DE3412217C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ver­ fahrensanordnung zur Reinigung von Rohwasser bei gleich­ zeitiger Filtration.

Steigende Anforderungen an den Umweltschutz, sowie eine Normung (RAL) von Wasserrückgewinnungsverfahren, speziell im Bereich Fahrzeugwaschanlagen, erfordern ein der Er­ findung zugrundeliegendes, störungsfrei und wartungsarm arbeitendes Verfahren zur Wasserreinigung und weitgehender Wiederverwendung des gereinigten Wassers, das sich auch bei beengten Platzverhältnissen z. B. in einer Tankstelle installieren läßt.

Es ist bekannt, daß die Abtrennung von Tensiden, emul­ gierten Ölen, Wachsen und Fetten aus Abwasser, durch Fil­ tration oder die nach DIN 1999 vorgeschriebenen Leicht­ flüssigkeitsabscheider nicht möglich ist.

Es ist weiterhin bekannt, das Entspannungsflotationsanlagen allgemein, einen nicht unbeträchtlichen Anteil sedimentier­ ender Stoffe, wie auch Flocken auf das gereinigte Wasser übertragen und somit die Wiederverwendung des gereinigten Wassers z. B. für die Fahrzeugwäsche erschweren.

Eine von John R. Bratby im Jornal WPFC Volume 54, Nummer 12, Seite 1560 dargestellte Pilotanlage zur Entspannungs­ flotation benötigt noch einen Druckkessel mit Raschig­ ringen der nach Druckbehältervorschrift gefertigt und über­ wacht werden muß.

Eine konische Verjüngung des Reaktionsgefäßes im Oberteil fehlt, so daß der Schlamm nicht verdichtet wird. Ein Schutz­ filter zur Zurückhaltung von sedimentierenden Partikeln und Flocken fehlt völlig.

Die von J. J. Moorse in der Zeitschrift Water & Water engineering, May 1973 dargestellten Schaltungen von Entspannungsflotationsanlagen herkömmlicher Bauart, vergl. Seite 163, arbeiten mit Luftsättigung in Druck­ kesseln, mit Rechteck oder Rundbecken zur Flockenbildung mittels Rührwerken, Flotationsbecken mit Oberflächenab­ zug oder Räumschilden, jedoch mit eingebautem Filterbett unter der theoretischen Flotationslinie, wobei jedoch eine Vielzahl maschinentechnischer Einrichtungen nötig ist um das Bett unter zusätzlichem Energieaufwand zurück­ zuspülen und die freigespülten Sedimente nur unter großem Wasserverbrauch aus dem Flotationsbecken entfernbar sind. Im Reichspatent 6 63 960 vom 28. Juli 1938, Anmelder August Heinrich Popp, wird das zu reinigende Wasser in einem mit nicht definierter Lufteinbringung mittels eines nach oben offenen Trichters mit zusätzlich angeordneten Luftdüsen eingebracht und der Flotationsprozeß soll mit Hilfe eines Sauginjektors im Fallstrom des gereinigten Wassers, durch Vakuum verbessert werden.

Dadurch wird der abzuscheidende Flotationsschlamm eher durch mitgerissenes Wasser verdünnt, so daß die anschlie­ ßende Filtration zur Entsorgung nicht den heute üblichen Vorstellungen einer energiewirtschaftlich vertretbaren Schlammeindickung nach einer Entspannungsflotationsanlage entspricht. Ebenfalls fehlt ein Schutzfilter im abwärts­ fließenden gereinigten Wasser.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die bekannten Vorteile bereits bestehender Flotationsverfahren dahin­ gehend zu verbessern, daß auf Rührwerke zur Flockenbildung, Druckkessel zur Lufteinsättigung, Düsenstöcke zur Einbring­ ung der Luft in das Reaktionsgefäß, Oberflächenräumer und Abzugsvorrichtungen, Vakuumabzugsvorrichtungen, Leitbleche oder Trichter zur Führung des geflockten und belüfteten Rohwasserstromes verzichtet wird und die Lufteinsättigung in den Rohwasserstrom in einer der Förderpumpe nach­ geschalteten Rohrstrecke durchgeführt wird.

Des weiteren hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine platzsparende Verschaltung zu ermöglichen, um Installationen auch in beengten Räumen durchzuführen. Des weiteren hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe zugrundegelegt, die Rückspülung des im Reaktionsgefäß befindlichen Filters mit möglichst wenig Einsatz, an bereits gereinigtem Wasser zu ermöglichen, dies wird durch die gewählte Form des Reaktionsgefäßes erreicht, indem die Ausspülung der Sedimente auf kürzestem Wege durch das Reaktionsrohr erfolgen kann.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren und die Verfahrensanord­ nung dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Sammelbecken (1) das zu reinigende Rohwasser durch ein Vorfilter (2) ange­ saugt wird und vor oder nach der saugenden Pumpe (4) Luft eingeimpft (3) wird, um diese unter Druck in einer definierten Rohrstrecke (5) (Verweilstrecke) in das Rohwasser einzu­ lösen. Die anschließende Entspannung des Rohwasserstromes bewirkt zum Einen, daß die vor oder nach der Entspannung eingeimpfte Flockungschemikalie (7) die nötige Einwirbelung und Energie zur Wirkungsentfaltung erhält, zum Anderen die augenblickliche Entstehung einer Vielzahl kleinster Luft­ bläschen, die sich mit den durch die Einwirkung der Floc­ kungschemikalie entstehenden Schmutzflocken verbinden.

Die Schmutzflocken können in der Reaktionsstrecke (8) weiter wachsen und werden mit dem Wasserstrom in den oberen Teil des Reaktionsgefäßes geschwemmt (9), in welchem die Auftriebs­ kraft der angelagerten Luftbläschen ausreicht um die Flocken in die Spitze des Reaktionsgefäßes zu treiben, wo sie aus der dort angeordneten Öffnung(en) als Schlammkonzentrat aus­ fließen (10).

Das nun im wesentlichen gereinigte Wasser, versetzt mit sedimen­ tierenden Stoffen wie Sand usw. strömt nach unten durch ein im Reaktionsgefäß angeordnetes Filterbett (11) um dann befreit von allen, die Wiederverwendung störenden, ungelösten Wasser­ inhaltstoffen über ein Steigrohr (12) und ein Wehr (13), welches zur Justage des Schlammkonzentratausflusses aus dem Reaktionsgefäß dient, abzufließen.

Die intensive Belüftung des Rohwasserstromes zwischen Förder­ pumpe (4) und Entspannung (6) beugt Faulvorgängen im Wasser­ kreislauf vor.

Das Filterbett (11) kann durch Umkehrung der Flußrichtung des gereinigten Wassers zurückgespült werden.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Schutzansprüchen und den Zeichnungen hervor.

Claims (6)

1. Verfahren zur Reinigung von Rohwasser durch Entspannungs­ flotation bei gleichzeitiger Filtration, wobei das Rohwasser aus einem Sammelbecken (1) über ein Filter (2) angesaugt, Luft eingeimpft (3), von einer Förderpumpe (4) in eine Ver­ weilstrecke (5) gedrückt, dort die Luft unter Druck in das Rohwasser eingelöst, anschließend der Rohwasserstrom ent­ spannt (6), gleichzeitig mit Flockungschemikalie geimpft (7) in eine Reaktionsstrecke, ausgebildet als stehendes Rohr (8), anschließend ins Reaktionsgefäß (9) eintritt, an dessen ko­ nisch ausgebildeter Spitze (10) die inzwischen geflockten Schmutzpartikel mit eingelagerter Luft als Schlammkonzentrat ausfließen, während das gereinigte Wasser nach unten dringt und anschließend ein mit dem Unterteil des Reaktionsgefäßes verbundenes Steigrohr (12) passiert um über ein den Wasser­ stand im Reaktionsgefäß regelndes Wehr (13) auszufließen, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte Wasser nach unten durch ein im Reaktionsgefäß befindliches Filterbett (11) aus­ geführt als Schüttung, Gewebe- oder Mischbett fließt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltreihenfolge aus:
Sammelbecken (1), Filter (2), Luftimpfstelle (3), Förder­ pumpe (4), Verweilstrecke (5), Flockungschemikalienimpf­ stelle (7), Entspannungsventil (6), Reaktionsstrecke (8), Reaktionsgefäß (9), Schlammkonzentratausfluß (10), Filter­ bett (11), Steigrohr (12) und Wehr (13) besteht.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltreihenfolge aus:
Sammelbecken (1), Filter (2), Förderpumpe (4), Luftimpf­ stelle (3), Verweilstrecke (5), Entspannungsventil (6), Flockungschemikalienimpfstelle (7), Reaktionsstrecke (8), Reaktionsgefäß (9), Schlammkonzentratausfluß (10), Filter­ bett (11), Steigrohr (12) und Wehr (13) besteht.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß (9) rund, quadratisch oder rechteckig ausgebildet ist, daß die Reaktions­ strecke (8) rund, quadratisch oder rechteckig ausgebildet, steh­ end in das Reaktionsgefäß (9), vom Filterbett (11) umschlossen angeordnet ist, daß sich unter dem Filterbett (11) ein dem Quer­ schnitt des Reaktionsgefäßes (9) entsprechender Sammelraum für gereinigtes Wasser befindet, der mit dem Steigrohr (12) und dem Wehr (13) verbunden ist, sowie, daß das Reaktionsgefäß im oberen Teil konisch verjüngt ist und mit einer oder mehreren Auslauf­ öffnungen (10) für das Schlammkonzentrat versehen ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Filters (2) der sich im Sammelbecken (1) befindet, eine Unterwasserförderpumpe mit Filterkorb zur Überwindung der Saughöhe der Förderpumpe (4) angeordnet wird, wenn eine größere räumliche Entfernung vom Sammelbecken (1) zum Aufstellort des Reaktionsgefäßes (9) besteht.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaufventil (14) dem unteren Ende der Reaktionsstrecke (8) zugeordnet ist und ein Zulauf­ ventil (15) mit einem nach unten gerichteten Leitrohr (16), dem Wehr (13) und dem Steigrohr (12) zugeordnet ist, so daß die Rückspülung des Filterbettes (11), durch Öffnen des Zu­ laufventiles (15), Umkehrung des Wasserstromes durch das Filterbett (11) in die Reaktionsstrecke (8), auslaufend durch das geöffnete Auslaufventil (14) bewirkt wird.