DE2343019C3 - Process for treating liquids, in particular water, by decanting in a pulsating sludge bed and apparatus for carrying out the process - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, durch Dekantierung in einem pulsierenden Schlammbett, bei dem die zu behandelnde Flüssigkeit das Schlammbett von unten nach oben durchströmt, und richtet sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Behälter, Zufuhrleitungen, The invention relates to a method for treating liquids, in particular water, by decanting in a pulsating sludge bed, in which the liquid to be treated flows through the sludge bed from bottom to top, and is also directed to a device for carrying out this method with a container, supply lines ,

keit. . ^ , speed. . ^,

Ein solches Verfahren und eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung sind in der DT-PS 10 99 955 beschrieben.One such procedure and one for its implementation suitable devices are described in DT-PS 10 99 955.

Bei einem solchen Verfahren sind zwei Punkte wesentlich für die Ausflockung und die Koagulation:In such a process, two points are essential for flocculation and coagulation:

1. Die Konzentration des Schlammbettes in suspendierten Stoffen, Funktion der Dekantiergeschwindigkeit und der Parameter der pulsierenden Bewegung.1. The concentration of the sludge bed in suspended matter, as a function of the decanting speed and the parameter of the pulsating movement.

2. Die mittlere Aufstiegsgeschwindigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit durch das Schlammbett, die Aufstiegsgeschwindigkeit, die in vorteilhafter Weise beim höchstmöglichen Wert gehalten werden sollte, ohne daß ein Auseinanderbrechen der Kohäsion des Schlammbettes stattfindet.2. The mean rate of ascent of the liquid to be treated through the sludge bed, which Rate of ascent, which should advantageously be kept at the highest possible value, without breaking up of the cohesion of the sludge bed taking place.

Die mittlere Aufstiegsgeschwindigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit bestimmt die Dimension der Dekantiervorrichtungen und somit der mit dem Verfahren verbundenen Kosten. Diese Geschwindigkeit ist begrenzt, da man verhindern muß, daß Schlammteile mit nach oben gerissen und somit weggeführt werden.The mean ascent rate of the liquid to be treated determines the dimension of the Decanters and thus the costs associated with the process. That speed is limited, as you have to prevent sludge parts from being torn up and thus carried away will.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine erhöhte Absetzleistung zu erzielen, die sich entweder in höherem Durchsatz oder in höherer Qualität oder in beidem äußert.The object of the invention is to achieve an increased sedimentation performance, which is either in higher Throughput or in higher quality or both.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zu behandelnde Flüssigkeit in zur Waagerechten geneigter Strömungsrichtung durch das Schlammbett geführt wird.This object is achieved in that the liquid to be treated in the Horizontal inclined flow direction is guided through the sludge bed.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die Strömungsrichtung einen Winkel von 45 bis 70° mit der Waagerechten bildet.It is advantageous if, in a further embodiment of the invention, the direction of flow is one Forms an angle of 45 to 70 ° with the horizontal.

Zweckmäßig werden der zu behandelnden Flüssigkeit beim Durchströmen des Schlammbettes Turbulenzen aufgeprägt.The liquid to be treated expediently becomes turbulent as it flows through the sludge bed imprinted.

Mit diesen Maßnahmen ist es nunmehr möglich, die Betriebsdauer der am Ausgang der Dekantiervorrichtung angeordneten Filter zu verlängern und die Dekantiervörrichtungen mit einer verkleinerten Bodenfläche zu benutzen, und zwar für eine äquivalente zu behandelnde Flüssigkeitsmenge und für äquivalente Mengen an Ausflockurigsmitteln und Koagulierungsmitteln. Man erhält niit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur bessere Ergebnisse, sondern auch eine Verbesserang der Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu den bekannten Verfahren zur Dekantierung in einem pulsierenden Schlammbett.With these measures it is now possible to reduce the operating time at the output of the decanter arranged filter to extend and the Dekantiervörrichtungen with a reduced floor area to be used, namely for an equivalent amount of liquid to be treated and for equivalents Amounts of flocculants and coagulants. The process according to the invention not only gives better results, but also an improvement in economy compared to the known processes for decanting in a pulsating bed of mud.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kennzeichnet sich durch sich wenigstens über einen Teil der Höhe des Schlammbettes erstreckende Strömungsleiteinrichtungen, die zur Waagerechten geneigt verlaufen. Dabei schließen diese Strömungsleiteinrichtungen in weiterer Ausbildung der Erfindung vorteilhaft einen Neigungswinkel von 45 bis 70° mit der Waagerechten ein.A device according to the invention is characterized by flow guide devices which extend at least over part of the height of the sludge bed and run inclined to the horizontal. In a further embodiment of the invention, these flow guide devices advantageously include an angle of inclination of 45 to 70 ° with the horizontal .

Zweckmäßig tragen die Strömungsleiteinrichtungen zur Waagerechten geneigte Ablenkteile. Die Neigung der Ablenkteile zur Waagerechten liegt dabei vorteil haft zwischen 20 und 70°.The flow guide devices expediently carry deflecting parts inclined to the horizontal. The inclination of the deflection parts to the horizontal is advantageously between 20 and 70 °.

Die Strömungsleiteinrichtungen können Platten sein.- ■ -, -■ ;_; -;' ■ ■■ ■ The flow guide devices can be plates.- ■ -, - ■; _; -; ' ■ ■■ ■

Die Ablenkteile haben vorteilhaft eine Entfernung voneinander, die ein- bis fünfmal so groß wie der Abstand zwischen zwei Platten ist.The deflecting parts are advantageously at a distance from one another which is one to five times as great as the distance between two plates.

Zweckmäßig haben die Ablenkteile eine Länge von bis zu zwei Dritteln des Abstandes zwischen zwei Platten.The deflecting parts expediently have a length of up to two thirds of the distance between two Plates.

Im Zusammenhang mit der Aufgabe, die zu behandelnde Flüssigkeit am Boden des Beckens gleichmäßig über alle Punkte des Beckenbodens verteilt einzuführen, anschließend für den Durchgang durch das Schlammbecken zu einer laminaren Strömung zu zwingen und in der Dekantierzone die Flüssigkeitsströmung erneut als laminare Strömung zu führen und die mitgenommenen Teilchen außerhalb des Schlammbettes abzutrennen, ist in der nicht vorveröffentlichten DT-OS 22 15 107 bereits der Vorschlag gemacht worden, in angemessenem Abstand vom Schlammbett ein Abschlußorgan in Form von zwischen 30 und 70° gegen die Horizontale geneigten Abschlußorganen, beispielsweise aus parallelen Flächen, vorzusehen. Hier liegt aber offenbar eine andere Aufgabe vor, die mit der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nichts zu tun hat.In connection with the task, the liquid to be treated at the bottom of the pool evenly to be introduced distributed over all points of the pelvic floor, then for the passage through the To force the sludge basin to a laminar flow and the liquid flow in the decanting zone to lead again as a laminar flow and the entrained particles outside of the sludge bed to separate, the proposal has already been made in DT-OS 22 15 107, which was not previously published at a reasonable distance from the sludge bed a closing organ in the form of between 30 and 70 ° to provide closure members inclined to the horizontal, for example from parallel surfaces. Here, however, there is obviously another problem with that on which the present invention is based Task has nothing to do.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert.The method and the device according to the invention are explained in detail using the drawings.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach as der Erfindung, bei der Teile der Vorrichtung weggelassen worden sind;Fig. 1 shows a perspective view of a device for performing the method according to as the invention in which parts of the device have been omitted;

Fig. 2 und 3 sind Schnittansichten entlang der Linien IHI, III-III der F i g. 1;Figures 2 and 3 are sectional views along the lines IHI, III-III of Figure 3. 1;

Fig. 4 ist eine Teilansicht eines Schnittes durch zwei hintereinanderliegende Platten entsprechend einer ersten Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung;Fig. 4 is a partial view of a section through two consecutive plates, respectively a first embodiment of the method and the device according to the invention;

F i g. 5 ist eine zur F i g. 4 analoge Schnittansicht entsprechend einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung.F i g. 5 is one of FIG. 4 is an analogous sectional view corresponding to a further embodiment of FIG Method and device according to the invention.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung, bestehend aus einem Behälter 1, in dessen Unterteil bei A die zu behandelnde Flüssigkeit eingeleitet wird mittels der Verteilungsvorrichtungen 2 und la. In dem vorliegenden Fall wird Wasser eingeführt und entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung verteilt.F i g. 1 shows a device consisting of a container 1, into the lower part of which at A the liquid to be treated is introduced by means of the distribution devices 2 and 1a. In the present case water is introduced and distributed according to the method according to the invention.

Die Zuführung der zu behandelnden Flüssigkeit ist dadurch über die ganze Oberfläche des Behälters homogen. Die Schlammteilchen befinden sich in einer gleichmäßigen Suspension.The supply of the liquid to be treated is thereby over the entire surface of the container homogeneous. The sludge particles are in a uniform suspension.

In dem Schlammbett 3 und über seine ganze Höhe sind Vorrichtungen entsprechend dem Verfahren angeordnet bzw. verteilt. Es handelt sich dabei um Röhren, Platten 4 und ähnliche Mittel, die einen Winkel von 45 bis 70° zur Waagerechten bilden. Das dekantierte Wasser wird bei 6 in bekannter Weise mittels Abflußrinnen 5 entfernt.Devices according to the method are arranged in the sludge bed 3 and over its entire height or distributed. These are tubes, plates 4 and similar means that form an angle from 45 to 70 ° to the horizontal. The decanted water is at 6 in a known manner removed by means of drainage channels 5.

F i g. 4 zeigt in schematischer Weise die Anordnung der zwei nebeneinander bzw. hintereinander liegenden Platten 4 und Aa, die in dem Schlammbett der Vorrichtung eingesetzt sind. Die Pfeile α und b zeigen die annähernd geradlinige Richtung der bevorzugten Ströme, die mit den Platten zusammenkommen, und zwar einerseits bezüglich des tohandlungsschlammes, der auf der unteren Platte 4 a des Behälters in der Richtung α gleitet, und auf der anderen Seite bezüglich der Flüssigkeit, die von dem dekantierten Schlamm abstammt, in den unteren Teil der Vorrichtung, die in der Richtung b aufsteigt.F i g. 4 shows in a schematic manner the arrangement of the two plates 4 and Aa lying next to one another or one behind the other, which are inserted in the sludge bed of the device. The arrows α and b show the approximately straight direction of the preferred currents that come together with the plates, on the one hand with respect to the tohandlungsschlammes, which slides on the lower plate 4 a of the container in the direction α , and on the other hand with respect to the liquid derived from the decanted sludge into the lower part of the device which rises in the direction b.

F i g. 5 zeigt in schematischer Weise zwei Platten, die in gleicher Weise gemäß der Erfindung mit zwei Ablenkteilen 7 und 7 α bestückt sind, die den vorherrschenden Strömen einen Wirbelcharakter verleihen sollen.F i g. 5 shows, in a schematic manner, two plates which, according to the invention , are equipped in the same way with two deflection parts 7 and 7 α , which are intended to give the prevailing currents a vortex character.

Diese Ablenkteile haben eine Länge /, die die GrößeThese deflectors have a length / that is the size

-j- erreichen kann, wobei L der gemessene Abstand zwischen den zwei Platten ist. Sie bilden mit der Horizontalen einen Winkel α, dieser Winkel liegt vorzugsweise zwischen 20 und 70° und hängt ab von der Qualität des erhaltenen Schlammes.-j-, where L is the measured distance between the two plates. They form an angle α with the horizontal, this angle is preferably between 20 and 70 ° and depends on the quality of the sludge obtained.

Die Ablenkteile 7 und Ta können aus jedem beliebigen Material, wie beispielsweise aus Metall, Kunststoff u. dgl., bestehen und werden vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Platten 4 hergestellt. The deflecting parts 7 and Ta can be made of any material, such as metal, plastic and the like, and are preferably made of the same material as the plates 4.

Auf einer gleichen Platte kann man eine beliebige Anzahl von mehreren Ablenkteilen anordnen, wie dies aus F i g. 5 ersichtlich ist. Die Entfernung H zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilen sollte vorzugsweise zwischen der einfachen und fünffachen Entfernung L liegen (L < H < 5 L).Any number of several deflecting parts can be arranged on the same plate, as shown in FIG. 5 can be seen. The distance H between two consecutive parts should preferably be between one and five times the distance L (L < H < 5 L).

Während des Betriebes der Vorrichtung gleiten die Schlammaterialien entlang der Richtung α auf der unteren Platte 4 α des Behälters. Die aus dem dekantierten Schlammaterial im unteren Teil des Behälters stammende Flüssigkeit steigt auf entsprechend der mit b angegebenen Richtung. Die so behandelte Flüssigkeit, deren Abfluß durch die Ablenkteile modifiziert wird, kommt in Kontakt mit den auf der Platte gleitenden Schlammteilchen, und auf diese Weise wird eine Wirbelbewegung hervorgerufen, die zu einer Dekantierung des Schlammes auf dem Niveau der Ablenkteile führt. Das Wasser nimmt dann wieder seine Aufwärtsbewegung nach oben auf, und ein Teil der Schlammteilchen setzt sich auf der Oberfläche der Ablenkteile ab. Diese Schlammteilchen gleiten ihrerseits auf diesem Ablenkteil und kommen in Kontakt mit dem Wasser, das von dem unteren Teil der Vorrichtung herangeführt wird. In der F i g. 2 werden die Wirbelströme, die durch die Ablenkteile hervorgerufen worden sind, mit den kleinen Pfeilen dargestellt. During the operation of the device, the sludge materials slide along the direction α on the lower plate 4 α of the container. The liquid from the decanted sludge material in the lower part of the container rises in the direction indicated by b. The liquid treated in this way, the flow of which is modified by the deflectors, comes into contact with the sludge particles sliding on the plate, and in this way a vortex movement is created which leads to a decantation of the sludge at the level of the deflectors. The water then resumes its upward movement and some of the sludge particles settle on the surface of the baffles. These mud particles in turn slide on this deflector and come into contact with the water that is brought in from the lower part of the device. In FIG. 2 the eddy currents that have been caused by the deflection parts are shown with the small arrows.

Auf mehreren Stufen entsteht also auf dem Niveau eines jeden Ablenkteiles eine doppelte Rezirkulierung des Schlammaterials, wodurch die Ausflockung verbessert wird und man einen Schlamm besserer Qualität erhält. Mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung kann in wirksamer Weise gearbeitet werden, wobei je nach vorliegendem Fall gearbeitet werden kann, ohne daß die mittlere Aufstiegsgeschwindigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit modifiziert werden muß, mit einem Schlammbett hoher Konzentration an suspendierten Materialien und wobei man eine erstklassige Qualität des behandelnden Wassers erhält oder wobei die Aufstiegsgeschwindigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit wesentlich erhöht wird und man eine äquivalente Qualität des Wassers erhält. Es können auch diese beiden Möglichkeiten kombiniert werden.A double recirculation thus arises in several stages at the level of each deflecting part of the sludge material, which improves flocculation and results in a sludge of better quality receives. The method and the device according to the invention can be used in an effective manner depending on the case at hand, it is possible to work without the mean ascent rate of the liquid to be treated must be modified, with a sludge bed of high concentration of suspended materials and whereby a first class quality of the treated water is obtained or the ascent rate of the liquid to be treated is increased significantly and an equivalent quality of the water is obtained. It can also do this both possibilities can be combined.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, durch Dekantierung in einem pulsierenden Schlammbett, bei dem die zu behandelnde Flüssigkeit das Schlammbett von unten nach oben durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Flüssigkeit in zur Waagerechten geneigter Strömungsrichtung durch das Schlammbett geführt wird.1. Method of treating liquids, especially water, by decanting in a pulsating sludge bed, in which the liquid to be treated is the sludge bed of flows through from bottom to top, characterized in that that the liquid to be treated in the direction of flow inclined to the horizontal is passed through the mud bed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung einen Winkel von 45 bis 70° mit der Waagerechten bildet. is2. The method according to claim 1, characterized in that the flow direction is one Forms an angle of 45 to 70 ° with the horizontal. is 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zu behandelnden Flüssigkeit beim Durchströmen des Schlammbetts Turbulenzen aufgeprägt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid to be treated when flowing through the sludge bed turbulences are impressed. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Vcrfah- »o rens nach Anspruch 1 mit einem Behälter, Zufuhrleitungen, welche die zu behandelnde Flüssigkeit unten in den Behälter einspeisen, einem Bereich für ein Schlammbett und Abzugsleitungen für die behandelte Flüssigkeit, gekennzeichnet durch sich wenigstens über einen Teil der Höhe des Schlammbetts (3) erstreckende Strömungsleiteinrichtungen, die zur Waagerechten geneigt verlaufen. 4. Device for carrying out the Vcrfah- »o Rens according to claim 1, comprising a container, supply lines which carry the liquid to be treated Feed into the bottom of the tank, an area for a sludge bed and drainage pipes for the treated liquid, characterized by extending at least over part of the height of the sludge bed (3) extending flow guide devices which are inclined to the horizontal. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleiteinrichfungen einen Neigungswinkel von 45 bis 70° mit der Waagerechten einschließen.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the flow guiding devices Include an angle of inclination of 45 to 70 ° with the horizontal. 6. Vorrichtung nach Ansprach 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleiteinrichtungen zur Waagerechten geneigte Ablenkteile (7, la) tragen.6. Device according to spoke 4 or 5, characterized in that the flow guide devices carry inclined deflection parts (7, la) to the horizontal. 7. Vorrichtung nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Ablenkteile (7, la) zur Waagerechten zwischen 20 und 70° liegt.7. Device according to spoke 6, characterized in that the inclination of the deflection parts (7, la) to the horizontal is between 20 and 70 °. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleiteinrichtungen Platten (4) sind. 8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the flow guide devices are plates (4). 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkteile (7, la) eine Entfernung voneinander haben, die ein- bis fünfmal so groß wie der Abstand zwischen zwei Platten (4) ist.9. Device according to claims 6 to 8, characterized in that the deflection parts (7, la) have a distance from one another which is one to five times as large as the distance between two plates (4). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkteile (7, la) eine Länge von bis zu zwei Dritteln des Abstands zwischen zwei Platten (4) haben.10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the deflecting parts (7, la) have a length of up to two thirds of the distance between two plates (4). welche die zu behandelnde Flüssigkeit unten in den Behälter einspeisen, einem Bereich für ein Schlammbett und Abzugsleitungen für die behandelte Flüssig-which feed the liquid to be treated at the bottom of the container, an area for a sludge bed and drain lines for the treated liquid