DD201389A1

DD201389A1 - FLOTING DEVICE FOR SEPARATING NON-OILED MATERIALS FROM LIQUIDS

Info

Publication number: DD201389A1
Application number: DD23636081A
Authority: DD
Inventors: Winfried Buechner; Uwe Bauer; Christoph Schulz
Original assignee: Winfried Buechner; Uwe Bauer; Christoph Schulz
Priority date: 1981-12-29
Filing date: 1981-12-29
Publication date: 1983-07-20
Also published as: DD201389B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine zylindrische Flotationsvorrichtung zur Abtrennung von nichtgeloesten Stoffen aus Fluessigkeiten, insbesondere Abwasser, und zur Eindickung von Schlaemmen mit geringem Feststoffgehalt, wie sie besonders in der Wasser- und Abwasserbehandlung anfallen, durch Flotation. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung des bekannten Aufschwimmeffektes die Nachteile der bekannten Flotationsapparate auszuschalten und deren Effektivitaet durch einen ungestoert ablaufenden Flotationsvorgang zu erhoehen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in einem kreisrunden Behaelter eine ringfoermige Tauchwand, ein Zylinder als Beruhigungsraum, der mit einer oberen und einer unteren Achswelle fest verbunden ist, ein Zu- und Ablauf fuer die Fluessigkeit, eine Druckfluessigkeitszufuehrung sowie Schlammraeumeinrichtungen vorgesehen sind. Der odere Raum zwischen dem zylindrischen Beruhigungsraum und der Tauchwand ist als Flotationsraum, der untere Raum dagegen als Anlagerungszone ausgebildet.The invention relates to a cylindrical flotation device for the separation of non-dissolved substances from liquids, in particular wastewater, and for thickening of sludges with a low solids content, as they occur especially in the water and wastewater treatment, by flotation. The aim and object of the invention is to eliminate the disadvantages of the known flotation apparatus while maintaining the known Aufschwimmeffektes and to increase their Effektivitaet by an undisturbed running flotation process. According to the invention, the object is achieved by providing in a circular container a ring-shaped baffle, a cylinder as a calming space which is fixedly connected to an upper and a lower axle shaft, an inlet and outlet for the liquid, a Druckfluessigkeitszufuehrung and sludge removal facilities are provided. The odere space between the cylindrical calming space and the baffle is designed as Flotationsraum, the lower space, however, as an attachment zone.

Description

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Flotationsvorrichtung zur Abtrennung von nichtgelösten Stoffen aus FlüssigkeitenFlotation device for the separation of non-dissolved substances from liquids

b) Anwendungsgebiet d,er,b) field of application d , he ,

Die Erfindung betrifft eine zylindrische Plotationsvorrichtung zur Abtrennung von nichtgelösten Stoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere aus Abwasser, und zur Eindickung von Schlammen mit geringem Feststoffgehalt, wie sie besonders in der Wasser- und Abwasserbehandlung anfallen, durch Flotation·'The invention relates to a cylindrical Plotationsvorrichtung for the separation of non-dissolved substances from liquids, especially from wastewater, and for thickening sludge with a low solids content, as they are particularly in the water and wastewater treatment, by flotation · '

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei der Abtrennung von nichtgelösten Stoffen aus Flüssigkeiten durch Flotation werden nach der Art der Gasblasenerzeugung die bekannten Verfahren der Druckluft-, Vakuum-, Entspannungs-, Elektro- und Mikroflotation unterschieden· Die Träger der Flotation, feinste Gasbläschen, können einmal im Apparat selbst oder in den entsprechenden Flüssigkeitszuführungsleitungen verschiedenartig erzeugt werden* Dabei sind diese zugeführten Flüssigkeiten in der Regel der gesamte zu behandelnde Flüssigkeitsstrom, ein Teil davon oder ein Teil des behandelten Flüssigkeitsstromes als Rückführung·'c) Characteristics of the known technical solutions In the separation of non-dissolved substances from liquids by flotation, the known methods of compressed air, vacuum, flash, electro and micro-flotation are distinguished according to the type of gas bubble generation. · The carriers of the flotation, very fine gas bubbles, can be generated once in the apparatus itself or in the corresponding liquid supply lines variously * these are usually supplied to the liquid to be treated liquid stream, a part thereof or a part of the treated liquid stream as a return · '

Es sind zylindrische Flotationsapparate bekannt, in denen im. folgenden als Inhaltsstoffe bezeichnete nichtgelöste Stoffe, die besonders von flockiger, faseriger, fettiger bzw· öliger Beschaffenheit sind und deren Dichten sich von der der sie umgebenden Flüssigkeit nur wenig unterschei—There are cylindrical flotation apparatuses known in the. The following non-dissolved substances, which are particularly flaky, fibrous, greasy or oily in character and whose densities differ only slightly from the liquid surrounding them.

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den, aus der Flüssigkeit abgetrennt werden'· Der Trennwirkungsgrad und damit die Effektivität dieser bekannten Apparate werden durch die konstruktiv bedingten hydrodynamischen Vorgänge begrenzt, was zu erhöhtem Mate·* rial- und Energieeinsatz und steigenden Kosten führt; Bekannt ist weiterhin, daß auf Grund der Strömungsverhältnisse im Zuführungssystem (Rohrleitungen, Armaturen) der Flotationsapparate die Inhaltsstoffe, und dabei besonders die flockigen, der zu flotierenden Flüssigkeit Scherbeanspruchungen unterliegen, die zu einer Zerteilung führen können· Flotationsfähige Inhaltsstoffe müssen dann erst im Flotationsapparat neu gebildet werden, unter Umständen auch durch Zugabe von Chemikalien· Damit aber geht im Flotationsapparat Eeaktionsraum für den eigentlichen Flo*» tat ion's vor gang verloren·The separation efficiency and thus the effectiveness of these known apparatuses are limited by the design-related hydrodynamic processes, which leads to increased use of materials and energy and rising costs; It is also known that due to the flow conditions in the supply system (pipes, fittings) of the flotation apparatus, the ingredients, and especially the flaky, the liquid to be floated shear stresses that can lead to a fragmentation flotation-compatible ingredients must then be formed only in the flotation possibly also by adding chemicals. But this means that in the flotation apparatus the reaction space for the actual flooding action is lost.

Hinsichtlich der Bildung flotierbarer Aggregationen aus Inhaltsstoffen und anhaftenden Gasbläschen sind bei den Entspannungsverfahren Flotationsapparate bekannt, die zu diesem Zweck einen Mischzylinder beinhalten· In diesen Mischzylinder werden vom Boden her der zu flotierende Flüssigkeitsstrom mit den Inhaltsstoffen und ein mit Gas gesättigter Flüssigkeitsstrom geführt· Um eine gute Durchmischung beider Ströme zu erreichen, werden turbulente Strömungsverhältnisse angestrebt· Diese Turbulenz behindert aber die Bildung der leichten Inhaltsstoffe-Gasbläschen-Aggregationen und führt auch hier zu einer Zerteilung flockiger Inhaltsstoffe bzw· wirkt sich erschwerend bei deren Bildung zu flotationsfähigen Inhaltsstoffen aus· Bedingt durch die GIeichstrumführung der in vertikaler Richtung aufwärts strömenden Inhaltsstoffe und Gasbläschen ijm Mischzylinder ist der Kontaktierungseffekt von Inhaltsstoffen und Gasbläschen nur gering· Außerdem ziehen sich die turbulenten Strömungsverhältnisse aus dem Misohzylinder bis in die Flotationszone hinein, was sich negativ auf den Trennwirkungsgrad auswirkt·With regard to the formation of flotable aggregations of ingredients and adhering gas bubbles flotation apparatuses are known in the relaxation process, which include a mixing cylinder for this purpose · In this mixing cylinder from the bottom of the liquid to be floated liquid with the ingredients and a gas-saturated liquid flow out · To a good This turbulence hinders the formation of the light constituents-gas bubble aggregations and also leads here to a fragmentation of flaky ingredients or has an aggravating effect on their formation to flotation-capable ingredients · Due to the GIeichstrumführung the vertically flowing upwards ingredients and gas bubbles in the mixing cylinder, the contacting effect of ingredients and gas bubbles is small · In addition, the turbulent Str flow conditions from the Misohzylinder to the flotation in, which has a negative effect on the separation efficiency ·

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Bei bekannten Flotationsapparaten wird die behandelte Flüssigkeit über Tauchungen aus den Apparaten abgeführt. Diese Tauchungen sollen nichtflotierte Inhaltsstoffe von der ablaufenden Flüssigkeit fernhalten· Deshalb wird notwendigerweise der vertikal aufwärts gerichtete Flüssigkeitsstrom mit den gebildeten Inhaltsstoffe-Gasbläschen-Aggregationen und den noch freien Inhaltsstoffen und Gasbläschen am oberen Rand des Mischzylinders umgelenkt und abwärts in Richtung der Tauchung geführt· Bei der Umlenkung des Flüssigkeitsstroms kommt es zu gestörten Strömungsverhältnissen, in deren Folge flotierhare Aggregationen in Richtung Tauchung mitgerissen bzw. zerstört werden· Noch nicht mit Gasbläschen behaftete Inhaltsstoffe werden zur Tauchung transportiert, ohne dabei die Möglichkeit zu besitzen, durch nachströmende freie Gasbläschen mit diesen zu kontaktieren und dadurch aufschwimmen zu können· Die gestörten Strömungsverhältnisse wirken sich aber auch bis in die Flotationszone aus und behindern die zusätzliche Bildung flotierbarer Aggregationen bzw, bewirken die teilweise Zerstörung der bereits vorhandenen flotierbaren Aggregationen»In known flotation apparatus, the treated liquid is discharged via dips from the apparatus. Therefore, the vertically upwardly directed liquid stream is necessarily deflected with the formed constituent gas bubble aggregates and the still free contents and gas bubbles at the upper edge of the mixing cylinder and directed downwards in the direction of the dive Deflection of the liquid flow leads to disturbed flow conditions, as a result of which floating aggregations are entrained or destroyed in the direction of immersion. Ingredients that are not yet laden with gas bubbles are transported to dive without being able to contact them by inflowing free gas bubbles and However, the disturbed flow conditions also affect the flotation zone and hinder the additional formation of floatable aggregates or cause the partial destruction tion of existing floatable aggregations "

d) Ziel der Erfindung d) Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, unter Beibehaltung des bekann*- ten Aufschwimmeffektes die vorgenannten Nachteile bei den bekannten Flotationsapparaten auszuschalten und deren Effektivität zu erhöhen·The aim of the invention is to eliminate the aforementioned disadvantages in the known flotation apparatuses and to increase their effectiveness while maintaining the well-known floatation effect.

e) Darlegung des V/esens der Erfindung e) Presentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flotationsvorrichtung zur Abtrennung von nichtgelösten Stoffen aus Flüssigkeiten zu schaffen, bei der günstige Bedingungen für die Bildung flotierbarer Inhaltsstoffe durch schonende Behandlung erreicht werden, optimale KontaktbedingungenThe invention has for its object to provide a flotation device for the separation of non-dissolved substances from liquids, are achieved in the favorable conditions for the formation of flotatable ingredients by gentle treatment, optimal contact conditions

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für Inhaltsstoffe und .Gasbläschen geschaffen werden und ein ungestörter Ablauf des Flotationsvorgangs durch beruhigte Strömungsverhältnisse gewährleistet wird, damit einerseits die Zerstörung bereits mit Gasbläschen kontaktierter Inhaltsstoffe vermieden und die Bildung von flotierbaren Aggregationen aus freien Inhaltsstoffen und Gasbläschen gefördert werden.for ingredients and .Gasbläschen be created and an undisturbed flow of the flotation process is ensured by soothing flow conditions, on the one hand to avoid the destruction already contacted with gas bubbles ingredients and promote the formation of floating aggregates of free ingredients and gas bubbles.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem kreisrunden Behälter, welcher Flüssigkeitszu- und Flüssigkeitsausläufe, öffnungen für die gashaltige Druckflüssigkeit sowie Schlammräumvorrichtungen aufweist, eine ringförmige Tauchwand und ein Zylinder als Beruhigungsraum, der mit einer oberen "und unteren Achswelle fest verbunden und drehbar ist, angeordnet sind. Am oberen Ende des als Beruhigungsraum dienenden Zylinders ist ein Schwimmschlammabstreifer und an der unteren Achswelle ist ein Bodenschlammschild befestigt· Am Boden des Behälters sind zwischen dem Beruhigungszylinder und der Innenkante der Tauchwand Eintrittsöffnungen für gashaltige Druckflüssigkeit angeordnet· In den oberen Teil des als Beruhigungsraum dienenden-Zylinders mündet ein'Zulaufzylinder, an dem der Flüssigkeitszulauf angebracht ist.According to the invention the object is achieved in that in a circular container, which Flüssigkeitszu- and liquid outlets, openings for the gas-containing hydraulic fluid and Schlammräumvorrichtungen, an annular baffle and a cylinder as calming, which is firmly connected to an upper and lower axle shaft and rotatable At the upper end of the cylinder serving as a reassurance chamber is a scum scraper and a bottom mud shield is attached to the lower axle · At the bottom of the vessel, inlet openings for gaseous pressurized fluid are placed between the settling cylinder and the inner edge of the scuba wall A cylinder serving as the settling chamber opens into a cylinder to which the liquid feed is attached.

Der obere Raum zwischen dem zylindrischen Beruhigungsraum und der Tauchwand ist als Flotationszone, der Raum darunter dagegen als AnIagerungsζone und der Raum unmittelbar über den Eintrittsöffnungen für die gashaltige Druckflüssigkeit ist als Druckflüssigkeit sentspannungszone ausgebildet.The upper space between the cylindrical calming space and the baffle is designed as a flotation zone, the space below, however, as AnIagerungsζone and the space immediately above the inlet openings for the gas-containing pressure fluid is formed as a pressure fluid sentspannungszone.

In dem Zulaufzylinder ist unterhalb des Flüssigkeitszulaufstutzens ein perforierter Verteilerboden angebracht.In the feed cylinder, a perforated distributor base is mounted below the liquid inlet nozzle.

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An dem unteren Ende des als. Beruhigungsraum dienenden Zylinders befinden sich weit unterhalb des Flüssigkeitsspiegels Öffnungen zur Einleitung der Flüssigkeit in die Anlagerungszone·At the lower end of the as. Cylinder serving for reassurance is located well below the liquid level. Openings for introducing the liquid into the accumulation zone.

Etwa bis zur Oberkante dieser Öffnungen - weit unter dem Flüssigkeitsspiegel - reicht die ringförmige Tauchwand«Approximately to the upper edge of these openings - far below the liquid level - the annular baffle wall is enough «

In der Mitte des konisch ausgebildeten Bodens der erfindungsgemäßen Flotationsvorrichtung ist ein Auslauf für den Bodenschlamm angebracht, der durch ein Bodenschlammschild ausgetragen wird.In the middle of the conical bottom of the flotation device according to the invention, a spout for the bottom mud is attached, which is discharged through a bottom mud shield.

Am oberen Ende des als Beruhigungsraum dienenden Zylinders ist zur Beräumung des Schwimmschlammes ein Schwimmschlammabstreifer mit einem beweglichen Schild an seinem vorderen Teil angebracht. Dieser räumt den Schwimmschlamm in eine oder mehrere Schlammtaschen, die sich in der äußeren oberen Flotationszone befinden. Die Oberkanten ragen geringfügig über den Flüssigkeitsspiegel heraus und die Schwimmschlammausläufe führen durch den Klarflüssigkeitsringraum nach außen.At the upper end of the serving as reassurance cylinder for scavenging the scum a Schwimmschlammabstreifer with a movable plate attached to its front part. This clears the scum into one or more mud pockets located in the outer upper flotation zone. The upper edges protrude slightly above the liquid level and the Schwimmschlammausläufe lead through the Klarflüssigkeitsringraum to the outside.

Der den Beruhigungsraum umschließende Zylinder ist mit seinem oberen und unteren Boden, mit der oberen und unteren Achswelle sowie mit dem Bodenschlammschild und dem Schwimmschla,mma,bstreifer fest verbunden und drehbar.The cylinder enclosing the calming chamber is firmly connected and rotatable with its upper and lower bottoms, with the upper and lower axle shafts as well as with the bottom mud shield and the Schwimmschla, mma, bstreifer.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Flotationsvorrichtung gelangt die zu behandelnde Flüssigkeit über den Flüssigkeitszulaufstutzen in den Zulaufzylinder und von dort über den Verteilerboden in den Beruhigungsraum. Durch die am unteren Ende des den Beruhigungsraum umschließenden Zylinders angeordneten Öffnungen tritt die mit Inhaltsstoffen beladene Flüssigkeit aus und strömt in horizontaler Richtung zu dem Klarflüssigkeitsringraum.When using the flotation device according to the invention, the liquid to be treated passes through the liquid inlet nozzle into the feed cylinder and from there via the distributor tray into the settling chamber. Through openings located at the lower end of the cylinder enclosing the settling chamber, the liquid laden with contents exits and flows in a horizontal direction to the clear liquid annulus.

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Von dort wird sie über den Klarflüssigkeit sauslauf als Klarflüssigkeit abgezogen. Aus der Druckflüssigkeitsentspannung sz one strömen in vertikaler dichtung vom Boden her feinverteilte Gasbläschen. Diese vertikal strömenden feinverteilten Gasbläschen treffen in der Anlagerungszone im Kreuzstrom auf die sich horizontal bewegenden Inhaltsstoffe, wobei diese mit den angelagerten Gasbläschen nach oben in die beruhigte Flotationszone strömen* Dort werden diese beladenen Inhaltsstoffe als Schwimmschlamm mittels Schwimmschlammabstreifer in die Schlammtaschen geräumt und abgesogen. Die zu Boden sinkenden Inhaltsstoffe werden durch das Bodenschlammschild zum Bodenschlammauslauf transportiert und dort abgezogen·From there it is withdrawn via the clear liquor drain as clear liquid. From the pressure fluid expansion sz one, finely divided gas bubbles flow from the bottom in a vertical seal. These vertically flowing finely divided gas bubbles meet in the attachment zone in cross-flow on the horizontally moving ingredients, which flow with the accumulated gas bubbles up in the calmed flotation zone * There, these loaded ingredients are cleared and scooped as scum by Schwimmschlammabstreifer in the mud pockets. The substances sinking to the bottom are transported through the soil sludge shield to the bottom sludge outlet and removed there.

f) AusführunRsbeispiel f) embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeich- nungen zeigen: ' ·'.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show '·'.

Pig· 1: Vertikalschnitt der erfindungsgemäßen FlotationsvorrichtungPig · 1: Vertical section of the flotation device according to the invention

Fig, 2: Flüssigkeitszulauf- und -beruhigungseinheit X aus Fig. 1FIG. 2: Fluid supply and quenching unit X from FIG. 1

Die erfindungsgemäße Flotationsvorrichtung besteht im . wesentlichen aus dem Beruhigungsraum 2 für den eintretenden Flüssigkeitsstrom, der Druckflüssxgkeitsentäpannungszone 1c, der Anlagerungszone 1b, der Flotationszone 1a und den Austragungseinrichtungen für Schwimm- und Bodenschlamm· Am konischen Flotationsvorrichtungsboden 3 befinden sich kreisringförmig angeordnet Druckflüssigkeitseintrittsoffnungen 4 für die Zugabe der Druckflüssigkeit und die Entspannung des in der Druckflüssigkeit gelösten Gases. Der Abstand der Druckflüssigkeitseintrittsöffnungen 4 von der Mittelachse der Flotationsvorrichtung ent-The flotation device according to the invention consists in. Essentially from the settling chamber 2 for the incoming liquid flow, the Druckflüssxgkeitsentäpannungszone 1c, the attachment zone 1b, the flotation zone 1a and the discharge facilities for swimming and bottom sludge · On conical flotation device bottom 3 are annularly arranged Druckflüssigkeitseintrittsoffnungen 4 for the addition of the pressure fluid and the relaxation of the pressurized liquid of dissolved gas. The distance of the pressure fluid inlet openings 4 from the central axis of the flotation device

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spricht höchstens dem halben Radius der Flotationsvorrichtung.speaks at most half the radius of the flotation device.

In der Mitte des konischen Flotationsvqrrichtungsbodens 3 ist der Bodenschlammauslauf 5 angebracht. Über dem Flotationsvorrichtungsboden 3 befindet sich das an der unteren Achswelle 6b befestigte Bodenschlammschild 7. Am oberen Ende des Zylinders 10, der den Beruhigungsraum 2 umschließt, ist zur Beräümung des Schwimmschlamms von der Flüssigkeitsoberfläche der Schwimmschlammabstreifer 8 angebracht· Die Schilde des Schwimmschlammsbstreifers 8 sind geteilt. Während der vordere Teil jeden Schildes als bewegliches Schild 9 ausgebildet ist, wird das hintere Schild starr angeordnet·In the middle of the conical flotation device floor 3, the bottom sludge outlet 5 is attached. Above the flotation apparatus floor 3 is the bottom mud shield 7 fixed to the lower axle shaft 6b. At the upper end of the cylinder 10 enclosing the calming space 2, the scum scraper 8 is buried to boil the scum from the liquid surface. The shields of the scum scraper 8 are split. While the front part of each shield is designed as a movable shield 9, the rear shield is rigidly arranged.

In die Achswelle 6 der Flotationsvorrichtung ist der Beruhigungsraum 2 integriert. Der Beruhigungsraum 2 besteht aus einem Zylinder 10, einem mit Öffnungen versehenen, etwas ins Innere versetzten oberen Boden 11, an dem die obere Achswelle 6a befestigt ist und einem unteren Boden 12, der den Zylinder 10 von unten dicht verschließt· Mit dem unteren Boden 12 ist auch die untere Achswelle 6b fest verbunden· In der Wand des Zylinders 10 befinden sich am unteren Ende Öffnungen 13 für den Austritt des beruhigten Flüssigkeitszulaufs in den Flüssigkeitsringraum 1* Die Höhe der Oberkante der öffnungen 13 bis zur Flüssigkeitsoberfläche entspricht ungefähr dem halben Durchmesser der Flotationsvorrichtung· Der Beruhigungsraum ist so zu gestalten, daß sein Durchmesser ca· 1/6 des Durchmessers der erfindungsgemäßen Flotatiölvorrichtung beträgt· Der Flüssigkeitszulauf erfolgt über einen Flüssigkeitszulaufstutzen 14, der in einem starr angeordneten Zulaufzylinder 15 mündet. Dieser Zylinder ist mit einem Kopfboden 16 versehen. Durch diesen Kopfboden 16 wird die obere Achswelle 6a geführt. Im Zulauf zylinder 1.5 befindet sich ein perforierter Verteilerboden 17, durch den ebenfalls die obere Achswelle 6a hindurchführt· Nach unten hinIn the axle 6 of the flotation of the calming space 2 is integrated. The calming space 2 consists of a cylinder 10, an apertured, slightly inwardly offset upper floor 11 to which the upper axle shaft 6a is fixed and a lower floor 12 which closes the cylinder 10 from below tight · With the lower floor 12th the lower axle shaft 6b is also fixedly connected. In the wall of the cylinder 10 there are openings 13 at the lower end for discharging the calmed liquid inlet into the liquid annulus 1. The height of the upper edge of the openings 13 to the liquid surface is approximately half the diameter of the flotation device · The calming chamber is to be designed so that its diameter is approximately 1/6 of the diameter of the flotation oil device according to the invention. The liquid feed takes place via a liquid inlet connection 14, which opens into a rigidly arranged inlet cylinder 15. This cylinder is provided with a top 16. Through this head base 16, the upper axle 6a is guided. In the inlet cylinder 1.5 is a perforated distributor plate 17 through which also passes the upper axle shaft 6a · downwards

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ist der Zulaufzylinder 15 offen, und er ragt auf Grund seines kleineren Durchmessers im Vergleich zu dem des Zylinders 10 in diesen hinein. Die Strömungsintensität im Beruhigungsraum 2, ausgedrückt durch die REYNOLDS- Zahl, beträgt nur ca/ 10 ··· 20 % derjenigen im Flüssigkeit szulaufstutzen 14.the supply cylinder 15 is open, and it protrudes due to its smaller diameter compared to that of the cylinder 10 in this. The flow intensity in the settling chamber 2, expressed by the REYNOLDS number, is only approx. 10 ··· 20 % of that in the liquid inlet connection 14.

Die Klarflüssigkeit verläßt die Flotationsvorrichtung über den Klarflüssigkeit sauslauf 18. Vor diesem Klarflüssigkeit saußlauf 18 befindet sich eine ringförmig angeordnete Tauchwand 19. Da.bei ist die Unterkante der Tauchwand 19 in gleicher Höhe bzw. niedriger als die Oberkante der Öffnungen 13 des Zylinders 10 anzubringen· Die Oberfläche des Klarflüssigkeitsringraumes 22, der aus den zylindrischen Wänden der Flotationsvorrichtung und der Tauchwand 19 gebildet wird, besitzt ungefähr ein Viertel der Größe der Oberfläche des Flüssigkeitsringraums 1. Durch den Klarflüssigkeitsringraum 22 führen die Schwimmschlammausläufe 20 aus den sich paarweise gegenüberliegenden Schlammtaschen 21.The clear liquid leaves the flotation device via the clear liquid 18. In front of this clear liquid flow 18 there is an annularly arranged baffle 19. The bottom edge of the baffle 19 is at the same height or lower than the top edge of the openings 13 of the cylinder 10. The surface of the Klarflüssigkeitsringraumes 22, which is formed from the cylindrical walls of the flotation and the baffle 19, has about a quarter of the size of the surface of the liquid annulus 1. Through the Klarflüssigkeitsringraum 22 the Schwimmschlammausläufe 20 from the pairs opposite mud pockets 21st

Die Erfindung wird im weiteren in ihrer Funktion näher erläutert. Hierbei ist die zu reinigende Flüssigkeit ein mit suspendierten Feststoffen verunreinigtes Abwasser. Das Abwasser gelangt durch den Flüssigkeitszulaufstutzen 14 in den Zulaufzylinder 15» wobei die Strömungsgeschwindigkeit beträchtlich verringert wird und eine primäre Beruhigung eintritt, über den Verteilerboden 17 wird das Abwasser vergleichmäßigt und gelangt in den Beruhigungsraum 2, wobei eine sekundäre Beruhigung eintritt· Aus dem Beruhigungsraum 2 strömt das Abwasser durch die Öffnungen 13 in die Anlagerungszone 1b des Flüssigkeitsringraumee, Das von den Feststoffteilchen gereinigte Abwasser, das die AnIa gerungszone 1b in horizontaler Richtung durchströmt hat, tritt in den Klarflüssigkeitsringraum 22 ein und durchströmt diesen in vertikaler Richtung zum Klarflüssig-The invention will be further explained in more detail in their function. Here, the liquid to be purified is a wastewater contaminated with suspended solids. The wastewater passes through the liquid inlet port 14 in the feed cylinder 15 »wherein the flow rate is considerably reduced and enters a primary sedation, via the distributor plate 17, the waste water is uniformed and enters the settling chamber 2, wherein a secondary calming occurs · From the settling chamber 2 flows The wastewater through the openings 13 into the attachment zone 1 b of the liquid ring space. The wastewater purified by the solid particles, which has flowed through the conditioning zone 1 b in a horizontal direction, enters the clear liquid ring space 22 and flows through it in the vertical direction to the clear liquid.

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keitsauslauf 18, über den es die erfindungsgemäße Flotationsvorrichtung als Klarwasser verläßt. Ein Teil des Klarwassers wird unter Druck mit Luft versetzt, wobei sich die Luft im Wasser löst. Dieses Druckwasser wird an den Druckflüssigkeitseintrittsö'ffnungen entspannt, so daß sich feinste Luftbläschen bilden, die sich ringförmig nach oben ausbreitend in vertikaler Richtung erst die AnI age rung sz one 1b und dann die Flotationszone 1a des Flüssigkeitsringraumes 1 durchströmen· Da die Entspannung des Druckwassers und damit die Gasbläschenbildung in der erfindungsgemäßen Flotationsvorrichtung erst beim Passieren des Düsensystems (Druckflüssigkeit seintritt soff nungen 4) erfolgt, wird die nachteilige, den Flotationsvorgang in seiner Wirkung mindernde frühzeitige Vereinigung zu großen Blasen durch eine Entspannung im Zuleitungssystem weitgehend verhindert. Das Düsensystem gewährleistet eine gleichmäßige Luftblasenverteilung über den gesamten Querschnitt des Flüssigkeitsringraumes 1· Die aufwärts steigenden Luftbläschen stoßen auf die in der Anlagerungszone 1b horizontal strömenden Feststoffteilchen. In diesem Bereich findet durch die konsequent angewendete Kreuzstromführung der Luftbläschen und Feststoffteilchen die größtmögliche Kontaktierung zur Bildung flotierbarer Fest st off-Luftbläschen-Aggregationen statt· Das aus dem Beruhigungsraum 2 über der Druckflüssigkeit sent spannungszone 1c beruhigt ausströmende, zu flotierende Abwasser einschließlich der gleichmäßigen Abwasserverteilung über den gesamten Querschnitt der Anlagerungszone 1b unterstützen die Kontaktierung von Feststoffen und Luftbläschen. Durch die gewählte Strömungsführung wird eine schonende Behandlung gebildeter Feststoff-Gasbläschen-Aggregationen und flockiger Partikel erreicht· Im Gegensatz zum Gleichstrom von Gasbläschen und Feststoffteilchen bei der Kontaktierung wird somit die größte Wirksamkeit erzielt. Wach der Kontaktierung können die mit Luftbläschen behafteten Feststoffteilchenkeitsauslauf 18 over which it leaves the flotation device according to the invention as clear water. Part of the clear water is pressurized with air, whereby the air dissolves in the water. This pressurized water is depressurized at the pressure fluid inlet openings, so that finest air bubbles are formed, which flow upward in a circular manner in the vertical direction, first through the annealing sz one 1b and then through the flotation zone 1a of the liquid annulus 1. As the expansion of the pressurized water and Thus, the gas bubbles formation in the flotation device according to the invention only when passing through the nozzle system (pressure fluid söff sings 4), the adverse, the flotation process in its effect reducing early association is largely prevented by large bubbles in a relaxation in the supply system. The nozzle system ensures uniform air bubble distribution over the entire cross-section of the liquid annulus 1. The upward-rising air bubbles impinge on the solid particles flowing horizontally in the adsorption zone 1b. In this area, the consistently applied cross-flow guidance of the air bubbles and solid particles ensures the greatest possible contact with the formation of floatable solid-state air bubble aggregates. · The effluent zone 2c, which flows from the settling chamber 2 above the pressurized liquid, calms the effluent to be flooded, including the uniform wastewater distribution the entire cross section of the attachment zone 1b support the contacting of solids and air bubbles. By the selected flow guide a gentle treatment of formed solid-gas bubble aggregates and flaky particles is achieved · In contrast to the direct current of gas bubbles and solid particles in the contacting the greatest effectiveness is achieved. Wake up the contact can be afflicted with the air bubbles particulate

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ungestört in der Flotationszone 1a aufschwimmen, in der eine Zerstörung der Peststoff-Luftbläschen-Aggregationen verhindert wird. Zu Boden sinkende schwere Feststoffteilchen werden durch das Bodenschlammschild 7 zum Bodenschlammauslauf 5 transportiert und dort abgezogen· Auf Grund der niedrigen Umlaufgeschwindigkeit des Bodenschlammschildes 7 und des Schwimmschlammabstreifers 8 von 0,35 ··· 0,5 U/min wird eine Störung der Strömungsverhältnisse weitgehend vermieden·Float undisturbed in the flotation zone 1a, in which a destruction of the pesticide-air bubble aggregation is prevented. Falling to the bottom heavy solid particles are transported through the bottom mud shield 7 to the bottom sludge outlet 5 and withdrawn there · Due to the low rotational speed of the bottom mud shield 7 and the scum 8 of 0.35 ··· 0.5 rpm, a disturbance of the flow conditions is largely avoided ·

Der aufschwimmende Schlamm wird mittels des Schwimmschlammabstreifers 8 zu den Schlammtaschen 21 transportiert» Die Oberkante der Schlammtaschen 21 ist geringfügig höher als die Wasseroberfläche· Über schräg ausgebildete Auflaufkanten der Schlammtaschen 21 gleitet das bewegliche Schild des Schwimmschlammabstreifers 8 über diese und schiebt somit den Schwimmschlainm in die Schlammtaschen 21, aus denen der Schlamm dann abgezogen wirdThe uppermost edge of the sludge pockets 21 is slightly higher than the water surface. The slanted pockets of the sludge pockets 21 slide over the slipper scraper 8 and push the slipper into the sludge pockets 21, from which the sludge is then withdrawn

Durch die Erfindung ergeben sich folgende Vorteile: The invention provides the following advantages:

Im Beruhigungsraum können sich aus feinen suspendierten ' Feststoffteilchen größere Aggregationen bilden, die bei der anschließenden Blasenhaftung bevorteilt sind· Die gleichmäßige Gasblasenverteilung über den gesamten Querschnitt der AnIa gerungs- und Flotationszone infolge der Druckflüssigkeitsentspannung und Gasblasenbildung am Düsensystem der Flotationsvorrichtung führt zu einem verbesserten Kontaktierungseffekt und damit zu einer Erhöhung der Flotationsleistung· Die beruhigte und gleichmäßige Flüssigkeitszugabe aus dem Beruhigungsraum in die Anlagerungszone und die konsequent angewendete Kreuzstromführung der Inhaltsstoffe und Gasblasen in der Anlagerungszone führt ebenfalls zur Verbesserung dieses Kontaktierungseffektes und gesteigerter Flotationsleistung·In the settling room, larger aggregations can form from fine suspended solid particles, which are advantageous in the subsequent bubble adhesion. The uniform gas bubble distribution over the entire cross section of the annealing and flotation zone as a result of the pressure fluid expansion and gas bubble formation at the nozzle system of the flotation device leads to an improved contacting effect and thus to an increase of the flotation performance · The calm and even liquid addition from the calming room into the attachment zone and the consistently applied cross flow guidance of the ingredients and gas bubbles in the attachment zone also leads to the improvement of this contacting effect and increased flotation performance.

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Die beruhigten Strömungsverhältnisse in der Flotationszone gewährleisten eine schonende Behandlung der gebildeten Aggregationen und bilden die Grundlage für die sichere flotative Entfernung der nichtgelösten Inhaltsstoffe aus der zu reinigenden Flüssigkeit· Die Flotationsvorrichtung gemäß der Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit der Behandlung eines mit suspendierten Feststoffen verunreinigten Abwassers beschrieben· Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf* die Abscheidung von suspendierten Feststoffen aus Abwasser beschränkt, sondern kann vielmehr dazu verwendet werden, , auch Inhaltsstoffe von fettiger und öliger Beschaffenheit und kolloidale Inhaltsstoffe aus industriellen und kommunalen Abwässern abzutrennen. Dazu können in der erfindungsgemäßen Flotationsvorrichtung auch Abwässer behandelt werden, deren Inhaltsstoffe mittels anorganischer oder organischer Flockungsmittel ausgeflockt werden· Auch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bei der biologischen Abwasserbehandlung, und zwar besonders in der Nachklärung und Schlammeindickung einsetzbar· In alternativer Weise kann die Erfindung verwendet werden, spezielle flüssige Medien in der Industrie zu behandeln, wie z· B, die Reinigung von Spinnbädern aus der Viskosefaserindustrie, die Reinigung von Zuckerlösungen und die Abtrennung von Ionenaustauscherpartikeln·The calming flow conditions in the flotation zone ensure a gentle treatment of the aggregations formed and form the basis for the safe flotative removal of the non-dissolved constituents from the liquid to be purified. The flotation apparatus according to the invention has been described above in connection with the treatment of a suspended solids contaminated wastewater Of course, the invention is not limited to the separation of suspended solids from wastewater, but rather can be used to separate also components of greasy and oily nature and colloidal ingredients from industrial and municipal effluents. For this purpose, waste water can also be treated in the flotation device according to the invention, the contents of which are flocculated by means of inorganic or organic flocculants. The device according to the invention can also be used in biological wastewater treatment, especially in secondary clarification and sludge thickening. Alternatively, the invention can be used. to treat special liquid media in the industry, such as, for example, the cleaning of viscose fiber spinning baths, the purification of sugar solutions and the separation of ion exchange particles.

Claims

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invention claim

ί. Flotation apparatus for separating non-dissolved substances from liquids and for thickening slurries with a circular container having liquid feed and liquid outlets, pressure liquid inlet openings and sludge rinsing devices, characterized in that an annular baffle (19), a cylinder (10 ), with which an upper axle shaft (6a), a Schwimmschlammabstreifer (8), a lower axle shaft (6b) and a Bodenschlammschild (7) are firmly connected via this lower axle shaft, and at the bottom of the container for gas-containing pressure fluid outlet openings (4) f which are located between the cylinder (10) and the inner edge of the baffle (19) are arranged, wherein a liquid inlet nozzle (14) for the liquid to be treated is attached to a feed cylinder (15) immovably in the upper part of the rotatable cylinder (10) opens ·

Flotation device according to item 1, characterized in that the interior of the cylinder (10) acts as a calming space (2), the upper space between the cylinder (10) and the baffle (19) as a flotation zone (1a), the lower space between the Cylinder (10) and the baffle (19) as an attachment zone (1b) and the space immediately above the Druckflüssigkeitseintrittsoffnungen (4) is formed as a pressurized liquid sentspannungszone ·

3. FIotatiölvorrichtung according to item 1 and 2, characterized in that below the FlüssigkeitszulaufStutzens (14) in the feed cylinder (15) a distributor plate (17) is arranged

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4. Flotation device according to points 1 to 3, characterized in that openings (13) for introducing the liquid into the liquid annulus (1) are located at the lower end of the cylinder (10), far below the liquid level.

5. flotation device according to item 1 to 4 », characterized in that the baffle wall (19) extends far below the liquid level, preferably to about the level of the openings (13).

6. flotation device according to item 1 to 5, characterized in that above the conical flotation device bottom (3) a bottom mud shield (7) is arranged and in the middle of the flotation device bottom (3) a Bodenschlammaiislauf (5) is mounted;

7 · flotation device according to item 1 to 6, characterized in that a Schwiinmschlammabstreifer (8) with a movable plate (9) is attached to the upper part of the cylinder (10), \

8 "flotation device according to item 1 to 7", characterized in that in the outer upper flotation (1a) one or more mud pockets (21) are located, whose upper edges protrude slightly above the liquid level and their Schwimmschlammausläufe '(20) through the Klarflüssigkeitsringraum ( 22) lead to the outside.

Flotation device according to points 1 to 8, characterized in that the cylinder (10) comprises the upper floor (11), the lower floor (12) and the scum scraper (8) and the upper floor (11) with the upper axle shaft (6a) and the lower floor (12) with the lower axle shaft (6b) and these with the Bodenschlammschild (7) firmly connected and are rotatable.

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