DE2617945C2 - Device for aerating water - Google Patents

Description

Mit derartigen Vorrichtungen werden insbesondere in kommunalen Versorgungsunternehmen Gebrauchswasser entsäuert Zur Einstellung des Kalk-Kohlensäure-GIeichgewichtes wird die überschüssige aggressive Kohlensäure ausgetrieben. Dieses Gleichgewicht wird durch eine gleichmäßige Verteilung des Wassers in Luft angestrebt.Such devices are used in particular in municipal supply companies to use water Deacidified For setting the lime-carbonic acid equilibrium the excess aggressive carbon dioxide is expelled. This balance will aimed at by an even distribution of the water in the air.

Zu diesem Zweck ist es bekannt (DE-OS 23 32 150), zwei Gasaustausch-Kolonnen übereinander anzuordnen und im Gleichstrom mit gedrosselter Belüftung zu betreiben. Mit dieser Verfahrensweise ist ein vollständiger Gasaustausch - insbesondere ein CXVAustausch — bis zum Gleichgewicht mit Frischluft nicht möglich. Ein Gleichgewicht kann nur mit der verbrauchten Luft erreicht werden. Der unvollständige Gasaustausch ist vor allem darin zu begründen, daß die auszutreibenden Gase schwerer als Luft sind, nach unten absinken und demzufolge von der nachströmenden Luft in die Wasseraustrittskammer gedrückt und von dort mit dem Wasser ausgetragen werden. Auch kann der Austausch der Geruchsstoffe mit einem Gleichstromverfahren nicht erzielt werden.For this purpose it is known (DE-OS 23 32 150) to arrange two gas exchange columns one above the other and to operate in direct current with reduced ventilation. This procedure is a complete one Gas exchange - especially a CXV exchange - not possible until equilibrium with fresh air. Equilibrium can only be achieved with the air used. The incomplete gas exchange is mainly due to the fact that the gases to be expelled are heavier than air, sink and consequently pressed by the air flowing into the water outlet chamber and from there with the Water to be discharged. The exchange of the odorous substances can also be done using a direct current process cannot be achieved.

Um die bekannten Nachteile zu vermeiden ist es bekannt (DE-AS 12 78 957), die in Wasser gelöste freie überschüssige Kohlensäure in zwei Zonen im Gegenstrom zu entfernen. Die obere der beiden Zonen arbeitet mit Frischluft und die untere Zone arbeitet mit b5 Ozon. Der Vorteil des vollständigeren Gasaustausches beim Gegenstrombetiieb wird mit einem energetischen Nachteil erkauft; denn zur Gegenstromführung ist einIn order to avoid the known disadvantages it is known (DE-AS 12 78 957), the dissolved free excess carbonic acid in water in two zones in countercurrent to remove. The upper of the two zones works with fresh air and the lower zone works with b5 Ozone. The advantage of the more complete gas exchange in countercurrent operation is combined with an energetic Disadvantage bought; because for countercurrent flow is a

Druckgas und folglich ein Gebläse erforderlich.Compressed gas and consequently a fan required.

Die bekannte Gleichstromführung hat den Verteil, daß die Gleichstromluft ohne jedes Zutun ganz alleine vom Wasser mitgerissen wird. Das nach unten fallende Wasser übt eine Sogwirkung auf die Luft aus. Im Gleichstrombetrieb kann die Luft ohne Fremdenergie durch die Kolonnen geführt werden.The well-known direct current supply has the distribution, that the direct current air is carried away by the water all by itself without any action. The one falling down Water exerts a suction effect on the air. In direct current operation, the air can flow without external energy be led through the columns.

Es ist auch bekannt (wasser, luft und betrieb, 1974, Seiten 615—617), unterschiedlich dimensionierte Belüftungssysteme im Gleichstrom zu betreiben, wobei die größere Stufe als letzte Stufe eingesetzt würde. Eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades konnte nicht erreicht werden.It is also known (water, air and operation, 1974, pages 615-617), differently dimensioned ventilation systems to operate in direct current, whereby the larger stage would be used as the last stage. One significant improvement in efficiency could not be achieved.

Aus dem Jahrbuch »Vom Wasser«, von Prof. Dr.-Ing. W. Husmann, Verlag Chemie. 1971, Seiten 391 bis 404, fct es bekannt, Wellbahnenkolonnen zum Gasaustausch und insbesondere bei der Belüftung von Wasser einzusetzen. Es ist der Gleich- und Gegenstrombetrieb beschrieben, wobei entweder der eine ode^r andere Betrieb eingesetzt istFrom the yearbook »Vom Wasser«, by Prof. Dr.-Ing. W. Husmann, Verlag Chemie. 1971, pages 391 to 404, it is known to use corrugated web columns for gas exchange and especially for aeration of water. It is described in the co- and counter-current operation, wherein either one o ^r other operation is used

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Aufbereitung von Gebrauchswässern kommunaler Versorgungsuntemehmen mit einfachsten Mitteln einen vollständigen Gasaustausch zu ermöglichen und zu verhindern, daß die ausgetriebenen Gase mit dem Reinwasser ausgetragen werden.The invention is based on the object in the treatment of municipal water To enable and to supply companies with a complete gas exchange with the simplest means prevent the expelled gases from being carried away with the pure water.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil .!es Patentanspruchs gelöstThis object is achieved by the features according to the characterizing part.! Es claim

Mit dieser Maßnahme erfolgt in den obersten Stufen die Gasaustreibung der überaus größten Gasmenge mit der energielosen Gleichstromführung und die Restgase werden in einem verhältnismäßig kleinen nachgeschalteten Kontaktkörper-Paket mit einer geringeren Luftmenge bis zum gewünschten Gleichgewicht im Gegenstrom ausgetrieben. Für die im Gegenstrom geführte Restluftmenge ist nur ein geringer Energieaufwand erforderlich, so daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl die Vorteile der Gleichstromführung als auch die Vorteile der Gegenstromführung zunutze gemacht werden.With this measure, the gas expulsion of the greatest amount of gas takes place in the uppermost stages the energy-free direct current flow and the residual gases are in a relatively small downstream Contact body package with a smaller amount of air until the desired equilibrium in countercurrent expelled. Only a small amount of energy is required for the residual air volume, which is guided in countercurrent required, so that with the device according to the invention both the advantages of direct current flow as well as the advantages of countercurrent flow can be used.

Die in dem oder den oberen Kontakikörper-Paketen vom Wasser mitgerissenen Luft reicht zur nahezu vollständigen Sättigung des Wassers mit Luftsauerstoff aus. Die restliche Sättigung erfolgt in der im Gegenstrom geführten Kolonne, die volumenmäßig wesentlich kleiner als die obere Kolonne ausgebildet ist. wobei diese Kolonne unabhängig von der oder den oberen Kolonnen mit Frischluft beaufschlagt wird.The air entrained by the water in the upper contact body package or packages is almost sufficient complete saturation of the water with atmospheric oxygen. The rest of the saturation occurs in the im Countercurrent column, which is substantially smaller in volume than the upper column. this column being supplied with fresh air independently of the upper column or columns.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is in described in more detail below.

In einem turmartigen Gehäuse 1 sind zwei Kontaktkörper-Pakete 2 und 3 mit nicht dargestellten Kontaktkörper-Schichten übereinander mit Abstand angeordnet. Über den Paketen 2 und 3 sind mit Abstand jeweils ein Siebboden 4 und 5 angeordnet. Oberhalb der Siebboden 4 und 5 staut sich das zu belüftende Wasser bis zu einer Stauhöhe 23 bzw. 24. so daß hierdurch Wassereintrittskammern 6 und 7 gebildet werden. Die Siebboden 4 und 5 sind so angeordnet, daß sich unterhalb des Siebbodens 4 eine Lufteintrittskammer 8 und unterhalb des Siebbodens 5 eine Luftaustrittskammer 9 befinden. Unterhalb des Kontaktkörper-Paketes 3 ist im Bereich des Bodens des Gehäuses 1 ein Wasseraustrittsstutzen 12 vorgesehen, dem ein Luftabschluß 13 zugeordnet ist. Folglich bildet sich auch hier bis zur Stauhöhe 25 ein Wasserstau 28. Zwischen dem Wasserstau 28 und der unteren Kante des Paketes 3 istIn a tower-like housing 1 are two contact body packages 2 and 3 with contact body layers, not shown, one above the other at a distance arranged. A sieve tray 4 and 5 are arranged above the packs 2 and 3 at a distance. Above the Sieve bottom 4 and 5 accumulates the water to be aerated up to a water level 23 and 24, respectively, so that as a result Water entry chambers 6 and 7 are formed. The sieve bottom 4 and 5 are arranged so that an air inlet chamber 8 below the sieve bottom 4 and an air outlet chamber below the sieve bottom 5 9 are located. Below the contact body package 3 is a in the area of the bottom of the housing 1 Water outlet connection 12 is provided, to which an air seal 13 is assigned. As a result, it also forms here Up to the water level 25 there is a water damming 28. Between the water damming 28 and the lower edge of the package 3

eine Lufteintrittskammer 10 vorgesehen. Die Wassereintrittskammer 6 ist mit einem Wassereintrittsstutzen 11 zum Zuführen des Rohwassers versehen. An den Lufteintrittskammern 8 und 10 sind Lufteintrittsstutzen 14 und 15 angebracht, an die von einer Hauptlufteintrittsleitung für die Frischluft 16 Zweigleitungen 17 und 18 angeschlossen sind. Zur unterschiedlichen Luftbeaufschlagung der Pakete 2 und 3 sind die Leitungen 17 und 18 mit Regelventilen 19 und 20 ausgerüstet. Die Wassereintrittsi-.ammer 7 für das untere Paket 3 ist gleichzeitig Gasaustrittskammer für das Paket Z Aus diesem Grunde ist die Kammer 7 mit einem Stutzen 21 zum Abführen der Abluft versehen. Auch die Luftaustrittskammer 9 weist einen Abluftstutzen 22 auf.an air inlet chamber 10 is provided. The water entry chamber 6 is provided with a water inlet nozzle 11 for supplying the raw water. To the Air inlet chambers 8 and 10 are air inlet nozzles 14 and 15 attached to the from a main air inlet line 16 branch lines 17 and 18 are connected for the fresh air. For different air admission of packages 2 and 3, lines 17 and 18 are equipped with control valves 19 and 20. the Wassereinnahmsi-.ammer 7 for the lower package 3 is at the same time the gas outlet chamber for the package Z. For this reason, the chamber 7 is provided with a nozzle 21 to discharge the exhaust air. The air outlet chamber 9 also has an exhaust air connection 22.

Das Rohwasser tritt bei 11 in das Gehäuse ein und bildet oberhaib des Siebbodens 4 eine mit Wasser gefüllte Wasserkammer 26, aus der das Wasser gleichmäßig über den gesamten Querschnitt verteilt dem Paket 2 zugeführt wird. Durch dieses Paket ? fällt das Wasser nach unten. Gleichzeitig wird über den Stutzen 4 in die Lufteintrittskammer 8 unterhalb des Siebbodens 4 Frischluft in bestimmter Menge zugeführt, die gemeinsam mit dem Wasser durch die !kolonne 2 nach unten fällt und dabei den gewünschten Gasaustausch bewirkt. In der Kammer 7 unterhalb des Kontaktkörper-Paketes 2 wird das Wasser weiter nach unten geführt, wo es oberhalb des Siebbodims 5 erneut bis zur Stauhöhe 24 einen Wasserstau 27 und damit eine das Weiterströmen der Luft nach unten verhindernde Wasserkammer bildet In der Kammer 7 trennt sich die Luft von dem Wasser und wird über den Abluftstutzen 21 abgeführt. Mittels des Siebbodens 5 wird das fast nahezu entsäuerte Wasser weiterhin gleichmäßig über den gesamten Gehäuse-Querschnitt verteilt und damit gleichmäßig dem untersten Kontaktkörper-Paket 3 zugeführt. Diesem Paket 3 wird über dem Lufteintrittsstutzen 15 von der Lufteintrittskammer 10 her von unten Frischluft im Gegenstrom zu dem von oben kommenden Wasser hindurchgeführt. Sollte sich herausstellen, daß der erforderliche Gasdruck nicht ausreicht, um die Luft durch das Paket 3 nach oben zu führen, so kann in der Leitung 18 ein Druckerhöhungsgebläse eingebaut werden. Das entsäuerte Wasser sammelt sich oberhalb des Gehäuse bodens und bildet dort eine Wasserkammer 28 bis zur Stauliöhe 25 und tritt über einen Luftverschluß 13 durch den Wasseraustrittsstutzen 12 aus. Die Wasserkammer 28 verhindert, daß der bei 15 eintretende Luftstros ebenfalls durch den Stutzen 12 austritt Die am oberen Ende des Paketes 3 austretende Luft wird in der Luftaustrittskammer 9 über den Abluftstutzen 22 abgeführtThe raw water enters the housing at 11 and forms above the sieve bottom 4 a water chamber 26 filled with water, from which the water is fed to the package 2 distributed evenly over the entire cross section. Through this package? falls the water down. At the same time via the nozzle 4 in the air inlet chamber 8 below the Sieve bottom 4 fresh air supplied in a certain amount, which falls down through the column 2 together with the water and thereby the desired gas exchange causes. In the chamber 7 below the contact body package 2, the water continues to flow guided down, where it is above the Siebbodims 5 again Up to the water level 24 there is a water stagnation 27 and thus one which prevents the air from flowing further downwards Water chamber forms In chamber 7, the air separates from the water and is via the exhaust air nozzle 21 discharged. By means of the sieve bottom 5, the almost almost deacidified water continues to be evenly transferred distributed over the entire housing cross-section and thus evenly to the lowermost contact body package 3 fed. This package 3 is above the air inlet nozzle 15 from the air inlet chamber 10 from Fresh air is passed through below in countercurrent to the water coming from above. Should it turn out that the required gas pressure is not sufficient to the air through the package 3 to the top lead, a pressure-increasing fan can be installed in line 18. The deacidified water collects above the housing bottom and forms a water chamber 28 up to the storage height 25 and there exits via an air seal 13 through the water outlet nozzle 12. The water chamber 28 prevents that the air currents entering at 15 also through the nozzle 12 exits The air exiting at the upper end of the package 3 is in the air exit chamber 9 Discharged via the exhaust port 22

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Vorrichtung zum Belüften von Wasser, insbesondere zum Entfernen der im Wasser gelösten freien überschüssigen Kohlensäure weicher Wasser, bei der in einem turmartigen Gehäuse in der Reihenfolge von oben nach unten eine Wasserverteilungskammer mit einem Siebboden; eine Lufteinlaßkammer; ein Kontaktkörperpaket; eine Luftauslaßkammer; ,„ eine zweite Wasserverteilungskammer mit Siebboden, die gleichzeitig eine Wasserauffangkammer bildet; eine dritte Luftkammer mit Luftstutzen; ein zweites Kontaktkörperpaket; eine vierte Luftkammer mit Luftstutzen und eine Wasseraustrittskammer mit Luftabschluß vorgesehen sind, wobei das turmartige Gehäuse von oben nach unten vom zu behandelnden Wasser durchfließbar und die Kontaktkörperpakete vom Belüftungsmittel Luft beaufschlagbar und der Luftdurchsatz beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das unterste Kontaktkörperpaket (3) volumenmäßig kleiner als das oder die oberen Kontaktkörperpakete (2) ausgebildet und die vierte Luftkammer unterhalb des untersten Kontaktkörperpaketes (3) als Lufteinlaßkammer (10) und die dritte Luftkammer oberhalb des untersten Kontaktkörperpaketes (3) als Luftauslaßkammer (9) ausgebildet ist, wobei die dem oder den oberen Kontaktkörperpaketen (2) und dem untersten Kontaktkörperpaket zuführbare Luft jo regelbar ist und die der unterhalb des untersten Kontaktkörperpaketes (3) befindlichen Lufteinlaßkammer (10) zugeordnete Luftleitung (18) ein Druckerhöhungsgeblä&e aufweistDevice for aerating water, in particular for removing the free ones dissolved in water excess carbonated softer water, when placed in a tower-like enclosure in the order from top to bottom a water distribution chamber with a sieve bottom; an air inlet chamber; a contact body package; an air discharge chamber; , " a second water distribution chamber with a sieve bottom, which is also a water collection chamber forms; a third air chamber with air nozzle; a second contact body package; a fourth air chamber with air nozzle and a water outlet chamber with air exclusion are provided, the Tower-like housing from top to bottom can be flowed through by the water to be treated and the contact body packages air can be acted upon by the ventilation means and the air throughput can be influenced, characterized in that the lowermost contact body package (3) is smaller in volume than the one or more upper contact body packs (2) formed and the fourth air chamber below the lowest contact body package (3) as an air inlet chamber (10) and the third air chamber above of the lowermost contact body package (3) is designed as an air outlet chamber (9), the or the upper contact body packs (2) and the lowermost contact body pack air jo is adjustable and that of the air inlet chamber located below the lowermost contact body package (3) (10) associated air line (18) has a pressure increasing fan 3535