DE2147916A1 - Flotierungsabscheider - Google Patents

Description

4 DÖSSELDORF-BENRATH 23. Sept. 1971

PATENTANWALT BENRATHER SCHLOSSALLEE 89

DIPL.-ING. ULRICH PLÖGER TELEFON 713234 PL/Ma

TELEX 8 587 941

REG. NR. 19 53

KURITA WATER INDUSTRIES LTD.,

1, 3 chome, Koraibashi, Higashi ku, Osaka shi, Osaka fu, Japan

Flotxerungsabschexder

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flotxerungsabschexder und insbesondere auf eine Vorrichtung für die Entfernung von in Wasser enthaltenen Verunreinigungen durch Flotierungsabscheidung, um klares Wasser zu erhalten.

Die Leistungsfähigkeit und Wirksamkeit eines derartigen Flotierungsabscheiders wird durch die Behandlungsleistung ausgedrückt, die sich als die Menge des behandelten Wassers je Grundflächen- und Zeiteinheit ergibt. Beim Flotxerungsabschexder ist es für die Erhöhung der Behandlungskapazität wesentlich, die turbulente Wasserströmung in der Aufschwemmkammer, die durch das zu behandelnde, in die Kammer eingelassene Wasser und die Strömung des die Kammer verlassenden Wassers bedingt ist, soweit wie möglich zu verringern. Es ist weiterhin erforderlich,

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die turbulente Strömung oder Aufwärtsströmung in der Aufschwemmkammer, die durch die das Wasser anhebende Flotation von Luftblasen oder Flocken bedingt ist, zu verringern.

Sogar dann, wenn derartige Einflüsse, die einer idealen Flotationsabscheidung entgegenstehen, vollständig ausgeschaltet werden, ist die Behandlungskapazität in der Folge der Begrenzung durch die gegebene Flotationsgeschwindigkeit der Flocken beschränkt. Es wurde nun gefunden, daß die Behandlungsgeschwindigkeit je Flächeneinheit der Vorrichtung über diesen Grenzwert hinaus gesteigert werden kann, wenn geneigte Platten in der Vorrichtung verwendet werden, um die Flotationsfläche zu vergrößern; eine derartige Vorrichtung wird als Schrägplattenflotationsvorrichtung bezeichnet. Bei einer derartigen Flotationsvorrichtung nimmt die theoretische Behandlungsgeschwindigkeit je Flächeneinheit mit der Anzahl von Strömungskanälen zu, die durch die schrägen Platten unterteilt sind. In Wirklichkeit ist jedoch die Leistungsfähigkeit bei einer Vorrichtung mit zehn geneigten Platten nur sieben Mal so groß als bei einer üblichen, ohne geneigte Platten ausgebildeten Vorrichtung. Dies liegt daran, weil die Verwendung geneigter Platten beim Flotierungsabscheider neue Probleme schafft. Ein Hauptproblem besteht in der Schwierigkeit, eine gleichmäßige Verteilung des zu behandelnden Wassers auf entsprechende, von den geneigten Platten gebildete Strömungskanäle zu gewährleisten. Bei einem Strömungskanal für die Aufnahme einer großen Wassermenge kann das Wasser das Ende des Kanals erreichen, bevor die Feststoffe vollständig ausgeschwemmt sind; gleichfalls kann die vollständige Flotation durch die turbulente Strömung im Kanal

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verhindert werden, aus welchem Grunde man die in die Vorrichtung geleitete Wassermenge begrenzen muß. Wenn das zu behandelnde Wasser in einem Abschnitt in Nähe der Auslaßöffnung für das behandelte Wasser, also im unteren Abschnitt der Aufschwemmkammer, zugeführt wird, besteht der Vorteil, daß die Behandlungszeit im Strömungskanal verlängert wird. Jedoch neigt das zu behandelnde Wasser wegen der dichten Lage der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung dazu, unmittelbar in die Auslaßöffnung zu fließen. Weiterhin bewegen sich die Flotxerungsflocken über einen großen Bereich der Flotxerungskammer, so daß das darin befindliche Wasser infolge dieser Bewegung derart zirkuliert, daß es in entsprechende Strömungskanäle einströmt, wodurch es schwierig wird, die Strömung einer entsprechenden flüssigen Phase zu steuern. Obgleich daher drei Phasen, nämlich das in Behandlung befindliche Wasser mit flotationsfähigen Stoffen, das behandelte Wasser und der die flotationsfähigen Stoffe enthaltende Schaum gut voneinander in entsprechenden Strömungskanälen getrennt werden, strömen sie in die oberen und unteren Abschnitte der Strömungskanale, wenn diese Phasen aus den öffnungen ausströmen, so daß sie. sich mit einer anderen ausfließenden Phase vermischen und dadurch die Leistungsfähigkeit der Abscheidung der Vorrichtung herabsetzen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen neuen und verbesserten Flotierungsabschexder zu schaffen, der die beabsichtigte Flotierungsabscheidung ohne die vorbeschriebenen, begleitetenden Schwierigkeiten auszuführen vermag.

Die Erfindung sieht einen verbesserten Flotierungsabschexder mit mehreren parallel geneigten Aufschwemm-

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kanunern vor, bei denen eine Einlaßöffnung für das zu behandelnde Wasser, eine Auslaßöffnung für das behandelte Wasser und eine Auslaßöffnung für die Schäume in jeder geneigten Kammer derart vorgesehen sind, daß die vom Wasser durch Flotation abgeschiedenen Schäume frei zur Schaumaustrittsöffnung fließen können, ohne von der Wasserströmung erfaßt zu werden.

Weiterhin ist erfindungsgemäß ein mehrstufiger Flotationsabscheider vorgesehen, bei welchem die in den unteren Stufen abgeschiedenen Schäume daran gehindert sind, in die oberen Stufen zu strömen. Dies wird durch einen unabhängigen Schaumschwimmdurchlaß bei jeder geneigten Aufschwemmkammer erzielt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird ein verbesserter Koagulationsabscheider vorgesehen, in welchem die im zu behandelnden Wasser enthaltenen Verunreinigungen oder Verschmutzungen koaguliert werden, um Flocken zu bilden, bevor das Wasser in den Flotierungsabscheider gelangt, um die Wirksamkeit der Flotierungsäbscheidung zu erhöhen.

Weiterhin wird die Wirksamkeit der Abscheidung der * Flocken erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß kleine Luftblasen injiziert werden, so daß sich die Flocken an der Luftblase sammeln.

Erfindungsgemäß ist der Flotierungsabscheider mit einem Aufschwemmtank sowie mehreren vertikal beabstandeten, parallel geneigten Platten im Tank versehen, um mehrere, parallele, geneigte Kammern zu bilden, wobei eine Einlaßöffnung für das zu behandelnde Wasser in Nähe des oberen Endes jeder geneigten Kammer dicht bei der sie bildenden geneigten Platte vorgesehen ist, während weiterhin eine Auslaßöffnung für den flotierten Schaum am oberen Ende jeder geneigten Kammer vorgesehen ist und

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sich eine Auslaßöffnung für das behandelte Wasser am unteren Ende jeder geneigten Kammer befindet.

Mit dem oberen Ende jeder der geneigten Platten ist eine senkrechte Führungsplatte verbunden. Während entsprechende senkrechte Führungsplatten senkrecht ausgerichtet sind, ist ein einziger gemeinsamer Schaumschwimm oder -hebedurchlaß vorgesehen, während bei Anordnung der senkrechten Führungsplatten in horizontaler Richtung mehrere unabhängige Schaumschwimmdurchlässe zwischen den Schaumauslaßöffnungen der entsprechenden geneigten Kammern und dem oberen Abschnitt des Aufschwemmtankes gebildet werden, worin die Schäume verdichtet und entfernt werden. Wahlweise können derartige Schaumschwimmdurchlässe außerhalb des Aufschwemmtankes vorgesehen sein. In jedem Fall werden die Schäume der geneigten Kammern in unteren Stufen positiv daran gehindert, in die geneigten Kammern in höheren Stufen zu gelangen. Auf diese Weise werden die Phasen der Schäume und des Wassers, die durch Flotation voneinander getrennt wurden, in entsprechenden geneigten Kammern sauber voneinander ferngehalten, so daß die Wirksamkeit der Abscheidung der Schäume durch Flotation erheblich verbessert wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung befindet sich ein Koagulationstank zwischen der Hauptleitung, die das zu behandelnde Wasser zuführt, und den entsprechenden geneigten Durchlässen, wobei ein Koagulationsmittel in den Koagulationstank gegeben wird, um die Verunreinigungen oder Verschmutzungen im Wasser in Flocken umzuwandeln. In den geneigten Kanälen erfolgt eine feinblasige Belüftung, um die Flocken zu sammeln und hierdurch ihren Auftrieb zu unterstützen.

Weiterhin wird Druckwasser, welches Gas oder Luft aufge-

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nommen hat, in entsprechende geneigte Kammern zusammen mit dem zu behandelnden Wasser eingebracht. Die Gasoder Luftblasen, die sich aus dem Druckwasser entbinden, unterstützen gleichfalls wirksam die Schaumabscheidung durch Flotation-.

Die Erfindung sei weiterhin im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, aus denen sich weitere Merkmale und Vorteile ergeben, veranschaulicht. Darin zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch eine Ausf Ohrungsform des Flotierungsabscheiders gemäß der Erfindung ,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt ähnlich wie bei Fig. 1 bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ,

Fig. 3 und 4 senkrechte Schnitte ähnlich denen bei Fig. bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 einen senkrechten Schnitt einer anderen Ausgestaltung, bei welcher in den geneigten Kammern Spülwasserleitungen und Luftverteiler vorgesehen sind,

Fig. 6 ein Schaltbild, welches die Verbindung zwischen einem Koagulationstank und einem Verteilungstank darstellt, der mit einem Aufschwemmtank verbunden ist, und

Fig. 7 ein Schaltbild, welches im einzelnen die Luftzuführungsleitung, die an die Einlaßleitung für das zu behandelnde Wasser angeschlossen ist, wiedergibt.

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Bei den Zeichnungen sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.

Der in Fig. 1 dargestellte Flotierungsabscheider besitzt einen Aufschwemmtank 1 mit mehreren geneigten Kammern 3_f die von mehreren vertikal ausgerichteten, beabstandeten sowie parallel geneigten Platten 2 gebildet sind; weiterhin bestehen Einlaßöffnungen ·* für das zu behandelnde Wasser, die in den oberen Abschnitten der entsprechenden geneigten Kammern 3 in Nähe der oberen geneigten Platten vorgesehen sind; man erkennt weiter Auslaßöffnungen 5 am oberen Teil jeder geneigten Kammer 3 für den Abzug der abgeschiedenen Schäume sowie Auslaßöffnungen 6 am unteren Teil der geneigten Kammern für den Austritt des behandelten Wassers. Der Aufschwemmtank 1 hat einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt von einer Größe, die von der Menge des zu behandelnden Wassers abhängig ist. Die geneigten Platten sind in Bezug zueinander parallel angeordnet, so daß der vertikale Abstand zwischen ihnen im wesentlichen gleich ist. Vorzugsweise wird ein Neigungswinkel von t5° gewählt, jedoch läßt sich der jeweils beste Winkel in Abhängigkeit der flotationsfähigen Stoffe leicht auswählen.

Die oberen Enden der geneigten Platten 2 stehen mit senkrechten Führungsplatten 7 in Verbindung, um Schaumschwimmdurchlässe 8 über den Auslaßöffnungen 5 für die Schäume zu bilden. Die unteren Abschnitte jeder geneigten Kammer 3 sind bis auf eine Schlammauslaßöffnung 9 geschlossen, welche zu einer gemeinschaftlichen Schlammabzugsleitung 10 führen. Auslaßöffnungen 6 für das behandelte Wasser stehen mit einer Rohrleitung 11 hierfür in Verbindung. Die oberen Enden jedes Schaumschwimmdurchlasses 8 stehen mit einer Verdichtungskammer 12 in Verbindung, deren Oberfläche zur Umgebungsatmosphäre hin offen ist; eine

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Schaumauslaßöffnung 13 öffnet sich in Nähe des Flüssigkeitsspiegels der Verdxchtungskanuner. Obgleich die Einlaßöffnungen 4 für das zu behandelnde Wasser gemäß der Darstellung das Wasser in eine Richtung lenken, in der es parallel zu den geneigten Platten 2 fließt, können sie auch in Richtung auf die Auslaßöffnungen 5 für die Schäume oder in Richtung auf den unteren Teil geöffnet sein. In jedem Fall ist es von Vorteil, eine Wasserströmung zu schaffen, die die Flotation der Schäume unterstützt. Jede Auslaßöffnung 6 für das behandelte Wasser öffnet sich gemäß der Darstellung zwischen benachbarten, geneigten Platten.

Um mit der beschriebenen Vorrichtung eine Flotierung vorzunehmen, werden feinblasige Luft oder gashaltiges Druckwasser in das zu behandelnde Wasser, wie zum Beispiel Abwasser, Schmutzwasser und Schlamm, eingebracht, wobei wahlweise auch ein Koagulationsmittel beigefügt sein kann, um im Wasser feine Luftblasen zu bilden, welches dann gleichmäßig in entsprechende geneigte Kammern 3 durch die Einlaßöffnungen 4 einläuft. Die sich im zu behandelnden Wasser bildenden Flocken lagern sich an die Luftblasen an, um Schäume zu bilden. Die Schäume strömen durch die Auslaßöffnungen 5 und durch die Schaumschwimmdurchlässe 8 in die Verdichtungskammer 12, in welcher sie sich konzentrieren und den Aufschwemmtank durch die Auslaßöffnung 13 verlassen.

Das Wasser, aus welchem die Schäume in der vorbeschriebenen Weise abgeschieden wurden, sinkt mit niedriger Geschwindigkeit nach unten und strömt als klares behandeltes Wasser über die Auslaßöffnungen 6 in die Rohrleitung 11, In den geneigten Kammern 3 kommt es unterhalb der Einlaßöffnungen 4 bereichweise dazu, daß etwas Schaum das absinkende Wasser mitzunehmen und nach oben

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zu führen sucht, während sich etwas Schlamm niederzuschlagen sucht, jedoch kommt es weder zu einer turbulenten Strömung noch zu einer Zirkulation des Wassers. Mit anderen Worten fließt das Wasser gleichförmig zum Boden und gewährleistet hierdurch die Bildung sauberen, behandelten Wassers. Die meisten Schäume schwimmen auf, um ausgeschieden zu werden, und nur ein kleiner Teil derselben schlägt sich nieder, um durch die Schlammauslaßöffnung 9 und die Rohrleitung 10 auszutreten. Die Bedeutung senkrechter Führungsplatten 7 besteht darin, die entsprechenden Schaumschwimmdurchlässe 8 voneinander zu trennen, um die Schäume in den geneigten Kammern in geringerer Höhe daran zu hindern, in die in größerer Höhe vorgesehenen geneigten Kammern zu strömen, wodurch die Wirksamkeit der Abscheidung steigt. Da das mit der beschriebenen Vorrichtung zu behandelnde Wasser entlang der glieigten Platten in verhältnismäßig großen Höhenlagen in mehreren unabhängigen geneigten Kammern, die von den geneigten Platten gebildet sind, nach oben strömt, und da die Entfernung zur Schaumbewegung sehr gering ist, ist diejenige Wassermenge, die von der Aufschwemmbewegung der Schäume erfaßt wird, sehr gering, so daß es nicht zu einem Kreislauf des Wassers in den geneigten Kammern kommt. Demgemäß schwimmen die Schäume gut auf, weil nicht die Gefahr besteht, daß sie mit nach unten gerichtetem Wasser nach unten gedrückt werden. Die im zu behandelnden, durch die Einlaßöffnung 4 in die geneigten Kammern eintretenden Wasser enthaltenden Schäume werden daher überwiegend in oberen Bereichen der geneigten Platten in sehr kurzer Zeit gesammelt. Das die verbleibenden Schäume enthaltende Wasser fließt allmählich zur Auslaßöffnung 6, während welcher Zeit Schäume geringerer Größe und kleinerer Afiriebskraft vollständig flotieren, um die Bildung reinen Wassers zu ermöglichen, welches aus den Auslaßöffnungen 6 austritt. Da der Abstand zwischen benachbarten geneigten Platten so klein wie bei der üblichen Bauweise ist, können die Schäume schnell die unteren Flächen der jeweils oberen

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geneigten Platten erreichen und werden von der Wasserströmung getrennt, so daß die Flotierungszeit geringer wird. Demgemäß kommt es zu einer entsprechenden Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Vorrichtung.

Diejenigen Schäume, die die untere Fläche der jeweils oberen geneigten Platte in einer geneigten Kammer erreicht haben, bewegen sich dann entlang der geneigten Fläche nach oben, um sich im oberen Abschnitt der geneigten Kammer zu sammeln. Daraufhin schwimmen die Schäume in die Verdichtungskammer 12 im oberen Abschnitt der Vorrichtung durch die Schaumschwimmdurchlässe 8.

Wie vorstehend beschrieben, kann es im neuen Flotierungsabscheider, bei dem die Einlaßöffnung für das zu behandelnde Wasser, die Auslaßöffnung für das behandelte Wasser und die Auslaßöffnung fir die Schäume in jeder von den geneigten Platten gebildeten geneigten Kammern in derartigen Stellungen und Richtungen vorgesehen sind, in denen sie keine turbulente Strömung verursachen, zur Trennung verschiedener Phasen in den entsprechenden geneigten Kammern ohne die Gefahr einer erneuten Vermischung dieser Phasen kommen. Daher ist die Behandlungsfähigkeit jeder geneigten Aufschwemmkammer im Vergleich mit früher bekannten Flotationsabscheidern erheblich verbessert.

Da die Anzahl der senkrecht und stufenförmig übereinander befindlichen Aufschwemmkammern mit der Zunahme des zu behandelnden Wassers gesteigert werden kann, läßt sich darüberhinaus die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung je Grundflächeneinheit um den Faktor 10 oder mehr gegenüber den früher bekannten Vorrichtungen steigern. Dies ergibt sich aus dem Ergebnis des nachstehenden, beispielsweisen Versuches. Im Hinblick auf eine einzige geneigte Kammer, bei welcher die Einlaßöffnung für das zu behandelnde Wasser sich am oberen Abschnitt der Kammer befand, ergab sich

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eine Behandlungskapazität als behandeltes Wasser je von der Vorrichtung eingenommenen Grundflächeneinheit von 13,0 m/hr, wobei der Prozentsatz der entfernten Feststoffe 98 % betrug. Dieser Wert muß mit einer Behandlungskapazität von 2,7 m/hr und einem Prozentsatz der entfernten Feststoffe von 9H % verglichen werden, welche Daten bei einer Auslaßöffnung im unteren Abschnitt erzielt wurden. Bei Verwendung von in drei Stufen angeordneten geneigten Kammern, bei welcher die Führungsplatte 7 fortgelassen war, betrug die Behandlungskapazität HO, 6 m/hr und der Prozentsatz der entfernten Feststoffe 98 %, wohingegen mit der beschriebenen Vorrichtung diese Daten auf 51,5 m/hr und 98 % jeweils gesteigert wurden, woraus sich eine erhebliche Verbesserung der Behandlungswirksamkeit ergibt.

Die in Fig· 2 wiedergegebene Abwandlung entspricht im wesentlichen derjenigen der Fig. 1 mit Ausnahme einer unterschiedlichen Anordnung der FOhrungsplatten Ik und der Schaumschwimmdurchlässe 15. Insbesondere sind die oberen Enden aller Führungsplatten IU anstatt in unterschiedlichen Höhen sämtlich in gleicher Höhe innerhalb der Verdichtungskammer 12 begrenzt, so daß die Isolierung der entsprechenden Schaumschwimmdurchlässe 15 vervollständigt wird. In Nähe der Oberkante des Aufschwemmtankes 1 befindet sich ein horizontaler Schaumsammler 16 für die Ableitung der gesammelten Schäume Über eine Schaumauslaßöffnung 17. Bei dieser Konstruktion kann man die Schäume vollkommen daran hindern, aus den unteren Stufen in die geneigten Kammern 3 der oberen Stufen aufzusteigen. Somit können die Schäume in den entsprechenden Kammern frei aufschwimmen, ohne durch eine Abwärtεströmung des Wassers beeinflußt zu werden, wodurch sich die Wirksamkeit der Abscheidung verbessert.

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Man kann die Anordnung der Führungsplatten und der Schaumschwinundurchlässe selbstverständlich in unterschiedlicher Weise vornehmen. Andere Anordnungsformen ergeben sich aus den Fig. 3 und 4·. Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Anordnung sind die Führungsplatten 19 an der Außenseite des Tanks 1 in dessen oberem Abschnitt vorgesehen, um die in. den entsprechenden geneigten Kammern 3 abgeschiedenen Schäume in den oberen Abschnitt des Tanks 1 durch öffnungen 18 an der Seite desselben und mehrere, im wesentlichen senkrechte Schaumschwiiundurchlässe 19 zu führen. Bei dieser Modifikation ist es möglich, die Längen aller geneigten Kammern 13 gleichmäßig zu gestalten, so daß in allen Kammern eine gleiche Leistungsfähigkeit besteht.

Bei der in Fig. t wiedergegebenen Ausfuhrungsform finden gekrümmte Führungsplatten 21 in den oberen Bereichen jeder geneigten Platte 2 Verwendung, wobei das obere Ende jeder Führungsplatte 21 in Nähe der unteren Fläche der jeweils darüber befindlichen gekrümmten Führungsplatte liegt, um eine enge Auslaßöffnung 22 für die abgeschiedenen Schäume zu schaffen. Die senkrechten Abschnitte entsprechender Führungsplatten sind in senkrechter Richtung ausgerichtet, um einen gemeinschaftlichen Schaumschwimmdurchlaß 23 gleichmäßigen Querschnittes zwischen diesen senkrechten Abschnitten und einer Seitenwand des Tanks 1 zu schaffen. Diese Ausführungsform ist insofern vorteilhaft, als es möglich ist, mehrere geneigte Kammern 3 gleicher Größe und gleicher Länge unter Verwendung der geneigten Platten und Führungsplatten gleicher Größe und gleicher Anordnung auszubilden. Der Anschluß der geneigten Kammern an den gemeinschaftlichen Schaumschwimmdurchlaß durch enge Auslaßöffnungen 22 ermöglicht es, die Schäume vollständig daran zu hindern, aus unteren Stufen in die geneigten Kammern in höheren Stufen zu strömen. Darüberhinaus kann der Schaum frei hochsteigen, ohne daß er durch eine Abwärtsströmung des Wassers gehindert wird.

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Bei den in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispielen, bei welchen unabhängige Schaumschwimmdurchlässe für verschiedene geneigte Kammern vorgesehen sind, haben die geneigten Kammern unterschiedliche Längen. Insbesondere sind die oberen Kammern von kürzerer Länge, so daß sich die Wirksamkeit der Abscheidung in Richtung nach oben verringert. Im Gegensatz hierzu ist die Länge aller geneigten Kammern bei der in Fig. H wiedergegebenen Konstruktion gleich, weil ein gemeinsamer senkrechter Schaumschwimmdurchlaß 23 besteht, wodurch die Wirksamkeit der Abscheidung in den entsprechenden Kammern vergleichmäßigt und verbessert wird.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. H, jedoch mit der Ausnahme, daß $tilwasserleitungen 2H in Nähe der unteren geneigten Platten im Bereich der oberen Enden der geneigten Kammern 3 vorgesehen sind, um Spülwasser in Richtung auf den unteren Abschnitt einzuspritzen. Weiterhin befindet sich am unteren Ende jeder Kammern ein Luftverteiler 25 in Nähe der oberen geneigten Platte, um Luftblasen in Richtung auf den oberen Teil einzublasen. Während die Flotxerungsabschexdung fortgesetzt wird, setzt sich ein Teil des abgeschiedenen Schlammes oder aufgeschwemmten Schaumes auf der oberen oder unteren Fläche der geneigten Platten ab; auf diese Weise abgesetzter Schlamm oder Schaum wird von Zeit zu Zeit von der Strömung des zu behandelnden Wassers mitgenommen. Bei dieser Ausführungsform ist es jedoch dank der Spülwasserleitungen 24 in den oberen Abschnitten der geneigten Kammern 3 und der Luftstrahlverteiler 25 in den unteren Abschnitten derselben leicht, die geneigten Kammern zu säubern. Nachdem der Eu-lauf des zu behandelnden Wassers in die geneigten Kammern abgestellt worden ist, wird Druckluft durch die Luftstrahlvertexler 2 5 eingeblasen, um die Schäume an der unteren Fläche der geneigten Platte 2 zu entfernen. Daraufhin wird Spülwasser durch die Spül-

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wasserleitung 2H gespritzt, um den Schlamm durch die Auslaßöffnung 9 und das Saramelrohr 10 zu entfernen. Indem diese Reinigungsbehandlung von Zeit zu Zeit durchgeführt wird, kann man die Arbeitsweise der Vorrichtung sehr gleichmäßig gestalten.

Fig. 6 und 7 zeigen ein verbessertes Steuersystem, daß sich in Verbindung mit einer der Ausführungsformen gemäß 1 bis 5 anwenden läßt. Insbesondere sind Mittel vorgesehen, durch welche das zu behandelnde und dem Tank 1 durch die Einlaßrohre M- zuzuleitende Wasser einer Koagulationsreaktion unterworfen werden, um sämtliche Verunreinigungen in aufschwimmfähige Flocken zu verwandeln; weiterhin sind Mittel vorgesehen, um gleichzeitig Gas oder Luft enthaltendes Druckwasser einzuführen, um feine Gasblasen zu erzeugen, die die Ansammlung von Flocken begünstigen und deren Entfernung somit förderlich sind. Bei den Fig. 6 und 7 ist die Konstruktion des Aufschwemmtankes 1 ansich identisch mit derjenigen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 beschrieben wurde.

Gemäß Fig. 6 ist eine Hauptleitung 26 für die Zuführung des zu behandelnden Wassers vorgesehen; weiterhin erkennt man ein damit verbundenes Chemikalieninjektionsrohr 28 sowie einen Koagulationstank 27, der an die Hauptleitung 28 über einen Koagulationsmischer mit entsprechend gestaltetem Kanal angeschlossen ist. Der Koagulationstank 27 besteht aus einem äußeren Zylinder 29 und einem inneren Zylinder 30 mit geschlossenem oberem Abschluß sowie einem Wassereinlaßrohr 30a, das sich senkrecht in Bezug auf den oberen Abschnitt des Innenzylinders 30 erstreckt. Das untere Ende des Innenrohrzylinders ist vom Boden des äußeren Zylinders beabstandet, um einen Durchfluß

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zu ermöglichen; eine Auslaßöffnung 31 befindet sich am oberen Ende des äußeren Zylinders. Konstruktion und Anordnung des Koagulationstankes 27, der Chemikalieneinspritzleitung 28 und des Koagulationsmischers 32 sind nicht auf die insbesondere in der Zeichnung beschriebene Ausführungsform beschränkt; man kann jeden der an sich bekannten Koagulationstanks verwenden, sofern die Verunreinigungen mit dem Koagulationsmittel, welches dem zu behandelnden Wasser zugesetzt wird, reagieren. Auch kann der Koagulationstank eine Chemikalieneinspritzung und einen Mischer besitzen.

Die Auslaßöffnung 31 des Koagulationstankes 27 ist mit einem Verteilertank 33 verbunden, der aus einer nicht dargestellten Einlaßkammer und einer Verteilerkammer 31 für die Verteilung auf Anschlüsse besteht, deren Zahl mit derjenigen der geneigten Kammern 3 im Aufschwemmtank 1 übereinstimmt. Die Einlaßkammer und die Verteilkammern 31 stehen untereinander über eine Trennwand mit mehreren V-förmigen Schlitzen in Verbindung. Wenn der Verteilertank 33 in größerer Höhe als der Flotationstank 1 angeordnet wird, ist es möglich, das zu behandelnde Wasser dem Flotationstank unter Ausnutzung des Unterschiedes der Flüssigkeitshöhen zuzuführen. Indes läßt sich der Verteilertank auch mit niedrigerer Höhe vorsehen, in welchem Falle eine geeignete Pumpe Verwendung findet. Die Verteilkammern 31 des Verteilertanks 33 sind mit den entsprechenden geneigten Kammern 3 durch Einlaßleitungen 37 entsprechend verbunden, in welche eine Gaszuführleitung 38 einmündet. Der andere Anschluß der Gaszuführleitung 38 ist mit einer Gasmisch- oder -lösevorrichtung gemäß der noch zu beschreibenden Fig. 7 verbunden, um in die geneigten Kammern mit Gas gemischtes oder Gas enthaltendes Druckwasser einzuleiten.

Während des Betriebes wird ein geeignetes Koagulationsmittel dem zu behandelnden Wasser, wie zum Beispiel Ab-

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wasser oder Schlamm, durch die Einspritzleitung 28 zugesetzt. Die Mischung wird gleichmäßig gerührt und gemischt, während sie durch den Koagulationsmischer 32 und von dort in den Tank 27 strömt. Während die Mischung zunächst nach unten und dann durch den Koagulationstank nach oben strömt, reagiert das Koagulationsmittel mit den Verunreinigungen . im Wasser und wandelt diese in aufschwimmfähige Flocken um. Das die sich bildenden Flocken enthaltende Wasser gelangt in entsprechende geneigte Kammern 3 über den Verteilertank 33 und Einlaßleitungen 37. Das gelöstes Gas enthaltende Druckwasser wird in die entsprechenden Einlaßleitungen 37 derarxgeführt, daß die Mischung des zu behandelnden Wassers und des Druckwassers gleichmäßig in die entsprechenden geneigten Kammern 3 gelangt. Unter diesen Bedingungen befindet sich das Innere des Aufschwemmtankes 1 unter atmosphärischem Druck, so daß sich das Druckwasser entspannt, um feine Gas- oder Luftblasen zu bilden. Demgemäß haften die Flocken an den Luftblasen an, um aufschwimmfähige Schäume zu bilden. Diese Schäume fließen durch den Schaumschwimmdurchlaß 23 nach oben, werden in der Verdichtungskammer 12 konzentriert und schließlich nach außen durch die Auslaßöffnung 27 über den Schaumsammler 16 abgeleitet, wie vorstehend beschrieben wurde. Bei dieser Ausführungsform besteht nicht die Gefahr, daß nicht zur Reaktion gelangte Verunreinigungen in den Aufschwemmtank gelangen, vielmehr werden sie in Flocken umgewandelt, so daß es möglich ist, die Leistungsfähigkeit des Aufschwemmtankes zu verbessern, obgleich die Einlaßöffnungen 4 für das zu behandelnde Wasser im Aufschwemmtank 1 dicht in Bezug auf die Schaumschwimmdurchlässe 22 angeordnet sind, weil dem Wasser das Koagulationsmittel zugesetzt wurde und die Koagulationsreaktion im Koagulationstank 27 erfolgt, bevor das Wasser in den Aufschwemmtank gelangt. Darüberhinaus arbeitet jede Kammer mit optimaler Wirksamkeit, weil das bereits der Koagulationsreaktion unterzogene Wasser gleichmäßig auf die entsprechenden, geneigten Kammern dank des

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Verteilertanks 33 verteilt wird.

Da bei dieser Ausfuhrungsform der Koagulationstank die Form eines zylindrischen Tanks besitzt und der Verteilertank 33 oberhalb des Tanks 27 angeordnet ist, bedeutet dessen zusätzliche Anbringung zum mehrstufigen Aufschwemmtank keinen nennenswerten Mehraufwand, so daß eine sehr kompakte Einheit auf sehr kleiner Grundfläche entsteht.

Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform stimmt im wesentlichen mit der Fig. 6 dargestellten überein, jedoch mit der Ausnahme, daß das andere Ende der für die Zufuhr von Gas oder Luft enthaltendem Druckwasser vorgesehenen Leitung 38 mit einem Gasabscheidetank 39 ver- · bunden ist.

Das gelöstes Gas enthaltende Druckwasser wird mit Hilfe eines Strahlsaugers 40, einer Leitung 41 für die Zuführung des Wassers zum Strahlsauger 40, einer Gaszuführleitung 42 in Verbindung mit dem Unterdruckabschnitt des Strahlsaugers, einem senkrechten Rohr 43 für die Entnahme der Gas/Wassermischung vom Strahlsauger und eines Abscheidetanks 39 erzeugt, der mit dem anderen Ende des senkrechten Rohrs 43 in Verbindung steht. Das entgegengesetzte Ende der Wasserzuführleitung 41 ist an die Leitung 11 für das behandelte Wasser angeschlossen, um einen Teil desselben zu benutzen. Indes kann die Wasserzuführleitung 41 auch mit einer anderen Wasserquelle, zum Beispiel mit der Hauptleitung 26, verbunden sein. Das senkrechte Rohr 43, welches in den Ausgang des Strahlsaugers 40 angeschlossen ist, kann die Form einer Haarnadel haben. Vorzugsweise beträgt die Länge des Rohrs 43 mehr als vier Meter, weil das Gas sich vollständig im Wasser auflösen soll, während es durch das Rohr 43 strömt. Das andere Ende dieser Leitung ist an den Gasabscheidetank 39 angeschlossen;

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vorzugsweise wird ein horizontaler Anschluß 11 des Rohres 13 für die Abscheidung überschüssigen Gases aus dem Wasser verwendet, um die Aufenthaltszeit des Gases im Tank 39 zu verringern. Das oberes Ende des Gasabscheidetanks 39 steht mit der Unterdruckseite des Strahlsaugers 10 über eine Gasrücklaufleitung 15 in Verbindung. Der Boden des Gasabscheidetanks 39 ist an entsprechende Leitungen

37 angeschlossen, um das zu behandelnde Wasser über die Leitung 38 zuzuführen.

Während des Betriebes gelangt das über die Hauptleitung 26 zugeführte Wasser in die entsprechenden geneigten Kammern 3 in der bereits in Bezug auf Fig. 6 beschriebenen Weise. Ein Teil des behandelten Wassers wird über die Leitung 11 dem Strahlsauger 10 über eine Pumpe 16 und eine Leitung 11 zugeführt, um das Wasser mit über die Leitung 12 unter Druck zugeführtem Gas oder zugeführter Luft zu mischen. Das Gas oder die Luft löst sich im Wasser, während es durch das senkrechte Rohr 13 strömt. Überschüssiges Gas wird vom Wasser im Abscheid et ank 39 abgeschieden und dem Strahlsauger 10 zum weiteren Verbrauch zugeführt. Das gelöstes Gas oder gelöste Luft enthaltende Wasser wird über die Leitung

38 den Zuführleitungen 37 zugeteilt, so daß es mit dem zu behandelnden Wasser gemischt werden kann. Die Mischung tritt dann in die entsprechenden geneigten Kammern 3 über die Einlaßöffnungen 1.

Da sich bei der vorstehend beschriebenen Gaslösevorrichtung das Gas im senkrechten Rohr, welches in den Ausgang des Strahlsaugers angeschlossen ist, auflöst, erfolgt die Gasauflösung mit besserer Wirksamkeit als bei einem üblichen Gaslösesystem. Da ein Gasabscheidetank erforderlich ist, um lediglich überschüssiges Gas abzuscheiden, ist es darüberhinaus möglich, die Größe

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des Tankes klein zu halten und den Grundflächenbedarf der gesamten Anlage zu verringern.

Wenngleich die Erfindung vorstehend in Bezug auf einige
bevorzugte Ausführuniformen beschrieben wurde, sind zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen derselben für den
Fachmann naheliegend, ohne daß der Gedanke und der Rahmen der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen dargestellt ist, verlassen wird.

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Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Flotxerungsabscheider für die Abscheidung von in Wasser enthaltenen Verunreinigungen durch Aufschwemmen in einem Aufschwemmtank, dadurch gekennzeichnet, daß von mehreren, vertikal beabstandeten, parallel geneigten Platten (2) mehrere, parallel geneigte Kammern (3) gebildet sind, und daß eine Einlauföffnung für das zu behandelnde Wasser (4) in Nähe des oberen Endes jeder geneigten Kammer (3) dicht bei der sie bildenden geneigten Platte (2) vorgesehen ist, während weiterhin eine Auslaßöffnung (5) für den flotierten Schaum am oberen Ende jeder geneigten Kammer (3) vorgehen ist und sich eine Auslaßöffnung (6) für das behandelte Wasser am unteren Ende jeder geneigten Kammer (3) befindet.

2. Flotxerungsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den oberen Enden der geneigten Platten (2) mehrere, sich senkrecht erstreckende Führungsplatten (7) entsprechend verbunden sind, um wenigstens einen Schaumschwimmdurchlaß (8) zwischen den Schaumauslaßöffnungen (5) und dem oberen Abschnitt des Aufschwemmtankes zu bilden.

3. Flotierungsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Schlammauslaßrohre (9) vorgesehen sind, die sich zu den unteren Enden der ihnen entsprechenden, geneigten Kammern (3) hin öffnen.

f. Flotierungsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere unabhängige Schaumschwimmdurchlässe (8) außerhalb des Aufschwemmtankes (1) vorgesehen sind, um die Schaumauslaßöffnungen (5) mit dem oberen Teil des Aufschwemmtankes (1) zu verbinden.

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5. Flotierungsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß gekrümmte Führungsplatten (21) mit den oberen Enden der entsprechenden, geneigten Platten verbunden sind, wobei die senkrechten Bereiche der Führungsplatten (21) in senkrechter Richtung derart ausgerichtet sind, daß sie einen gemeinschaftlichen Schaumschwimmdurchlaß (23) ausbilden, wobei sich die oberen Enden der gekrümmten Platten befinden und zwischen sich Schaumauslaßöffnungen bilden.

6. Flotierungsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß sich im oberen Bereich jeder geneigten Platte Spülwasserrohre (21) und im unteren Bereich jeder geneigten Platte Luftverteilerdüsen (25) befinden,

7. Flotierungsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Hauptleitung (26) für die Zufuhr des zu behandelnden Wassers sowie ein sich hieran anschließender Koagulationstank (27) und Mittel für die Zufuhr eines Koagulationsmittels zum Koagulationstank (27) vorgesehen sind, während ein Verteilertank (33) zwischen dem Koagulationstank (27) und den Einlaßöffnungen (¹I) angeordnet ist und Mittel für die Zufuhr von gelöstes Gas oder Luft enthaltendem Druckwasser für die Zufuhr zu den Einlaßöffnungen (H) vorgesehen sind.

8. Flotierungsabscheider nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Koagulationstank (27) aus einem äußeren Zylinder (21) und einem oberen geschlossenen, Innenrohrzylinder (30) besteht, und daß sich ein an die Hauptleitung (26) angeschlossenes Rohr bis in Nähe des oberen geschlossenen Endes des Innenrohrzylinders (30) erstreckt.

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9. Flotierungsabscheider nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet ₉ daß weiterhin eine Vorrichtung für die
Lösung von Gas oder Luft in Druckwasser vorgesehen
ist.

10. Flotierungsabscheider nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet j daß die Vorrichtung aus einem Strahlsauger (40) für die Mischung von Wasser und Gas besteht, der mit einer Zuführleitung für Druckwasser sowie auf seiner Unterdruckseite mit Mitteln für die Zufuhr von Gas
ausgeführt ist, und an den sich ein senkrechtes Auslaßrohr (43) für die Aufnahme der aus Wasser und Gas bestehenden Mischung vom Strahlsauger anschließt, an dessen entgegengesetztes Ende sich ein Gasabscheidetank (39) anschließt, und daß Mittel für die Rückleitung des im Gasabscheidetank (39) abgeschiedenen
Gases zum Strahlsauger (40) vorgesehen sind.

11, Flotierungsabscheider nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet ₃ daß das senkrechte Austrittsrohr (43) haarnadelförmig ausgebildet ist und mit einem horizontalen Abschnitt (44) an seinem Austrittsende in den
Gasabscheidetank (39) mündet.

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