DE19955446A1 - Dosing unit acting as a reservoir discharges dissolved ingredient through membrane into surrounding flow of water under treatment - Google Patents

Abstract

A chemical medium dosing assembly simultaneously serves as or is linked to a storage tank. The dose application takes place via a permeable or semi-permeable membrane which is submerged in the medium as part of the dosing assembly. The dosing assembly is fixed to a rotating shaft with two bearings. Blades are fixed to the outside of the dosing unit. Water enters the tank holding a charge of solid chemicals which are progressively released in a dissolved and dosed condition via the membrane. The unit is rotated by the passage of a surrounding medium e.g. water.

Description

Die Erfindung dient der Dosierung von flüssigen oder festen Chemikalien, z. B. zur Neutralisation von Säuren oder Laugen, zur Elimination von Schmutzstoffen aus Abwasser, von Fällungs- und Flockungsmitteln, von H-Donatoren für die Denitrifikation oder Nährlösungen für Biozönosen, von Desinfektionsmitteln u. ä. Stand der Technik für die oben angeführten Anwendungsfälle sind voll automatisierte Dosiereinrichtungen, bestehend aus Pumpen, Meßgeräten und Regelkreisen. Ein Einsatz dieser Technik z. B. auf Kleinkläranlagen ist aufgrund zu hoher Investitionskosten und der Anfälligkeit für Betriebsstörungen nicht rentabel. Bei saison- oder betriebsbedingten langen Dosierpausen sind Austrocknungen und Verstopfungen von Leitungen und Meßgeräten zu beklagen. Diese Dosierstationen benötigen somit auch einen erhöhten Betriebsaufwand, der bei kleinen Anlagen nicht zur Verfügung steht. Demzufolge ist für solche Einsatzzwecke eine kostengünstige Dosierungseinrichtung und ein Verfahren, das möglichst ohne bewegliche Teile und Einsatz von elektrischer Energie die Chemikalie direkt ins Wasser zudosiert und weitgehend selbstregulierend funktioniert, wünschenswert.The invention serves the dosing of liquid or solid chemicals, e.g. B. for Neutralization of acids or bases, for the elimination of contaminants from wastewater, of precipitants and flocculants, of H donors for denitrification or Nutrient solutions for biocenoses, disinfectants and. State of the art for the above The applications listed are fully automated dosing devices consisting of Pumps, measuring devices and control loops. Use of this technique e.g. B. on Small wastewater treatment plants is due to high investment costs and the vulnerability to Malfunctions not profitable. With seasonal or operational long dosing breaks dehydration and blockages of lines and measuring devices are to be complained about. This Dosing stations therefore also require increased operating costs, which is small Attachments are not available. Accordingly, one is for such uses Inexpensive dosing device and a method that is as possible without moving Parts and use of electrical energy meter the chemical directly into the water and works largely self-regulating, desirable.

Ziel der im Patentanspruch 1 angeführten Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein neue, selbstregulierende Dosiereinrichtung für kleine Anlagen, bei der ein im wesentlichen störungsfreier und kostengünstiger Betrieb ohne Einsatz von elektrischer Energie und bewegten Teilen sichergestellt ist, zu entwickeln.The aim of the invention cited in claim 1 is to avoid these disadvantages and a new, self-regulating dosing device for small plants, in which a essential trouble-free and cost-effective operation without the use of electrical Energy and moving parts is ensured to develop.

Dies wird durch die im Patentanspruch 1 angeführten Merkmale gelöst.This is solved by the features stated in claim 1.

Die Dosiereinrichtung bedient sich der selektiven Durchlässigkeit von Membranen für Chemikalien und des statischen Drucks der gelagerten Chemikalie. Treibende Kraft ist das Konzentrationsgefälle zwischen Innen- und Außenseite der Membran. Aus der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums, in das die Chemikalie dosiert werden soll, und dem daraus resultierenden Konzentrationsgradienten ergibt sich somit selbstregulierend die Dosiermenge. The dosing device uses the selective permeability of membranes for Chemicals and the static pressure of the stored chemical. That is the driving force Concentration gradient between the inside and outside of the membrane. From the Flow rate of the medium into which the chemical is to be dosed, and the resulting concentration gradient is thus self-regulating Dosage.  

Besonderes Augenmerk ist auf die Auswahl der eingesetzten permeablen oder semi­ permeablen Membranen mit genau definierter Durchlässigkeit für die jeweiligen Chemikalien zu richten. In Vorversuchen (im Labor) werden auf dem Markt erhältliche Membrane (z. B. feine Siebe, Membrane für Mikrofiltration oder semi-permeable Membrane) auf ihre Stoffdurchlässigkeit und sonstige Parameter (Beständigkeit etc.) für die jeweilige Chemikalie geprüft.Particular attention is paid to the selection of the permeable or semi used permeable membranes with precisely defined permeability for the respective chemicals to judge. In preliminary tests (in the laboratory), membranes available on the market (e.g. fine sieves, membrane for microfiltration or semi-permeable membrane) on your Permeability and other parameters (resistance, etc.) for the respective chemical checked.

Feste Chemikalien werden durch das Eindringen des Mediums (z. B. Wasser) gelöst und anschließend durch die Membran transportiert.Solid chemicals are dissolved by the penetration of the medium (e.g. water) and then transported through the membrane.

Da die Dosiereinrichtung oder Teile davon in das Medium (z. B. Abwasser) eingetaucht sind, entstehen Turbulenzen, die eine zusätzliche Einmischung der dosierten Chemikalie bewirken.Since the dosing device or parts thereof are immersed in the medium (e.g. waste water), Turbulence occurs, which is an additional interference of the metered chemical cause.

Die direkte Dosierung über die getauchte Membran in den Reaktorraum garantiert das Verhindern von Austrocknung bei langen Dosierpausen.This is guaranteed by direct metering into the reactor chamber via the immersed membrane Prevent dehydration during long dosing breaks.

Das Dosiergerät ist äußerst kostengünstig herzustellen und zu betreiben.The dosing device is extremely inexpensive to manufacture and operate.

Eine weitere Ausgestaltung ist in Patentanspruch 2 angegeben. Dadurch wird es möglich, die Dosiereinrichtung durch die Strömung des Mediums (z. B. Abwasser) zu drehen und dadurch das Absetzen oder eine Phasentrennung des Mediums zu verhindern.A further embodiment is specified in claim 2. This makes it possible rotate the dosing device through the flow of the medium (e.g. waste water) and thereby preventing the medium from settling or phase separation.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are in following described in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 die Dosiereinrichtung (3), die hier gleichzeitig auch als Lagerbehältnis für die Chemikalie verwendet wird, in einen Reaktor (2) eingetaucht. (1) stellt den Zufluß des Mediums (z. B. Abwasser) dar, (4) die Membrane, über die die Chemikalie dosiert wird und (5) ein Verbindungsstück zwischen der oberen und der unteren Membran. Fig. 1, the metering device ( 3 ), which is also used here as a storage container for the chemical, immersed in a reactor ( 2 ). ( 1 ) represents the inflow of the medium (e.g. waste water), ( 4 ) the membrane through which the chemical is dosed and ( 5 ) a connector between the upper and lower membrane.

Fig. 2 die im Reaktor (6) untergetauchte Dosiereinrichtung (3) mit den Membranen (4). Die zu dosierende Chemikalie (2) ist in diesem Beispiel in einem seperatem Lagerbehälter (1) aufbewahrt. Das Medium (z. B. Abwasser) gelangt durch eine Zulauföffnung (5) in den Reaktor. Fig. 2 in the reactor ( 6 ) submerged metering device ( 3 ) with the membranes ( 4 ). In this example, the chemical ( 2 ) to be dosed is stored in a separate storage container ( 1 ). The medium (e.g. wastewater) enters the reactor through an inlet opening ( 5 ).

Fig. 3 die in Patentanspruch 2 erläuterte Ausführung der Dosiereinrichtung. (1) stellt die durch das Medium bewegte Dosiereinrichtung mit der zu dosierenden Chemikalie dar, (2) die Membran, (3) einen Halterungskasten und (4) den Reaktorraum. Fig. 3, the embodiment of the metering device explained in claim 2. ( 1 ) represents the metering device moved by the medium with the chemical to be metered, ( 2 ) the membrane, ( 3 ) a holder box and ( 4 ) the reactor chamber.

Claims (2)

1. Dosiereinrichtung und Verfahren zum Dosieren von Chemikalien, wobei die Dosiereinrichtung gleichzeitig auch als Lagertank verwendet wird oder mit einem solchen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung der Chemikalie über eine permeable oder semi-permeable Membran erfolgt, die als Teil der Dosiereinrichtung in das Medium eintaucht.1. Dosing device and method for dosing chemicals, wherein the dosing device is also used as a storage tank or is connected to one, characterized in that the dosing of the chemical takes place via a permeable or semi-permeable membrane, which is part of the dosing device in the medium is immersed. 2. Dosiereinrichtung und Verfahren zum Dosieren von Chemikalien nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Dosiereinrichtung horizontal auf einer Welle und zwei Lagern beweglich montiert ist
• - an der Außenseite der Dosiereinrichtung zusätzlich Flügel montiert sind.

2. Dosing device and method for dosing chemicals according to claim 1, characterized in that

• - The dosing device is movably mounted horizontally on a shaft and two bearings
• - Additional wings are mounted on the outside of the metering device.