DE1168355B

DE1168355B - Inlet device for Klaerbecken with centrally arranged immersion cylinder

Info

Publication number: DE1168355B
Application number: DED24665A
Authority: DE
Inventors: Elliot Bryant Fitch
Original assignee: Dorr Oliver Inc
Current assignee: Dorr Oliver Inc
Priority date: 1956-02-24
Filing date: 1957-01-11
Publication date: 1964-04-16
Also published as: NL102700C; NL213639A

Description

Einlaufvorrichtung für Klärbecken mit zentrisch angeordnetem Tauchzylinder Die Erfindung betrifft einen Einlauf für Klärbekken mit zentrisch angeordnetem Tauchzylinder, wie sie üblicherweise zur Einführung von feststoffhaltigen Trüben in Absetz- oder Klärbecken gebraucht werden. Im allgemeinen hat der Einlauf die Form eines Zylinders, obgleich er in einigen Fällen auch elliptischen Querschnitt haben kann; er ist nach unten offen im Becken zentrisch angeordnet und taucht bei normalem Betrieb in die Flüssigkeit ein.Inlet device for clarifiers with centrally arranged immersion cylinder The invention relates to an inlet for septic tanks with a centrally arranged immersion cylinder, as they are usually used for the introduction of solids-containing slurries in sedimentation or Clarifiers are needed. In general, the inlet has the shape of a cylinder, although in some cases it may be elliptical in cross-section; he is after Open at the bottom in the center of the pool and plunges into the pool during normal operation Liquid one.

Die zu behandelnde Rohflüssigkeit wird ins Innere des Tauchzylinders auf einem Niveau eingeleitet, das gewöhnlich gerade unterhalb des normalen Wasserspiegels im Becken liegt, und tritt durch das offene untere Ende in den Absetzraum des Klärbeckens über, wo die absinkendenFeststoffe zum Boden wandern und sich dort absetzen, um dann als Schlamm abgezogen zu werden. Die geklärte Flüssigkeit wird oben abgezogen.The raw liquid to be treated is inside the immersion cylinder initiated at a level that is usually just below normal water level lies in the basin and enters the settling area of the clarifier through the open lower end where the sinking solids migrate to the bottom and settle there then to be withdrawn as sludge. The clarified liquid is drawn off at the top.

Da beim Übertritt der Zulaufleitung in den Tauchzylinder eine erhebliche Erweiterung des durchflossenen Querschnitts gegeben ist, ergibt sich die Schwierigkeit, eine gleichmäßige Durchströmung des Klärbeckens herbeizuführen. Zur Lösung dieser Aufgabe sind zahlreiche Ausgestaltungen von Tauchzylindern beschrieben worden, die sich in drei Gruppen zusammenfassen lassen: Entweder wurden Prallwände zur Ablenkung des Einlaufstromes oder Einrichtungen zur Aufteilung desselben in eine Anzahl kleinerer Strahlen vorgesehen, oder aber man lenkte durch entsprechend gestaltete düsenartige Öffnungen mehrere Teilströme so, daß sie unmittelbar aufeinanderprallten. Dadurch wird zwar eine stärkere Turbulenz im Tauchzylinder hervorgerufen und die Energie der Einlaufgeschwindigkeit in gewissem Grade vernichtet, aber die Flüssigkeit im Tauchzylinder hat immer noch einen erheblichen Bruchteil der ursprünglichen Geschwindigkeit. Im übrigen wird durch die bekannten Einbauten der Querschnitt des Tauchzylinders verengt, und die bekannte Anordnung einer Vielzahl von Einlaufrohren oder Öffnungen ist abgesehen vom erhöhten Aufwand für die Herstellung auch unzulässig, weil die Gefahr von Ansetzungen in den Rohren oder Öffnungen besteht, wodurch zumindest eine Richtungsänderung der Einzelströme eintreten kann, so daß diese nicht mehr unmittelbar aufeinanderprallen. Since when the feed line crosses into the immersion cylinder a considerable If the cross-section through which the flow is widened, the difficulty arises to bring about an even flow through the clarifier. To solve this Task numerous designs of immersion cylinders have been described that can be summarized in three groups: Either baffles were used to deflect the inlet flow or devices for dividing it into a number of smaller ones Beams provided, or one steered through appropriately designed nozzle-like Openings several partial streams so that they collided directly. Through this a stronger turbulence is caused in the immersion cylinder and the energy the inlet speed is destroyed to a certain extent, but the liquid in the Submersible cylinder still has a significant fraction of its original speed. In addition, the cross-section of the immersion cylinder is determined by the known internals narrowed, and the familiar arrangement of a plurality of inlet pipes or openings Apart from the increased effort for the production, it is also inadmissible because the There is a risk of deposits in the pipes or openings, whereby at least one Change of direction of the individual currents can occur so that they are no longer immediate collide.

Bekannt ist schließlich noch eine Einrichtung für den Einlauf von Klärbecken, die aus einem in das Becken eintauchenden Fallrohr besteht, in welches zur Erzeugung einer Drehbewegung eine Schnecke eingebaut ist und welches über der öffnung am unteren Ende des Fallrohres noch seitliche Öffnungen aufweist, damit infolge der kreisenden Bewegung im Fallrohr durch Zentrifugalkraft eine Schichtung der Feststoffe eintritt und eine obere schwere Schicht durch die seitlichen Öffnungen und eine leichtere Schwebeschicht am unteren Ende austreten. Die zwei so entstehenden Teilströme verlieren aber keine kinetische Energie. Im Gegenteil wird den beiden Teilströmen zusätzlich eine gleichgerichtete Zentrifugalkomponente erteilt, so daß noch in beträchtlichem Abstand von dem Fallrohr Verwirbelungen hervorgerufen werden und somit Beruhigungsraum für das störungsfreie Absinken der Feststoffe im Klärbecken verlorengeht. Finally, another device is known for the inlet of Clarifier, which consists of a downpipe immersed in the basin, in which a screw is installed to generate a rotary movement and which is above the Opening at the lower end of the downpipe with side openings has so as a result The circular movement in the downpipe creates a stratification of the solids by centrifugal force enters and an upper heavy layer through the side openings and a Lighter floating layer emerge at the lower end. The two partial flows thus created but do not lose any kinetic energy. On the contrary, the two substreams will additionally a rectified centrifugal component granted, so that still in considerable Distortion from the downpipe causes turbulence and thus calming space for the trouble-free sinking of the solids in the clarifier is lost.

Die Erfindung beruht demgegenüber auf dem Gedanken, die zu klärende Flüssigkeit bei ihrem Einlauf in den Tauchzylinder in sich entgegengesetzt drehende Ströme aufzuteilen, die an ihrer Grenzfläche aneinanderliegen und so infolge der Berührung miteinander unmittelbar eine Turbulenz von kleinem Ausmaß ergeben, die die kinetische Energie des einfließenden Stromes nahezu augenblicklich aufzehrt, so daß insgesamt eine sehr rasche Beruhigung eintritt, die für das Absetzen äußerst giinstig ist. The invention is based on the idea that to be clarified Liquid rotating in opposite directions as it enters the immersion cylinder To divide currents that are adjacent to each other at their interface and so as a result of the Contact with one another directly results in a turbulence of a small extent, which consumes the kinetic energy of the flowing stream almost instantly, so that overall there is a very rapid calming down, which is extremely important for weaning is cheap.

Gemäß der Erfindung weist der Tauchzylinder an seinem Umfang nach dem Inneren des Tauchzylinders offene, unterhalb des normalen Betriebswasserspiegels angeordnete und unmittelbar übereinanderliegende Ringkanäle auf, die voneinander durch eine Trennwand getrennt sind, und der Zulauf zu den Ringkanälen erfolgt durch zwei in die Ringkanäle tangential einmündende Beschickungskanäle in der Weise, daß die zu klärende Flüssigkeit in den beiden Ringkanälen sich in gegenläufigem Sinn bewegt. According to the invention, the plunger cylinder shows on its circumference open to the inside of the immersion cylinder, below the normal operating water level arranged and immediately one above the other on annular channels, which from each other are separated by a partition, and the inlet to the ring channels is through two in the ring channels feeding channels opening tangentially in such a way that the liquid to be clarified in the two ring channels is in moves in the opposite direction.

Mittels dieser Anordnung wird die Hälfte des Zulaufs in tangentialer Richtung dem einen Ringkanal im Uhrzeigersinn um die Zylinderachse und die andere Hälfte dem anderen Ringkanal mit entgegengesetzter Drehrichtung zugeführt; jeder Teilstrom wird anfänglich in dem Kanal durch Zentrifugalkraft gehalten, aber dann durch den fortgesetzten Einlauf neuer Rohflüssigkeit gegen die Achse des Tauchzylinders nach innen aus den Umgrenzungen der Kanäle heraus verdrängt, und die beiden Ströme treffen an einer Grenzfläche aufeinander und überscheren einander. Da beide Ströme gleiche Geschwindigkeit haben und entgegengesetzt gerichtet sind, werden die tangentialen Geschwindigkeitskomponenten rasch in einer Zone anfänglicher Turbulenz aufgehoben, die in ihrer Abmessung sehr begrenzt ist, so daß die Feststoffe in den entgegengesetzt fließenden Strömen zusammentreffen und sich miteinander zu rasch absetzbaren größeren Teilchen vereinigen. By means of this arrangement, half of the inlet becomes tangential Direction of one ring channel clockwise around the cylinder axis and the other Half fed to the other ring channel with opposite direction of rotation; everyone Partial flow is initially held in the channel by centrifugal force, but then by the continued inflow of new raw liquid against the axis of the immersion cylinder displaced inwards from the confines of the canals, and the two streams meet at an interface and cross each other. Since both streams have the same speed and are directed in opposite directions, they become tangential Speed components quickly canceled in a zone of initial turbulence, which is very limited in size, so that the solids in the opposite flowing streams meet and merge together to quickly settle larger ones Unite particles.

Die Ausgestaltung des Einlaufes fiir Klärbecken mit zentrisch angeordnetem Tauchzylinder, an dessen Boden die Flüssigkeit in den Absetzraum des Klärzylinders übertritt, nach der Erfindung hat gegenüber den bekannten Einrichtungen auch den Vorteil, daß der Tauchzylinder von Einbauten frei ist und auch auf einfache Weise unter Wegfall mehrerer Einlaufrohre oder Öffnungen hergestellt werden kann. The design of the inlet for clarifier with a centrally arranged Immersion cylinder, at the bottom of which the liquid enters the settling chamber of the clarifying cylinder goes over, according to the invention, compared to the known devices also has the The advantage that the immersion cylinder is free of internals and also in a simple manner can be produced with the omission of several inlet pipes or openings.

Die Erfindung wird nachstehend beispielshalber unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. The invention is described below, by way of example, with reference to FIG the drawing described.

Es zeigt F i g. 1 einen Tauchzylinder gemäß der Erfindung, teilweise geschnitten in der Draufsicht, F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht entsprechend F i g. 1, Fig. 3 einen schematischen senkrechten Mittelschnitt durch ein Klärbecken mit dem Tauchzylinder nach F i g. 1 und 2, F i g. 4 einen Querschnitt durch den Tauchzylinder.It shows F i g. 1 shows a diving cylinder according to the invention, in part cut in plan view, F i g. 2 is a partially sectioned side view according to FIG. 1, FIG. 3 a schematic vertical center section through a clarifier with the immersion cylinder according to FIG. 1 and 2, FIG. 4 shows a cross section through the immersion cylinder.

Der in üblicher Weise im Klärbecken 1 angebrachte Tauchzylinder 6 ist von einem Ringkanal 2 umgeben, der durch eine Trennwand 3 in zwei übereinanderliegende Ringkanäle 4 und 5 unterteilt ist, die nach dem Inneren des Tauchzylinders offen sind. The immersion cylinder 6 attached in the usual way in the clarifier 1 is surrounded by an annular channel 2, which is separated by a partition 3 in two superimposed Ring channels 4 and 5 are divided, which are open to the inside of the immersion cylinder are.

Die Zulaufflüssigkeit kommt durch die Hauptleitung 7, die sich in die beiden Beschickungskanäle 8 und 9 verzweigt, die tangential in die Ringkanäle 4 und 5 einmünden. Die Anordnung ist derart, daß die zwei Teilströme in den Ringkanälen 4 und 5 in entgegengesetzten Richtungen fließen, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Die ringförmige Trennwand 3 liegt vorzugsweise mit ihrem Innenrand außerhalb der Mantelfläche des Tauchzylinders 6, während die waagerechten oberen und unteren Kanalwände des Ringkanals 2 am Tauchzylinder 6 angesetzt sind.The feed liquid comes through the main line 7, which is in the two feed channels 8 and 9 branched off tangentially into the ring channels 4 and 5 converge. The arrangement is such that the two partial flows in the ring channels 4 and 5 flow in opposite directions as indicated by the arrows is. The inner edge of the annular partition 3 is preferably outside the outer surface of the immersion cylinder 6, while the horizontal upper and lower Channel walls of the annular channel 2 are attached to the immersion cylinder 6.

Die Wirkung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 ist in F i g. 3 und 4 gezeigt. Aus der Hauptleitung 7 kommende Rohflüssigkeit geht zur Hälfte durch den Beschickungskanal 8 in den Ringkanal 4 und fließt dort im Uhrzeigersinn. Die andere Hälfte des Zu- laufes fließt durch den Beschickungskanal 9 in den Ringkanal 5 entgegen dem Uhrzeigersinn. Bei fortlaufendem Zulauf wandern die entgegengesetzt kreisenden Teilströme nach innen, und wenn sie über die Innenkante der Trennwand 3 treten, berühren sie einander in einer Grenzfläche und überscheren sich auf ihrer ganzen Länge, wie durch die Pfeile A und B in Fig. 4 angedeutet ist, mit dem Ergebnis, daß die tangentiale Geschwindigkeit rasch durch eine Turbulenz kleinen Ausmaßes in einer Schicht aufgehoben wird, die mit weiterem Flüssigkeitszulauf nach innen wandert und im Tauchzylinder eine Zone e gleichförmiger Vermischung und Homogenisierung erzeugt, wie durch die entgegengesetzt gerichteten Pfeile in Zone e der Fig. 3 und F i g. 4 angedeutet fst. Dicht unterhalb der Zone e ist in F i g. 3 durch senkrechte Pfeile eine Dämpfungszone f angedeutet, in der der Fluß im wesentlichen senkrecht nach unten geht. Unter dem Tauchzylinder ergibt sich die Zone g, worin die übertretende Flüssigkeit als geklärter Auslauf pilzartig nach außen in den verhältnismäßig ruhigen Flüssigkeitskörper wandert, der den Tauchzylinder umgibt, wie die eingezeichneten Linien unterhalb und in der Umgebung des Tauchzylinders andeuten. Die rascher absetzbaren Feststoffe sinken zum üblichen Schlammsumpf, während die weniger leicht absetzbaren Feststoffe in den äußeren Beckenbezirken allmählich ausgefällt werden, wie durch die Pfeile angedeutet ist, um sich schließlich am Boden zu sammeln. Der so abgesetzte Schlamm wird in üblicher Weise zum Schlammsumpf gekrählt. Die geklärte Flüssigkeit wandert oben über den Beckenrand, wie durch die Pfeile 1 angedeutet ist. The effect of the device according to FIG. 1 and 2 is in FIG. 3 and 4 shown. Raw liquid coming from the main line 7 passes halfway through the feed channel 8 into the ring channel 4 and flows there in a clockwise direction. the other half of the The run flows through the feed channel 9 into the ring channel 5 counterclockwise. If the inflow continues, they move in the opposite direction circling partial currents inwards, and when they over the inner edge of the partition 3 step, they touch each other in an interface and overturn on theirs entire length, as indicated by the arrows A and B in Fig. 4, with the result, that the tangential velocity rapidly through a small amount of turbulence is lifted in a layer, which with further liquid inflow inwards migrates and in the immersion cylinder a zone e of uniform mixing and homogenization generated, as indicated by the oppositely directed arrows in zone e of FIGS. 3 and F i g. 4 indicated fst. Just below the zone e is shown in FIG. 3 by vertical Arrows indicate a damping zone f in which the flow is essentially perpendicular going down. Under the immersion cylinder there is zone g, in which the overflowing Liquid as a clarified spout mushroom-like to the outside in the relatively calm Liquid body migrates, which surrounds the immersion cylinder, like the ones shown Indicate lines below and in the vicinity of the immersion cylinder. The more quickly deductible Solids sink to the usual sludge sump, while those that are less easily settled Solids in the outer basin districts are gradually precipitated as by the arrows are indicated to finally collect on the ground. The so deposed Mud is scraped to mud sump in the usual way. The clarified liquid migrates over the edge of the pool, as indicated by arrows 1.

Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung auf Becken mit einem einzigen Abteil beschränkt; denn Einlaufkonstruktionen gemäß der Erfindung können auch bei Mehrkammerklärbecken und ähnlichen Anlagen rund ferner in Verbindung mitSchaumabschöpfeinrichtungen verwendet werden. The invention is not to be applied to pools with a single Compartment limited; because inlet structures according to the invention can also be used in Multi-chamber clarifiers and similar systems also in connection with foam skimming devices be used.

Claims

Claim: inlet device with clarifier with centrally arranged Immersion cylinder and with the supply of the liquid to be clarified into the above the liquid level protruding immersion cylinder, on the bottom surface of which the liquid enters the settling space of the clarification basin passes over, that it is not indicated that the immersion cylinder (6) open on its circumference to the interior of the immersion cylinder (6), below the normal operating water level arranged and directly one above the other Has ring channels (4, 5) which are separated from one another by a partition (3), and that the inlet to the ring channels (4, 5) through two tangentially opening feed channels (8, 9) takes place in such a way that the liquid to be clarified in the two annular channels (4, 5) moves in the opposite direction.

Considered publications: German Patent Specifications No. 895 124, 920179; Austrian patent specification No. 159 738.