DE2106926A1

DE2106926A1 - Verfahren zur chemischen Abwasserreinigung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2106926A1
Application number: DE19712106926
Authority: DE
Inventors: Klaus Ennetbürgen Tofaute (Schweiz). M
Original assignee: Norm AMC AG
Current assignee: Norm AMC AG
Priority date: 1971-01-21
Filing date: 1971-02-13
Publication date: 1972-08-03
Also published as: NL7200450A; CH520081A; IE35998B1; LU64627A1; CA984528A; IL38574A; DD96219A5; AT305158B; NO132192B; DK141961B; SE381033B; PL77362B1; BG19371A3; FR2122564A1; AR197294A1; OA04396A; FR2122564B1; ES399069A1; BE778221A; GB1382161A

Description

Patentanwälte
bipl. Ing. Hans WestphftV
Dipl. Ing. Klaus Westphal
Dr.rer.nat. Otto Buchner

773 Viilingen/Schwarzwald
Karlsruher Straße 18

Bbrrn A.ffl.C. Aktiengesellschaft, CH-6374 Buochs (Schweiz)

Verfahren zur chemischen Abwasserreinigung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Das vorliegende Patent betrifft ein Verfahren zur chemischen Abwasserreinigung nach dem Nachfällverfahren, insbesondere zur chemischen Ausfällung von Phosphaten oder zur Erzielung von anderen Plockungsvorgängen,und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei bereits bekannten Einrichtungen dieser Art wird das zu behandelnde Abwasser in der Tiefe des Beckens unmittelbar oberhalb der Beckensohle im Zentrum eingeleitet. Oberhalb der Einleiteten« befindet eich ein schnell laufendes Rühr-

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werk, welches das_ an der gleichen Stelle zugegebene erforderliche Fällungsmittel innig mit dem zu reinigenden Abwasser vermischt·

Nach der Vermischung des zu reinigenden Abwassers mit dem Fällungsmittel wird das resultierende Gemisch in einem rohrförmigen Innenteil des Beckens nach oben, dann über eine Ueberfallkante in einen weiteren, den rohrförmigen Innenteil umgebenden und ebenfalls rund ausgebildeten fc Vussenkranz und ansehliessend wieder nach unten zum Beekenboden hin geleitet.

nach der Fällungsmittelzugabe findet in dem vorbeschriebenen rohrförmigen Innenteil die Bildung des Flockenschlammes statt. Dieser Flockenschlamm muss zuerst in diesem Rohr nach oben "befördert werden, um. erst anschliessend nach der Strömungsumlenlcung in seinem natürlichen Absetzverhalten unterstützt zu werden· Ein Teil des auf dem Beckenboden angesammelten Flockenschlamms wird durch mehrere Oeffnungen dem unteren Eintrittsende des rohrförmigen Innenteils zugeführt um eine bessere Ausnutzung der noch im Flockensch^bamm enthaltenen Fällungsmittel zu erzielen·

Diese bekannten Einrichtungen weisen jedoch die Nachteile auf, dass der Abwasserzulauf, der Mischvorgang, das am Boden des Beckens sich befindende Mischaggregat

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sowie die Floekenschlammrüelcfuhrung relativ schwierig zu kontrollieren sind·

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung, welche diese Nachteile nicht aufweisen, d.ho "bei denen der Flockenschlamm ebenfalls im Becken abgesetzt wird, alle wesentlichen Vorgänge ständig leicht überwacht werden können, und zusätzlich der natürliche Absetzvorgang des Flockenschlammes unterstützt wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man das zu behandelnde Abwasser und das Fällungsmittel in eine im oberen Bereich eines Beckens sich befindende Mischzone zuführt und dort innig miteinander mischt, danach das Gemisch nach unten durch eine Flockungszone in eine Sedimentationszone leitet , wo sich der Flockenschlamm absetzt, und dann das vom Flockenschlaram befreite Wasser nach oben in eine von der Mischzone und der Flockungszone durch eine im Becken angeordnete Wandung abgetrennte Klarwasserzone leitet·

Es ist zweckmäcsig, dass man das zu behandelnde Abwasser und das Fällungsmittel zur innigen Vermischung einem unmittelbar unterhalb dem Betriebswasserspiegel sich befindenden Mischkreisel zuführt·

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Zur besseren Ausnutzung des Pällungsniittels ist es vorteilhaft, wenn man durch, mindestens eine bis in die Sedimentationszone reichende Steigleitung einen Teil des sedimentierten Flockenschlammes wieder in die Mischzone einleitet, und zwar zweckmässigerweis'e dadurch, dass man unter Ausnutzung der Saugwirkung des mit der Steigleitung zusammenwirkenden Mischkreisels einen Teil des sedimentierten Flockenschlammes dem letzteren zuführte

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Einrichtung zur Durchführung des erfinduxigsgemässen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein Becken aufweist, das durch eine nach oben über den im Betrieb sich einstellenden Wasserspiegel hinaus und nach unten bis in die Sedimentationszone erstreckende Tauchwand in einen die Mischzone und die Flockungszone enthaltenden ersten Raum und einen diesem Raum benachbarten, die Klarwasserzone enthaltenden zweiten Raum unterteilt ist, und dass eine Zuleitung zur Zufuhr des zu behandelnden Abwassers und des Fällungsmittels in die im oberen Bereich des ersten Raumes sich befindende Mischzone und ein Mischaggregat zur Mischung des zu behandelnden Abwassers und des Fällungsmittels in der Mischzone vorgesehen sind·.

Es ist vorteilhaft, wenn das Becken durch die Tauchwand in einen zentrisch gelegenen,die Mischzone und die Flockungs-

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zone enthaltenden ersten Raum und einen diesen Raum umgebenden, die Klarwasserzone enthaltenden zweiten Raum, unterteilt ist.

Zweckmässigerweise ist das Mischaggregat mit einem unmittelbar unterhalb dem Betriebswasserspiegel sich befindenden Mischkreisel versehen ist..

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläuterte Es zeigen ;

Figur 1 einen Schnitt durch eine erste beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung;

Figur 2 eine Draufsicht auf die in Figur 1 dargestellte Einrichtung;

Figur 3 einen Schnitt durch eine zweite beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung; und

Figur 4 eine Draufsicht auf die in Figur 3 dargestellte Einri chtung·

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Einrichtung weist ein stumpfkegelförmiges Becken 1 auf, das durch eine nach oben über den im Betrieb sich einstellenden Wasserspiegel 2 hinaus und nach unten bis in die Sedimentationszone 3 erstreckende Tauchwand 4 in einen Z3ntrisch gelegenen, die Mischzone 5 und die Flockungszone 6 enthaltenden ersten Raum

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und einen diesen Raum 7 umgebenden, die Klarwasserzone enthaltenden zweiten Raum 9_f unterteilt ist·

Zur Zufuhr des zu behandelnden Abwassers und des Fällungsmittels in die im oberen Bereich des ersten Raumes 7 sich "befindende Mischzone 5 ist eine Zuleitung vorgesehen, welche direkt zur Ansaugseite eines unmittelbar unterhalb dem Betriebswasserspiegel 2 sich befindenden Mischicreisel 11 eines Mischaggregates 12 führt. Der Mischlcreisel 11 ist so weit unterhalb dem Wasserspiegel 2 angeordnet, dass er während dem Hischvorgang keinen Saiierstoff' in das 7/asser einbringt·

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Da das Fällungsmittel bereits vor dem Eintritt in den Mischkreisel 11 über die Leitung 13 in die Abwasserzuleitung 10 eingeführt wird, erfolgt von dieser Eintrittsstelle bis zur Ansaugseite des Mischkreisels 11 eine erste grobe Vermischung des zu reinigenden Abwassers mit dem

Fällungsmittel

Das aus dem zu reinigenden Abwasser und dem Fällungcmittel bestehende Gemisch strömt nach intensiver Vermischung durch den Mischkreisel 11 von der Ilischsone 5 aus nach unten in die anschliescende Flockungszone 6, in der mit Hilfe der vom Mischkreisel 11 erzeugten Rührströnmng die Flockenbildung und Ausflockung stattfindet.

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Zur besseren Ausbildung der Kührströmung ist die Flockuiirczone 6 mit Einbauten 14 verseilen, die derart ausgebildet sind, dass sie eine schraubeiilinienförmige Bewegung des aus su reinigendem Abwasser und Fällungsmittel bestehenden Gemisches beim Durchgang durch die Flockuhgssone 6 bewirken..

Da der sich bildende Flockenschlamm spezifisch schwerer als Wasser ist, setzt er sich in der Sedimentationszone 3 ab. Danach strömt das vom Flockensehlamm befreite Wasser nach oben in eine von der Mischzone 5 und der Flockungszone 6 durch die im Becken 1 angeprdnete Tauchwand 4 abgetrennte Klarwasserzone 8» Am oberen Ende der Klarwasserzone 8 ist ein Ablaufwehr 15 zur Ableitung des chemisch gereinigten Abwassers vorgesehen.

Um. die im Flockenschlamm noch vorhandenen aktiven Fällungsmittel im kontinuierlichen Floekungsvorgang verwenden zu können, ist eine von der Sedimentationsζone 3 bis zur Ansaugseite dos Liischkrcisels 11 reichende Steigleitung 16 zur regulierbaren Rückführung von in der Sedimcntationszone 3 abgesetztem Flockenschlamm in den Mischkreisel 13. vorgesehen. Durch die Wirkung Cer Saugkraft des Mischkreisels 11 strömt ständig eine einstellbare Kenge des abgesetzten Flockenschlannes in die Ifiischsone 5 zurück. Diese Menge kann ein Mehrfaches der Durchsatzmenge der Einrichtung betragen. Durch diese stetige Kreislaurführung wird erreicht, dass die im Flockenschlanim ' noch enthaltenen aktiven Fällungsmittel zusätzlich genützt

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werden und dadurch eine Pällungcmitteleinaparung ergeben. Da auch ein Teil des schon gereinigten V/assers an diesem Kreislauf teilnimmt, wird das Iiohwasser in der Mischzone 5 laufend mit diesem verdünnt, was eine Ausgleichung von Belastungsstössen zur Folge hat.

Der durch den Flockungsvorgang stetig anfallende Flocken— , schlamm wird entsprechend der sich einstellenden Zuwachsrate über den Flooicenschlammabzug 17 aus der Sedimentationszone 3 entfernt· Der Flockenschlammabzug 17 kann z.B. mit Hilfe einer zwei Fotozellen aufweisenden Fotozellensteuerung vollautomatisiert werden. Steigt uäer Schlammspiegel auf die Höhe der oberen Fotozelle, dann wird durch den Unterbruch im Lichtdurchgang das Schlammablassventil geöffnet. Dieses verbleibt so lange in der geöffneten Stellung, bis die untere Fotozelle durch das' Absinken des Schlammspiegels Lichtdurchgang hat und das Schlammablassventil schliesst. Durch die in der Trennzone von 'ffasser und Schlamm sich einstellende klare Trennung ist ein vollautomatischer Flockenschlammabzug möglich.

Ein wesentlicher Vorteil der dargestellten Einrichtung ist, dass alle zum Flockungsvorgang notwendigen Arbeitegänge wie mischen, flocken, sedimentieren und rezierkulieren in einer Baueinheit durchgeführt und auf relativ kleinem Raum untergebracht v/erden können. Da das zu behandelnde Abwasser unmittelbar unterhalb dem Betriebswasserspiegel 2 in die

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Mischzone 5 eingeleitet wird, ist eine ständige Kontrollmöglichkeit gewährleistet»

Durch die Anordnung des Mischaggregates 12 in der Höhe des Betriebswasserspiegels 2 ist das Mischaggregat 12 jederzeit ohne Entleerung des Beckens 1 zu Kontrollzwecken zugänglich. Lange Antriebswellen werden ebenfalls vermieden. Da das Mischaggregat praktisch keine Förderhöhe bewältigen muss, wird eine grosse Misch- und Umwälζwirkung erzielt. .

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Einrichtung wird der nach der Fällungsmittelzugabe sich bildende Flocken— schlamm in seinem natürlichen Sedimentationsverhalten schon in der Flockungszone 6 unterstützt.. Gleichzeitig wird durch die sich dort einstellende Rotationsbewegung der Flockungsvorgang begünstigt.

In den Figuren 3 und 4 ist eine zweite beispielsweise Ausführungsfora einer erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt, die sich im wesentlichen jedoch nur durch eine andere Form des Beckens 1 von der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform unterscheidet. Somit kann eine Beschreibung dieser Einrichtung entfallen, da das Gleiche wie bereits vorangehend beschrieben, gilt. Alle identischen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen v/ie in den Figuren 1 und 2 versehen.

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Claims

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1. Verfahren sur chemischen Abwasserreinigung nach clem Nachfällverfahren insbesondere aur chemischen Ausfällung von Phosphaten oder sur Erzielung von anderen Plockungs\orgän£en, dadurch gekennzeichnet, dass man das zu behandelnde Abwasser und das FÜllungsmittel in eine im oberen Bereich eines Becicena eich "befindende tliöchaone zuführt und dort inrii^; miteinander mischt,, danach das Gemisch nach unten durch eine Flocl-iungssone in eine Sedinentationssonc leitet, wo sich der Flockenachlcauia aba et st, und dann das vom Flockensciilarnm befreite Wasser nach oben in eine von der Kischsone und der Plockungczone durch eine im Becken angeordnete 7/andung abgetrennte Elarv/as scr zone leitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ^ekennseichnet,. dass man das su behandelnde Abwasser und das Fällungsmittel zur innigen Vermischung einem unmittelbar unterhalb dem Betriebswasserspiegel sich befindenden Kischkreisel zuführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

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dass man durch mindestens cine bis in die Sedincntaticncsone reichende Steigleitung einen Teil des sedimentiortcn Floclionschlanmes wieder in die Mischsone einleitet.

A. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass man unter Ausnutzung der Saugwirkung dec mit der Steigleitung ziisammenvvirkenden LIi sehkrei sols einen Teil des sedinicntierten FlockenschlOEimes dem letzteren zuführt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, de.durch gekennzeichnet, dcins man dar Fällungsmittel dem "au "behandelnden Abwasser beifügt und gemeinsam ü"ber eine Zuleitung der Iiischzone zufülirt.

6'. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . dass man das aus zu reinigendem Abwasser und aus Füllimgsrait.tel bestehende Gemisch mittels in der Floc3Liingszone angeordneten Einbauten längs einem schraubenlinienförmigen 'Heß durch dieselbe leitet.

7· Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprtieh 1, ds.durch gekennzeichnet, dass sie ein Becken (l) aufweint, das durch eine nach oben über den im Betrieb sich einstellenden Y/asserspiegel (2) hinauc und mich unten bis in die Sedimentationszone (3) erstreckende Tauchwand (4) in einen die Mischzone (5)

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•und die Fl ο clamps ζ one (6) enthaltenden ersten Raum

(7) und einen diesem Raum (7) benachbarten, die Klarwasserzoiie-(8) enthaltenden zweiten Raum (9) unterteilt ist, und dass eine Zuleitung (10) zur Zufuhr des zu behandelnden Abwassers und des Fällungsmittels in die im oberen Bereich des ersten Raumes (7) sich befindende Mischzone (5) und ein Mischaggregat (12) zvir Mischung des zu behandelnden

W Abwassers und des Fällungsmittels in der I.Tic chzone (5)

vorgesehen sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Becken (1) durch die Tauchwand (4) in einen zentrisch gelegenen, die Mischzone (5) und die Flockungszone (6) enthaltenden ersten Raum (7), und einen diesen Raum (7) umgebenden, die Klai-wasserzone

(8) enthaltenden zweiten Raum (9) unterteilt ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Becken (1) eine kegel- oder stumpfkegelförmige Form aufweist, und zwar mit zunehmendem Querschnitt nach oben gerichtet und vertikal verlaufender Längsachse.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Becken (1) eine pyramiden- oder pyramiden-Btumpfförmige Form aufweist, und zwar mit zunehmendem

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Querschnitt nach oben gerichtet und vertikal verlaufender Längsachse.

11. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischaggregat (12) mit einem unmittelbar unterhalb dem Betriebswasserspiegel sich befindenden Mischkreisel (11) versehen ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine von der Mischzonc

(5) bis in die Sedimento/fcionszone (3) reichende Steigleitung (16) zur Rückführung von in der Sedimentationszoiie (3) abgesetztem Flockenschlamm in die Mischzone (5) vorgesehen ist.

13. Einrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigleitung (16) mit der Ansaugseite des Mischkreisels (11) verbunden ist.

14·- Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (1O) für das zu reinigende Abwasser vor ihrer Verbindungsstelle mit der Ansaugseite des Mischkreisels (11) mit Fällungsmittelzugabe (13) verbunden ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flockungszone (6) mit Einbauten (14) versehen ist, die derart ausgebildet sind, dass sie eine

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schraubenlinienförmige Bewegung des aus zu reinigendem Abwasser und Fallungsmittel bestehenden Gemisches beim Durchgang-durch die Flockungszone (6) bewirken.

16.. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Sedimentationszone (3) reichender Flockenschlammabzug (17) vorgesehen ist.

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