DE1152066B

DE1152066B - Device for treating waste water

Info

Publication number: DE1152066B
Application number: DEO6602A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Eberhard Keetman
Original assignee: OTTO SAEUREBAU U KERAMIKWERKE; ZWEIGNIEDERLASSUNG DER DR C OT
Current assignee: OTTO SAEUREBAU U KERAMIKWERKE; ZWEIGNIEDERLASSUNG DER DR C OT
Priority date: 1959-02-10
Filing date: 1959-02-10
Publication date: 1963-07-25
Also published as: FR1247646A

Description

Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser Es ist heutzutage üblich, die Zugabe von Chemikalien in Form von Lösungen, Emulsionen oder Gasen zu einem Flüssigkeitsstrom durch elektronische Meß- und Regelgeräte zu steuern. Einrichtungen dieser Art werden auch bei der Aufbereitung von Trinkwasser und bei der Reinigung von industriellen Abwässern verwendet, wo es darauf ankommt, einen möglichst gleichmäßigen Endzustand des aufbereiteten Wassers zu erzielen. Häufig treten in dem zu behandelnden Abwasserstrom, z. B. durch stoßweises Ablassen konzentrierter Arbeitsbäder, starke Schwankungen im Gehalt an Säuren, Laugen oder Salzen auf. Um diese auszugleichen, müssen die Meß- und Regeleinrichtungen mit möglichst kurzer Schaltverzögerung die in der Abwassermischung eingestellten Werte messen und die Regelimpulse an die Magnetschalter oder Hubmotoren der Zuflußventile für die Behandlungschemikalien weitergeben.Apparatus for treating wastewater It is common nowadays the addition of chemicals in the form of solutions, emulsions or gases to one To control liquid flow by electronic measuring and control devices. Facilities This type is also used in the treatment of drinking water and in cleaning Used by industrial wastewater where it is important to have as uniform as possible To achieve the final state of the treated water. Often occur in the area to be treated Sewage stream, e.g. B. by intermittently draining concentrated working baths, strong Fluctuations in the content of acids, bases or salts. To compensate for this, the measuring and control devices must have the shortest possible switching delay Measure the values set in the sewage mixture and send the control pulses to the magnetic switch or lift motors of the feed valves for the treatment chemicals.

Die elektronischen Regeleinrichtungen sind heute so weit entwickelt, daß zwischen Messen und Schalten der Zuflußventile für die Chemikalienzugabe nur Verzögerungen von 2 bis 3 Sekunden auftreten.The electronic control devices are so well developed today that there are only delays of 2 to 3 seconds between measuring and switching the inflow valves for adding chemicals.

Es wurde jedoch festgestellt, daß die Regeleinrichtungen den tatsächlich der Zugabe der Chemikalien entsprechenden Zustand in den Lösungen in dieser Zeit nicht wiedergeben. Vielmehr treten erhebliche Verzögerungen auf, die darauf zurückzuführen sind, daß die Chemikalien und. die. Abwässer bis zum Eintreffen an der Regelel ekträde unvollkommen gemischt sind. Bei den bisher üblichen Mischvorrichtungen, z. B. durch Einblasen von feinverteilter Preßluft oder durch mechanisches Rühren, konnten Zeiträume von mehr als 60 Sekunden vom Zeitpunkt des Einlaufes der Chemikalien bis zum Eintreffen der fertigen Mischung an der Regelelektrode gemessen werden. Die verfälschten Werte hatten zur Folge, daß bei starken Schwankungen der Gehalte an Verunreinigun-C'en im Abwasser die Chemikalienzugabe zu spät er folgte, so daß Verunreinigungen (Säuren, Laugen, Salze) in die Vorflut oder in den Werkswasserkreislauf gelangten und dort Zerstörungen anrichteten.It was found, however, that the control devices do not reflect the state actually corresponding to the addition of the chemicals in the solutions during this time. Rather, there are significant delays due to the chemicals and. the. Wastewater is incompletely mixed until it reaches the control elec- trode. In the previously common mixing devices such. B. by blowing in finely divided compressed air or by mechanical stirring, periods of more than 60 seconds could be measured from the time the chemicals were introduced to the arrival of the finished mixture at the control electrode. The falsified values had the consequence that in the case of strong fluctuations in the content of impurities in the wastewater, the addition of chemicals was too late, so that impurities (acids, alkalis, salts) got into the receiving water or into the plant water circuit and caused damage there .

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, die durch den Mischvorgang auftretenden Verzögerungen weitgehend zu vermeiden und dabei gleichzeitig das Gemisch in möglichst kurzer Zeit an die Regelelektrode zu führen. Dabei kommt es darauf an, daß man die Messung an einer Stelle durchführt, wo Chemikalien und Abwasser vollkommen gemischt sind.The inventor has set himself the task of the mixing process to avoid occurring delays largely while maintaining the mixture to the control electrode in the shortest possible time. That’s where it depends indicates that the measurement is carried out in a place where chemicals and sewage are perfectly mixed.

Es ist bereits bekannt, in Mischbehältern Umwälzpumpkreisläufe einzubauen. Diese Kreisläufe sollen die Mischzeit verkürzen, jedoch sind elektronische Meß- und Regelanlagen dabei nicht vorgesehen. Auch wird bei derartigen Kreislaufanlagen wegen der geringen Strömungsgeschwindigkeit im Mischbehälter eine ausreichende Verkürzung der Mischzeit, die für eine genaue elektronische Steuerung Vorbedingung ist, nicht erreicht, so daß eine solche Steuerung dort auch nicht möglich ist. Die geringe Leistung solcher Umpumpmischwerke ergibt sich daraus, daß zur Mischung des Neutralisationsmittels mit dem Ab- wasser mehrere Mischtanks erforderlich sind.It is already known to install circulating pump circuits in mixing tanks. These circuits are intended to shorten the mixing time, but electronic measuring and control systems are not provided. In such circulatory systems, too, because of the low flow rate in the mixing container, a sufficient shortening of the mixing time, which is a precondition for precise electronic control, is not achieved, so that such control is not possible there either. The low output of such pump-circulating mixing units results from the fact that several mixing tanks are required to mix the neutralizing agent with the waste water.

Ferner gehören Mischbehälter mit Rührbecken zum Stande der Technik, bei denen zwei Rührwerke, die von Leitwerken umgeben sind, derart über- oder nebeneinander angeordnet sind, daß sich die austretenden Flüssigkeitsströme gegeneinander bewegen, wodurch eine gute Vermischung auftreten soll. Die Wirkung solcher Leitwerke ist jedoch schlecht; jedenfalls eignen sich diese Einrichtungen nicht für Durchlauf-Mischbehälter, sondern sie werden nur für die Mischung zweier Komponenten im Chargenbetrieb, also bei diskontinuierlich arbeitenden Verfahren, benutzt, bei denen elektronische Meß- und Regelanlagen nicht erforderlich sind.Mixing tanks with stirring tanks are also state of the art, in which two agitators, which are surrounded by tail units, in such a way above or next to each other are arranged so that the exiting liquid flows move against each other, whereby a good mixing should occur. The effect of such tail units is however bad; In any case, these devices are not suitable for continuous mixing containers, but they are only used for mixing two components in batch operation, ie in discontinuous processes, used in which electronic measuring and control systems are not required.

Die Nachteile der bekannten Einrichtungen werden durch eine Vorrichtung zur Behandlung von Ab- wasser, bei der das Zumischen der in Form von Gasen, Lösungen oder Emulsionen vorliegenden Chemikalien elektronisch gesteuert wird, gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß ein an der Einlaufseite mit einem Trichter verschenes U-förmiges Mischrohr in einem Mischbehälter derart eingebaut ist, daß seine Enden unter der Oberfläche der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit liegen und daß in dem Ende, an dem die Zulaufrohre für unbehandelte Abwässer und Chemikalien münden, ein Intensivrührer vorgesehen ist, während sich an seinem anderen Ende die Meß- und Regelelektrode befindet, und daß an der Seite des Mischbehälters, an der das behandelte Abwasser aus diesem über einen Überlauf austritt, in an sich bekannter Weise eine Schikane angeordnet ist.The disadvantages of the known devices are avoided according to the invention by a device for treating waste water, in which the admixing of the chemicals present in the form of gases, solutions or emulsions is electronically controlled, in that a funnel is provided on the inlet side U-shaped mixing tube is installed in a mixing container in such a way that its ends are below the surface of the liquid contained in the container and that an intensive stirrer is provided in the end at which the inlet pipes for untreated wastewater and chemicals open, while at its other At the end, the measuring and control electrode is located, and that a chicane is arranged in a manner known per se on the side of the mixing container at which the treated wastewater emerges from this via an overflow.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Inhalt des Mischbehälters mehrmals gemeinsam mit dem zulaufenden Abwasser und den zugeführten Chemikalien durch das Mischrohr gesaugt wird, so daß die Behandlungscheinikalien immer wieder mit dem Wasserstrom innig vermischt werden. Gleichzeitig erfolgt eine Vermischung mit frisch einlaufender, zu behandelnder Flüssigkeit, wodurch eine volle Ausnutzung der Chemikalien gegeben ist. Ein Vorteil der Erfindung gegenüber den bekannten Einrichtungen besteht darin, daß erhebliche Mengen an Chemikalien eingespart werden. Es wurde festgestellt, daß bei der Verwendung von gebranntem Kalk oder Kalkhydrat als Neutralisationsmittel das in diesen Stoffen enthaltene Kalziumkarbonat, das teilweise mehr als 5 % der Trockensubstanz ausmacht, vollständig mit den in dem zu neutralisierenden Abwasser enthaltenen Säuren umgesetzt werden konnte. Demgegenüber wurde bei den bisher üblichen Misch- und Neutralisationseinrichtungen dieses Kalziumkarbonat größtenteils ini Fällungsschlamm wiedergefunden. Mit der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist es auch möglich, den gewünschten Endzustand der fertigen Mischung sehr gleichmäßig einzustellen, wodurch ein sehr sparsamer Verbrauch an Behandlungscheinikalien sichergestellt ist.This arrangement ensures that the contents of the mixing container are sucked through the mixing tube several times together with the incoming waste water and the chemicals supplied, so that the treatment chemicals are intimately mixed again and again with the water flow. At the same time, it is mixed with the freshly flowing liquid to be treated, which means that the chemicals are fully utilized. An advantage of the invention over the known devices is that considerable amounts of chemicals are saved. It was found that when quick lime or hydrated lime was used as a neutralizing agent, the calcium carbonate contained in these substances, which sometimes makes up more than 5 % of the dry matter, could be completely reacted with the acids contained in the wastewater to be neutralized. In contrast, this calcium carbonate was largely found in the precipitation sludge in the mixing and neutralization devices that were customary up to now. With the device according to the present invention it is also possible to set the desired final state of the finished mixture very uniformly, which ensures a very economical consumption of treatment chemicals.

Durch die Anordnung der Elektrode im Auslauf eines Mischrohres, durch das die Flüssigkeit mit großer Geschwindigkeit geleitet wird, ist es möglich, die Zeit zwischen Einlauf der Mischungskomponente und Messung der fertigen Mischung auf einige Sekunden zu drücken. Darüber hinaus wird die Mischzeit im Mischbecken auf ein Zehntel der Zeit herabgesetzt, die man bei den bekannten Einrichtungen benötigL Nur so ist es möglich, einerseits eine genaue Steuerung des pH-Wertes und andererseits eine restlose Ausnutzung der Behandlungschemikalien zu erreichen. Dadurch, daß der ini U-förmigen Mischrohr eingesetzte Intensivrührer die mehrfache Leistung des Abwasserzulaufes hat, wird nämlich eine ständige Durchmischung des Beckeninhaltes mit der neu einfließenden Mischung während der Verweilzeit im Becken bewirkt.By arranging the electrode in the outlet of a mixing tube that the liquid is passed at great speed, it is possible that the Time between the inlet of the mixture component and measurement of the finished mixture to press for a few seconds. In addition, the mixing time in the mixing basin reduced to a tenth of the time required by the known devices This is the only way to precisely control the pH value on the one hand and on the other to achieve full utilization of the treatment chemicals. Because the Intensive stirrer used in the U-shaped mixing tube, the multiple output of the wastewater inlet has, namely a constant mixing of the basin contents with the newly flowing in Mixing caused during the residence time in the basin.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Bei der Anlage fließen die zu behandelnden Ab- wässer über eine Leitung 7 zu. In dem Mischbehälter 1 ist das U-förmige Mischrohr 2 so angeordnet, daß sein Einlauftrichter 3 und sein Auslaufende 4 etwa 5 bis 20 cm -unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche liegen, die durch den Überlauf 5 eingestellt ist. In das Einlaufende des Mischrohres 2 ist ein Intensivrührer 6 derart eingesetzt, daß das durch die Leitung 7 eintretende Abwasser und die durch die Leitung 8 zulaufenden Chemikalien mit dem aus dem Mischbehälter zufließenden Wasser innig durchmischt und mit großer Geschwindigkeit durch das Rohr gefördert werden. Am Austrittsende des Rohres befindet sich die Meß-und Regelelektrode 9. In the system, the waste waters to be treated to flow over a line. 7 In the mixing container 1 , the U-shaped mixing tube 2 is arranged in such a way that its inlet funnel 3 and its outlet end 4 are approximately 5 to 20 cm below the liquid surface which is set by the overflow 5 . Intensive stirrer 6 is inserted into the inlet end of mixing tube 2 in such a way that the waste water entering through line 7 and the chemicals flowing in through line 8 are intimately mixed with the water flowing in from the mixing container and conveyed through the tube at high speed. The measuring and regulating electrode 9 is located at the outlet end of the tube.

Der Rührer ist so ausgebildet, daß dem Flüssigkeitsstrom über die Hohlwelle und über feine Bohrungen im Rührflügel Luft oder andere Behandlungsgase in feinverteilter Form beigemischt werden können.The stirrer is designed so that the liquid flow over the Hollow shaft and air or other treatment gases through fine bores in the impeller can be added in finely divided form.

Dadurch, daß die Förderleistung des Rührers das Mehrfache, vorzugsweise das 5- bis 20fache der einlaufenden Menge an Abwasser und Chemikalien beträgt, wird der größte Teil der aus dem Auslaufende 4 des Mischrohres 2 austretenden Flüssigkeit wieder in den Einlauftrichter 3 gesaugt. Nur ein kleiner, der Einlaufmenge entsprechender Teil verbleibt im Mischbehälter und drückt vom Boden des Mischbehälters durch die Schikane 10 eine gleiche Flüssigkeitsmenge durch den Behälterüberlauf 5 in einen nachgeschalteten Meßbehälter. Mit 11 ist ein weiterer Überlauf bezeichnet, der etwas höher angeordnet ist als der Überlauf 5 und durch den zurückstauendes Überschußwasser in einen nicht dargestellten Speicherbehälter ablaufen kann.Because the delivery rate of the stirrer is several times, preferably 5 to 20 times the incoming amount of waste water and chemicals, most of the liquid emerging from the outlet end 4 of the mixing tube 2 is sucked back into the inlet funnel 3. Only a small portion corresponding to the inflow amount remains in the mixing container and presses an equal amount of liquid from the bottom of the mixing container through the baffle 10 through the container overflow 5 into a downstream measuring container. 11 with a further overflow is designated, which is arranged slightly higher than the overflow 5 and can drain through the backing up excess water into a storage container, not shown.

Die Mischanlage, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, hat sich gegenüber Anlagen der bisher bekannten und üblichen Bauarten überlegen gezeigt. Es wurde z. B. festgestellt, daß bei der Neutrahsation von schwefelsaurem Abwasser aus Beizanlagen die mehrfache Durchmischung des Neutrahsationsmittels mit dem Abwasser erreicht werden konnte. Auf diese Weise war es möglich, ein Viertel der üblicherweise bei Neutralisationen eingesetzten Menge an Kalkhydrat einzusparen. Weitere Einsparungen an Behandlungschemikalien wurden durch das sparsame Dosieren der Zusätze erzielt, das durch die kurzen Schaltverzögerungen in der Apparatur möglich ist.The mixing plant, which forms the subject of the present invention, has superior to systems of the previously known and customary types shown. It was z. B. found that in the Neutrahsation of sulfuric acid Wastewater from pickling plants the multiple mixing of the Neutrahsationsmittel with the wastewater could be achieved. In this way it was possible to make a quarter to save the amount of hydrated lime usually used in neutralizations. Further savings in treatment chemicals were made by economical dosing of the additives achieved, which is possible due to the short switching delays in the apparatus is.

Claims

PATENT CLAIM: Device for treating wastewater in which the admixing of the chemicals in the form of gases, solutions or emulsions is electronically controlled, characterized in that a U-shaped mixing tube (2) provided with a funnel on the inlet side is placed in a mixing container ( 1) is installed in such a way that its ends (3, 4) are below the surface of the liquid contained in the container (1) and that an intensive stirrer opens in the end at which the inlet pipes (7, 8) for untreated wastewater and chemicals (6) is provided, while the measuring and control electrode (9) is located at its other end, and that on the side of the mixing container at which the treated water exits from this via an overflow (5) , in a manner known per se a chicane (10) is arranged. Considered publications: German Patent Specifications No. 879 081, 893 470;