DE2743963C2

DE2743963C2 - Vorrichtung zum Abscheiden von Stoffen aus verunreinigtem Wasser

Info

Publication number: DE2743963C2
Application number: DE2743963A
Authority: DE
Inventors: Karl Ragnar Täby Dunkers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-29
Filing date: 1977-09-29
Publication date: 1983-03-03
Also published as: FI67488C; FI772800A; FR2366227A1; CA1089374A; FI67488B; DE2743963A1; US4144170A; GB1542755A; JPS5384364A; FR2366227B1; USRE30793E

Description

50

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Stoffen aus verunreinigtem Wasser mit einem System von schräg angeordneten Lamellen, die mit Einrichtungen für die Zufuhr des verunreinigten Wassers und den Abzug des gereinigten Wassers so verbunden sind, daß das zugeführte Wasser durch bestimmte Spalte zwischen den Lamellen zunächst in einer ersten horizontalen Richtung fließt, dann in einem oben offenen Raum am Ende der Lamellen die Strömungsrichtung des Wassers umgekehrt wird und &o danach das Wasser durch die restlichen Spalte in einer entgegengesetzten zweiten horizontalen Richtung den Finrichtungen zum Abziehen des gereinigten Wassers zufließt, wobei absinkende Stoffe, wie Sand und Schlamm, in den Spalten nach unten sinken und ft^r> aufschwimmende Stoffe in den Spalten nach oben steigen.

Line bekannte Vorrichtung der einleitend genannten Art (DE-PS 4 95531) ist nur zum Abscheiden von Sinkstoffen bestimmt Die Spalte für das Strömen des verunreinigten Wassers in den beiden entgegengesetzten Richtungen sind in zwei getrennten Lamellenpaketen gebildet, die durch eine Zwischenwand voneinander getrennt sind. Hierdurch entsteht ein vergleichsweise großer Raumbedarf. Außerdem muß das aus den Austrittsenden der Spalte für die erste Strömungsrichtung austretende Wasser praktisch sofort unter starker Umlenkung in die Eintrittsenden der Spalte für die zweite und entgegengesetzte Strömungsrichtung eintreten, ohne daß sich ein Strömungsausgleich oder Druckausgleich ergeben könnte. Hierdurch ergibt es sich, daß in gewisse Spalte für die zweite Strömungsrichtung mehr oder weniger Wasser eintritt als in die übrigen Spalte für die zweite Strömungsrichtung. Dadurch herrschen in den verschiedenen Spalten für die zweite Strömungsrichtung unterschiedliche Strömungsverhältnissse, wodurch der Wirkungsgrad der Vorrichtung herabgesetzt wird. Schließlich können mit der bekannten Vorrichtung Schwimmstoffe nicht abgeschieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszuführen, daß auch Schwimmstoffe — bei praktisch gleichen Strömungsverhältnissen in allen Spalten gleicher Strömungsrichtung — abgeschieden wurden.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß alle Spalte in einem einzigen Lamellenpaket angeordnet sind, der Raum, in dem die Strömungsrichtung des Wassers umgekehrt wird, sine Einrichtung zum Entfernen von Schwimmstoffen, wie öl und Schaum, aufweist, und daß die Eintrittsenden der Spalte für die zweite Strömungsrichtung zum Verhindern des Eintretens der Schwimmstoffe im oberen Bereich durch einen Schaumschirm verschlossen sind.

Durch die Ausbildung aller Spalte in einem einzigen Lamellenpaket ist zunächst der Raumbedarf der Vorrichtung geringer. Außerdem wird in Verbindung mit dem Raum, in dem die .Strömungsrichtung umgekehrt wird, erreicht, daß in den Spalten für die zweite Strömungsrichtung praktisch gleiche Strömungszustände vorhanden sind. Somit ist der Wirkungsgrad der Vorrichtung erhöht.

Schließlich wird dadurch, daß in dem Raum, in dem die Strömungsrichtung des Wassers umgekehrt wird, eine Einrichtung zum Entfernen von Schwimmstoffen vorgesehen ist, in Verbindung damit, daß die Eintrittsenden der Spalte für die zweite Strömungsrichtung zum Verhindern des Eintretens von Schwimmstoffen im oberen Bereich durch einen Schaumschirm verschlossen sind, erreicht, daß Schwimmstoffe wirksam abgeschieden werden, so daß das Wasser ohne Schwimmstoffe in die Spalte für die zweite Strömungsrichtung eintritt. Somit arbeiten die Spalte für die zweite Strömungsrichtung unter optimalen Bedingungen, so daß auch sehr feine Stoffe gut abgeschieden werden können.

Weitere Merkmaie der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 eine Seitenansicht von zwei Lamellen der in F i g. I gezeigten Vorrichtung.

F i g. 3 einen senkrechten Querschnitt längs der Linie lll-lll in Fig. 4 durch eine andere Ausführungsform

einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 4 eine Teildraufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3,

Fig.5 und 6 Teilschnitte durch die Vorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 längs den Linien V und VI in F i g. 4, und

Fig. 7 eiiiE schematische Ansicht einer Anlage zur Behandlung von unwetterbedingten Sturzfluten und Überschwemmungswasser mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindurg.

Wie aus den F i g. 1 bis 6 hervorgeht, wird das Wasser durch einen Sammelkanal 1 der Lamelleneinrichtung zugeführt Vom Kanal 1 wird das Wasser durch öffnungen 2 Spalten 3 für eine erste horizontale Strömungsrichtung zugeführt, die zwischen einer Anzahl von geneigten Lamellen gebildet sind. Wenn das Wasser durch diese Spalte 3 hindutchgetreten ist, die im nachstehenden erste Spalte 3 genannt werden, wird das Wasser in einem offenen Raum 4 gesammelt, der mit trogartigen Rinnen 5 und einer zugehörigen Bedienungseinrichtung 6 zum Abscheiden von Schaum und öl ausgerastet ist. Der Schaum und das öl werden von der Rinne 5 über eine Leitung 7 einem Samme.'kanal 8 zugeführt. In dem offenen Raum 4 wird der Wasserstrom in die entgegengesetzte Richtung in Spalte 9 umgelenkt, so daß eine Umkehr der Strömungsrichtung erfolgt Die Spalte 9 werden im nachstehenden zweite Spalte genannt.

In Fig. 2 ist schematisch dargestellt, wie die abwechselnd aufeinanderfolgenden Spalte als erste Spalte 3 und zweite Spalte 9 wirken. Oben am Eintrittsende der zweiten Spalte 9 ist ein Schaumschirm 10 angeordnet, welcher verhindert, daß Öl und Schaum mit dem Wasser in die zweiten Spalte 9 eintreten. Ein Einlaßschirm 11 verhindert einen direkten Durchgang vom Zufuhrkanal 1 zu den zweiten Spalten 9. Es kann eine beliebige Anzahl von Spalten als erste Spalte 3 gewählt werden, während die restlichen Spalte als zweite Spalte 9 wirken.

Das von Schaum, öl und Sinkstoffen befreite Wasser (F i g. 1 und Z; wird von den zweiten Spalten 9 durch Überlauföffnungen 12 trogartigen Rinnen 13 zugeführt, die mit einstellbaren Überlaufwehren 14 ausgerüstet sind. Die Überlaufwehre 14 haben die Aufgabe, eine gleichmäßige Verteilung des Wasserflusses zu allen Lamellenspalten zu gewährleisten. Nach den Überlaufwehren 14 wird das Wasser in sekunJären Sammelrinnen 15 gesammelt, aus denen das Wasser über Leitungen 16 einem zentralen Sammelkanal 17 für den Abzug des Wassers zugeführt wird.

Die Sinkstoffe können i;; ein oder zwei Bodenfraktionen abgeschieden werden. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt duich eine Lamelleneinrichtung für zwei Fraktionen, während in Fig. 3 eine entsprechende Konstruktion zum Abscheiden von nur einer einzigen Bodenfraktion dargestellt ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 werden schwerere absetzbare Feststoffteilchen, beispielsweise Sand, bei der Behandlung von unwetterbedingten Sturzfluten in den ersten Spalten 3 abgeschieden, indem sie sich am geneigten Boden 18 jedes Spaltes absetzen und von hier weiter nach unten zu einer Kammer 19 fallen. Die abgeschiedenen schwereren Materialien werden aus dieser Kammer 19 mittels einer Saugleitung

20 und einer Pumpe 21 zu einer Lagerstätte zum Trocknen und Abtransportieren gepumpt. Die Pumpe

21 ist gewöhnlich eine Druckluftpumpe.

Aulgrund der geringe---n Durchflußgeschwindigkeit

und der geringeren Oberflächenbelastung setzen sich die leichteren Teilchen in den zweiten Spalten 9 ab und gelangen über geneigte Böden 22 der Spalte 9 nach unten zu einer eigenen Sammelkammer 23. Die abgeschiedenen Teilchen werden von hier über eine Leitung 24 und über eine einstellbare Überlaufleitung 25 entweder einem eigenen Sammelkanal oder, wie in F i g. 1 gezeigt, dem gleichen Kanal 8 zugeführt, in welchem das öl und der Schaum für die weitere Behandlung gesammelt werden. Die Überlaufleitung 25 hat die Aufgabe, einen hydrostatischen Differentialdruck aufzubauen, so daß ein kontinuierliches Abziehen dieser Bodenfraktion ebenfalls möglich ist

Fig.3 zeigt im Querschnitt, wie abgeschiedene, absetzbare Feststoffteilchen in einem System mit nur einer einzigen Bodenfraktion gesammelt und abgezogen werden. In diesem Fall haben die Spalte 3 und 9 nach unten gerichtete, freie Öffnungen 30. Das abgeschiedene Bodenmaterial wird in einer Kammer 31 gesammelt und von hier über eine Leitung 32 und ein mit einer Einstelleinrichtung 34 versehenes Überlaufrohr 33 dem Kanal 8 für den Abtransport zugeführt. Mit dem Überlaufrohr 33 wird, ähnlich wie nach F i g. 1, ein hydrostatischer Differentialdruck erzeugt

In Fig.5 ist die unter den Lamellen befindliche Kammer 31 zu sehen, die mit Bodenrippen zwischen den Leitungen 32 zum Abziehen des Schlammes versehen ist. Bei größeren Anlagen kann der Boden zum maschinellen Räumen des Schlammes flach ausgebildet sein.

F i g. 6 ist ein Teilschnitt durch die trogartige Rinne 13 mit der Darstellung, wie das Wasser unter der Rinne einen freien Durchgang durch die öffnungen 2 zu den ersten Spalten 3 hat, wobei die Schirme 11 das Wasser an einem Eintreten in die zweiten Spalte 9 hindern. Oberhalb der Rinne 13 liegt die entgegengesetzte Situation vor, bei welcher die Überlauföffnungen 12 den Durchgang des behandelten Wassers aus den zweiten Spalten 9 zur trogartigen Rinne 13 gestatten, unrl die hochgezogenen Kanten der Rinne 13 das Wasser daran hindern, von den ersten Spalten 3 in die Rinne 13 hinüherzufließen.

Die Wirkungsweise einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ergibt eine Vielzahl von Vorteilen, verglichen mit der bisher bekannten Lamellentechnik auf allen Anwendungsgebieten, wie bei der Behandlung von Oberflächenwasser, Frischwasser, sowie gemeindlichem und industriellem Abwasser. Darüber hinaus kann die Lamelleneinrichtung gemäß der Erfindung, z. B. un-

wetterbedingten Sturzfluten und Überschwemmungswasser, angewandt werden, auf welche die herkömmliche Lamellentechnik ohne besondere Maßnahmen nicht anwendbar ist.

Dank der Anordnung zum Umkehren der Strömungs-

" riciitung der Wassermassen in dem Raum 4 zwischen den ersten und den zweiten Spalten 3 bzw. 9 kann das öl und der Schaum in einer hierfür vorgesehenen Kammer an der Seite der Lamellenkammer und nach der erforderlichen Verweilzeit in den ersten Spalten 3 abgeschieden werde".

Der Vor- und Rückfluß des Wassers durch die Lamelleneinheit schafft ferner die Möglichkeil, eine Aufteilung der abgesetzten Bodensubstanz in eine leichte Fraktion und eine schwerere Fraktion zu erzielen. Durch eine geeignete Wahl der gesamten Lamelleniin'-he in der nrslen Spalten 3. verglichen "nit der entsprechenden Fläche in den zweiten Spalten 9 und unter Berücksichtigung der Sinkgeschwindigkeit bei

verschiedenen Teilchengröße!!, kann man die (irenzen der Teil'.'hcripniHe für hcidc Bo<k nfraklionen verhältnismäßig frei wählen. Diese ^s löglichkeit der Aufteilung ist sehr wichtig hei einer Vielzahl von Anwendungsfällcn. beispielsweise heim Abscheiden von Sand und Schlamm aus iiinvetterhedingten Sturzfluten, beim Abscheiden verschieden großer lasern aus dem Abwasser der Ho!/.- und Papierindustrie, beim Abscheiden von Sand/Schlamm aus dem Waschwasser der Nahrungsmittelindustrie usw.

Das Verfahren /um Abscheiden der Fraktionen mit Hilfe des hvd ostan*-, hen Pifferentialdruckes macht es möglich, daß die verschiedenen I raktionen kontinuierlich abgezogen werden Im Zusammenhang mit wechselnden und bisweilen sehr großen Strötnungsmengen. beispielsweise bei der Behandlung von unwetterbedingten Stur/fluten und fJberschwemmungswasser, kann das Lamellensyste.ni gemäß der Rrfindung hauptsächlich als Verteiler des Was.serstroms dienen. iJies macht es wiederum möglich. Regenwasser- und Verweilbehälter /ur Lagerung abgezogener Boden- und Oberflächenfraktionen anstelle von Regenwasser zu verwenden, Eine Änderung von Regenwasserbehälter in Verbindung mit dem l.amellensystem der Erfindung bringt nennenswerte Einsparungen an Kosten für die Rehältervolumina mit sich.

Fig. 7 zeigt die Behandlung von Abwasser und Niederschlagswasser, wenn eine Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird. Das Regenwasser für die Ausgleichsbecken wird in drei oder mehr Teile aufgeteilt, deren größter Teil am Ausgleichsbecken vorbei direkt abgeleitet wird. Das Ausglcichshecken dient statt dessen /ur Aufnahme der übrigen, bei der Stromverteilung abgeschiedenen Teilströme, d. h. von Sand und Bodenschlamm sowie von Schaum und Öl. Da diese Teilströme nur einen Bruchteil des eigentlichen Regenwasserstromes darstellt, wird der Bedarf an Npeiehervolumen natürlich stark herabgesetzt.

Regenwasser und oder (iberschwemmungsivasser wird über eine Leitung 51 einer schematisch dargestellten l.amellcnabscheideeinheit 52 gemäß der Erfindung zugeführt, die im vorstehenden näher beschrieben wurde und bei welcher der Strom in mindestens drei verschiedene Teilströme aufgeteilt wird. Der Hauptstrom besteh; ,ms Wasser, das in den Lamellen von Schaum und absitzendem Schlamm befreit worden ist. Dieser I Liuptsirom wird in einer trogartigen Rinne 53 gesammelt mnl in einer Leitung 54 abgeleitet. I >l r Hodensehlamm wird m einer Kammer 55 unter den Lamellen gesammelt und durch eine Leitung 5fi zu einem Speicherbecken S7 gebracht. Schaum und > gegebenenfalls Öl werden in einer Irogarligen Rinne 58 gesammeli und dutch eine Leitung 59 dem gleichen Speicherbecken 57 zugeführt. In den /eilen, in denen die zugehörige Anlage /ur Abwasserbehandlung gering belastet ist. vorzugsweise nachts bei trockenem Welter, wird der Beckeivnhidt durch Leitungen W) und eine Pumpe 61 der weiteren Behandlung zugeführt.

Aufgrund der Anordnung mit doppelten Durchgängen durch die I.;;; 'llenspaltc kann die Erfindung ferner zum Abscheiden mittels Flotation in den ersten Spalten und gleichzeitig /um Abscheiden iriiels Sedimentation in den zweiten Spalten verwende! werden. In diesem Fall werden fein verteilte Luftblasen dem /uhihrkanal I zugeführt oder dem zulaufenden Strom in einem geeigneten Raum zugegeben,, bevor das Wasser in den /iiluhrkanal eintritt. Die LuMhlasen halten am suspen dienen Material an. das in den ersten Spalten 5 nach oben an die Oberfläche schwimmt und dann als Schaum von der Einrichtung 5 und 6 entfernt werden kann. Schwerere Teilchen setzen sich gleichzeitig in den ersten Spalten .3 ab. während sich die leichten Teilchen, die nicht von der Luft erfaßt worden sind, sich in den zweiten Spalten 9 absetzen. Diese Kombination von Flot.i'ion und Sedimentation ist besonders zweckmäßig beim !»einigen von Abwässern, die Fraktionen von schwer absetzbaren Substanzen enthalten.

Das Lamellensystem gemäß der Erfindung besitzt ferner eine Vielzahl von praktischen Vorteilen aus dem Gesichtspunkt der Wartung und des Betriebes. Bei der Anordnung mit getrennten Räumen für die Entfernung von Öl und Schaum wird gleichzeitig eine freie Verbindungsmöglichkeit nach unten /ur Kammer unter den Lamellen geschaffen, wodurch Untersuchungen und Reinigungsarbeiten erleichtert werden.

Das Lamellensystem gemäß der Erfindung mach; es möglich, die Zufuhr- und die Abzugskanäle auf der einen Seite des Lamellenaufbaus und die Kanäle für alle abgezogenen Fraktionen auf der anderen Seite des Lamellenaufbaus anzuordnen. Dies schafft ebenfalls gute Untersuchungsmoglichkeiten und führt zu einer linearen Anordnung der verschiedenen Einheiten in der Lamelleneinrichtung.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Stoffen aus verunreinigtem Wasser mit einem System von schräg angeordneten Lamellen, die mit Einrichtungen für die Zufuhr des verunreinigten Wassers und den Abzug des gereinigten Wassers so verbunden sind, daß das zugeführte Wasser durch bestimmte Spalte zwischen den Lamellen zunächst in einer ersten horizontalen Richtung fließt, dann in einem oben offenen Raum am Ende der Lamellen die Strömungsrichtung des Wassers umgekehrt wird und danach das Wasser durch die restlichen Spalte in einer entgegengesetzten zweiten horizontalen Richtung den Einrichtungen zum Abziehen des gereinig- \ ten Wassers zufließt, wobei absinkende Stoffe, wie Sand und Schlamm, in den Spalten nach unten sinken und aufschwimmende Stoffe in den Spalten nach oben steigen, dadurch gekennzeichnet, daß alle Spalte in einem einzigen Lamellenpaket angeordcei sind, der Raum (4), in dem die Strömungsrichtung des Wassers umgekehrt wird, eine Einrichtung zum Entfernen von Schwimmstoffen, wie öl und Schaum, aufweist, und daß die Eintrittsenden der Spalte (9) für die zweite Strömungsrichtung zum Verhindern des Eintretens der Schwimmstoffe im obertn Bereich durch einen Schaumschirm (10) verschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Entfernen von Schwimmstoffen eine Rinne (5) aufweist, die über eine Leitung (7) mit einem Sammelkanal (8) verbunden ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrittsenden der Spalte (9) für die zweite Strömungsrichtung im unteren Bereich durch einen Einlaßschirm (11) verschlossen sind und daß diese Spalte (9) im oberen Bereich mit Überlauföffnungen (12) mit einstellbaren Überfallwehren (14) versehen sind, von denen die Flüssigkeit zu einem Sammelkanal (1) geführt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abscheidung von Schwimmstoffen in den Spalten (3) für die erste Strömungsrichtung Einrichtungen zum Hinzufügen oder Beimischen von Luft vorgesehen sind.