DE1642878A1 - Verfahren zur Klaerung von Fluessigkeiten mit darin enthaltenen Unreinigkeiten - Google Patents
Verfahren zur Klaerung von Fluessigkeiten mit darin enthaltenen UnreinigkeitenInfo
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Description
. ...ΰ c te -.d Vitales pour, le ■.;-.".
'!'..-•aitaijieni;" et ..1* Utilisation des
'!'..-•aitaijieni;" et ..1* Utilisation des
uO Pv,ie o.xi Faubourg Saint-Honore " ■ "■■ ...
Pari .5 o° Fr^' να? ei cn /'ν ".:." 1o4 August 196/
Xrerf&:aren ^ur Klärung von Flüssigkeiten mit darin enthaltenen Un
reliiigkeiten ".".... ;.... ■ : -
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klärung von Flüssigkeiten■
mit- darin enthaltenen Unreinigkeiten, das namentlich in sehr vorteil- "/ Jj
hafter Weise far die Klärung von Wasser geeignet ist, welches darin
scnvjeuende Stoffe oder Ma teriali on enthält und für den Haus gebrauch, '_ '
für industrlGiie oder LandwirtSchafts zwecke bestimmt ist,
Diene Aufzählung der Auweuauiigszwecke stellt jedoch keine Beschränkung
der Amvenduagügebiete dar. Obgleich die Bezugnahme auf einige besondere
praktische Anv/endungsbeispiele zur Ausübung des Verfahrens erfolgtΛ :.
ist offensichtlich: die -Anwendung des: Verfahrens für dl e. Klärung v#n ■
beliebigen mit Materialien, oder stoffen verunreinigten-Voder durchsetzten
Flüssigkeiten geeignet. ■ ..-':- : ;'v: : .- ■ . - i""
In der Industrie der Behandlung voa FlÖ^sigkeiße^^
Cehandlung von '/asserj ist -man-: bestrebt., bei den zu'behandäLnden Flüsslgkeiton
vorochiedene Produkte .bzw« feste, flüssige oder gasförmige :
Stoffe' anzuwenden, um den £<3WÜnBchten Effekt zu erreichen. Die gesamtöh
Stoffe ;;ind allgemein, im Voluinen, in,der Masse und in der Menge verhält nismäßir;" "ücliwaoh in bezug auf -',ά&μ Volumen und,die Massen der .FlUs-
to-aei-r/t-633
riigkeitj die der Behandlung unterworfen werden, ans dleseaa Grunde
ibt-es unerläßlich.,, die Berührung aller Teile der zu'behandelnden■
Flüssigkeit mit den Behandlungsmaterialien so schnell and vollständig
irgendmöglich:s i eher-ziuo teilen,,
Schließlich- muß/im Falle einer Klärung eine Extraktion der zu behandelnden
Flüssigkeit von den in ihr schwebenden Partikelcfeen. herbeigeführt
v/erden, sei es,, daß die Partikelchen vor dem-Behandlungsverfahren- vorhanden
sind j sei es, daß sie im Innern der zu behandelnden'Flüssigkeit
im Laufe ihrer angewandten Behandlung erscheinen.
Die Erfindung sieht deshalb zur Begünstigung einer sehr schnellen und
vollständigen Behandlungswirlcung den Zusatz von reagierenden Mitteln
zu der zu behandelnden Flüssigkeit vor, mit deren Hilfe zumindest eine
teilweise Trennung der schwebenden Partiitelchen in der Flüssigkeit in
dieser erreicht.wird, und zwar von Par tike lehen, die schon vorher in der
Flüssigkeit waren oder im Laufe des Behandlungsverfalareiaö durch dieses
hervorgerufen werden. ' / -
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Seliiefat .aus kerniger
Masse in einem Behälter eingebracht und die Masse Seiilelifc mit Hilfe : ;
von im unteren Teil des Behältern zustriSinender,- und von unten nach oben
durchströmender zu behandelnder Flüssigkeit .durohflieSbar gemacht,,
wobei die Strömungsigesohwindigkeit zumindest derjenigen entspricht, .·
die zur DurchstrSmbarmaahung der kornigen Schicht und zur Aufrechter*
haltung dieses Zustandes notwendig ist, während diese'Gesehwindigkeifc
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im oberen Teil des Behälters auf einen Wert reduziert 'wird, der unterhalb
der Geschwindigkeit liegt, die für das. Mitreissen der "körnigen
Masse erforderlich, ware, worauf die zu behandelnde Flüssigkeit am
oberen Ende des Behälters abgeleitet wird.
Der zu behandelnden Flüssigkeit wird vorzugsweise - vor ihrem Eintritt
in den Behälter zumindest ein reagierendes Mittel zugeführt., das aus
der Kategorie der Icoagulierenden, fläckenbildendenMittel und Hilfsmittel
etc.» ausgewählt wlrd> die für die Klärung von Flüssigkeiten
verwendet werden.
■;■■■ ... - ;.
Zudi besseren Verständnis der Erfindung wird diese in der nachfolgenden
Beschreibung an Hand einiger ÄusfUhrungsbeispiele im Zusammenhang mit
der Zeichnung von Ausführungsbeispielen von Vorrichtungen zur Ausübung
des erfindungsgemaßen Verfahrens näher erläutert. Es zeigt ι
Fig. 1" eine Ausführuügsform einer Vorrichtung oder Anlage zur Ausübung
des Verfahrens In schematiseher Darstellung,
Fig. 2 eine andere Ausführungsrorm der Vorrichtung oder Anläge in
schematiseher Darstellung,
In Fig. 1 ist 1 ein Behälter in konischer oder Trichterform mit nach
oben gerichteter Erweiterung. Am unteren Ende des triGhteri'örmigen
Behälters 1 ist eine Zuführleitung 2 angeschlossen, durch welche die
zu klärende Flüssigkeit, wie z. B. mit Unreinigkeiten oder Bestandteilen gemischtes Wasser in Riehtung des Pfeiles F zugeführt wird. Im
oberen Teil des Behälters 1 ist eine Abfluosleitung 3 angeschlossen,
n'-ir'jb .<el.:he die behandelte, seklärte Flüssigkeit abgeleitet wird.
109818/16 33 BAD
Mit der Leitung 2 1st eine Injektionspumpe '4 für ein reagierendes
Mittel verbundenj wofür in diesem Fall ζ. B. ■ ein koaguliererides
Mittel, wie technisches üisenchlorür, das 41 % des reinen Produktes
enthält, verwendet werden kann»
'Erfindungsgemäß- ist ein wesentlicher Teil des Behälters 1 mit .einer . Schicht
einer kernigen Masse 5 gefüllt. Die Schicht körniger Ma&se
kann aus verschiedenen Materialien gewählt werden und kann beispielsweise aus Anthrazit, Magneteisen, .Glas, festem Kalk, verschiedenen
Sandarten, Eisenpfeilspänen oder Spänen aus anderen Metallen, Kunstharz etc. bestehen. ■
In dem besonderen, beschriebenen Fall wird Magneteisenstein in der ;
Kornergröße 250 Mikrori mit einer spezifischen Oberfläche von 4b qcm/gr
verwendetί ·
Dieser KSrnüngsgreßenwert oder Granulat! ons wert wird-"durch."die Erfindung
nicht vorgeschrieben. ISr kann allgemein bei den gebräuchlichen Anwen- ·
düngen bei der Oberflächenbehandlung mifc Wasser zwischen J>
und 500 Mikron liegen. Diese Grenzen sind nicht absolut« festliegend, wie leicht
verständlich ist. Es handelt sich hierbei, wie schon oben erwähritj,
darum, eine Schicht kernigen Materials zu benutzen^ das durch-dice-,"zu
behandelnde Flüssigkeit fliesfähtg gemacht werden kann. Auf die Einrichtung und Aufrechterhält ung der kisriiigenSchicht haben die Art des
körnigen Materials, die Art der zu behandelnden Flüssigkeit, ihr Grad
,der Verschmutzung, die Art der Unreinigkeiten, die Menge des Ausstoßes
der zu behändeIndeii Flüssigkeit in einem gegebenen Behälter, ebenso wie
andere Faktoren einen wesentlichen Einfluß. Eine genaue Zusammenstellunc
' Anpassung an alle vorkommenden Fällen der Praxis läßt «.loh"
Tl::,^üm 109818/1^33
im voraus geben, sie muß vielmehr durch einfache Versuche zwischen
den verschiedenen Faktoren ermittelt"werden."
Dabei muß selbstverständlich am unteren Ende des Behälters 1 ein Sieb
oder eine gitterartige Einrichtung (nicht gezeichnet) bzw. eine ' beliebige andere Einrichtung vorgesehen werden, welche .das.-Eindringen
des körnigen Materials 5 in die Zufuhrleitung 2 verhindert. Man läßt die
zu behandelnde Flüsigkeit am unteren Ende des Behälters 1 mit einer Geschwindigkeit eintreten, welche- oberhalb des GesGhw|$idigkeitsgrades
liegt, die körnige Masse fließfähig zu machen und darin zu erhalten.
So ist es nicht möglieh, fUr alle Fälle der Praxis annehmbare Sählenwerte
anzugeben.
Bei dem beschriebenen Beispiel mit einam Behälter* der ein F^asungsv^rmSgen
von 1000 Liter und <§ins Meng© an körnigem Material von 1*0 to.
hat, ist die Sirströmgesdiwindigkeit aus der. ZufuhriQitunf .-S. etwa 500
Bi/Std. Die in fließfähigem Zustand gebracht® Ausflußmenge an behandeltem
Wasser ist dann etwa 20 cbm/Std.
In dem Maße, wie das Wasser in dsm Behälter hochsteige--, verringert sich
seine Fließgeschwindigkeit in Höhe der Niveaulinie ο und unterhalb der Auf!umleitung ~5 uis auf einen Grad, der ausreicht, kärnige Masse 5
nicht mehr initzurelssen.
Viie bereits, erwähnt, wirä"ein .^agierendes .Mittel (a^B.
mifcj kl % reinem Produkt) dui*ch die Pumpe \ in-die zu«
zu behandelnde- Flüssigkeit vor ihrem Eintritt in den Bshäifeer
OBIGINAU
1b42878
1 - in, einer Menge von i2 g pro cb«i eingespritzt. Der Ort der Eintritts--,
stelle wird-wohlgemerkt Keineswegs durch uie Erfindung vorgeschrieben,
ebenso auch nicht die vorerwähnte Dosierunj&aienge. In manchen anderen
Fällen der Praxis kann es vorzugsweise angebracht sein, mehrere verschiedene
reagierende Mittel zu verwenden, die zusammen oder einzeln,
gleichzeitig oder hintereinander eingespritzt werden können.
Man kann das oder die reagierenden Zusatzndttel aus den zahlreichen
derartigen Mitteln auswählen, die als körnige Massen oekannt sind und
• als Klärungsmittel verwendet werden, wie" z.B. koagulierende Mittel,
flockenbildende Mittel, wie Sulfate, Alund nium, Eisenoxydsulfat, Elsensulfat,
Eisenchiorür, Kalkerde, Soda, Sodakarbonat, Sodaaluminate, etc.
und die Hilfsmittel; organische Extrakte von Pflanzen,"Stärke, angesäuert
Brot, .Kartoffelmehl, Reisrnehl, Johannisbrot-Extrakte, Algenextrakte,
Algensalze, Albumine, aktive Sodasilikate, Magnesium, Betoiiiterden und
Tonerden, als Original- oder Kunstprodukte, amionisehe, kathodische
oder neutrale Produkte, von denen insbesondere die PolyaerHamide zu
nennen sind. ~
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann man jedoch keine PoIyelektrolyte
benutzen. Während des Durchflußes der zu behandelnden
Flüssigkeit durch-die zu durchfließende körnige Schicht ^,werden die
zuerst in sehr verteiltem Zustand befindlichen Unreinigleiten heftigen
Bewegungen unterworfen, werden gegeneinander geschleudert und werden
zu Partikelchen zusammengeballt, die erheolich größer als ursprünglich
sind.
18/1633 BAD ORIGINAL
T)He: reagierende Mittel begünstigt-"bei Geinern "Vorhandensein durch . -■ ■
Zusatz aie^e Zusamäaenballung. durch" seine chemische Wirkung, Das körnige
Material, von dem Jedes Korn plötzlichem und ungeregelten Bewegungen
unterworfen wir.d', fördert diese ."Zusainmenballung durch, eine mechanische
Wirkung. Die ZusamnieiiDallung erfolgt be tracht Ii oh, intensiv und
beschleunict aufgrund dessen, daß die kSrnige Masse ^ sich.in fließfähigem Zustand befindet und entsprechend wirksam wird*
Durch die Leitung ρ wird das behandelte Wasser abgeleitet, das aber noch
Unreinigkeiten enthält, die jedoch zu solchen Partikelchen zusammenge- ™
ballt sind, daß anschließend schneller und mit besserem Erfolg ein
üblicher klassischer Filtervorgang durchgeführt werden kann.
Dieses Resultat ist wie folgt erklärlich:
Die zu behandelnde Flüssigkeit ist in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel anfangs mit schwebenden und gallertartigen organischen Materialen
belastet, die ihr eine Wirbelung von bO Kitttropfen (goutte de
mastic) und eine Färbung von 25 Graden nach der Skala Platin-Kobalt
erteilen. Bei der Aoleitung durch die Leitung 3 ist die Wirbelung die M
gleiche geblieben, aber die Unreinigkeiten sind zusammengeballt zu
Flocken und das dazwischen befindliche Wasser ist entfärbt. Wenn dieses ia,s.,er mit Hilfe eines Filters mit Sand, der eine Korngröße von 1 mm
auf ./eist, mit einer Geschwindigkeit von 10 m/Std filtriert wird, erhält
man ein filtriertes Wasser, das eine Wirbelung von 1 Kitttropfen (goute
nach de Ma.--,tie) und eine Färbung von 0,j? Graden/der Skala Platin-Kobalt
auf v/eist.
108818/163 3 : : -"'
- Λ OJJ . -. -.BAD ORIGINAL"
Wenn im Gegensatz hierzu das gleiche zu behandelnde. Wasser durch das
Sandfilter geschickt worden ware, ohne vorher den Behälter 1 gemäß
der Erfindung geschickt worden zu sein, hätte das filtrierte Wasser
eine· Wirbelung von 45- Kitttropfen (&outtes de-= mastic-) und eine
Färbung von 20 Grad. Mit Hilfe des Behälters 1 erfolgt die Klärung
also in zwei Phasen: einer vorbereitet end en Zusammenballung, die durch
das .körnige Material in fließfähigem Zustand stark beschleunigt wird
und durch eine Filterung. Durch Versuche wurde festgestellt, daß in
gewissen Zustanden die Zusammenballung der Unreinigkeiten in einer
w besonders ausgeprägten Weise erfolgt, und daß bei Steigerung des Volumens der kößiiigen Schicht 5 im fließfähigen Zustand, die Unreinigkeiten
int Innern der körnigen, fließfähigen Masse nahe dem Niveau 6 gehemmt
-werden* Durch die Ableitung 3? fließt also ein praktisch geklärtes
Wasser ab, so daß für gewisse Anwendungen die nachfolgende klassische
Filterung nicht mehr notwendig ist. ■-■ . /
- Fig* a zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Außer dem gleichen reagie-
A rendeft Mittel, wie vorher, aber in einer Dosierung von. 60 gr/cbm durch
; die Pumpe-4a wird durch eine zweite Pumpe 4b auch ein Hilfsmittel
; (z.B* Älgensoda) mit einer Dosierung von 0,2 gr/cbra in ein zu behandeln·
: des Wässer in der Zufuhrleitung 2 eingespritzt, wobei das Wasser eine
i- Wirbelung von 600 Kitttropfen (gouttes de mastic) hat.
Der Behälter ist zylindrisch-konisch und enthält eine größere Menge
: an körnigem Material 5, das in diesem Fall aus Anthrazit in Korngröße
" von üOO Miidso im Mittel, mit einer spezifischen Oberfläche von 92 qciri/p;-besltzt.
Die besondere Form den Behältern 1a ist für die Anwendung der
109818/1633
Erfindung aber nicht unbedingt notwendig und kann auch anders sein.
Unter dem Einfluß des durch die Leitung 2 zuströmenden zu oehandelnden
Wassers bildet sich eine durchfließbare Schicht 5 von 1 m Dicke, die
ein Volumen von etwa 'loo'oo auf vielst.' Die Mittlere, vertikale Dur c hflußgeschwindigkeit
des 'Wassers in'der Zone der durchfließenden.
Schicht ist 12 m/Std., die sich aber etwa 1 m oberhalb des Niveaus- ο
auf 6,5 m/Std. verringert hat. An der Ableitungsstelle durch die Leitung
j> beträgt die Wirbelung nicht mehr als oo KitttrOpfen (gouttes
de mastic). In einem anderen Ausführungsbeispiel, bei dem Anthrazit
durch Magnetelsen in K"rnergrö'ße von etwa & Mikron mit .einer spezifischen™
Oberfläche von 1,500 cm /gr ersetzt ist, beträgt die Wirbelung an der
Auleitung ρ etwa_35 Kitttropfen (gouttes de mastic)«
Um die fließfähige Sühicht 5 von den darin durch ein Block!erungsproblem
in Richtung des Niveaus 6 sich ansammelnden, zusamme'ngeballten
Unreinigkeiten zu entbasten; kann ein Rohr 7 in der körnigen. S&icht 5
vorgesehen werden, das vorzugsweise dem Niveau 6 näher als dem Boden
in das Innere der kernigen Masse eindrln,gt und bei ο eine öffnung
aufweist. Das Rohr 7 ist außerhalb des Behälters la an eine Pumpe 9
angeschlossen, die einen Teil der Mischung im Innern derSöhient ^ in
Richtung des Pfeiles P1 ansaugt, und sie; dann einem Hydrozyklon 10
zuleitet, der eine Trennung der unvermeidlich bei 8 aus der SehSaht 5
i ■ ■ '- .-.■■■ -.■■-. ■■-■-■■ - - :, ; ;■
angelangten Korher von den unreinigkeiten durchführt, die duroli die
Leitung 1t abgesaugt werden* Die Keirner werden aus. dem, HyäiOz^klqn 10
in Richtung des* Pfeiles Fp durch die Leimung: f 2;naefr der atelle 1·>
im oberen Teil des; Innern der fließfähigen |fesse 5 aurtlckgeführt, »
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- ίο - .-.-■■ ■
In raanchen Fällen der Praxis kann es manchmal vorkommen, daß
eine Situation gegeben ist, in welcher die Anwendung eines Ausführungsbeispieles
empfehlenswert ist, das zwischen den beiden beschriebenen
und gezeigten AusführungsDeispielen liegt, d. h» nur mit
einem teilweisen Klärungsvorgang in aem Behälter la arbeitet. Dann ist
eine anschließende klassische Filterung unerlässlich, ebenso wie der vorbehandelnde Kreislauf J, 93 10, 12; Dabei bleibe auer oüöenüber der
Behandlung ohne die flüssige Schicht 5 der beachtliche Vorteil eines
verbesserten, gesteigerten Durchlasses.
Die beschriebenen und gezeigten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Verfahrens und der Vorrichtung zur Ausübung desselben können in den Einzelheiten in Anpassung an die jeweiligen Fälle der Praxis zahlreiche Abänderungen erfahren, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen
wird.
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IAD ORiGfMAL
.i-B"i
-11 -
Claims (2)
- P a t e η t a η s ρ r ü c h e1t Verfahren zur Klärung einerFlüssigkeit mit darin schwebenden Unreinigkeiten, insbesondere zur Anwendung für Wasserklärung, dadurch . gekennzeichnet, aaß eine Schicht kerniger Massei in; einem Behälter' einge or acht wird, die Schicht mit Hilfe der zu reinigenden Flüssigkeit in fließfähigem Zustand versetzt wird,- indem diese Flüssigkeit ." a,ii Boden des Behälters durch die körnige Schicht von unten nach oben _ ■ und mit einer Geschwindigkeit hindurehgeführt wirdy dieι ausreicht, . (( die körnige Schicht fließfähig zu machen, .wobei: aber die Fließge- '-_-■'■ ßctoändigkeit im oberen Teil des Behälters so reduziert wird, daß ~ -. sie ein Mitreissen der körnigen Schiehtmasse vermeidet3 worauf sie : au oberen Ende des Behälters abgeleitet wird,- ' ..-: -."'" ;■ " ■■■".""".
- 2. Verfaliren nach Anspruch 1j dadurch gekennzeichnet, daß der zu be-handelnden Flüssigkeit Vorzugsweise vor ihrem Eintritt in den Be- ; "-.halter zui-dndest ein reagierendes -iviittel zugesetzt .wird, -welches·- . ;' -aus der Kathegorie der koagulierenden Mittel, der flockenbildenden j Mittel, der Hilfsmittel etc. .' gewählt värd, wie sie- für die Klärungvon Flüssigkeiten benutzt v/erden. . : .. ■ , - "-.".-- - ."-). Verfaliren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß int Innern !der in fließfähigem Zustand gebrachten körnigen ScIicht: ein. Teil "der zu behandelnden Flüssigkeit und der körnigen Schicht vorweg ab- ""■geleitet Viird, die Flüssigkeit von den Unreinigkeiten getrennt xrna .; danach dem Behälter wieder zugeführt wird. -'""■"_■"■' :10981Λ, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,-"daß die behandelt und abgeleitete Flüssigkeit anschließend einem klassischem Filtriervorgang unterworfen wird= ■"..-■"109818/1633BAD ORIGINAL
Applications Claiming Priority (1)
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| DE1642878C3 DE1642878C3 (de) | 1979-03-29 |
Family
ID=8618043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1642878A Expired DE1642878C3 (de) | 1966-09-28 | 1967-08-17 | Verfahren zur Klärung einer Flüssigkeit mit darin schwebenden Verunreinigungen |
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