DE60206800T2

DE60206800T2 - Verfahren zur behandlung von wasser durch ballastiertes ausflocken und dekantieren

Info

Publication number: DE60206800T2
Application number: DE60206800T
Authority: DE
Inventors: Patrick Binot; Poulsen Claus DAHL; Joe Zuback
Original assignee: OTV SA
Current assignee: Veolia Water Solutions and Technologies Support SAS
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: WO2003053862A1; CA2471034C; DK1456133T3; US20050103719A1; JP4224402B2; DE60206800D1; AU2002365014A1; HK1069572A1; EP1456133A1; CN1283566C; EP1456133B1; CA2471034A1; ATE307092T1; US7311841B2; FR2833939A1; JP2005512795A; FR2833939B1; ES2251629T3; CN1617837A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Abwasserbehandlung.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Feststoff-Flüssigkeits-Trennung durch Ausflocken und Dekantieren, insbesondere auf dem Gebiet der Abwasserbehandlung.
Bei der Behandlung von Abwässern, insbesondere im Fall der Behandlung von als Trinkwasser vorgesehenem Oberflächenwasser und zu reinigendem städtischem oder Industrie-Abwasser, findet häufig ein Verfahren Anwendung, welches darin besteht, das zu behandelnde Wasser mit einem häufig aus einem dreiwertigen Metallsalz bestehenden Koagulationsmittel zu koagulieren, das koagulierte Wasser mit einem Ausflockungsreagens, das normalerweise aus einem organischen Polymer besteht, auszuflocken und die gebildeten Flocken in einer Dekantiervorrichtung abzuscheiden, wobei die Schlämme am Boden der Dekantiervorrichtung extrahiert werden und das behandelte Wasser im Überlauf der Dekantiervorrichtung extrahiert wird.
Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit der sogenannten Technologie zur Behandlung von Wasser durch ballastiertes Ausflocken und Dekantieren, bei dem ein aus einem feinen körnigen Material von hoher Dichte bestehender Ballast wie zum Beispiel Mikrosand eingesetzt wird, der innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereichs injiziert wird, um die Geschwindigkeit der Flockenbildung zu erhöhen und das Ausflocken einzuleiten, und auch, um durch Erhöhung der Flockendichte die Dekantiergeschwindigkeit der während der Ausflockungsphase gebildeten Flocken zu erhöhen, sodass die Größe der Bauwerke reduziert werden kann.
Der Mikrosand mit einem mittleren Durchmesser von etwa 20 bis 300 Mikrometer, zumeist von 80 bis 200 Mikrometer, ist der Ballast, der aus Verfügbarkeits- und Kostengründen am häufigsten zum Einsatz kommt.
Aus Gründen der wirtschaftlichen Wiederverwertung wird der Ballast normalerweise von den aus dem Dekantierbauwerk extrahierten Schlämmen getrennt und in das Verfahren rezykliert.
Die Ballastverluste unterteilen sich normalerweise in Verluste durch das behandelte Wasser und Verluste durch die an den Bauwerken extrahierten Schlämme.
An einer beliebigen Stelle des Kreislaufs, den der Ballast durchströmt, ist eine Injektion von Frischballast zum Ausgleich der Ballastverluste vorgesehen.
Eine Kontrolle der Verluste an in den Schlämmen mitgeführtem Ballast ist wichtig, sowohl um die Frischballastkosten zu minimieren, als auch eine Qualitätsminderung der extrahierten Schlämme zu vermeiden.
Die Mittel, die eingesetzt werden, um den Ballast von den extrahierten Schlämmen zu trennen und diesen Ballast unter Minimierung der Ballastverluste in das Verfahren zu rezyklieren, werden im Allgemeinen unter den Techniken der statischen Schwerkraftabscheidung (wie Dekantieren) oder dynamischen Schwerkraftabscheidung (wie Zentrifugieren und Zentrifugalabscheidung) gewählt, und zumeist erfolgt eine Hydrocyclonbehandlung des Gemischs aus Schlämmen/Ballast.
Die Ballastverluste im Überlauf des Hydrocyclons, welches Mittel in der Praxis zumeist angewandt wird, um den Ballast von den extrahierten Schlämmen zu trennen, verhalten sich im Allgemeinen und bei einer festgelegten Hydrocyclongeometrie und festgelegten Betriebsbedingungen in etwa proportional zur Konzentration des Ballasts in dem in den Hydrocyclon eintretenden Gemisch.
Wenn also ein bestimmter, Ballaststoffe enthaltender Schlammdurchfluss in einem bestimmten Hydrocyclon zu behandeln ist, verdoppeln sich die Ballaststoffe im Hydrocyclonüberlauf in etwa, wenn sich die Ballastkonzentration in den Schlämmen verdoppelt, während alle anderen Betriebsparameter im Übrigen gleich bleiben.
Die in Suspension befindlichen Stoffe der Schlämme, die sehr fein sind, werden durch herkömmlicherweise verwendete Mittel wie Hydrocyclone in der Praxis nicht abgeschieden, außer wenn Hydrocyclone sehr geringer Größe eingesetzt werden, bei denen die Gefahr einer Verstopfung des unterlaufenden Materials sehr groß ist, die in der Praxis nicht eingesetzt werden: Der Fluss des in Suspension befindlichen Schlammmaterials unterteilt sich in Unterlauf und Überlauf des Hydrocyclons etwa im gleichen Verhältnis wie zwischen dem unterlaufenden und überlaufenden Wasserdurchfluss.
Daher ist für einen Durchfluss von 40 m³/h, der 3000 kg/h Ballast und 400 kg/h Schwebstoffe im Schlamm enthält und der in einen Hydrocyclon mit einer Abschaltleistung von 99,9% am verwendeten Ballast eintritt, und eine Durchflussaufteilung von 20% Unterlauf und 80% Überlauf ein Ballastverlust in der Größenordnung von 3 kg/h für den Überlauf vorzusehen, und die Schlämme verteilen sich in etwa auf 80 kg Schwebstoffe/h im Unterlauf und 320 kg Schwebstoffe/h im Überlauf.
Wird der gleiche Durchfluss einem Hydrocyclon zugeführt, der die Durchflussmenge in 40% Unterlauf und 60% Überlauf aufteilt (indem zum Beispiel ein unterschiedliches Durchmesserverhältnis für Überlauf und Unterlauf Anwendung findet), verteilen sich die Schlämme in etwa auf 160 kg Schwebstoffe/h für den Unterlauf und 240 kg Schwebstoffe/h für den Überlauf: Im Verhältnis zur ersten Konfiguration ist die rezyklierte Schlammmenge dann größer.
Die zweite Hydrocyclonkonfiguration ist daher zu wählen, wenn eine Erhöhung der Schlammrezirkulationsmenge angestrebt wird, jedoch ist dabei gewöhnlich ein höherer Eintrittsdruck in den Hydrocyclon (und somit ein höherer Energieaufwand) erforderlich, um den Ballastverlust auf einem akzeptablen Niveau zu halten.
Die Verteilungskurve eines Hydrocyclons zeigt die Durchgangswahrscheinlichkeit eines Korns im Unterlauf entsprechend seinem Durchmesser. Es ist zu bemerken, dass diese Kurve umso besser ist (größere Durchgangswahrscheinlichkeit im Unterlauf bei einem bestimmten Korndurchmesser), je mehr die Feststoffkonzentration (hauptsächlich Ballaststoffe, aber auch Schlämme) und die Zuführviskosität abnehmen.
Die Gefahr einer Funktionsstörung an einem Hydrocyclon nimmt jenseits einer bestimmten Feststoffkonzentration im Unterlauf schnell zu (häufig etwa 40 Vol.-% Feststoff).
Schließlich kann es zu erheblichen Ballastverlusten kommen, wenn der Unterlauf des Hydrocyclons verstopft wird, sodass der Ballast dann überläuft.
Die Technologie des ballastierten Ausflockens und Dekantierens wird insbesondere in folgenden Patenten beschrieben:

– Patent FR 2627704 , veröffentlicht am 1. September 1989;
– Patent FR 2719234 , veröffentlicht am 3. November 1995.

Die 1a und 1b präzisieren die schematische Darstellung dieser Art von Technologie durch ballastiertes Ausflocken und Dekantieren: Ein Zufluss von zu behandelndem Rohwasser 1 mit einem Bereich zur Koagulation (hier dargestellt durch den Wasserleitungsabschnitt zwischen dem Eintritt des Koagulationsreagens und dem Ausflockungsbereich) durch ein über das Mittel 2 zugeführtes Koagulationsreagens; das koagulierte Wasser wird einem Ausflockungsbereich 3 zugeführt, wo es mit Hilfe eines eventuellen Ausflockungsreagens rund um die Körner eines Ballaststoffs (im Allgemeinen Mikrosand), der in Wasser nicht löslich ist und innerhalb oder oberhalb der Ausflockung injiziert wird, ausgeflockt wird; das ausgeflockte Wasser wird dann in einen Dekantierungsbereich 4 geleitet, der mit Dekantierlamellen oder einer anderen Vorrichtung zur Unterstützung des Dekantierens mit ähnlicher Funktion ausgestattet (1a) oder nicht ausgestattet (1b) ist, worin die ballastierten Flocken schnell abgeschieden werden und von wo aus das von den Flocken getrennte Wasser am Überlauf der Dekantiervorrichtung extrahiert wird.
Die ballastierten Schlämme werden durch das Fördermittel 61 (im Allgemeinen eine Pumpe, eventuell ein "Air-lift" mit gleichwertiger Förderfunktion) umgepumpt und einem Mittel 7 zugeleitet, welches die Extraktion der erzeugten Schlämme 9, die im Unterlauf 81 innerhalb oder oberhalb der Ausflockung von dem rezyklierten Ballast getrennt wurden, erlaubt. Dieses Mittel 7 besteht gewöhnlich aus einem Hydrozyklon, der den am Überlauf-Auslauf extrahierten Schlämmen wirksam den (im Unterlauf zugeleiteten) Ballast entzieht. In einem Hydrocyclon verteilen sich die eintretenden Schlämme auf Unterlauf und Überlauf in einem Verhältnis, welches mit dem Verhältnis Unterlaufdurchmesser und Überlaufdurchmesser in Beziehung steht.
Die in diesen beiden Patenten beschriebenen Verfahren präzisieren nicht die gewählte Trennung Ballast/Schlämme, die je nach dem spezifischen Behandlungsbedarf für die einzelne Anwendung einen bestimmten akzeptablen Ballastverlust begünstigen können:

– entweder die Minimierung des Energieverbrauchs, die bei einer einfachen Hydrocyclon-Trennstufe in der Praxis zum Rezyklieren von Schwebstoffen der Unterlaufschlämme von ca. 10% bis 20% im Verhältnis zum Durchfluss der in den Hydrocyclon eintretenden Schwebstoffe und zu Ballastverlusten in der Größenordnung von 1 bis 3 g/m³ behandeltes Wasser führt;
– oder das Rezirkulieren der Schlämme, zum Beispiel um auf diesem Umweg die Konzentration der Schlämme im Apparat und somit ihre Konzentration bei der Extraktion zu erhöhen oder um die Verweilzeit der Schlämme in der Anlage zu verlängern, was insbesondere dann von Nutzen sein kann, wenn eine Maximierung im Einsatz von Aktivkohlepulver (CAP) angestrebt wird, das injiziert wird, um diverse Geschmäcke, Gerüche oder organische Stoffe oberhalb der Einheit für ballastiertes Ausflocken und Dekantieren zu beseitigen.

Bei Anwendung einer einfachen Trennstufe mittels Hydrocyclon können daher bis zu wenigstens 40% der Unterlaufschlämme rezirkuliert werden, wobei jedoch ein größerer Energieaufwand erforderlich ist, um die ungünstigeren Trennleistungen der Hydrocyclonbehandlung unter diesen Betriebsbedingungen auszugleichen.
Die Anwendung eines Systems zur Trennung von Schlämmen/Ballaststoffen mittels einer einfachen Hydrocyclonstufe setzt somit eine Wahl zwischen den Parametern Energieverbrauch, Ballastverbrauch und Schlammkonzentration voraus, die je nach dem im Einzelfall angestrebten Hauptzweck unterschiedlich sein wird.
Das am 31. Juli 1998 veröffentlichte und in 2 schematisch dargestellte Patent FR2758812 sieht eine Modifikation der in obigen Patenten beschriebenen Vorrichtungen vor, indem eine Schleife zur direkten Rezirkulation 20 eines Teils des aus Ballaststoffen und Schlämmen zur Ausflockung dekantierten Gemischs hinzugefügt wird, ohne dass dieser Teil des dekantierten Gemischs aus Ballaststoffen und Schlämmen die in diesen Patenten vorgesehenen Organe zur Trennung von Schlämmen/Ballaststoffen passiert.
Diese zusätzliche Rezyklierungsschleife erlaubt für eine bestimmte Menge erzeugter, zu extrahierender Schwebstoffe und unter Berücksichtigung zum Beispiel der Tatsache, dass 50% des Durchflussvolumens Schlämme/Ballast, das in den unteren Teil der Dekantiervorrichtung gepumpt wird, direkt zur Ausflockung rezykliert wird und nur 50% der gleichen Durchflussmenge Gegenstand einer Trennung zur Entfernung der Ballaststoffe aus den Schlämmen vor der Extraktion sind, in etwa eine Verdoppelung der Konzentration der extrahierten Schlämme.
Diese Anordnung gestattet daher, wenn dies angestrebt wird, eine Erhöhung der Konzentration der aus dem System extrahierten Schlämme entsprechend dem Verhältnis zwischen dem Anteil der Durchflussmenge Ballast/Schlamm/direkt rezirkuliertes Wasser und dem Anteil der Durchflussmenge Ballast/Schlamm/ Wasser, der Gegenstand einer Trennung der Ballaststoffe von den schließlich aus dem System extrahierten Schlämmen ist.
Dieses Patent beansprucht eine Verringerung der erforderlichen elektrischen Energie für das direkte Rezyklieren eines Teils des aus Schlämmen und Ballaststoffen bestehenden Gemischs, wobei der Energiebedarf geringer wäre als die Energie zur Trennung von Schlämmen/Ballaststoffen, die an der gesamten Durchflussmenge von Schlämmen sowie Ballaststoffen, die sich am Boden der Dekantiervorrichtung ansammeln, benötigt wird.
Das in diesem Patent beschriebene Verfahren beinhaltet jedoch mehrere Nachteile:
Es setzt zusätzliche Investitionen voraus, da es nötig ist, zwei verschiedene Rezirkulationssysteme (Pumpen sowie Rohrleitungen mit Armaturen) vorzusehen, jedoch mit erheblicher Ballastkonzentration in beiden Systemen (ein System zum direkten Rezirkulieren von Ballast/Schlämmen zur Ausflockung unter geringem Druck und ein System zum Rezirkulieren von Ballast/Schlämmen, zur Trennung von Ballaststoffen und Schlämmen sowie zur Extraktion der bei der Behandlung anfallenden Schlämme).
Die Ballastkonzentration in dem Gemisch Schlämme/Ballast, das derjenigen Rezirkulationsschleife zugeführt wird, die eine Trennung einschließt, bleibt die gleiche wie diejenige, die erzielt würde, ohne die direkte Rezirkulationsschleife einzusetzen, ist also erheblich. In Anbetracht der höheren Schlammkonzentration und der gleichwertigen Ballastkonzentration und trotz der geringeren Ballastdurchflussmenge, die beim Einsatz einer direkten Rezirkulationsschleife abzuscheiden wäre, erfahren die Ballastverluste im Verhältnis zu den Behandlungssystemen ohne direkte Rezirkulation nur eine geringfügige Verbesserung.
In Anbetracht des in diesem Patent vorgeschlagenen, wenig wirksamen Systems zur Trennung von Ballast und Schlämmen durch Dekantieren, beträgt die Mindestballastgröße, die erforderlich ist, um die Ballastverluste auf einem akzeptablen Niveau zu halten, selbst wenn dieses Niveau wahrscheinlich weiter hoch sein wird, 200 Mikrometer, was beim Anfahren der Anlage zu Problemen in der Behandlungsqualität führt, zum Beispiel wenn es bei der Behandlung von Überläufen aus Regenwassernetzen zu regnen beginnt (in dem Bauwerk haben sich noch keine Schlämme angesammelt und das Patent besteht darauf, dass die Ballaststoffe zu grob sind, um alleine, ohne Schlämme, wirksam zu sein, außer wenn erhebliche Ballastmengen eingesetzt werden, die das Verfahren beeinträchtigen). Dieser grobe Durchmesser der Ballaststoffe führt auch zu höheren Energiekosten für das Umrühren in den Ausflockungsbehältern, um den Ballast in Suspension zu halten und seine Ablagerung am Boden der Wannen zu vermeiden.
Eine erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, Anordnungen vorzuschlagen, die, im Idealfalle gleichzeitig, Folgendes erlauben:

– das Extrahieren der anfallenden, stark konzentrierten Schlämme aus dem Behandlungssystem (unter "stark konzentriert" sind hier Konzentrationen über 5 g/l, vorzugsweise 10 g/l, und in jedem Fall solche Konzentrationen zu verstehen, die höher sind als diejenigen, welche sich aus einer Behandlung der Rezirkulation Schlämme/Ballast mittels einfachem Hydrocyclon ergeben würden, ohne eine Rezirkulation der Schlämme im Unterlauf des Hydrocyclons oder des installierten ähnlichen Systems zur Trennung von Ballast/Schlämmen anzustreben);
– Minimierung der Verluste an Ballaststoffen, die in den aus dem System austretenden Schlämmen mitgeführt werden, im Verhältnis zu den in den vorgenannten Patenten beschriebenen Systemen;
– Minimierung der entsprechenden Investitionsaufwendungen und insbesondere Vermeidung der Aufwendungen in Verbindung mit einer zusätzlichen Schleife für die direkte Rezirkulation des Gemischs Schlämme/Ballast, wie in dem Patent FR 2758812 beschrieben, die noch zu den Kosten der in diesem Patent beschriebenen Ballastrückgewinnungssysteme hinzukommen;
– Aufrechterhaltung einer angemessenen Höhe der Energiekosten für Rezirkulation und Trennung von Ballast/Schlämmen, die dank der in obigen Patenten beschriebenen Techniken zu erzielen sind, ohne den Einsatz von Ballaststoffen mit einem Durchmesser über 200 Mikrometer zu erfordern, wie es nach dem in dem Patent FR 2758812 beschriebenen Verfahren notwendig ist, wodurch sich die Energiekosten für das Aufrechterhalten der Suspension der Ballaststoffe im Ausflockungsbereich erhöhen und Probleme in Bezug auf die Behandlungsqualität vor Erreichen eines ausreichenden Schlammvorrats entstehen.

Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, durch Verwendung der für obige Zwecke vorgesehenen Anordnungen oder durch andere Anordnungen eine Verbesserung beim Einsatz von Aktivkohlepulver (CAP) oder anderen körnigen Aktivmaterialien zu erreichen, die in das System injiziert würden, um einen oder mehrere vorgegebene Verschmutzungsparameter zu beseitigen, zum Beispiel zur Ausschaltung von Geschmäcken, Gerüchen oder zur Beseitigung von Schadstoffen wie Pestiziden und anderen unerwünschten organischen Stoffen, die auf Aktivkohle adsorbierbar sind.
Diese Aufgaben werden ganz oder teilweise durch folgende Mittel erfüllt, die einzeln oder in jeder beliebigen Kombination miteinander angewandt werden.
Die Anwendung der in den Patenten FR 2627704 und FR 2719234 beschriebenen Behandlungssysteme schlägt sich, je nach Hydrocyclontyp und verwendetem Düsentyp für Unterlauf und Überlauf, wenn sie auf herkömmliche Weise mit einem Hydrocyclon arbeiten, um den Ballast von den aus dem System zu extrahierenden Schlämmen zu trennen, und wenn in dem System keine Konzentration der Schlämme angestrebt wird, im Allgemeinen in Form von Rezirkulationsverhältnissen in der Größenordnung von 3 bis 12% der Durchflussmenge am Eintritt, einer Rezirkulation von ca. 99,9% des Ballasts im Unterlauf des Hydrocyclons und einer Verteilung der Schlammdurchflussmenge zwischen Unterlauf und Überlauf bei der Hydrocyclonbehandlung, die gewöhnlich zwischen 90% Überlauf/10% Unterlauf und 80% Überlauf/20% Unterlauf liegt, nieder.
Ausgehend von einer Situation, bei der irgendeine der bekannten Technologien für ballastiertes Ausflocken und Dekantieren, worauf nachstehend unter dem Systemnamen (S) Bezug genommen wird und die zum Beispiel in den Patenten FR 2627704 und FR 2719234 beschrieben sind, oder jede andere, ähnliche, dem Fachmann bekannte Technologie eingesetzt wird, beschreiben wir nachstehend verschiedene Mittel, die dieses System (S) vervollständigen und eine Annäherung an die angestrebten Zielsetzungen erlauben, wobei eine Gemeinsamkeit darin besteht, dass ein Teil der aus dem Überlauf oder dem Unterlauf des Abscheiders für Schlämme/Ballast (bestehend aus einem Hydrocyclon, einer Dekantiervorrichtung, einer Zentrifuge oder jedem anderen, gleichwertigen Trennmittel) kommenden Schlämme nach oberhalb der Dekantierstufe rezirkuliert wird, ohne Hinzufügung einer direkten Rezirkulationsschleife, wie in dem Patent FR 2758812 beschrieben, und ohne die Notwendigkeit, Ballastmaterial mit einem Durchmesser über 200 Mikrometer einzusetzen, um eine gute Ballastrückgewinnung vor Extraktion der Schlämme aus dem System zu erzielen. Der verwendete Ballast hat normalerweise einen effektiven Durchmesser zwischen 40 und 300 Mikrometer, vorzugsweise zwischen 80 und 120 Mikrometer.
In allen nachstehenden Beispielen folgt das eventuell injizierte Aktivkohlepulver, was die. Verlängerung seiner Verweilzeit anbelangt, in etwa. dem Austritt der Schlämme, sodass sich die Verweilzeit des Aktivkohlepulvers im System bei einer gegebenen Injektionsdosis frisches Aktivkohlepulver, proportional zu seiner Konzentration erhöht (die Erhöhung ist nach der Erfahrung der Anmelderin tatsächlich etwas größer als die durch die Schlämme bewirkte Konzentrationserhöhung).
Die Ausgangssituation (S) ist diejenige gemäß 1a mit einem Durchfluss an zu behandelndem Rohwasser von 1000 m³/h mit einer Konzentration von in Suspension befindlichen Stoffen von 300 mg/l und einem Sandverhältnis, das eine Rezirkulation von 3 kg Sand pro m³ eintretendes Rohwasser erlaubt. Am Boden der Dekantiervorrichtung werden 50 m³/h des Gemischs Schlämme/Ballast extrahiert und einem Hydrocyclon zugeleitet, der 40 m³/h (das heißt 80% der in den Cyclon eintretenden Durchflussmenge) Schlamm von 8,4 g/l im Überlauf des Hydrocyclons extrahiert und im Unterlauf des Hydrocyclons zur Ausflockung 10 m³/h eines Gemischs aus konzentriertem Sand von 300 kg/m³ und Schlämmen von 8,4 g/l rezykliert.
Ausgehend von der Annahme, dass eine Schlammkonzentration von 17 g/l in den extrahierten Schlämmen angestrebt wird, kann die Konzentration der extrahierten Schlämme bis 16,8 g/l erhöht werden, indem am Boden der Dekantiervorrichtung nur 25 m³/h des Gemischs Schlämme/Ballast extrahiert werden, aber dadurch erreicht die Sandkonzentration im Unterlauf des Hydrocyclons 600 kg/m³, eine Konzentration, die für den bei dem Versuch verwendeten Hydrocyclon eine Grenze darstellt, die nicht zu überschreiten ist, da sonst die Qualität der Trennung in Frage gestellt würde.
Ein erstes erfindungsgemäßes Mittel (A) zur Erreichung des angestrebten Ziels durch Erhöhung der Konzentration der extrahierten Schlämme auf wenigstens 17 g/l und Aufrechterhaltung eines großen Abstands von den 600 kg/m³ Ballastkonzentration im Unterlauf des Hydrocyclons besteht in der Wahl eines Mittels zur Trennung von Ballast-Schlämmen (Hydrocyclone oder Dekantierbecken oder jedes andere, ähnliche Mittel), wodurch die Menge der im Unterlauf rezirkulierten Schlämme maximiert und gleichzeitig eine Qualität der Trennung Schlämme/Ballast aufrechterhalten wird, die die Ballastverluste mit den Überlaufschlämmen begrenzt.
Dieses Mittel wurde von der Anmelderin unter Verwendung von regulierten Hydrocyclonen eingesetzt, um Verhältnisse Schlämme Überlauf/Unterlauf bis 60% Überlauf/40% Unterlauf zu erzielen, wodurch es im Fall des oben genannten Beispiels möglich wird, die Konzentration der extrahierten Schlämme von 8,4 g/l (im Fall eines Verhältnisses Überlauf/Unterlauf 80/20 mit 50 m3/h Extrakten am Boden der Dekantiervorrichtung und einer Ballastkonzentration im Unterlauf des Hydrocyclons von 300 kg/m³) auf 17 kg/l (für das Verhältnis Überlauf/Unterlauf 60/40 mit 33,3 m3/h Extrakten am Boden der Dekantiervorrichtung und einer Ballastkonzentration im Unterlauf des Hydrocyclons von 227 kg/m³) zu erhöhen.
Dieses Mittel hat den Vorteil, die Konzentration der aus dem System extrahierten Schlämme zu erhöhen, ohne die zusätzliche Investition für eine direkte Rezirkulationsschleife zu erfordern, und wobei durch das Arbeiten mit einer geringeren Ballastkonzentration im Unterlauf im Verhältnis zum Ausgangsschema die Verteilungskurve des Hydrocyclons verbessert wird und die Ballastverluste wechselseitig verringert werden.
Dieses Mittel erfordert die Anwendung einer Förderleistung der Rezirkulationspumpe in der Größenordnung von 66% des Werts gemäß dem Ausgangsschema (S) bei gleichzeitiger Erhöhung der Konzentration der extrahierten Schlämme um einen Faktor von mehr als 2 in dem angeführten Beispiel.
1 kann die Beschreibung des Mittels A stützen: Um die Anwendung dieses Mittels mit einem Hydrocyclon als Trennmittel zu veranschaulichen, genügt es, einfach das Verhältnis zwischen Unterlaufdurchmesser und Überlaufdurchmesser des Hydrocyclons auf ein angestrebtes Niveau der Rezyklierung der Schlämme im Unterlauf zu erhöhen und die Daten der Pumpe dem Bereich anzupassen, der erforderlich ist, um eine den Erfordernissen entsprechende Ballast-Rückgewinnungseffizienz aufrechtzuerhalten.
Ein zweites erfindungsgemäßes Mittel (B) besteht im Rezyklieren eines Teils des Unterlaufs des Trennmittels (Hydrocyclone oder Dekantierbecken oder jedes andere, ähnliche Mittel) nach oberhalb der Ausflockung.
Im Fall einer Rezyklierung von 50% des Überlaufs nach oberhalb der Ausflockung erlaubt dieses Mittel eine Erhöhung der Konzentration der extrahierten Schlämme von 8,4 g/l gemäß dem Basisschema auf 16,9 g/l, wobei die Ballastkonzentration im Unterlauf des Trennmittels auf einem Wert von 300 kg/m³ gehalten wird.
Dieses Mittel weist auch den Vorteil auf, dass die Konzentration der aus dem System extrahierten Schlämme erhöht wird, ohne die zusätzliche Investition für eine direkte Rezirkulationsschleife (Pumpe usw.) zu erfordern, wobei sich jedoch durch die Begrenzung der Ballastkonzentration im Unterlauf des Trennmittels auf einen angemessenen Wert eine Grenze ergibt (im Fall des für die oben beschriebenen Versuche verwendeten Hydrocyclontyps 600 kg/m³).
Dieses Mittel wird in 3 beschrieben, in der gegenüber den 1a und 1b eine Rezyklierung 83 der Unterlaufschlämme des Mittels 7 hinzukommt.
Natürlich handelt es sich nur um eine schematische Darstellung: Jedes erforderliche, dem Fachmann bekannte Mittel zur Verteilung des Überlaufs zwischen Schlammextraktion 9 und Schlammrezyklierung 83 kann ebenfalls vorgesehen werden. Diese Verteilung kann insbesondere unter Verwendung mehrerer parallel geschalteter Hydrocyclone erfolgen, von denen die einen ihren Überlauf am System extrahieren und die anderen ihren Überlauf voll rezykliert erhalten.
Die über 83 rezyklierten Schlämme kommen zu den Schlämmen hinzu, die im Unterlauf 81 mit dem von den Schlämmen getrennten Ballast rezykliert werden.
Ein drittes erfindungsgemäßes Mittel (C) besteht darin, die vorgenannten Mittel (A) und (B) zu kombinieren, um die Konzentration der extrahierten Schlämme erheblich zu erhöhen, ohne die zulässigen Ballastgrenzkonzentrationen am Unterlauf des Trennmittels zu überschreiten, sodass die Ballastverluste innerhalb der gewählten Grenzwerte bleiben.
3 erleichtert ebenfalls das Verständnis des Mittels (C), welches durch eine Erhöhung des Verhältnisses zwischen Überlaufdurchmesser und Unterlaufdurchmesser des Mittels 7 angewandt wird, damit eine größere Menge Schlammschwebstoffe den Unterlauf 81 passiert.
Ein viertes erfindungsgemäßes Mittel (D) besteht darin, das Mittel 7 zur Trennung von Schlämmen/Ballast, das vorgesehen ist, um den Ballast wiederzugewinnen und vor Extraktion der Schlämme aus dem System zurückzuführen, in wenigstens zwei Stufen zu trennen.
Dazu sieht die Erfindung Folgendes vor (siehe 4):
Zuerst wird das an der Dekantiervorrichtung extrahierte Gemisch Schlämme/ Ballast in einem ersten Mittel zur Trennung Ballast/Schlamm 71 in Form eines einfachen statischen Schwerkraftabscheiders, Hydrocyclons oder einer Zentrifuge, vorzugsweise in widerstandsfähiger Ausführung, vom Typ Niederdruck-Hydrocyclon oder statischer Schwerkraftabscheider, in Zirkulation versetzt, wobei eine geringe Trennenergie eingesetzt wird, um mehr als 10% der Schlämme am Unterlauf 81, vorzugsweise 30% bis 70% der Schlämme am Unterlauf und bevorzugt um 50% der Schlämme im Unterlauf dieses ersten Trennmittels zu trennen, während der Ballast grob getrennt wird, um den Unterlauf 81 in einem gewichtsanalytischen Verhältnis zwischen Unterlaufballast und Überlaufballast zu passieren, das größer ist als das Volumenverhältnis zwischen Unterlaufschlämmen und Überlaufschlämmen, vorzugsweise in einem Verhältnis Unterlauf/Überlauf über 60% oder bevorzugt über 90%.
Dieses erste Trennmittel kann mit – in den Diagrammen nicht dargestellten – Vorrichtungen ausgerüstet werden, die das Trennen der Verbindung Ballast/ Schlammflocken verbessern, um den bevorzugten Durchlauf des Ballasts im Unterlauf dieses Mittels erleichtern. Diese Vorrichtungen können sich auf das Abtrennen der beim Durchströmen der Pumpe und des Rezirkulationskreislaufs mitgeführten Flocken beschränken oder durch Gitter oder Lochplatten vervollständigt werden, die im Rezirkulationskreislauf oberhalb des ersten Trennmittels oder in diesem ersten Trennmittel angeordnet sind.
Zweitens wird der Überlauf 711 des ersten, vorzugsweise widerstandsfähigen Trennmittels einem zweiten, leistungsfähigeren Mittel 72 zur Trennung von Schlämmen/Ballast vom Typ Hydrocyclon oder Zentrifuge zugeführt, um den in dem Überlauf 721 verbliebenen Ballast auf wirksame Weise aus den vom System zu extrahierenden Schlämmen zu entfernen.
Diese Trennung ist besonders wirksam, denn der erste Abscheider 71 hat es ermöglicht, die Ballastkonzentration in dem über 711 in den zweiten Abscheider 72 eintretenden Gemisch zu verringern, und es ist bekannt, dass insbesondere Hydrocyclone eine Trennleistung aufweisen, die mit der Feststoffkonzentration im Unterlauf abnimmt.
Im Übrigen verringert sich der Verschleiß des zweiten Trennmittels 72, insbesondere seines Unterlaufs 82, erheblich dank der relativ geringen Ballastkonzentration, die es unter "hoher" Energie durchströmt.
Schließlich können die Definitions- und Betriebsparameter des zweiten Trennmittels 72 eingesetzt werden, um das System entsprechend den Betriebsprioritäten zu optimieren:

– Wenn die Wiederverwertung des Ballasts maximiert werden soll, um dessen Abgänge mit den extrahierten Schlämmen zu minimieren, kommt ein leistungsstarkes Trennsystem zum Einsatz, zum Beispiel durch Zwischenschalten einer Pumpe 712 (siehe 7) zwischen den Trennmitteln 71 und 72 oder auch durch Erhöhung der Leistung der Pumpe 61, damit sie am Eintritt des Trennmittels 72 einen ausreichenden Druck sicherstellen kann, um die angestrebte Begrenzung der Sandverluste zu garantieren;
– wenn der Energieverbrauch minimiert werden soll, wird die geringe Konzentration des in das zweite Trennsystem 72 eintretenden Ballasts genutzt, um den Ballast mit einer Wirksamkeit zu trennen, die gleich derjenigen ist, die im Referenzsystem (S) angewandt wird, wobei der Energieaufwand jedoch geringer ist. In diesem Fall ist zwischen 71 und 72 im Allgemeinen keine Pumpe vorhanden und die Daten der Pumpe 61 werden ihrer neuen Aufgabe angepasst;
– wenn die Konzentration der extrahierten Schlämme weiter erhöht werden soll, besteht die Möglichkeit, den Schlammdurchfluss im Unterlauf des einen oder des anderen oder beider Trennmittel zu erhöhen, bzw. es besteht auch die Möglichkeit, einen Teil des Überlaufs des zweiten Mittels bzw. des ersten Mittels oder einen Teil jedes dieser beiden Überläufe zu rezyklieren.

Es ist zu bemerken, dass diese Kombination der beiden aufeinanderfolgenden Trennmittel die Risiken eines Ballastverlusts außerordentlich begrenzt.
Tatsächlich weist das erste Zirkulationsmittel 71 einen Unterlauf 81 auf, den ein erheblicher Teil des Schlammdurchflusses passiert und der somit einen großen Durchmesser aufweist, wodurch die Verstopfungsrisiken im Fall des Eintretens großer Objekte in den Kreislauf wesentlich begrenzt werden.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, eventuell ein einfaches Mittel zum Freimachen dieses Unterlaufs 81 vorzusehen, zum Beispiel indem dieser Unterlauf mit einer Öffnung mit veränderlichem Querschnitt (Ventil, wie in 6 dargestellt, oder Klappe, wie in 5 dargestellt) versehen wird, die bei Normalbetrieb teilweise geöffnet bleibt und in periodischen Abständen kurzzeitig (für einige Sekunden oder Zehntelsekunden) vollständig geöffnet wird, um eventuell vorhandene störende Teile abzuführen. Diese Vorrichtung kann eventuell auch an dem Trennmittel 72 vorgesehen werden.
Schließlich geht diese begrenzte Fraktion des zirkulierenden Ballasts im Fall einer Verstopfung einer der Eintritts- oder Austrittsöffnungen des zweiten Trennmittels 72, welches die Aufgabe hat, nur einen mäßigen Anteil (weniger als 30%, vorzugsweise weniger als 10%) des in den Rezirkulationskreislauf 6 eingeleiteten Ballasts abzuscheiden, im schlimmsten Fall während der vor dem Eingriff verstreichenden Zeit verloren, der stattfinden kann, zum Beispiel wenn mangelnder Durchfluss an einem der vom Überlauf 721 oder vom Unterlauf 82 des zweiten Trennmittels 72 ausgehenden Kreisläufe erkannt wird.
Erfindungsgemäß wird ein fünftes Mittel (E) vorgeschlagen, das mit einem beliebigen der vorgenannten Mittel kombiniert werden kann, um die Schlammkonzentration innerhalb des Systems (insbesondere um die Leistungen der Aktivkohlepulver-Injektion durch Verlängerung der Verweilzeit im System zu verbessern) oder die Konzentration der extrahierten Schlämme zu erhöhen.
Dieses Mittel (siehe 8) besteht im Zwischenschalten eines Behälters 62, der vorzugsweise mit Homogenisierungsmitteln wie einem oder mehreren Rührwerken 63 versehen ist, um in dem genannten Behälter 62 eine homogene Schlamm- und Ballastkonzentration aufrechtzuerhalten, in den mittels Schwerkraft oder mit Hilfe einer Pumpe 61 das aus dem Dekantierungsbereich 4 extrahierte Gemisch Schlämme/Ballast sowie ein Teil des Überlaufs des Trennmittels 7 injiziert wird, der aus vom Ballast getrennten Schlämmen besteht und in den Behälter 62 zurückgeführt wird, um die Ballastkonzentration in demselben zu verringern.
Eine Pumpe 64 extrahiert das Gemisch Schlämme/Ballast aus dem Behälter 62 (mit der gleichen Durchflussmenge wie die Ballast- und Schlammmenge, die aus dem Dekantierungsbereich extrahiert wird, zuzüglich der Schlammmenge, die über 66 vom Überlauf des Trennmittels 7 aus zurückgeführt wird), um es dem Trennmittel Schlämme/ßallast 7 zuzuleiten.
Dieses Mittel (E) erlaubt eine Erhöhung der Schlammkonzentration durch Reduzierung des Extraktionsverhältnisses des Gemischs Schlämme/Ballast am Boden des Dekantierungsbereichs 4, ohne die Ballastkonzentration in dem am Trennmittel ankommenden Gemisch zu erhöhen.
Da die Ballastkonzentration im Unterlauf (und in direkter Wechselbeziehung damit am Eintritt) des Trennmittels 7 einen Grenzwert für die einwandfreie Funktionsweise dieses Trennmittels darstellt, ist die Verdünnung des Ballasts durch Rezyklieren eines Teils der behandelten Schlämme ein geeignetes Mittel, um die angestrebte Erhöhung der Konzentration der extrahierten Schlämme ohne Erhöhung des Ballasts im Trennmittel 70 und somit unter Erhaltung eines akzeptablen Ballastverlustniveaus zu ermöglichen.
Es ist zu bemerken, dass sich dieses Mittel (E) entsprechend den Konzentrationserfordernissen der extrahierten Schlämme und der zulässigen Ballastverluste hervorragend mit den anderen, oben beschriebenen Mitteln (A) und (D) kombinieren lässt.
Insbesondere besteht die Möglichkeit zur Kombination der Mittel (D) und (E) zwecks gleichzeitiger Minimierung der in dem Drucktrennmittel 72 (Hydrocyclon oder Zentrifuge) zu behandelnden Durchflussmengen und der Sandkonzentration in diesem Mittel.
Dies wird erreicht (siehe 9) durch Kombination einer kurzen ersten Trennung von mehr als 70% des Ballasts (normalerweise 90%) in dem Mittel 71 (Schwerkraftabscheider oder Niederdruck-Zentrifugalabscheider in Spiralausführung) mit einer Schlammrezirkulation (vom Ballast getrennte Schlämme) 66, um mit der Pumpe 64 ein Gemisch aus stark verdünnten Ballaststoffen, jedoch mit konzentrierten Schlämmen, in das Drucktrennmittel 72 einzuleiten, sodass gleichzeitig Vorteile in Bezug auf die Transportkosten für das Rezyklieren (da das einzige unter Druck stehende Mittel nur einen Teil der rezirkulierten Durchflussmenge aufnimmt), den Verschleiß des Trennmittels 72 (das am stärksten exponierte Mittel, welches daher nur ein Gemisch mit geringer Ballastkonzentration aufnimmt) und die Trennleistung 72 (die infolge der geringen Ballastkonzentration am Eintritt verbessert ist) erreicht werden.
Es ist auch zu bemerken, dass die Möglichkeit besteht, die gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Mittel mit einem direkten Rezirkulationskreislauf zur Ausflockung eines Teils des am Boden der Dekantiervorrichtung extrahierten Gemischs Schlämme/Ballast zu koppeln.
Im Fall der Injektion von Aktivkohlepulver (CAP) in das System ist das Mittel (D) besonders leistungsfähig in Bezug auf die Rezirkulation des CAP, indem ein Teil desselben im Unterlauf des ersten Trennmittels proportional zur Menge der durch den gleichen Unterlauf rezirkulierten Schlämme zurückgeführt wird, während gleichzeitig in der zweiten Stufe die Wirksamkeit des Rezyklierens dank einer Hochenergiebehandlung (im Allgemeinen durch kleine Hydrocyclone) des Überlaufs des ersten Trennmittels verbessert wird, sodass gemäß den von der Anmelderin gemachten Beobachtungen für das CAP ein besseres Rezyklierungsverhältnis erzielt wird als für die Schlämme.
Im Fall einer CAP-Injektion in das System ist es vorzuziehen, die Überlaufschlämme, die bereits teilweise verbrauchten CAP enthalten, weit oberhalb des Injektionspunkts für das frische CAP in das System zu rezyklieren, sodass die Anlagerung der verschiedenen organischen Stoffe durch die oberhalb injizierte, am stärksten verbrauchte Kohle maximiert wird, und den gelösten Schadstoffen wie Pestiziden, im Fall von Wasser für Trinkwasserzwecke, die Anwendung des frischen CAP vorzubehalten, welches weiter unterhalb, vorzugsweise vor Injektion des Polymers, bevorzugt mehr als 10 Minuten vor Injektion des Polymers, injiziert wird.
Die Anlagen zum ballastierten Ausflocken und Dekantieren arbeiten mit einem Polyelektrolyt, häufig bestehend aus einem organischen Polymer, um die koagulierten Mikroflocken durch einen der Verklebung ähnlichen Vorgang zu weit größeren Flocken zusammenzuschließen, die mit dem Ballast verbunden sind.
Im Fall des Rezyklierens von Schlämmen nach Umpumpen oder Trennung in einem Schlamm/Ballast-Trennorgan wie den unter (7, 71, 72) detailliert beschriebenen Organen, ist es häufig von Nutzen, die rezyklierten Schlämme vor ihrer Verdünnung mit dem Durchfluss von zu behandelndem Rohwasser wenigstens teilweise neu auszuflocken, sodass schon ab Einleitung der Schlämme in den Ausflockungsbereich vorgeformte Flocken genutzt werden können. Es ist vorzuziehen, einen Teil des Ausflockungspolymers in die Unterläufe der Trennbauwerke zu injizieren, und die bevorzugte Lösung besteht darin, einen Vor-Ausflockungsbereich für das Gemisch aus Schlämmen und von den Unterläufen 8, 81, 82 usw. der Trennmittel 7, 71 und 72, wie in 10 dargestellt, rezyklierten Ballaststoffen vorzusehen, wo ein Teil des Ausflockungspolymers durch das Mittel 52 in einen Vor-Ausflockungsbereich 50 injiziert wird, der vorzugsweise mit einem langsam laufenden Rührwerk 51 versehen ist, bevor die neu ausgeflockten Schlämme mit dem zu behandelnden Wasser in Berührung kommen.
5 zeigt im Einzelnen eine Ausführungsform des Mittels D, bei der das Trennmittel 71 eine einfache Dekantiervorrichtung ist, die dafür ausgelegt ist, den für den Betrieb eines Hydrocyclons 72 erforderlichen Druck auszuhalten, oder die drucklos arbeitet, wobei dann eine Pumpe 712 in der Zuleitung des Hydrocyclons 72 zwischengeschaltet wird, um den Betriebsdruck sicherzustellen, der für die für 72 angestrebten Trennleistungen benötigt wird.
Im ersten Fall finden der drucklose Betrieb der Dekantiervorrichtung 71, die Verteilung der Durchflussmengen zwischen Unterlauf 81 und Überlauf 711 von 71 durch Regulierung der Stellung der weiter unten beschriebenen Vorrichtung 713 statt, wobei die Durchflussmenge der aus dem System extrahierten Schlämme zum Beispiel durch Verstellen der Drehzahl der Pumpe 712 zustande kommt und wobei die Differenz zwischen den Durchflussmengen von 712 und der über 711 abgeführten Durchflussmenge mittels der Überlaufvorrichtung 714 abgeleitet wird.
Im zweiten Fall, Druckbetrieb der Dekantiervorrichtung 71, kann die Gesamtrezirkulationsmenge durch die Drehzahl der Pumpe 61 reguliert werden und die Schlammextraktionsmenge am Austritt 9 kann zum Beispiel durch relatives Verstellen der Drehzahl der Pumpe 61 und der Stellung der Vorrichtung 713 reguliert werden.
Die Vorrichtung 713 kann in ihrer einfachsten Ausführung aus einem einfachen Regulierventil bestehen, das, wie in 6 dargestellt, an den Durchfluss eines stark mit Sand belasteten Gemischs angepasst ist und bei normalem Betrieb teilweise geöffnet werden kann, um die angestrebte Unterlauf-Durchflussmenge zu erzielen, und in periodischen Abständen vollständig geöffnet werden kann, um eventuelle störende Teile abzuführen.
Wie in 5 dargestellt, kann die Vorrichtung 713 auch aus ähnliche Funktionen erfüllenden Vorrichtungen bestehen, indem zum Beispiel am Boden von 71 eine große Austrittsöffnung 81 vorgesehen wird, wobei der Austrittsquerschnitt im Verhältnis zu diesem Austritt durch koaxiale Verschiebung eines konischen oder kugelförmigen Körpers reguliert wird, der die Austrittsöffnung vollständig verschließen oder im Gegenteil in periodischen Abständen weit genug geöffnet werden kann, um den Austritt vollständig freizumachen und eine Abführung der störenden Teile zu ermöglichen.
Wenn erforderlich, kann unterhalb des Austritts 81 ein Trennmittel, zum Beispiel ein Sieb, vorgesehen werden, um "grobe Elemente" von dem zu rezyklierenden Ballast zu trennen.
7 beschreibt in ähnlicher Weise eine bevorzugte Ausführungsart des Mittels D, bei der das Trennmittel 71 aus einem Niederdruck-Hydrocyclon besteht, der eine starke Rezirkulation der Schlämme im Unterlauf 81 in der Größenordnung von 50% der in 71 eintretenden Durchflussmenge erlaubt, während fast 90% des Ballasts über 81 mit Ausflockung rezykliert werden.
Ein System zur Regulierung der durch 81 strömenden Durchflussmenge, ähnlich den weiter oben beschriebenen Vorrichtungen 713, kann vorgesehen werden.
Der Überlauf 711 von 71 speist, mit oder ohne Zwischenschaltung einer "Booster"-Pumpe 712, einen zweiten Hydrocyclon 72, in den 50% der Schlammdurchflussmenge und nur 10 Gew.-% des über die Leitung 6 rezyklierten Sandballasts eintreten.
Dieser Hydrocyclon bietet daher ausgezeichnete Bedingungen für die Trennung geringer Ballastkonzentrationen bei relativ starken Schlammkonzentrationen, ohne die Trockensubstanz-Grenzkonzentrationen im Unterlauf zu erreichen.
Ausführungsbeispiele:
Zur Veranschaulichung wird das nachstehende Beispiel entsprechend verschiedenen Behandlungsverfahren nach dem Stand der Technik (Fall 1, 3) und gemäß der Erfindung (Fall 2, 4 und 5) abgewandelt.
Behandlung von 1000 m³/h eines koagulierten Abwassers (oder eines koagulierten Oberflächenwassers) mit 300 mg/l Schwebstoffen zur Herstellung eines behandelten Wassers mit 30 mg/l Schwebstoffen unter Verwendung von Reagenzien, die mittels Ausfällung von Salzen und Hydroxiden zu einer 25%igen Erhöhung der Trockensubstanzmasse der Schlämme im Verhältnis zu den extrahierten Schwebstoffen führen.
Der in die Ausflockungswanne injizierte Sandanteil (rezyklierter Sand plus Frischsand zum Ausgleich der Verluste) beträgt 3 kg Mikrosand mit einem Durchmesser von 150 Mikrometer pro m³ koaguliertes Wasser, welches in die Ausflockungswanne eintritt.
Angestrebt wird die Extraktion von Schlämmen mit ca. 17 g/l unter Festlegung eines Grenzwerts von 600 kg/m³ (spezifischer Wert des eingesetzten Hydrocyclons) für den Sand im Unterlauf des Hydrocyclons.
Eine Übersicht der erzielten Resultate ist in Tabelle Nr. 1 enthalten.
Fall 1: Anwendung eines Diagramms des Typs, der in dem Patent FR 2627704 oder FR 2719234 vorgeschlagen wird, mit einer Extraktion von 5% der Eintrittsdurchflussmenge am Boden der Dekantiervorrichtung und einer Verteilung der in einen Hydrocyclon eintretenden Durchflussmenge von 80%/20% zwischen Überlauf und Unterlauf: Die erzielte Schlammkonzentration beträgt 8,4 g/l; eine Extraktion von 2,5% statt 5% erlaubt eine Konzentration der extrahierten Schlämme von 16,8 g/l, aber die Sandkonzentration im Unterlauf des Hydrocyclons nähert sich der zulässigen Grenze von 600 kg/m³ zu stark an.
Dieser Fall wird in den 1a und 1b veranschaulicht.
Fall 2: Wie Fall 1, mit einer Verteilung von Überlauf/Unterlauf im Verhältnis 60%/40%. Auch dieser Fall wird in den 1a und 1b veranschaulicht.
Fall 3: Direkte Rezirkulation von 50% des am Boden der Dekantiervorrichtung 4 extrahierten Schlamm-Sand-Gemischs, wobei ein Hydrocyclon 71 vorgesehen wird, um den Sand an der Schlammextraktionsschleife mit einem Volumenverhältnis Überlauf/Unterlauf von 80120 wiederzugewinnen.
Dieser Fall wird in 2 veranschaulicht.
Fall 4: Wie Fall 1, mit Rezyklierung von 50% der Überläufe des Hydrocyclons 71.
Dieser Fall wird in 3 veranschaulicht.
Fall 5: Wie Fall 1, mit einem doppelten Trennsystem, umfassend einen ersten Größenreduziercyclon 71 zur Verteilung des Schlammvolumendurchflusses im Verhältnis Überlauf/Unterlauf von 50%/50% und des Sandmassendurchflusses im Verhältnis von 10%/90%, sowie einen zweiten Cyclon 72 zur Verteilung des in einem Verhältnis Überlauf/Unterlauf von 80%/20% eintretenden Volumendurchflusses und zur nahezu vollständigen Beseitigung des Sandes aus dem extrahierten Überlauf.
Dieser Fall wird in 4 veranschaulicht.
Fall 6: Gemäß obigem Diagramm (E); am Boden der Dekantiervorrichtung werden 3% des einströmenden Wasserdurchflusses, d.h. 30 m³/h, extrahiert, es erfolgt eine Mischung mit 20 m³/h aus dem Hydrocyclon-Überlauf, bevor das Material in die Hydrocyclonbehandlung gepumpt wird.
Dieser Fall wird in 8 veranschaulicht.
Fall 7: Kombination des Falls 6 mit ähnlichem Doppeltrennsystem wie im Fall 5; am Boden der Dekantiervorrichtung werden 6% der einströmenden Wassermenge, d.h. 60 m³/h, extrahiert, mit 6,6 m³/h aus dem Hydrocyclon- Überlauf gemischt und anschließend werden die 66,6 m³/h in die Hydrocyclonbehandlung gepumpt.
Dieser Fall wird in 9 veranschaulicht.
Tabelle Nr. 1 vergleicht die Durchflussmengen und Konzentrationen von Sand und Schlämmen an verschiedenen Stellen des Diagramms, wobei die Betriebsparameter so reguliert werden, dass die extrahierten Schlämme auf ca. 17 g/l konzentriert werden.
Wenn die Sandkonzentrationsgrenze im Unterlauf auf 600 kg/m³ festgelegt ist, kann Folgendes festgestellt werden:
Der Fall 1 erlaubt die Erreichung der 17 g/l nur an der Konzentrationsgrenze im Unterlauf des Hydrocyclons (600 kg/m³);
der Fall 3 (entsprechend dem Patent FR 2758812 ) erlaubt die Erreichung dieser Konzentration von extrahierten Schlämmen bei einer Sandkonzentration von 300 kg/m³ im Unterlauf des Hydrocyclons, ebenso wie die Fälle 4 (einfachere Ausführung durch einfaches Rezyklieren von 50% des Hydrocyclon-Überlaufs) und 6;
der Fall 2 (Verteilung zwischen Überlauf und Unterlauf des Hydrocyclons im Verhältnis 60/40) bietet den Vorteil, dass die angestrebten 17 g/l mit einer ziemlich geringen Sandkonzentration im Unterlauf des Hydrocyclons (230 kg/m³) nach dem einfachsten möglichen Diagramm erreicht werden kann, jedoch auf Kosten eines höheren Energieverbrauchs;
der Fall 5 und vor allem der Fall 7 beinhalten den Einsatz von zwei in Reihe geschalteten Trennmitteln, die es erlauben, die 17 g/l extrahierte Schlämme mit sehr niedrigen Sandkonzentrationen im Unterlauf des zweiten Trennmittels zu erzielen (am wichtigsten zur Begrenzung der Sandverluste): 60 kg/m3 für den Fall 5 und 45 kg/m3 für den Fall 7.
Je nach dem angestrebten Ziel können somit vorzugsweise folgende Fälle Anwendung finden:
Wirtschaftlichkeit in Bezug auf Energie, mittlere oder starke Schlammkonzentration in der Ausflockungsanlage: Fall 5 und 7.
Wirtschaftlichkeit in Bezug auf die Investition, geringe Schlammkonzentration in der Ausflockungsanlage: Fall 1, 2 oder 6.
Wirtschaftlichkeit in Bezug auf die Investition, mittlere Schlammkonzentration in der Ausflockungsanlage: Fall 4.
Zusammenfassend betrifft diese Erfindung somit jedes Verfahren zum Klären von mit gelösten oder in Suspension befindlichen, kolloidförmigen Verunreinigungen belasteten Abwässern, die vor Durchführen des Verfahrens vorkoaguliert werden und jedes Verfahren mittels einer Ausflockungs-Dekantations-Behandlung des vorab koagulierten Abwassers, welches die folgenden Schritte umfasst:

– Einleiten des koagulierten Wassers in einen Ausflockungsbereich, um das. Ausflocken der um einen Ballast vorhandenen Mikroflocken zu ermöglichen, wobei dieser Ballast aus mindestens einem körnigen, nicht löslichen Material, das schwerer als Wasser ist, sowie aus zumindest einem Ausflockungsreagens besteht;
– Einleiten des aus Wasser und Flocken gebildeten Gemischs in einen Dekantierungsbereich, Trennen des behandelten Wassers im Überlauf von einem beim Dekantieren der Flocken anfallenden Gemisch aus Schlamm und Ballast, wobei die Flocken im Unterlauf aus dem Dekantierungsbereich entfernt werden;
– Extrahieren des Gemischs an Schlamm und Ballast im Unterlauf des Dekantierungsbereichs und
– Leiten wenigstens eines Teils dieses Gemischs in ein Schlämme/Ballast-Trennsystem, welches das Extrahieren der vom Ballast getrennten Schlämme ermöglicht, und Rezyklieren des Ballasts sowie eines Teils der in das Trennsystem eingeleiteten Schlämme innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereichs,

– Leiten des Gesamtgemischs von Schlämmen und Ballast aus der Dekantierung in das genannte Schlämme/Ballast-Trennsystem;
– das Gemisch aus Schlämmen und Ballast mindestens einer Ballast-Aufkonzentrierung für den innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereichs rezyklierten Auslauffluss unterwerfen;
– Extrahieren des Ballasts von den im Trennsystem extrahierten Schlämmen;

Der eingesetzte Ballast hat vorzugsweise einen effektiven Durchmesser zwischen 80 und 200 Mikrometer und die extrahierten Schlämme haben eine Konzentration von mindestens 10 g/l.
Der verwendete Ballast besteht vorteilhafterweise aus einem Stoff mit einer tatsächlichen Dichte von mehr als 2 und ist vorzugsweise Sand.
Gemäß einer Variante der Erfindung besteht das verwendete Schlämme/Ballast-Trennsystem aus einem Zentrifugalabscheider oder aus mehreren Zentrifugalabscheidern, der/die parallel geschaltet ist/sind und den Ballast und mehr als 10% der Schlämme aus dem Unterlauf der Dekantiervorrichtung wiedergewinnt/wiedergewinnen. In diesem Fall rezykliert der genannte Zentrifugalabscheider aus dem Unterlauf 40% oder mehr der von ihm aufgenommenen Schlämme sowie mehr als 99,5% des von ihm aufgenommenen Ballasts.
Vorteilhafterweise wird mindestens ein Teil des Gesamtüberlaufs des genannten Zentrifugalabscheiders in oder oberhalb des Ausflockungsbereichs rezykliert. In diesem Fall werden mindestens 50% der Überläufe des genannten Zyklons in oder oberhalb des Ausflockungsbereichs rezykliert.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung erfolgt die genannte Schlämme/ Ballast-Trennung mit Hilfe eines Schlämme/Ballast-Trennsystems, das aus mindestens zwei aufeinanderfolgenden Trennmitteln besteht, wobei das erste Mittel im rezyklierten Unterlauf mindestens 10% des Schlammvolumens und 60% des Ballastgewichts des in das erste Mittel einlaufenden Ballasts innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereichs trennt und das zweite Mittel im rezyklierten Unterlauf den Ballast und einen beliebigen Teil der Schlämme, die sich in dem aus dem Überlauf des ersten Mittels empfangenen Fluss befinden, oberhalb oder innerhalb des Ausflockungsbereichs trennt.
Vorteilhafterweise trennt das erste Mittel im rezyklierten Unterlauf etwa 50% oder mehr des Schlammvolumens und 80% oder mehr des Ballasts, welche in dieses erste Mittel einlaufen, innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereichs und trennt das zweite Mittel im rezyklierten Unterlauf den ganzen, praktisch messbaren Ballast und höchstens 20% der Schlämme, die sich in dem aus dem Überlauf des ersten Mittels empfangenen Fluss befinden, oberhalb oder innerhalb des Ausflockungsbereichs.
Gemäß einer Variante besteht das erste verwendete Schlämme/Ballast-Trennmittel aus einem einfachen, unter Druck stehenden Schwerkraftabscheider und das zweite Schlämme/Ballast-Trennmittel aus einem Hydrocyclon, welcher den Überlauf des ersten Mittels aufnimmt.
Gemäß einer weiteren Variante besteht das erste verwendete Schlämme/Ballast-Trennmittel aus einem drucklosen Schwerkraftabscheider und das zweite Schlämme/Ballast-Trennmittel aus einem Hydrocyclon, welcher den Überlauf des ersten Mittels über eine Druck aufbauende Pumpe aufnimmt.
Gemäß einer weiteren Variante besteht das erste verwendete Schlämme/Ballast-Trennmittel aus einem unter Druck stehenden Hydrocyclon und das zweite Mittel aus einem Hydrocyclon, welcher den Überlauf des ersten Mittels ohne zwischengeschaltete Pumpe aufnimmt.
Gemäß einer weiteren Variante besteht das erste verwendete Schlämme/Ballast-Trennmittel aus einem unter schwachem Druck, der kleiner ist als der Druck, der für eine wirksame Trennung des Ballasts von den Schlämmen im zweiten Mittel benötigt würde, stehenden Hydrocyclon und das zweite Schlämme/Ballast-Trennmittel besteht aus einem Hydrocyclon, welcher den Überlauf des ersten Mittels über eine Druck aufbauende Pumpe aufnimmt.
Das Verfahren umfasst vorzugsweise einen Schritt, bei dem der Durchfluss von mindestens einem der Schlämme/Ballast-Trennmittel mit Hilfe einer Vorrichtung zum Regulieren des Unterlaufflusses reguliert wird.
Der genannte Regulierungsschritt erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Regulierventils.
Die genannte Vorrichtung wird, weil die Reguliervorrichtung bei Normalbetrieb eine halboffene Position aufweist, periodisch, manuell oder automatisch vollkommen geöffnet, um die durch das Rezirkulieren angeschwemmten störenden Teile zu entfernen, welche den Unterlauf des (oder der) mit der Vorrichtung ausgerüsteten Mittels) verstopfen könnten.
Die Erfindung betrifft auch jedes Verfahren zum Klären von mit gelösten oder in Suspension befindlichen, kolloidförmigen Verunreinigungen belasteten Abwässern, die vor Durchführen des Verfahrens vorkoaguliert werden und jedes Verfahren mittels einer Ausflockungs-Dekantations-Behandlung des vorab koagulierten Abwassers, welches die folgenden Schritte umfasst:

– Einleiten des koagulierten Wassers in einen Ausflockungsbereich, um das Ausflocken der um einen Ballast vorhandenen Mikroflocken zu ermöglichen, wobei dieser Ballast aus mindestens einem körnigen, nicht löslichen Material, das schwerer als Wasser ist, sowie aus zumindest einem Ausflockungsreagens besteht;
– Einleiten des aus Wasser und Flocken gebildeten Gemischs in einen Dekantierungsbereich, Trennen des behandelten Wassers im Überlauf von einem beim Dekantieren der Flocken anfallenden Gemisch aus Schlamm und Ballast, wobei die Flocken im Unterlauf aus dem Dekantierungsbereich entfernt werden;
– Extrahieren des Gemischs an Schlamm und Ballast im Unterlauf des Dekantierungsbereichs und
– Leiten eines Teils dieses Gemischs in ein Schlämme/Ballast-Trennsystem, welches das Extrahieren der vom Ballast getrennten Schlämme ermöglicht, und Rezyklieren des Ballasts sowie eines Teils der in das Trennsystem eingeleiteten Schlämme innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereichs,

– Einrichten eines Zwischenbereichs des Durchmischens zwischen dem Extraktionspunkt am Boden des Bereichs zum Dekantieren des Schlämme/Ballast-Gemischs und vor dem Schlämme/Ballast-Trennsystem, wobei dieser Bereich einerseits das aus dem Dekantierbereich extrahierte Schlämme/Ballast-Gemisch und andererseits eine Rezirkulation eines Teils der Schlämme aufnimmt, die vom Schlämme/Ballast-Trennschritt, nach Abtrennung des enthaltenen Ballasts, kommen, wobei der Durchfluss dieser Rezirkulation derart eingestellt wird, dass die Konzentration der aus dem System extrahierten Schlämme größer als oder gleich 5 g/l ist;
– Leiten des Inhalts dieses Zwischenbereichs des Durchmischens zum Trennschritt von Ballast und Schlämmen.

Gemäß einer Variante kann dieses Verfahren mit dem zuvor beschriebenen Verfahren kombiniert werden.
Gemäß einer Variante umfasst das Verfahren einen Schritt, bei dem mindestens ein Teil des die Ausflockung unterstützenden Polymers in mindestens einen der Kreisläufe der Kreisläufe injiziert wird, mit dem die Schlämme oder der Ballast ab dem Schlämme/Ballast-Trennmittel rezykliert werden.
Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren einen Schritt, nach dem die aus dem Unterlauf der Trennsysteme kommenden und vor dem Ausflockungsbereich zum Rezyklieren geleiteten Schlämme und Ballast in einem vorherigen Ausflockungsbereich mit Hilfe eines Ausflockungsreagens im Voraus, oberhalb ihres Einleitens in den Ausflockungsbereich des zu behandelnden Abwassers, ausgeflockt werden.
Das Verfahren umfasst ebenfalls vorteilhafterweise einen Schritt, bei dem frisches Aktivkohlepulver in den Ausflockungsbereich injiziert wird.
In diesem Fall umfasst das Verfahren gemäß einer Variante einen Schritt, der im Zuordnen einer direkten Rezirkulationsschleife innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereichs eines Teils des aus dem Boden der Dekantiervorrichtung extrahierten Ballast/Schlamm-Gemischs besteht.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das frische Aktivkohlepulver oberhalb des Ausflockungsbereichs injiziert werden.
Die über die Trennmittel oder durch direktes Rezirkulieren rezyklierten Flüsse, welche rezirkuliertes Aktivkohlepulver enthalten, können teilweise oder vollständig in den oder oberhalb des Ausflockungsbereichs) geleitet werden.
Die über die Trennmittel oder durch direktes Rezirkulieren rezyklierten Flüsse, welche rezirkuliertes Aktivkohlepulver enthalten, können teilweise oder vollständig in einen Kontaktbereich für verbrauchte Aktivkohle geleitet werden, wobei dieser Bereich oberhalb der Stelle angeordnet ist, an der das frische Aktivkohlepulver injiziert wird.

Claims

Verfahren zum Klären von mit gelösten oder in Suspension befindlichen, kolloidförmigen Verunreinigungen belasteten Abwässern, die vor Durchführen des Verfahrens vorkoaguliert werden und mittels einer Ausflockungs-Dekantations-Behandlung des vorab koagulierten Abwassers, welches die folgenden Schritte umfasst: – Einleiten des koagulierten Wassers in einen Ausflockungsbereich (3), um das Ausflocken der um einen Ballast vorhandenen Mikroflocken zu ermöglichen, wobei dieser Ballast aus mindestens einem körnigen, nicht löslichen Material, das schwerer als Wasser ist sowie aus zumindest einem Ausflockungsreagens besteht; – Einleiten des aus Wasser und Flocken gebildeten Gemischs in einen Dekantierungsbereich (4), Trennen des behandelten Wassers durch Überlauf aus einem sich aus dem Dekantieren der Flocken ergebendes Gemisch aus Schlamm und Ballast, wobei die Flocken durch Unterlaufen aus dem Dekantierungsbereich entfernt werden; – Extrahieren des Gemisches an Schlamm und Ballast durch Unterlaufen des Dekantierungsbereiches; dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Leiten des Gesamtgemisches in ein Schlämme/Ballast-Trennsystem (7), welches das Extrahieren der vom Ballast getrennten Schlämmen ermöglicht, und Rezyklieren des Ballastes sowie eines Teiles der in das Trennsystem eingeleiteten Schlämme innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereiches; – das Gemisch aus Schlämmen und Ballast mindestens einer Ballast-Aufkonzentrierung für den innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereiches (3) rezyklierten Auslauffluss unterwerfen; – Extrahieren des Ballastes von den im Trennsystem (7) extrahierten Schlämmen, dadurch, dass über 20% des in das Schlämme/Ballast-Trennsystem (7) einlaufenden Volumens in oder oberhalb des Ausflockungsbereiches (3) rezykliert wird, nachdem es durch zumindest einen Teil des Schlämme/Ballast-Trennsystems gelaufen ist; dadurch, dass der Ballast einen effektiven Durchmesser von mehr als 40 Mikrometer aufweist und, dadurch, dass die aus dem Klärsystem extrahierten Schlämme eine Konzentration von über 5 g/l aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Ballast einen effektiven Durchmesser von 80 bis 200 Mikrometer aufweist, und dass die extrahierten Schlämme eine Konzentration von mindestens 10 g/l aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Ballast aus einem Stoff mit einer tatsächlichen Dichte von mehr als 2 besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Ballast aus Sand besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Schlämme/Ballast-Trennsystem (7) aus einem Zentrifugalabscheider oder aus mehreren Zentrifugalabscheidern gebildet ist, der/die in parallel angebracht ist/sind und den Ballast und mehr als 10% der Schlämme aus dem Unterlauf der Dekantiervorrichtung wiedergewinnt/wiedergewinnen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrifugalabscheider im Unterlauf 40% oder mehr der Schlämme sowie über 99,5% des Ballastes, die er empfängt, rezykliert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Gesamtüberlaufs (721) des Zentrifugalabscheiders in oder oberhalb des Ausflockungsbereiches (3) rezykliert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 50% des Überlaufs aus dem Zentrifugalabscheider in oder oberhalb des Ausflockungsbereiches (3) rezykliert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlämme/Ballast-Trennung mit Hilfe eines Schlämme/Ballast-Trennsystems erfolgt, das aus mindestens zwei aufeinander folgenden Trennmitteln besteht, wobei das erste Mittel (71) im rezyklierten Unterlauf mindestens 10% des Schlammvolumens und 60% des Ballastgewichtes des in das erste Mittel einlaufenden Ballasts innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereiches trennt und das zweite Mittel (72) im rezyklierten Unterlauf den Ballast und einen beliebigen Teil der Schlämme, die sich in dem aus dem Überlauf des ersten Mittels empfangenen Flusses befinden, oberhalb oder innerhalb des Ausflockungsbereiches trennt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel (71) im rezyklierten Unterlauf etwa 50% oder mehr des Schlammvolumens und 80% oder mehr des Ballasts, welche in dieses erste Mittel einlaufen, innerhalb oder oberhalb des Auflockungsbereiches trennt und dadurch, dass das zweite Mittel (72) im rezyklierten Unterlauf den ganzen, praktisch messbaren Ballast und höchstens 20% der Schlämme, die sich in dem aus dem Überlauf des ersten Mittels empfangenen Flusses befinden, oberhalb oder innerhalb des Ausflockungsbereiches trennt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste verwendete Schlämme/Ballast-Trennmittel (71) aus einem einfachen, unter Druck stehenden Schwerkraftabscheider und das zweite Mittel (72) aus einem Hydrocyclon besteht, welche den Überlauf des ersten Mittels empfängt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste verwendete Schlämme/Ballast-Trennmittel (71) aus einem einfachen, unter Druck stehenden Schwerkraftabscheider und das zweite Schlämme/Ballast-Trennmittel (72) aus einem Hydrocyclon besteht, welcher den Überlauf des ersten Mittels über eine Druck aufbauende Pumpe (712) empfängt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste verwendete Schlämme/Ballast-Trennmittel (71) aus einem unter Druck stehenden Hydrocyclon und das zweite Mittel (72) aus einem Hydrocyclon besteht, welcher den Überlauf des ersten Mittels ohne zwischengeschaltete Pumpe empfängt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste verwendete Schlämme/Ballast-Trennmittel (71) aus einem unter schwachem Druck stehenden Hydrocyclon und das zweite Schlämme/Ballast-Trennmittel (72) aus einem Hydrocyclon besteht, welcher den Überlauf des ersten Mittels über eine Druck aufbauende Pumpe empfängt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt umfasst, bei dem der Durchfluss von mindestens einem der Schlämme/Ballast-Trennmittel (71, 72) mit Hilfe einer Vorrichtung (713) zum Regulieren des Unterlaufflusses reguliert wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Regulierungsschritt mit Hilfe eines Regulierventils erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass weil die Reguliervorrichtung (713) eine halboffene Position bei Normalbetrieb aufweist, die Vorrichtung periodisch, manuell oder automatisch, vollkommen geöffnet wird, um die durch das Rezirkulieren angeschwemmten störenden Teile zu entfernen, welche den Unterlauf des (oder der) mit der Vorrichtung ausgerüsteten Mittel verstopfen könnten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Einrichten eines Zwischenbereichs des Durchmischens (62) zwischen dem Extraktionspunkt am Boden des Bereiches (4) zum Dekantieren des Schlämme/Ballast-Gemischs und vor dem Schlämme/Ballast-Trennsystem (7), wobei dieser Bereich einerseits das aus dem Dekantierbereich (4) extrahierte Schlämme/Ballast-Gemisch und andererseits eine Rezirkulierung eines Teiles der Schlämme aufnimmt, die vom Schlämme/Ballast-Trennschritt, nach Abtrennung des enthaltenen Ballasts, kommen, wobei der Durchfluss dieser Rezirkulierung derart eingestellt wird, dass die Konzentration der aus dem System extrahierten Schlämme größer oder gleich 5 g/l ist; – Leiten des Inhaltes dieses Zwischenbereichs des Durchmischens (62) zum Trennschritt von Ballast und Schlämmen.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 kombiniert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt umfasst, bei dem mindestens ein Teil des die Ausflockung unterstützenden Polymers in mindestens einem der Kreisläufe injiziert wird, mit dem die Schlämme oder der Ballast ab dem Schlämme/Ballast-Trennmittel rezykliert werden.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt umfasst, nach dem die aus dem Unterlauf der Trennsysteme kommenden und vor dem Ausflockungsbereich (3) zum Rezyklieren geleiteten Schlämme und Ballast in einem vorherigen Ausflockungsbereich (51) mit Hilfe eines Ausflockungsreagens im Voraus ausgeflockt werden, oberhalb ihres Einleitens in den Ausflockungsbereich des zu behandelnden Abwassers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt umfasst, bei dem frisches Aktivkohlepulver in den Ausflockungsbereich (3) injiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt umfasst, der im Zuordnen einer direkten Rezirkulierungsschleife innerhalb oder oberhalb des Ausflockungsbereiches (3) eines Teils des aus dem Boden der Dekantiervorrichtung extrahierten Ballast-Schlamm-Gemischs besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das frische Aktivkohlepulver oberhalb des Ausflockungsbereiches (3) injiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Trennmittel oder durch direktes Rezirkulieren rezyklierten Flüsse, welche rezirkuliertes Aktivkohlepulver enthalten, teilweise oder vollständig in oder oberhalb des Ausflockungsbereiches (3) geleitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Trennmittel (7) oder durch direktes Rezirkulieren rezyklierten Flüsse, welche rezirkuliertes Aktivkohlepulver enthalten, teilweise oder vollständig in einen Kontaktbereich für verbrauchte Aktivkohle geleitet werden, wobei dieser Bereich oberhalb der Stelle angebracht ist, an der das frische Aktivkohlepulver injiziert wird.