DD241406B1 - Duesenbodenloser rieselfilmreaktor zur kontinuierlichen eliminierung geloester wasserinhaltsstoffe - Google Patents
Duesenbodenloser rieselfilmreaktor zur kontinuierlichen eliminierung geloester wasserinhaltsstoffeInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft einen düsenbodenlosen Rieselfilmreaktorzur kontinuierlichen Eliminierung gelöster Wasserinhaltsstoffe aus weitestgehend schwebstofffreien Wässern, wie z. B. Grundwasser, durch vorwiegend oxydative Prozesse. Der Einsatzder Vorrichtung kann durch nachträgliche Ausrüstung vorhandener umbauter Räume, die nicht für den vollständigen Wassereinstau geeignet sind, erfolgen.
verschiedenen Durchmessers betrieben. Entsprechend der Aufbereitungszielstellung dienen diese Anlagen als mechanische
etwa 0,5-2,5mm auf.
erreichen hohe biochemische Abbauleistungen.
einer starken Verschlammung ist der Ausbau des Füllkörpermaterials erforderlich.
bzw. neue Verfahrensführungen zu erhöhen, die Anwendungsmöglichkeit zu erweitern oder den Bedienungs- und
schwimmfähigen Schaumpolystyrolkugeln beschrieben, bei dem die Schaumkugeln durch Filtration im Aufwärtsstrom gegen eine oben angebrachte Düsenplatte gedrückt werden. Der Reinwasserabzug erfolgt im oberhalb der Düsenplatte liegenden Stauraum.
nur für Abwasser.
als mehrstufiger Reaktor beschrieben werden kann.
befindet und einer aufgesetzten Umfassungswand in Leichtbauweise. Als Füllmaterial wird Schaumpolystyrol mit feinem
beschriebene Reaktor besitzt nur eine Trockenfilterzone. Die Ausbildung einer Naßfilter- bzw. Sedimentationszone ist nicht gegeben und wird auch nicht bezweckt. Der im beschriebenen Prozeß entstehende Schlamm setzt sich in der Bodentassenschicht ab. Die Reinigung geschieht mittels teiiweisem Einstau, wobei keine vollständige Umwälzung, sondern nur ein Anheben der
werden, wobei die negative Beeinflussung der biologisch aktiven Aufwuchsorganismen nicht ausgeschlossen werden kann.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Aufbereitungsanlage zur Reduzierung gelöster Wasserinhaltsstoffeausweitestgehend schwebstofffreien Wässern, wie z. B. Grundwasser.
Neben der Errichtung von Neuanlagen soll diese Anlage durch vergleichsweise geringen Aufwand bei der Rekonstruktion von vorhandenen Anlagen, die nicht für den vollständigen Wassereinstau geeignet sind, eine sichere und wartungsarme Wasseraufbereitung sowie eine Steigerung deren Leistungsfähigkeit ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen düsenbodenlosen Rieselfilmreaktor zu entwickeln, der kontinuierlich betrieben werden kann und dabei die Vorteile einer Trockenfilter-, Naßfilter- und Sedimentationsstufe vereint. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der düsenbodenlose Rieselfilmreaktor als freischwimmendes Füllkörpermaterial Schaumpolystyrol mit einer Korngröße von 1-10mm enthält und eine Einstauhöhenregulierung aufweist. Durch die Schwimmfähigkeit des feinkörnigen Füllkörpermaterials werden durch dessen teilweises Eintauchen eine Trockenfilter-, eine Naßfilter- und eine Sedimentationsstufe ausgebildet. Entsprechend der Einstauhöhe muß der Reaktor nur im unteren Teil hydromechanisch belastbar sein.
In den Hohlräumen der Trockenfilterstufe können durch hohe Turbulenz besonders oxydative Prozesse mit hohem Sauerstoffbedarf ablaufen, wobei die Naßfilterzone besonders für autokatalytische Prozesse wirksam wird. In der Sedimentationszone erfolgt der Reinwasserabzug. Dieser Raum kann gleichzeitig bei Einbau eines Schutzes, zur Verhinderung von Kurrschlußströmungen, als Sedimentationsraum mit kontinuierlichem bzw. diskontinuierlichem Abzug von Sinkstoffen genutzt werden. Ein kontinuierlicher Betrieb wird jedoch erst durch eine Einstauhöhenregulierung möglich. Diese bewirkt, daß sich die beiden angrenzenden Zonen, Trockenfilterzone und Naßfilterzone, unabhängig von der Beaufschlagung mit Rohwasser stets auf dem gleichen Niveau befinden. Eine Entlüftungsöffnung am Überlauf verhindert das ungewollte Entleeren des Reaktors. Für einen eventuell höheren Bedarf an Sauerstoff sind, vorrangig in der Naßfilterzone, ein oder mehrere Belüftungssysteme vorgesehen, wodurch sauerstoffbedarfsabhängig gegenstrombelüftet werden kann. Ist eine zusätzliche Reinigung neben der selbsttätigen Ausspülung im Bedarfsfall notwendig, kann sie durch Veränderung der Einstauhöhe und der damit verbundenen Umlagerung des Füllkörpermaterials, ggf. durch Änderung der Beaufschlagung mit Rohwasser und/oder der Gegenstrombelüftungsmenge erreicht werden. Dadurch ist eine vollständige Umwälzung des Füllkörpermaterials möglich
Durch die wartungsarme Betriebsweise des Reaktors ist ein hoher Automatisierungsgrad erreichbar.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden. Grundwasser wird zum Zweck der Oxydation von gelösten Inhaltsstoffen (Nitrifikation, Enteisenung, Entmanganung) dem erfindungsgemäßen Reaktor durch eine Rohwasserzuführung 1, die für eine feinstrahlige und gleichmäßige Verteilung sorgt,. zugeführt. Der Reaktor 11 ist mit Schaumpolystyrolkugeln 10 einer Dichte von 0,02g/cm3 und einer Korngröße von 1 bis 10mm gefüllt. Der Reaktor 11 ist im unteren Bereich eingestaut. Durch das spezifisch leichte Füllkörpermaterial 10 ist der Reaktor 11 in drei funktioneile Zonen, der Trockenfilterzone 2, der Naßfilterzone 3 und der Sedimentationszone 4 unterteilt. Das feinverteilte Wasser rieselt durch das Füllkörpermaterial 10 im Abwärtsstrom hindurch. Durch die auf eine bestimmte Höhe eingestellte Einstauhöhenregulierung 8 stellt sich beim Betrieb ein konstanter Flüssigkeitsspiegel ein. In den beiden Füllkörper enthaltenden Zonen erfolgt eine Eliminierung von gelösten Inhaltsstoffen. Zur Bedarfsdeckung von zusätzlich benötigtem Sauerstoff ist eine Belüftungseinrichtung 7 für Luft angeordnet. Aus der Sedimentationszone 4 erfolgt der Abzug des gereinigten Wassers über ein Düsensystem und am konischen Boden des Reaktors 11 ein Abzug von Sinkstoffen 5. Ein Schutz 12 verhindert Kurzschlußströmungen und somit einen unmittelbaren Austrag von Sinkstoffen. Die Ausspülung der sich im Füllkörpermaterial 10 angesetzten Schmutzstoffe erfolgt größtenteils selbständig. Bei Bedarf erfolgt über eine zweite Stellung der Einstauhöhenregulierung 8 eine Anhebung des Flüssigkeitsspiegels. Bei gleichzeitiger Belüftung über die Belüftungseinrichtung 7 erfolgt eine Verwirbelung des Füllkörpermaterials 10 und somit eine Ablösung der Schmutzstoffe. Ihr Austrag erfolgt bei normalem Betrieb nach Absetzen im Sedimentationsraum 4 über den Sinkstoffabzug. Bei einer Versuchsanlage mit 3mm Schichthöhe und Gegenstrombelüftung wurde bei einer Oberflächenbelastung von 5,6m3/m2h und Eingangswerten von 13mg/NH4/l eine Eliminierungsleistung von 96% (Ausgangswert 0,5mg NH4/I) erreicht. Bei einer Versuchsdurchführung ohne Gegenstrombelüftung wurden bei einer Ausgangskonzentration von 2,5 mg NH4ZI80% Ammonium sowie 55% Mangan (Ausgangswert 0,35mg Mn/I) eliminiert.
Claims (2)
1. Düsenbodenloser Rieselfilmreaktorzur kontinuierlichen Eliminierung gelöster Wasserinhaltsstoffe aus weitestgehend schwebstofffreien Wässern, wie z. B. Grundwasser, wobei der Rohwasserdurchsatz über ein feinkörniges Füllkörpermaterial erfolgt und am Boden ein Sinkstoff abzug vorgesehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Reaktor als freischwimmendes Füllkörpermaterial Schaumpolystyrol mit einer Korngröße von 1-10mm enthält und eine Einstauhöhenregulierung aufweist.
2. Düsenbodenloser Rieselfilmreaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß an der Einstauhöhenregulierung eine Entlüftungsöffnung vorgesehen ist.
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