DE1517394A1

DE1517394A1 - Wasserreinigungsanlage

Info

Publication number: DE1517394A1
Application number: DE19651517394
Authority: DE
Inventors: Tadao Imamura; Itsuro Nagahma; Koh Tsuda; Takemasa Yasukawa
Original assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1964-02-03
Filing date: 1965-01-29
Publication date: 1969-04-17
Also published as: GB1027854A; BE648541A; US3313725A; DE1517394B2; ES300471A1; SE314337B; FR1398302A; NL6405197A; NL129832C; DK105804C

Description

PATEHTANWXLTI DR. LOTTERHOS - DR.-ING. LOTTERHOS

ι ς ι 7 3 Q A

6000 FRANKFURT (MAIM)

ANNASTRASSE 19
FERNSPRECHEIi₁ (0611) 555061 TELEGBAMMEi LOMOSAPATENT LANDESZENTRALBANK 4/951 DRESDNER BANK FFM., Nr. 524742 POSTSCHECK.KONTO FFM. 1667

__ IV/M FRANKFURT(MAINh

CHIYODA £AK0 KENS^SU KABUSHIKZ KAISHA

12, 3-chome, Tamachi, Akasaka, Minato-ku, Tokyo, Japan

Wasserreiniguageanlage

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wasserreinigungsbsw,-Kläranlage τοη hoiie© Wirkungsgrad xu schaffen, in der das Wasser gut von Flocken getrennt wird, und zwar von Flocken, die durch die Zugabe τοη Chemikalien einschliesslich anorganischer Salie, hochaorekularer Verbindungen oder dergleichen gebildet sind. Genäse der Erfindung findet die Trennung in zwei oder mehr Verfahrensatufen (Trennstufen) statt. Man erhält auch bei einer grossen Steigegeechwindigkeit des Wassers einen Schlamm, der stark konzentriert ist. Unter dem Ausdruck "Flocken" sind im Wasser schwebende Bestandteile su rerstehen, die keine bestimmt· Form haben und die aus Verunreinigungen oder dergleichen bestehen, die um ein Metallhydroxyd, 2.B. Aluminiumhydroxyd oder dergleichen angesetzt sind·

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Di· üblichen Eläreinrichtungen mit nach oben gerichtetem Strom sind «it «in·« Schlammkonzentrator am Boden oder in eine* Beke der Trennseme Ausgerüstet. In dieses setsen sich Flocken durch die Schwerkraft nur ab, wenn die Setzte sohwindigktit dieser flocken grosser ist als die Steig« geschwindigkeit oder Umlaufgeschwindigkeit des Wassers, wenn «an einen Konzentrator benutst, der weiter bzw» breiter lur !Prennzone geöffnet ist* Ss treten also bei den üblichen

W Separatoren mit nach oben gerichtetem Strom Schwierigkelten beim brennen der flocken auf, da diese durch den nach oben gerichteten Strom gehindert werden, sich abzusetzen* und »war insbesondere durch den Wasserstrom, der durch die Verdrängung der sich im Konzentrator absetzenden Flocken entsteht. Der Schlamm konzentriert sidx und wird dichter, und er setzt sich tiefer in einen Konzentrator ab, ohne Erleichterung der Absetzung der Flocken infolge der Dichte«· differens, woraus sich ergibt, dass in diesem Bereich keine

fe Verstärkung des Absetzen· der Flocken eintritt. Das Absetzen wird daher allein durch die Schwerkraft bewirkt. Wenn man die Steiggesehwindigkeit des gereinigten Wassers erhöht, nur um die Behandlungsgesehwindigkeit des Wassers bzw. den Durchsatz zu erhöhen, kann man nicht eine grosso Steiggesehwindlgkelt aufrechterhalten, und zwar wegen des Mitrelssens Ton Flocken* Man hat die Erfahrung gemacht, dass die Steiggeschwindigkeit höchstens im Bereich von 3 bis. 5m/h liegt, und man konnte eine grosser· Steigerung nicht erhalten

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Durch die Einrichtung genas» der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Einrichtungen und Verfahren sur Trennung der flocke» beseitigt* und die Helnlgumg des Wassers auch bei honer Strömungsgeschwindigkeit wird erleichtert.

Bin Auaführungsbelspiel d®r Erfindung 1st in der Zeichnung

dargestellt.

Is seigt scheaatisehr : FIg* 1 eiae Waseerklareinrichtuag geaäse der Erfindung ia

Schnittt

Fig. 2 und 5 swel weitere Beispiele der Blnrlehtuag geaäss

der Erfindung ia Schnitt Bad ; ' -

Flg. 4» 5 und 6 la Schnitt; die Anwendung der Einrichtung -

geaäss der JSrf ladung« - - _ ". - -

für die WasEtrklireinrlolitung genas a - €e» ■ !»Ifiatiaag int; es wesentiieii, das· das ~m Idärende Waeeer f&n Ifloeiioa ta&ä Scblaaaestöf f®s in swei oder-aefer Stuf ta (¥erf anreaastufea) getrennt wird, und swax* wird das Wasser in einea Flüssigkelteseparator (I.Trennung) τοη elaer SenlaBBschicnt 4 ia flüssiger Fora getrennt, und es wird siaeh oben geleitet« fahrend de? Überschuss anr'Fieakea« der Inder angegebenen Weise getrennt worden ist, in einen Konsentrator genannten Seil 7 geleitet wird, wobei die flocken durch einen Kanal bsw. Setskanal 5 gehen. Dieser Kanal bewirkt ein Absetsen der Flookea la Konsentrat or 7 (2.Trennung). Das ia Konzentrator 7 getrennte Wasser kann dann durch die Leitung 9 aufsteigen, wo es sieh mit der Wasseraenge vereinigt, die aus der Sehlaaasohioht 4 ausgetreten ist.

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·» if ·Μ

der Srfindung werden dl· Flocken. In den Abset»kanal 5 la waagerechter Richtung hlnaingeiogen. Bie Flocken werden su Klumpen susammengeballt und in einer Schlammeehloht vom Wasser in flüssiger Fora getrennt. Ss findet jedooh «in« Übertragung von !flocken statt, sobald der nach oben gerichtete etvos In der Schlammsehlcht 4 Terstärkt wird odtr sobald dl· Konsentratloa in der Sehlamasehlcht 4 grSsser wird. Ba ^»doofe da« Innere dt« Absttikaaal· $ für dl« flocken und φ der Oberteil de· Konttntrator* 7 ait geklärt·» Wastar gefüllt let« werden sien die au« de? So&ioht itamaendtn Flocken, die Ton oben durch den Afeeetskanai 5 koaaea_t In de» Sonsentrator 7 infolge der Diehtedifferene abechlieeeen« al· ob »ie gewisser* aassen in den Konsentrator 7 nineingesaugt würden. j Ba weiterhin der Afeeet«kanal 5 u&d der Konsentrator 7 τοη de«

Separator 1 getrennt »lad und aeletens die statischen Bedingungen des Wanierβ aufrechterhalten werden können oder gar ein naen unten gerichteter Strom τοη Flocken infolge der Wirkung de· Kanal· 9» in welchem da· geklärte Wasser aufsteigt« Torhanden iifc, wird Aas ADsetsen der fleeken »egünstigt. w#it»ynin wird die Strömungsgeschwindigkeit naoh oben im Separator 1 plutsllch geringer, wenn dieser Strom das eeere Ende des Absetskanals 5 erreioht_t und »war infolge der Quersehnittsfliehe« die durch diesen Kanal 5 beansprucht wird. Gleichartig bildet sieh ein Strom sum oberen Ende des Kanals 5 aus, der e· den Jloeken erlaubt, sich gut in den Kanal $ abstasetsen, wodurch eine stabile Schi am» schicht aufrechterhalten wird.

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Um eimern ^euscfeott der sieh absetsenden Flock·» alt dt» Wasser au verseilen, da» duroh die aich absetseiidea la d#a Kanal 5 verdrängt wird, ist «in gesoaderter^Eaaal > vorgesehen»^* ias geklärte Wassert da· durah dlt a1»ges«tste& £"I©ck«a Y>Erdr'ä)agt wii-d, alfcsuXührta, wod^roh. sich di« floelta iäBgeam und gXeioiaiäeeig at»s»ts«a#

Mit dea aufeinaaaer- abg·atimmtfea» oben erwähnt»n. Vorgängtn wird «ine Itoa3taat>· und gleialiaiässig» SohlaiJiaicoaifaferaftioa in der Soklsuamacbiciit aufrecb.terh*lttn, wodurek dl· ülierschüaaigeu Flocken sich einwandfrei abeetstn« Gleioh*eit;ig wird die Oberflieb« d*r Sohlest in d*r Sben@ a*m oberem Ead«a des Kanals 5 gehalten, ohne dags «in Mitrtisetn toe Jlooken stattfindet, und aan Tarmeldet mit Sicherheit Trübuagta b*i sohnellen Strämungsgescb,wiadiskeitfn nach oben.

Da die Ias3erk|.äreinriohtung gemäss der Brflndung die !»esoaderen oben erwähafctn. Vorteile aal« kann sie mit einer Tr#nngeschwindigkeit im Bereich von Io "bis 5a m/h (1*frennung) betrieben werden, um die Flocken ram Wasser in der Ebene der Schlamsisckiöttt 4 au trennen. Da die überf lieaitndtn Plocken durch den Kanal 3 nach unten in den Konsentrator 7 gelangen, wo der Schlamm gesammelt und konsentriert wird» und da die Flocken und das Wasser einwandfrei getrennt werden, werden Sohlamiastioffe mit niedriges Wassergehalt a te tie «der period! »oh tod» Boden des Eomentrators ? abgeführt*

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Wi* ia dta Figuren 1 bis 5 dargestellt, wird da· Soheutswasstp (raw wattr) »it dta in Suspension befindlichen Substanstii in dta Separator 1 (flowing »eparator) durch dta Stalass Z tiagtführfc* Bas Waestr gthfc durch dta Verteiler J uad dann durch die Söhlammaohicht 4, wo ts τοπ Plockta bti *iß#r 'rr#nng*sohwindigk#iti roa 1o tis 5o m/fc (I.Trennung) gereiuigt wird· Bit Flockeα gtl&agta nach dt? Kluapung (coagulation) ia dit Sohiaamiiohiühl; 4, welches dta ersten herbtiführt, flitsseu d&na in dta Kanal 5 für

ah

dlt floektaitfcsumg über» und «war ilb$r dtetta Oberkante, und gelange» dann ia dta Xönstatrator 7« wo dit »weite Trennung dursa Konsenfcration atactflndtt. Der Flitea-Stparator 1 (fluidiitd Separator) und der ^.oaaontrator 7 sind durch die Platts* β uad dit Wäadt des Kanals 5» dtr dta Flieaa-Separator 1 sit dem £oax«at;rator 7 verbindet, getrennt. Dit Uattrkantt dta Kanals 5 liegt awisehen dtr Trennplatte 8 und dem Boden l^ta Koaeantrators, ist» also ttwae unttr die Trennplattt gtsogta, damit keine Flocken in dta Kanal 9 eintreten können, durch wtlohea das gereinigte Wasser aufsteigt.

Dtr Kanal 9 ist durch dit trennplattt 8 geführt baw. beginnt ia dieatr Trennplatte. Bas obere £ndt dta Kanals 9 liegt höht]? als dit Oberfläche dtr Schlammschicht 4, bsw. dit Oberkant« dta flooktasttskanals 5.

Das gfreinigt* Wasstr flieset, nachdem dit I.Trennung ia dtr SohlammachicQt 4 durchgeführt ist, nach oben uad vereinigt sich dort mit dta gereinigten Wasser, das aus dta Kanal 9

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nach, der 2^frennetufe^: Ih Itonsentrator 7 austritt» Dies« Wassaraengen traten, durch danAuslas* 1o aus· Per, Schlasta« dereiea auf dia Bodendes-Xoasentrafeors 7 abgesetst hat, wird durch die Le/lftiag 11 abgesaugt« Slat Ablaesleituag 12 let as Boden da· Fii«ai*Separate2»a 1 Tos^taaliaa> hauptaäeklidli «m? Hainiguag dta ItmniirauBte dies·· $*pa?at&re 1. ■

Aus dar wratsfc^masa Bs&läruag ergibt «ich,,das· gamäse dar Srfiiidi£ag ala® selmalla md wlrkiAa« Sraimuag d·· Waasave Toa d«a Fl®ekaa in swei Tartahra&aatufaa «rreioht wird» und ■war durek FliassfiraEmiiag uad dureb. Ko&se&teatioa« Xa fllass* e#/9a?ator 1 wa*da& dl« Flocken Toa gsrtiaigfeea faaa«? la fll*s**nd»H Sustaad (fluidiaad state) gatsrouit« Ia £ons*iitratoy 7t dar durch die Platt« 8 tos Baum 1 abg«tr«an.t ist, v«]?daa dia Floekea tob Wasser durek Absetsaa uat tiom getreimt· ■

uawüasaatenfalle kaaa eine dritte üCremastufe werden« und »war dureh Anordnung eines sweitea Konsentrat ore und eines sweiten Setskanals« der duron die Bodenplatte des ersten Konseatrators 7 nindurotigeht« aus welctem ©benfalls gereinigtes Wasser gewonnen wird» Sa ^edoea die der Flocken -rom Wasser durch die erste und sweifct" wirksam durengefünrt wird, wird normalerweise eine dritte •Preaaetufe niöfet erforderlich. Oowonl die sweite und dritte Treonsone als eine statische Zone beschrieben siad, können sie auch als Fllesssoae ausgebildet sein» ähnlich dea Fliesseeparator 1(1. trennung)« wodursh aan einen dichteren

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Schlamm erhält. Zusätslioh kann man ium Waschen dtr Flocken Wasser iii der Näh· des Bodens dt· Konzentrator· für dl· drltt· oder folgend· Trenn·tufen einführen*

Man kann verschiedene Abänderungen der Torrichtung gemäss der Erfindung vorsehen, so s.B. einen Flieaa-Separator 1, d«r einen korntmnten Querschnitt hat oder der einen vergrösserten Abschnitt in «eine» oberen oder unteren feil hat, oder eine Einrichtung, die einen Fleokensctskanal 5 und einen Jftockenkonsentrator 7 von einer abweichenden Gestaltung hat. Weiterhin kann die Konstruktion und können dl« Materialien des Fli·*·- Separators 1, des Flockensetzkanals 5 und de· Kanals 9« durch welchen da« gereinigte Wasser aufsteigt, ron der vorstehenden Beschreibung abweichen. So kann man s.B. eine Pumpe oder einen Ejektor in dem Kanal 9 vorsehen, oder es können weitere Ventile Im Kanal 9 vorgesehen sein (vgl. Fig.3). Die Wasssrreinlgungseinriohtung gemäss der Erfindung kann als ein wesentlicher Teil eines Trennsystem« In einer üblichen Reinigung·- oder Kläranlage von der Bauart mit nach oben verlaufendem Strom von jeder Konstruktion benutst werden. Diese Einrichtung kann In offener Bauart, in geschlossener Bauart, als Einrichtung, die unter Atmosphärendruck oder nur unter überdruck arbeitet, Anwendung finden.

Se. ist s.B· In 7ig· 4 eine Kläreinrichtung von Kugelbauart dargestellt. Der Konsentrator 7 let durch Abteilung de» unteren Abschnitts des Separators gebildet und ein Setzkanal 5 1st vorgesehen, der sich in der Äquatorebene öffnet bsw. bis in diese Ebene reicht, wo die Strömungsgeschwindigkeit nach oben

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ein Minimum erreiont· Ber Aufetiegskanal 9 für da· gereinigt« Wasser endet in einer Kammer für das gereinigte Wasser. In J?ig. 5 1st eine Kläreinrichtung dargestellt mit 3e&LaamumwKl~ sung. Der Konsentratar 7 ie-t durch Abteilung eine« unfcertn Abschnitts des Separators gebildet. Der Hdekensstakanal 5 -ist mit dieser trennplatte verbunden und reioht bis sur mittlerenHöhe bsw.Mittel&bsehnltt des Separators. Der Kanal 9 für den Aufstieg des gereinigten Wassers relents fels sum oberen Teil des Separators·

In Fig* 6 ist eine Klärelnriclitung dargeetellt von der Bauart, bei der eine Sohlaiomaahictht Anwendung findet· Bs ist ein Konzentrator 7»■ ein Floekensstzkaaai 5 üad ein Kanal 9 für das gereinigt® Wasser vorgesehen. '.

Wie vorstehend beschrieben» kann eine stetige Sonlammsohioht aufrechterhalten werden dureh Anwendung der Mittel gemäse der ' Erfindung» selbst wenn die Steiggesehwindigkelt um ein Hehr* ; faches des üblichen Wertes rergrössert wird. Man erhält so j jederzeit ein gereinigtes Wasservon guter Qualität. Ber im Konzentrator entfernte Schlamm ist von hoher Konsentration. Ss · ist möglieh» die Wirkung bekannter Vorrichtungen eu verdoppeln.

Um weiterhin die Sapasltät der Einrichtung su vergrdssem« kann die Quersohnittsfläehe b»w. die Zahl deryieokeneetskanale 5 vergrössert werden und ebenso der Quersehnltt des Kanals 9»

Obwohl das Wasser, das in der Binriehtung gemäss der Erfindung behandelt 1st, für viele Zwecke verwendet werden kann, wird ee vorzugsweise für eine Vorreinigung (preliminary purlfioatlon)

■;■-.. ■ ■.;:'.'■ ' / - - ■ .\ / : BAD ORIGlWAL

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für «int and·?· Behandlung In einer Wasserbehandlung*«
aniage benutfst;· Die Einrichtung geaäss der Erfindung kann In weitfim ufcfang sur Behandlung τοη Salawaeaer oder Braekwagitr od*r tür verschieden· Arten τοη Ahwaas«r Anwendung finden.

Einige Beispiele für die Trübung des mit der Torrichtung geeäss der Erfindung behandelten Wassers sind in den folgenden fahellen gegeben*

BAD ORiGINAL

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D	2o	a/ar	2o	2o
fasatXftaobiriadigkeit	2o	PP*	5o	1©o
Trübung dta ungtrtintg* tta W»«atra	3	PP*	V	3
Trübung dta gtrtinigttn W&setrs -

2o

3o a/hr 3o 3o

dta uagtrtinig·»

2o ppa 5o 1oo 2oo

TruBuag dta gtrtiaigtta 5 PP* 6 ^

Waastrgtaohwiadigktit (Trtnag·sahwiadigktit)	5o*/br	5o	5o	5o . -...; ■■■.■■■;
Trübung dta uagtrtinig- tta Waastra	2o ppa	5o	1oo	2oo
Trübung dta gtrtinigtta Waaatra	6 ppa	⁷	6	·■'■.«

Bit Trübung-ist gtaäa· dta JIS Standard'dtfioitrt (Ttilt pro ittlliontinhtitt»).

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Claims

Pattntanrprücht

1. Waaatrrtlnlgunga~ bin. -kllranlagt mit «wti oder athr Stufen für dit Trtnnung ron Flookta, dadurth gtktnnitiehntt, da·· tin fltt*«-8tparator uad tin Ton dit··« gttrtaattr Konatntrator la tiata Bthälttr ▼orgtathta alad, da·· tin odtr athrtrt Flaektaabettakantlt alt dta Stparator und dta Xtastatrattr ytrbuadtn «lad und daaa tin odtr atar Kaaftlt la dta Komtntrator rorgtethtn alad» durth wtltht daa gtrtlnlgtt Waaitr aufettigt, wobti dit flttktn in fUtaaatdinguog (fluidiitd condition) la flit··- atparator gttrtnnt wtrdtn uad dann eich la Conatntrator abattstn.

Dit Vorlagt τοη Unttraaaprüohtn bitibt rorbthalttn.

BAD ORIGINAL

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