schlammfilters 4 sind. Bei dieser Vorrichtung wird die Druckdifferenz, bleibt dadurch in der Ebene des oberen Endes des die zwischen zwei Kammern besteht, zur Förderung Kanals 5, ohne daß Mitreißen von Flocken stattder Waschflüssigkeit in die nächste, höher liegende findet. So werden mit Sicherheit Trübungen bei Kammer ausgenutzt, nicht aber, was durch die 5 großen Strömungsgeschwindigkeiten nach oben verUnterschiede der Bauweise bedingt ist, die Kraft des mieden. Da die Vorrichtung gemäß der Erfindung Dichteflusses, die in der Vorrichtung gemäß der Er- die besonderen, obenerwähnten Vorteile hat, kann findung Anwendung findet. sie mit einer Trenngeschwindigkeit im Bereich von

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann derart 10 bis 50 m/h (erste Trennung) betrieben werden, weitergebildet werden, daß mehrere Kanäle, durch io um die Flocken aus dem Rohwasser in der Ebene welche die Flocken in die Konzentratorkammer des Schlammfilters 4 abzuscheiden,
gelangen bzw. mehrere Kanäle, durch die das Klar- Das Rohwasser mit den in Suspension befindlichen

wasser aus der Konzentratorkammer in die Separator- Substanzen gelangt durch den Zufluß 2 in die Fließkammer aufsteigt, vorgesehen sind. Separatorkammer 1, fließt durch den Verteiler 3 und

Es kann vorteilhaft sein, die Konzentratorkammer 15 dann durch den Schlammfilter 4, wo die Flocken mit innerhalb der Separatorkammer in deren unterem einer Trenngeschwindigkeit von 10 bis 50 m/h abge-Bereich anzuordnen. schieden werden (erste Trennung). Die Flocken

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der gelangen nach der Koagulation in den Schlamm-Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. filter 4, in dem die erste Trennung stattfindet, fließen

Es zeigen schematisch im Querschnitt 20 dann in den Kanal 5, und zwar über dessen Ober-

F i g. 1 und 2 eine Vorrichtung gemäß der Erfin- kante, und gelangen dann in den Konzentrator 7, wo dung, bei der Separatorkammer und Konzentrator- die zweite Trennung durch Konzentration (Einkammer in einem Gehäuse untergebracht sind, dickung) stattfindet. Die Fließ-Separatorkammer 1

F i g. 3 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit und die Konzentratorkammer 7 sind durch den Boden kugelförmigen Gehäuse und 25 und die Konzentratorkammer 7 sind durch den

F i g. 4 und 5 die Vorrichtung gemäß der Erfindung Boden 8 und die Wand bzw. die Wände des Kanals 5 in Verbindung mit Rührwerken. voneinander getrennt. Das untere Ende des Kanals 5

In dem Fließseparator wird das Rohwasser mittels befindet sich zwischen dem Boden 8 der ' Fließeines Schlammfilters 4 gereinigt, wobei der Überschuß Separatorkammer 1 und dem Boden der Konzentratoran Flocken bzw. Feststoffteilchen vom Schlamm- 30 kammer 7; es ist also etwas unter den Boden bzw. die filter 4 durch den Kanal 5 in die Konzentrator- Trennplatte gezogen, damit keine Flocken in den Kakammer 7 gelangt. Dort setzen sich die Flocken ab, nal 9 für das Klarwasser gelangen können. Der und es findet eine Eindickung statt. Das in der Kon- Kanal 9 durchsetzt den Boden 8 bzw. schließt mit zentratorkammer 7 anfallende Klarwasser steigt durch ihm bündig ab. Das obere Ende des Kanals 9 liegt die Leitung 9 auf und vereinigt sich mit dem Wasser, 35 höher als die Oberfläche des Schlammfilters 4 bzw. die das aus dem Schlammfilter 4 nach oben aufsteigt. Oberkante des Kanals 5.

Die Flocken werden in den Kanal 5 in waagerechter Das Klarwasser fließt, nachdem die erste Trennung

Richtung hineingezogen und zu Klumpen zusammen- im Schlammfilter 4 stattgefunden hat, nach oben und geballt. Ein Überfließen von Flocken tritt ein, sobald vereinigt sich dort mit dem Klarwasser, das aus dem der nach oben verlaufende Klarwasserstrom im 40 Kanal 9 austritt, nachdem es die zweite Trennstufe Schlammfilter 4 verstärkt wird oder sobald die Kon- in der Konzentratorkammer 7 durchlaufen hat. Diese zentration von Flocken im Schlammfilter größer wird. Klarwassermengen treten durch den Auslaß 10 aus. Da jedoch der Kanal 5 und der obere Teil der Kon- Der Schlamm, der sich auf dem Boden der Konzenzentratorkammer 7 mit Klarwasser gefüllt sind, wer- tratorkammer 7 abgesetzt hat, wird durch die Leiden sich die aus dem Schlammfilter 4 abgehenden 45 tung 11 abgezogen. Die am Boden der Fließ-Separator-Flocken, die oben in den Kanal 5 eintreten, in der kammer vorgesehene Ablaßleitung 12 dient in erster Konzentratorkammer 7 infolge der Dichtedifferenz Linie zur Reinigung des Innenraums dieser Kammer, absetzen bzw. sammeln, und zwar so, als ob sie in die Durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird

Konzentratorkammer 7 hineingesaugt wurden. also eine schnelle und wirksame Trennung bzw. Ab-

Der Kanal 9, in dem das Klarwasser aus der 50 scheidung der Flocken aus dem Rohwasser in zwei Konzentratorkammer 7 in die von ihr getrennte Verfahrensstufen erreicht, nämlich durch Fließ ab Fließ-Separatorkammer 1 aufsteigt, verstärkt den ab- scheidung im Schwebefilter und durch Konzentrawärts verlaufenden Strom der Flocken. Die Ge- tion.

schwindigkeit des nach oben in die Separatorkammer 1 Wenn es gewünscht wird, kann eine dritte Trennströmenden Klarwassers wird plötzlich geringer, 55 stufe vorgesehen werden; dann wird eine zweite sobald dieser Strom nämlich das obere Ende des Konzentratorkammer und ein zweiter Setzkanal anKanals 5 erreicht. Gleichzeitig bildet sich eine Strö- geordnet, der durch den Boden der ersten Konzenmung zum oberen Ende des Kanals 5 hin aus, der tratorkammer 7 hindurchgeführt ist, aus dem ebendas Überfließen der Flocken in den Kanal 5 begünstigt falls Klarwasser gewonnen wird. Da jedoch die Tren- und wodurch ein stabiles Schlammfilter aufrecht- 60 nung bzw. Abscheidung der Flocken aus dem Roherhalten wird. wasser durch die erste und zweite Trennstufe aus-

Um zu vermeiden, daß das Klarwasser dem Strom reichend ist, wird normalerweise eine dritte Trennder sich absetzenden Flocken entgegenfließt, ist der stufe nicht erforderlich.
Kanal 9 vorgesehen. Man kann verschiedene Abänderungen der Vor-

Mit diesen aufeinander abgestimmten Strömungs- 65 richtung gemäß der Erfindung vorsehen. So kann vorgängen wird eine konstante und gleichmäßige man z. B. die Fließ-Separatorkammer 1 über ihre Schlammkonzentration im Schlammfilter aufrecht- ganze Höhe einen gleichbleibenden Querschnitt haben, erhalten, so daß die überschüssigen Flocken einwand- oder sie weist im Querschnitt einen größeren Abschnitt

im oberen oder unteren Teil auf. Auch der Kanal 5 und die Konzentratorkammer 7 können, wie aus den zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen ersichtlich, verschieden gestaltet sein; dies gilt auch für die Gestaltung der Fließ-Separatorkammer 1 und den Kanal 9.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann als ein wesentlicher Teil eines Trennsystems in einer üblichen Reinigungs- oder Kläranlage von der Bauart mit nach oben verlaufendem Strom von jeder Konstruktion benutzt werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in offener Bauart, in geschlossener Bauart, als Einrichtung, die unter Atmosphärendruck oder nur unter Überdruck arbeitet, ausgebildet sein.

Die in F i g. 3 dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung hat eine im wesentlichen kugelige Form. Die Konzentratorkammer 7 liegt im unteren Abschnitt des auch die Fließ-Separatorkammer 1 umschließenden Gehäuses. Der Kanal 5 reicht oben bis in die Ebene des größten waagerechten Querschnitts, wo die Strömungsgeschwindigkeit nach oben ein Minimum erreicht. Der Kanal 9 für das Klarwasser endet in der Kammer 6, die für Klarwasser vorgesehen ist.

In F i g. 4 ist eine Vorrichtung veranschaulicht, die mit einer Schlammumwälzung ausgerüstet ist. Die Konzentratorkammer 7 ist als eine Abteilung im unteren Bereich der Separatorkammer 1 ausgebildet. Der Kanal 5 durchsetzt die Trennplatte zwischen der Separatorkammer 1 und der Konzentratorkammer 7 und reicht etwa bis zur halben Höhe dieser Kammer. Der Kanal 9, durch den das Klarwasser aufsteigt, erstreckt sich bis in den oberen Teil der Separatorkammer 1.

Die in F i g. 5 dargestellte Vorrichtung hat ein Schlammfilter. In der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann ein Schlammfilter auch dann in einwandfreier Beschaffenheit aufrechterhalten werden, wenn die Steiggeschwindigkeit des Klarwassers auf ein Mehrfaches des üblichen Wertes erhöht wird. Man erhält so stets Klarwasser von guter Qualität. Der aus der Konzentratorkammer 7 abzuziehende Schlamm hat eine hohe Konzentration. Es ist möglich, daß Doppelte der Wirkung bekannter Vorrichtungen zu erreichen.

Um weiterhin die Kapazität der Vorrichtung gemäß der Erfindung zu vergrößern, können mehrere Kanäle 5 für die Flocken bzw. mehrere Kanäle 9 für das Klarwasser vorgesehen sein, bzw. es kann der Querschnitt dieser Kanäle vergrößert werden.

Das in der Vorrichtung gemäß der Erfindung behandelte Wasser kann für viele Zwecke verwendet werden. Vorzugsweise dient die Vorrichtung zur Vorreinigung in einem Wasserbehandlungssystem. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann im weitem Umfang zur Behandlung von Salzwasser, ίο Brackwasser oder für verschiedene Arten von Abwasser Anwendung finden.

Einige Beispiele für die Trübung des mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung behandelten Wassers sind in den folgenden Tabellen gegeben.

Tabelle

Wassergeschwindigkeit (Trenngeschwindigkeit) Trübung des ungereinigten Wassers

Trübung des gereinigten Wassers

20 m/hr

20 ppm

3 ppm

20

50

20 100

Tabelle

Wassergeschwindigkeit (Trenngeschwindigkeit) Trübung des ungereinigten Wassers

Trübung des gereinigten Wassers

Tabelle

Wassergeschwindigkeit (Trenngeschwindigkeit) Trübung des ungereinigten Wassers

Trübung des gereinigten

Wassers

30 m/hr	30	30
20 ppm	50	100
5 ppm	6	4

50 m/hr	50	50
20 ppm	50	100
6 ppm	7	6

Die Trübung ist gemäß dem JlS-Standard definiert (Teile pro Millioneinheit).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 teilchen, ζ. B. Flocken, die durch die Zugabe von Patentansprüche: Chemikalien gebildet sind, getrennt wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung

1. Vorrichtung zur Reinigung von Wasser mit der eingangs definierten Art gemäß der Erfindung einer Fließ-Separatorkammer, in der die Feststoff- 5 durch einen Kanal gekennzeichnet, der die Fließteilchen aus dem in den unteren Teil der Kammer Separatorkammer mit der Konzentratorkammer vereingeführten, die absetzbaren Feststoffteilchen bindet und sich mit seinen Enden in die beiden enthaltenden Wasser abgeschieden werden, die Kammern erstreckt und der eine Überlaufkante etwa einen Auslaß für das Klarwasser in der Nähe am oberen Ende des Schlammfilters hat, und durch ihres oberen Endes hat, und mit einer unter der io einen weiteren Kanal, der vom oberen Teil der Separatorkammer liegenden Konzentratorkammer, Konzentratorkammer zu dem gereinigten Wasser in in der die Wasserreinigung durch Schwerkraft der Separatorkammer führt.

erfolgt und in der die abgeschiedenen Feststoff- Es ist eine Vorrichtung bekannt (deutsche Auslegeteilchen sich sammeln, gekennzeichnet schrift 1133 319), bei der der Schlamm in einfacher durch einen Kanal (5), der die Fließ-Separator- 15 Weise an den darfür vorgesehenen Stellen sich samkammer (1) mit der Konzentratorkammer (7) ver- melt, nachdem er das zur Wasserreinigung nötige bindet und sich mit seinen Enden in die beiden Schwebefilterbett gebildet hat.

Kammern erstreckt und der eine Überlaufkante Von den Sammelstellen kann er gut abgezogen

etwa am oberen Ende des Schlammfilters hat, und werden. Diese bekannte Vorrichtung weist die beiden

durch einen weiteren Kanal (9), der vom oberen 20 für die Erfindung wesentlichen Kanäle nicht auf,

Teil der Konzentratorkammer (7) zu dem ge- und die sich ausbildende Strömung reicht nicht aus,

reinigten Wasser in der Separatorkammer (1) um den wesentlich verbesserten Wirkungsgrad der

führt. Vorrichtung gemäß der Erfindung zu erreichen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet Auch durch eine Vorrichtung (F. Sierp, »Die durch mehrere Kanäle (5) bzw. mehrere Kanäle (9). 25 gewerblichen und industriellen Abwässer«, 2. Auflage

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch 1959, S. 156), die mit einem Rührflügel ausgerüstet ist, gekennzeichnet, daß die Konzentratorkammer (7) ist die Erfindung nicht vorweggenommen und nicht innerhalb der Separatorkammer (1) in deren un- nahegelegt. In dieser bekannten Vorrichtung stehen terem Bereich angeordnet ist. die durch die Flocken gebildeten Schlammschichten

30 bis zur Oberkante eines Trichters, und die Schlammschichten werden durch Unterteilungswände sicher

gehalten; die dienen außerdem zur Aufrechterhaltung

des Gleichgewichts zwischen der Absetzgeschwindigkeit der Flocken und der Steiggeschwindigkeit des 35 Wassers an der Oberkante des Trichters. Die Schlamm-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reini- schicht bricht in Flocken auseinander, die sich durch gung von Wasser mit einer Fließ-Separatorkammer, das ruhende Wasser in dem Behälter auf dessen Boden in der die Feststoffteilchen aus dem in dem unteren frei absetzen.

Teil der Kammer eingeführten, die absetzbaren Eine weitere bekannte Vorrichtung (Water-Condi-

Feststoffteilchen enthaltenden Wasser abgeschieden 40 tioning Handbook, 1949, by The Permutit Company, werden, die einen Auslaß für das gereinigte Wasser S. 13/2) weist, ebenso wie die weiter unten abgehanin der Nähe ihres oberen Endes hat, und mit einer delten, vorbekannten Vorrichtungen, nicht die beiden unter der Separatorkammer liegenden Konzentrator- Kanäle auf, die für die Entstehung der vorteilhaften kammer, in der die Wasserreinigung durch Schwer- Strömungsverhältnisse in der Vorrichtung gemäß der kraft erfolgt und in der die abgeschiedenen Feststoff- 45 Erfindung wesentlich sind. Die erwähnte Vorrichtung teilchen sich sammeln. hat einen Behälter, der derart ausgebildet ist, daß bei

Bekannte Vorrichtungen dieser Art sind so ausge- einem bestimmten Querschnitt die Absetzgeschwindigbildet, daß ein nach oben gerichteter Strom von keit der Flocken und die Steiggeschwindigkeit des Klarwasser vorhanden ist, und am Boden des Be- Wassers ausgeglichen sind. Damit wird auch nicht hälters oder in einer Ecke der Trennzone ist ein 50 die verbesserte Wirkung erreicht. Schlammkonzentrator vorgesehen, in dem sich die Γ lie Vorrichtung nach der USA.-Patentschrift

Flocken bzw. die Feststoffteilchen durch die Schwer- 2 889 929 hat eine untere Kammer, der das Rohkraft nur dann absetzen können, wenn die Sink- wasser durch eine Leitung unten zugeführt wird. Die geschwindigkeit dieser Flocken größer ist als die darüberliegende Kammer dient zum Absetzen der Steiggeschwindigkeit oder Umlaufgeschwindigkeit des 55 Schwebestoffteilchen. Außerdem ist ein Sumpf vorWassers. Schwierigkeiten beim Abscheiden der Flocken handen. Dieser ist mit dem Kanal, der gemäß der entstehen insbesondere durch den Wasserstrom, der Erfindung zum Absetzen der Flocken vorhanden ist, durch die Verdrängung der sich in der Konzentrator- nicht zu vergleichen, insbesondere, weil im Sumpf, kammer absetzenden Flocken verursacht wird. Es wenn überhaupt eine Strömung vorhanden ist, diese sind also bei bekannten Vorrichtungen zum Reinigen 60 so langsam fließt, daß nahezu ein Ruhezustand vorvon Wasser dem Wirkungsgrad durch die erwähnten handen ist. Dieser Sumpf dient lediglich als eine Ein-Umstände Grenzen gesetzt, die ihrerseits durch die richtung zum Überlauf des in ihm gesammelten Bauart der Vorrichtung bedingt sind. Schlammes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Behandlung von

Vorrichtung zur Reinigung von Wasser bzw. zum 65 Schlämmen, insbesondere metallurgischen Schlämmen, Abscheiden von Feststoffteilchen zu schaffen, die bekanntgeworden (USA.-Patentschrift 2 233 641), die einen hohen Wirkungsgrad hat, in der also das Roh- aus mehreren schüsselartigen Behältern zur Einwasser einwandfrei und schnell von den Feststoff- dickung und aus Einrichtung zum Waschen im