DE102004004180A1

DE102004004180A1 - Flotationsverfahren mit Membranen zur Mikrobläschenerzeugung

Info

Publication number: DE102004004180A1
Application number: DE102004004180A
Authority: DE
Inventors: Ingolf Kurtze; Rainer Oeh
Original assignee: Oeh Rainer Dipl-Ing (fh)
Current assignee: Oeh Rainer Dipl-Ing (fh)
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2005-08-18

Abstract

Flotationsanlagen zur chemisch-physikalischen Wasserreinigung werden nach dem Stand der Technik entweder als Druckentspannungsflotation im Vollstromverfahren oder als Druckentspannungsflotation im Recyclestromverfahren ausgeführt. DOLLAR A Dabei muß der gesamte Wasserstrom bzw. ein Teilstrom mit Luft geimpft, unter Druck gesetzt und anschließend wieder entspannt werden. DOLLAR A Neben der enormen Energieverschwendung wird dabei nur eine geringe Luftmenge gesättigt, die oft nicht ausreicht, mit den bei der Entspanung frei werdenden Mikrobläschen eine effiziente Flotation zu ermöglichen. Elektroflotationen arbeiten mit Elektroden zur Bläschenerzeugung, wobei Größe und Anzahl der Bläschen nur schwer justierbar sind und nur Abwässer behandelt werden können, die Salze enthalten, um die Elektrolyse zu ermöglichen. DOLLAR A Mit dem Einsatz von Membranpaketen, bestehend aus Membranscheiben, die von innen nach außen mit Luft geströmt sind, werden mit justierbarem Zuführdruck und berechneter Übergangsfläche Mikrobläschen in variabler Größe und in variabler Menge im Zulauf des Flotationsbehälters produziert und dadurch der Flotationseffekt erfindungsgemäß auf das jeweilige Abwasser abgestimmt sowie der Energieeinsatz und die maschinentechnische Ausrüstung bedeutend verringert.

Description

Flotationsanlagen zur chemisch – physikalischen Wasserreinigung werden nach dem Stand der Technik entweder als Druckentspannungsflotation im Vollstromverfahren oder als Druckentspannungsflotation im Recyclestromverfahren ausgeführt.
Dabei muß der gesamte Wasserstrom , bzw ein Teilstrom mit Luft geimpft, unter Druck gesetzt und anschließend wieder entspannt werden.
Neben der enormen Energieverschwendung wird dabei nur eine geringe Luftmenge eingesättigt, die oft nicht ausreicht, mit den bei der Entspannung frei werdenden Mikrobläschen eine effiziente Flotation zu ermöglichen. Elektroflotationen arbeiten mit Elektroden zur Bläschenerzeugung, wobei Größe und Anzahl der Bläschen nur schwer justierbar sind und nur Abwässer behandelt werden können, die Salze enthalten um die Elektrolyse zu ermöglichen.
Mit dem Einsatz von Membranpaketen, bestehend aus Membranscheiben die von innen nach außen mit Luft geströmt sind, werden mit justierbarem Zuführdruck und berechneter Übergangsfläche Mikrobläschen in variabler Größe und in variabler Menge im Zulauf des Flotationsbehälters produziert und dadurch der Flotationseffekt erfindungsgemäß auf das jeweilige Abwasser abgestimmt, sowie der Energieeinsatz und die maschinentechnische Ausrüstung bedeutend verringert.
Beschreibung
Voll- oder Teilstromflotationsanlagen benötigen Druckkessel, oder Druckstrecken und starke Pumpen um Luft in Wasser einzulösen und anschließend wieder zu entspannen, um Mikrobläschen für den Flotationsvorgang zu erzeugen. Es ist bekannt daß neben der dafür notwendigen hohen elektrischen Energie die Ausrüstungen zur Druckentspannung teuer und wartungsintensiv sind.
Es ist weiterhin bekannt, daß die durch die physikalischen Gesetze der Physiker Henry & Dalton berechneten, geringen Luftlöslichkeiten in Wasser, zudem von höherer Wassertemperatur reduziert werden.
Für die Elektroflotation werden große Transformatoren für die Elektrolyse verwendet und aufgrund der nicht justierbaren Bläschengrößen größere Trennflächen und Behälter als bei der Druckentspannungsflotation benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Einsatz von Membranpaketen, die von innen nach außen mit Luft geströmt werden und Mikrobläschen über ihre gesamte Fläche an das zu flotierende Wasser abgeben, wobei die Größe der Mikrobläschen über den Zuführdruck und die Menge der Mikrobläschen über die Membranfläche eingestellt, wird, wesentlich zu vereinfachen und gegenüber der Druckentspannungflotation den Energieaufwand bedeutend zu verminderen. Desweiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch höheren Einsatz von Mikrobläschen die Durchsatzleistungen in Flotationsbehältern gegenüber Elektroflotationen und Druckentspannungsflotationen bei gleicher Behälterfläche zu erhöhen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
1
Das Rohwasser (1) tritt in den Flotationsbehälter (6) ein und durchströmt nach oben gerichtet das Membranpaket (2), das in einem Rohr oder Schacht (4) angeordnet ist und über eine Luftleitung (3) die Luft zur Erzeugung von Mikrobläschen empfängt. Die nach oben gerichtete Strömung mit Mikrobläschenvermischt, erzeugt an der Wasseroberfläche die Flotatschicht (5)
2
Zur Unterstützung der Flotation werden weitere Membranpakete (9) auf den Durchbrüchen einer Trennkammer (8) angeordnet, die mit Abgabe von Mikrobläschen das Durchdringen sedimentierender Schwebstoffe in die Trennkammer (8) und somit in die Ausschleusvorrichtung (7) für Klarwasser verhindern.
3
Zur Beschickung großer Flotationsbehälter(6) mit Mikrobläschen werden die Membranpakete (2) in einer Rohrstrecke (10) angeordnet , die vom Rohwasser (1) durchströmt wird und die erzeugten Mikrobläschen in den aufwärts gerichteten Verteilerschacht (4) im Flotationsbehälter (6) transportiert werden um an der Wasseroberfläche die Flotatschicht (5) zu erzeugen.

Claims

Flotationsverfahren mit Membranen zur Mikrobläschenerzeugung dadurch gekennzeichnet daß Rohwasser (1) in den Flotationsbehälter (6) eintritt , das Membranpaket (2) nach oben durchströmt, das in einem Rohr oder Schacht (4) angeordnet ist und Luft (3) zur Erzeugung der Mikrobläschen empfängt, die aus den Membranen an das Wasser abgegeben werden, sich an die Teilchen anlagern und den Flotationsvorgang an die Wasseroberfläche (5) bewirken.
Flotationsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmembranen als innen hohle Scheiben oder als Röhren bestehen und aus gesinterten Materialien mit definierten Poren kleiner 5 μm ausgeführt sind.
Flotationsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmembranen (2) auch außerhalb des Flotatationsbehälters in einem vorgeschaltetem Rohr oder Schacht, der mit dem Rohwasser durchströmt wird angeordnet werden und der Flotationsbehälter das Rohwasser – Mikrobläschengemisch empfängt.
Flotationsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Membranpakete (9) im Flotationsbehälter so angeordnet werden, daß das nach unten abziehende geklärte Wasser zusätzlich mit Mikrobläschen gegengeströmt wird, um ein Durchdringen von sedimentierenden Schmutzpartikeln zum Klarwasserablauf zu verhindern.