CH615597A5

CH615597A5 - Process and apparatus for settling settleable particles contained in liquids

Info

Publication number: CH615597A5
Application number: CH97177A
Authority: CH
Inventors: Josef Tylmann
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1977-01-26
Filing date: 1977-01-26
Publication date: 1980-02-15
Also published as: FR2378550B1; FR2378550A1; ES463989A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Absetzen von in Flüssigkeiten, insbesondere in Wässern, enthaltenen absetzbaren Partikeln, bei dem die zu klärende Flüssigkeit, in parallele Teilströme aufgeteilt, von unten nach oben durch gegen die Horizontale geneigte Kanäle fliesst, in denen die Partikeln sedimentieren und im Gegenstrom zur Flüssigkeit nach unten gleiten, wobei sie, am unteren Ende der Kanäle austretend, die einströmende, zu klärende Flüssigkeit durchrieseln, um danach in den unterhalb des Einströmbereiches befindlichen Eindickbereich für das Sediment abzusinken. The invention relates to a method for settling settable particles contained in liquids, in particular in water, in which the liquid to be clarified, divided into parallel partial flows, flows from bottom to top through channels inclined towards the horizontal, in which the particles sediment and in Countercurrent to the liquid slide down, exiting at the lower end of the channels through the inflowing liquid to be clarified, in order to then sink into the thickening area for the sediment below the inflow area.

Weiterhin betrifft die Erfindung zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung mit einem Absetzbehälter, in dessen mittlerem Höhenabschnitt sich mindestens eine zentral oder seitlich angeordnete Eintrittsöffnung für die zu klärende Flüssigkeit befindet und dessen Absetzquerschnitt im Bereich oberhalb des Flüssigkeitseintritts mindestens teilweise durch eine Schrägkläreinrichtung ausgefüllt ist und in dem im Höhenbereich unterhalb des Eintritts ein Sammelraum für die sedimentierten Partikeln angeordnet ist. Furthermore, the invention relates to the implementation of the method a device with a settling tank, in the middle height section of which there is at least one centrally or laterally arranged inlet opening for the liquid to be clarified and whose settling cross-section in the area above the liquid inlet is at least partially filled by an inclined clarifying device and in which A collecting space for the sedimented particles is arranged in the height area below the entrance.

Verfahren und Vorrichtungen zum Sedimentieren und anschliessenden Eindicken von absetzbaren Partikeln aus Flüssigkeiten, insbesondere beispielsweise Verunreinigungen aus Wässern oder Abwässern, sind bekannt. So zeigt beispielsweise Fig. 13 des Aufsatzes «Travaux de recherche dans le domaine des procédés d'épuration de l'eau» von C. Adam (publiziert in «Bulletin d'Information», 1. Trimester 1972, der Association Nationale des Services d'Eau, Brüssel) eine Methods and devices for sedimentation and subsequent thickening of settable particles from liquids, in particular, for example, impurities from water or waste water, are known. For example, Fig. 13 of the essay "Travaux de recherche dans le domaine des procédés d'épuration de l'eau" by C. Adam (published in "Bulletin d'Information", 1st trimester 1972, of the Association Nationale des Services d 'Eau, Brussels) a

Absetzvorrichtung der genannten Art. mit der das einleitend skizzierte Verfahren durchgeführt werden kann. Der beschriebenen Absetzvorrichtung, die dabei der in Strömungsrichtung gesehene zweite Abschnitt eines grösseren durch eine Zwischenwand unterteilten Absetzbeckens ist, fliesst das bereits von groben Verunreinigungen in einer ersten Sedimentationsstufe befreite Abwasser durch eine Öffnung zwischen dem Boden des Beckens und der Zwischenwand zu; es verteilt sich über die ganze Fläche der Absetzvorrichtung und durchsetzt im Aufsteigen eine Schrägkläreinrichtung, über die das gereinigte Wasser abfliesst. In der Schrägkläreinrichtung erfolgt das Absetzen der noch in dem Wasser enthaltenen Schwebeteilchen, die vom unteren Ende des Röhrenschräg-klärers bekannter Art in den darunter befindlichen Teil der Vorrichtung fallen, aus dem sie durch eine mechanische Räumvorrichtung entfernt werden. Dabei bewirkt die mechanische Einwirkung gleichzeitig eine Eindickung des sedimentierten Schlammes. Die im Gegenstrom zueinander fliessenden Ströme der aufsteigenden Rohflüssigkeit und der abgeschiedenen Verunreinigungen schaffen dabei unterhalb der Schrägkläreinrichtung Kontaktmöglichkeiten zwischen noch suspendierten Teilchen und den absinkenden Partikeln, wodurch schon vor der eigentlichen, als Schrägkläreinrichtung ausgeführten Absetzvorrichtung ein weiteres Zusammenballen von absinkenden Teilchen und Schwebeteilchen erreicht wird. Die Wirkung der gesamten Vorrichtung wird dadurch verbessert. Settling device of the type mentioned with which the method outlined above can be carried out. The sedimentation device described, which is the second section of a larger sedimentation basin subdivided by an intermediate wall, flows into the wastewater that has already been freed from coarse impurities in a first sedimentation stage through an opening between the bottom of the basin and the intermediate wall; it is distributed over the entire surface of the settling device and passes through an inclined clarification device, through which the cleaned water flows. In the inclined clarifier, the suspended particles still contained in the water are deposited, which fall from the lower end of the known type of inclined tube clarifier into the part of the device below, from which they are removed by a mechanical clearing device. The mechanical action simultaneously causes the sedimented sludge to thicken. The flows of the rising raw liquid and the separated impurities flowing in countercurrent to one another create contact possibilities below the inclined clarifying device between still suspended particles and the sinking particles, whereby a further agglomeration of sinking particles and floating particles is achieved even before the actual settling device designed as an inclined clarifying device. The effect of the entire device is improved.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine weitere Verbesserung der Eindickung des abgesetzten Schlammes angestrebt, was dadurch erreicht wird, dass das absinkende Sediment unterhalb des Eintrittsbereiches für die zu klärende Flüssigkeit eine zweite Anordnung von gegen die Horizontale geneigten Kanälen durchsetzt, ehe es in einen unter diesen Kanälen befindlichen Sammelraum für die sedimentierten Partikeln gelangt. Ausgehend von der eingangs beschriebenen Vorrichtung ist dabei eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum für die Sedimente unterhalb des Eintrittsbereichs für die zu klärende Flüssigkeit in seinem Querschnitt mindestens teilweise durch einen zweiten Schrägklärer abgedeckt ist. With the present invention, a further improvement in the thickening of the settled sludge is aimed for, which is achieved in that the sinking sediment below the entry area for the liquid to be clarified passes through a second arrangement of channels inclined against the horizontal, before it enters one of these channels located collection room for the sedimented particles. Starting from the device described at the outset, a device for carrying out the method is characterized in that the cross-section of the collecting space for the sediments below the entry area for the liquid to be clarified is at least partially covered by a second oblique clarifier.

Dieser zweite Schrägklärer hat die Wirkung einer statischmechanischen Eindickeinrichtung, so dass in den Sammelraum für die sedimentierten Teilchen bereits ein sehr stark eingedickter Schlamm, bestehend aus einem Gemisch aus Sedimenten und Wasser, gelangt. Ein zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es daher, dass zum Erreichen einer gewünschten Feststoffkonzentration im Schlamm unter Umständen mechanisch-dynamische Räum- und Eindickvorrichtungen, wie z. B. Räum- und/oder Krählwerke, entbehrlich werden. Selbstverständlich können jedoch die geschilderten Räum- und Eindickvorrichtungen gegebenenfalls mit Vorteil auch bei dem erfindungsgemässen Verfahren eingesetzt werden, wobei sie in dem unter dem zweiten Schrägklärer liegenden Sammelraum für die sedimentierten Teilchen angeordnet sind. This second inclined clarifier has the effect of a static-mechanical thickening device, so that a very strongly thickened sludge, consisting of a mixture of sediments and water, already enters the collecting space for the sedimented particles. An additional advantage of the present invention is therefore that, in order to achieve a desired solid concentration in the sludge, mechanical-dynamic clearing and thickening devices, such as e.g. B. clearing and / or Krählwerke can be dispensed with. Of course, however, the broaching and thickening devices described can optionally also be used advantageously in the process according to the invention, they being arranged in the collecting space for the sedimented particles located under the second inclined clarifier.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Based on exemplary embodiments, the invention is explained in more detail below in connection with the drawing.

Fig. 1 und 2 zeigen im Seitenschnitt und in der Aufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemässe Absetzvorrichtung, während die 1 and 2 show a side view and a top view of a first embodiment of a settling device according to the invention, while the

Fig. 3 und 4 in gleicher Darstellung eine andere Ausführungsform wiedergeben. 3 and 4 show another embodiment in the same representation.

Der in seiner Form rechteckige Behälter 1 (Fig. 1 und 2) nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist durch zwischen seinen Längswänden 2 verlaufende Zwischenwände 3 und 4 in drei in Strömungsrichtung des zu behandelnden Abwassers hintereinanderliegende Abschnitte 5, 6 und 7 unterteilt. Die Abteile 5 bzw. 6 stellen Reaktionskammern dar, in denen das The container 1, which is rectangular in shape (FIGS. 1 and 2) according to the first exemplary embodiment, is divided into three sections 5, 6 and 7, which are arranged one behind the other in the flow direction of the waste water to be treated, by intermediate walls 3 and 4 running between its longitudinal walls 2. The compartments 5 and 6 represent reaction chambers in which the

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

615 597 615 597

über einen schematisch angedeuteten Zufluss 8 dem Abteil 5 zufliessende, zu reinigende Rohvvasser unter Beimischung von Chemikalien, z. B. von Flockungsmittel, einer chemischen und/oder physikalischen Behandlung unterworfen wird; die Abteile 5 und 6 sind durch von Überlaufkanten 9 bzw. 10 und den Wänden 3 bzw. 4 gebildeten Schächten 11 bzw. 12 miteinander bzw. mit dem Abteil 7 verbunden; darüber hinaus sind in den Abteilen 5 und 6 von Motoren 13 und 14 angetriebene Rührwerke 15 und 16 vorgesehen, die von stegartigen, auf der Oberkante der Längswände 2 des Behälters 1 aufliegenden Brücken 17 und 18 getragen sind. About a schematically indicated inflow 8 flowing to the compartment 5, to be cleaned raw water with the addition of chemicals, e.g. B. is subjected to flocculants, chemical and / or physical treatment; compartments 5 and 6 are connected to one another or to compartment 7 by shafts 11 and 12 formed by overflow edges 9 and 10 and walls 3 and 4, respectively; in addition, in compartments 5 and 6 of motors 13 and 14 driven agitators 15 and 16 are provided, which are supported by web-like bridges 17 and 18 resting on the upper edge of the longitudinal walls 2 of the container 1.

Der zum Abteil 7, das die Absetzvorrichtung für in den behandelten Wässern enthaltene absetzfähige Teilchen ist, führende Schacht 12 endet vom Abteil 6 her kommend in einer Eintrittsöffnung 20 für das zu klärende Wasser, die sich etwa auf halber Höhe des Behälters 1 in der Zwischenwand 4 befindet. Durch das Niveau dieser Öffnung 20 wird das Abteil oder Teilbecken 7 in seiner Höhe unterteilt in eine Absetzvorrichtung oberhalb der Öffnung 20 und in einen Eindickteil für die sedimentierten Teilchen unterhalb dieser Öffnung 20. The shaft 12 leading to the compartment 7, which is the settling device for settable particles contained in the treated waters, ends from the compartment 6 in an inlet opening 20 for the water to be clarified, which is located approximately halfway up the container 1 in the intermediate wall 4 located. The level of this opening 20 divides the height of the compartment or sub-basin 7 into a settling device above the opening 20 and a thickening part for the sedimented particles below this opening 20.

Als eigentliche Absetzvorrichtung ist im oberen Teil des Beckens 7 eine Schrägkläreinrichtung 21 vorgesehen, die aus einem handelsüblichen Platten- oder Röhrenabscheider besteht. Auf der Oberseite dieses Abscheiders sind Ablaufrinnen 22 für das Reinwasser vorgesehen; sie münden in eine Sammelrinne 23 (Fig. 2), durch die das gereinigte Wasser den Behälter 1 über einen schematisch angedeuteten Ausfluss 29 (Fig. 2) verlässt. As the actual settling device, an inclined clarification device 21 is provided in the upper part of the basin 7, which consists of a commercially available plate or tube separator. Drainage channels 22 for the pure water are provided on the top of this separator; they open into a collecting trough 23 (FIG. 2), through which the cleaned water leaves the container 1 via a schematically indicated outlet 29 (FIG. 2).

Unter der Niveauhöhe der Öffnung 20 befindet sich er-findungsgemäss im Eindickbereich des Beckens 7 ein zweiter Schrägklärer 24 gleicher Bauart, an dessen Unterseite ein Sammelraum 25 für den eingedickten Schlamm anschliesst. In diesem ist ein Bandräumer 26 vorgesehen, durch den der eingedickte Schlamm einer Schlammsammeirinne 27 zugeführt wird; aus dieser wird der Schlamm, wie schematisch durch 28 angedeutet, aus dem Behälter 1 entfernt. Im mittleren Höhenbereich des Beckens 7 wird, im wesentlichen von den Schräg-klärern 21 und 24 nach oben und unten begrenzt, ein Einströmraum 30 für das durch Sedimentation zu trennende Teilchen/Wasser-Gemisch gebildet. Below the level of the opening 20, according to the invention, there is a second inclined clarifier 24 of the same type in the thickening area of the basin 7, on the underside of which a collecting space 25 for the thickened sludge is connected. In this a band clearer 26 is provided, through which the thickened sludge is fed to a sludge collecting channel 27; from this the sludge is removed from the container 1, as indicated schematically by 28. An inflow space 30 for the particle / water mixture to be separated by sedimentation is formed in the middle height region of the basin 7, essentially delimited upwards and downwards by the inclined clarifiers 21 and 24.

Mit der vorbeschriebenen Einrichtung verläuft das erfin-dungsgemässe Verfahren wie nachstehend beschrieben: With the device described above, the method according to the invention proceeds as described below:

Das aus der Öffnung 20 austretende Gemisch verteilt sich innerhalb des Einströmraums 30 weitgehend gleichmässig über den ganzen Querschnitt und steigt im Abscheider 21 nach oben, wobei sich in diesem die Verunreinigungen vom Wasser trennen. Letzteres gelangt als Reinwasser in die Rinnen 22 und 23 und verlässt die Reinigungsstufe durch den Ausfluss 29. The mixture emerging from the opening 20 is largely distributed uniformly over the entire cross-section within the inflow space 30 and rises in the separator 21, the contaminants separating from the water in this. The latter enters the channels 22 and 23 as pure water and leaves the cleaning stage through the outlet 29.

Der in den Kanälen des Abscheiders 21 abgesetzte Schlamm oder Schmutz rutscht auf den Schrägflächen der Kanäle nach unten und fällt auf Grund der Schwerkraft von der Unterkante der Kanäle ab. Seine Teilchen durchqueren dabei, im Gegenstrom zur aufsteigenden Flüssigkeit, den Einströmraum 30, 5 wodurch im Sinne eines Schlammkontaktes eine weitergehende Agglomeration von sedimentierten mit aufsteigenden Teilchen gefördert wird, was die Wirksamkeit der Absetzvorrichtung verbessert. The sludge or dirt deposited in the channels of the separator 21 slides down on the inclined surfaces of the channels and falls from the lower edge of the channels due to gravity. Its particles traverse the inflow space 30, 5 in countercurrent to the rising liquid, whereby a further agglomeration of sedimented with rising particles is promoted in the sense of sludge contact, which improves the effectiveness of the settling device.

Alle durch den Einströmraum 30 absinkenden Partikeln io gelangen auf den zweiten Schrägklärer 24; in diesem findet eine weitere Abscheidung und Trennung von Flüssigkeit und Feststoffen statt, so dass in ihm absinkender Schlamm eingedickt wird. Somit gelangt nur sehr weitgehend eingedickter Schlamm in den Sammelraum 25. Der Raum 25 wird in dem 15 gezeigten Beispiel durch den Bandräumer 26 von Schlamm geräumt. Jedoch kann der Austrag auch allein mit Hilfe der Schwerkraft durch trichterartige Ausgestaltung des Sammelraums 25 erfolgen. Weiterhin ist es auch möglich, gegebenenfalls zusätzlich zu dem Schlammräumer eine mechanisch-20 dynamisch arbeitende Eindickvorrichtung, beispielsweise ein Krählwerk, vorzusehen. All of the particles sinking through the inflow space 30 reach the second inclined clarifier 24; in this a further separation and separation of liquid and solids takes place, so that sinking sludge is thickened. Thus, only very largely thickened sludge gets into the collecting space 25. The space 25 is cleared of sludge by the belt clearer 26 in the example shown in FIG. However, the discharge can also take place solely with the aid of gravity by means of a funnel-like design of the collecting space 25. Furthermore, it is also possible, if necessary, to provide, in addition to the sludge remover, a mechanically dynamic thickening device, for example a crowing mechanism.

Das weitere Beispiel nach Fig. 3 und 4 unterscheidet sich nur im Detail von der zuvor beschriebenen Ausführungsform, so dass für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern verwendet sind. 25 Wie die Figuren zeigen, hat die Reinigungsstufe in diesem Beispiel nur einen Reaktionsraum 6 für die chemisch und/ oder physikalische Behandlung des zu trennenden Gemisches. Weiterhin ist auch das Abteil 7 im Grundriss im wesentlichen quadratisch und nicht rechteckig ausgeführt. Statt des 30 Bandräumers 26 ist ein rotierendes Räumwerk 31 vorhanden, das von einem brückenartigen Steg 34 getragen (Fig. 4) und von einem Motor 35 angetrieben wird. The further example according to FIGS. 3 and 4 differs only in detail from the previously described embodiment, so that the same reference numbers are used for the same parts. 25 As the figures show, the cleaning stage in this example has only one reaction space 6 for the chemical and / or physical treatment of the mixture to be separated. Furthermore, the compartment 7 is essentially square and not rectangular in plan. Instead of the 30 band clearer 26 there is a rotating clearing unit 31 which is carried by a bridge-like web 34 (FIG. 4) and is driven by a motor 35.

Da die Schrägklärer 21 und 24 im allgemeinen rechteckig ausgeführt sind, ist der obere Teil des Absetzraumes 7 in 35 diesem Beispiel bis zur Unterkante des Eindickers 24 ein im Grundriss im wesentlichen quadratischer Körper, während der Boden des Beckens 7 kreisförmig gestaltet ist. Die an der Oberkante des Sammelraums 25 vorhandenen Ecken sind dabei als schräge Flächen auf den Umfang des den Boden des 40 Raumes 25 erzeugenden Kreises gezogen, was nicht ausdrücklich dargestellt ist. Since the inclined clarifiers 21 and 24 are generally rectangular, the upper part of the settling space 7 in this example up to the lower edge of the thickener 24 is a substantially square body in plan, while the bottom of the basin 7 is circular. The corners present on the upper edge of the collecting space 25 are drawn as oblique surfaces on the circumference of the circle producing the floor of the space 25, which is not expressly shown.

Schliesslich ist als weitere Abweichung von der ersten Konstruktion der Reinwasserabfluss etwas geändert. Die Rinnen 22 und 23 sind durch eine Überlaufkante 32 und einen 45 Schacht 33 ersetzt, an den sich die Reinwasserleitung 29 anschliesst. Finally, as a further deviation from the first design, the pure water drain has changed somewhat. The channels 22 and 23 are replaced by an overflow edge 32 and a 45 shaft 33, to which the pure water line 29 connects.

Die Durchführung des neuen Verfahrens erfolgt in der Anordnung nach Fig. 3 und 4 ebenfalls in der im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise. The implementation of the new method takes place in the arrangement according to FIGS. 3 and 4 also in the manner described in connection with FIGS. 1 and 2.

s s

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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1.Procedure for settling of settable particles contained in liquids, in particular in water, in which the liquid to be clarified, divided into parallel partial flows, flows from bottom to top through channels inclined against the horizontal, in which the particles sediment and in counterflow Sliding liquid downwards, exiting at the lower end of the channels, trickling through the inflowing liquid to be clarified in order to then sink into the thickening area for the sediment below the inflow area, characterized in that the sinking sediment below the entry area (20) a second arrangement (24) for the liquid to be clarified is penetrated by channels inclined against the horizontal before it reaches a collecting space (25) for the sedimented particles located below these channels.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a settling tank, in the middle height section of which there is at least one centrally or laterally arranged inlet opening for the liquid to be clarified and whose settling cross-section in the area above the liquid inlet is at least partially filled by an inclined clarifying device and in in which a collecting space for the sedimented particles is arranged in the height region below the inlet, characterized in that the cross-section of the collecting chamber (25) for the sediment below the inlet region (20) for the liquid to be clarified is at least partially cross-sectioned by a second inclined clarifier (24) is covered.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 2, characterized in that the collecting space (25) below the second inclined clarifier (24) is equipped with a mechanical clearing device (26, 31) for the deposited sediments.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the collecting space (25) below the second inclined clarifier (24) with a mechanical-dynamic thickener, for. B. a crusher is equipped.