DE1792607A1

DE1792607A1 - Verfahren zum Reinigen und Klaeren von verunreinigtem Wasser durch Flotation

Info

Publication number: DE1792607A1
Application number: DE19681792607
Authority: DE
Inventors: Nils Dipl-Ing Nilsson; Bror Dipl-Ing Wenke
Original assignee: APPARATKEMISKA AKA AB
Current assignee: APPARATKEMISKA AKA AB
Priority date: 1968-09-26
Filing date: 1968-09-25
Publication date: 1972-02-10
Also published as: GB1210755A; NL6813804A

Description

Apparatkern!ska AB AKA, S-Stockholm 15

Verfahren zum Reinigen und Klären von verunreinigtem Wasser durch Flotation.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen und Klären von verunreinigtem V/asser durch Flotation.

Das Reinigen ^r/on verunreinigtem Wasser wird in der Regel ausgeführt du: ch Ausflockerj der Verunreinigungen rnic Hilfe eines geeigneten Flockungsmittels,üblicherweise Aluminiumsulfat oder liisen-jhlorid. Die ausgefällten Flocken werden in einer herkömmlichen Weise., gewöhnlich durch Sedimentation oder Flotation von dem Wasser getrennt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, welches bei der Fl da tion angewendet werden kann. Eine bekannte Anwendungsform dieses Verfahrens besteht darin, daß das verunreinigte Wasser nach Zugabe geeigneter Chemikalien durch mehrere Flockungsbeoken geleitet wird, die üblicherweise mit lange-;.mdreh"ijdon mechanischen Rührwerken versehen sind. Dann werdon ^rKe η π ag»-füll ton Flocken mit Wasser in ein Flotationsbeckon .'i,dei -'t. Boii.m Einleiten des Wassers mit den Flocken am Boden d^i Fi.o-ta .Lonsbeckona wird gleichzeitig eine Luf; - oder

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Gasdispersion aus feinsten Bläschen eingeleitet. Die Bläschen lagern sich an den Flocken an und transportieren sie durch einen-Kanal an die Wasseroberfläche. Dabei ist der Kanal auf einer Seite durch einen Schirm begrenzt, der die Wasseroberfläche nicht erreicht. Am oberen Ende des Schirmes wird der Wasserstrom umgeleitet., so daß die obere Schicht des verunreinigten Wassers mit dem Hauptanteil der aufschwimmenden Flocken eine horizontale. Fliessrichtung erhält und über einen Überlauf abfliesst, während die untere Schicht mit dem gereinigter Wasser durch einen Abfluss im Boden des Flotationsbeckens abfliesst.

Bei der Flotation soll erreicht werden, daß ein möglichst kleiner Anteil von Flocken mit dem gereinigten Wasser durch den Abfluss im Boden des Flotationsbeckens abfliesst. Dieses Verfahren ist im Modellversuch sorgfältig studiert worden, wobei folgendes zum Vorschein kam;

Auf eine Flocke, die sich etwa in Höhe des oberen Endes des Schirmes befindet, werden wschiedene Kräfte ausgeübt. Diese Kräfte können im Prinzip auf nur zwei zurückgeführt werden. Eine dieser Kräfte wirkt in vertikaler Richtung nach oben und entspricht der Auftriebskraft der an der Flocke angelagerten Bläschen. Die andere der beiden Kräfte wirkt schräg nach unten zu dem Abfluss im Boden des Flotationsbeckens und wird durch den Wasserfluss verursacht. Diese beiden ■

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Kräfte müssen, um eine gute Trennung zu erhalten, so aufeinander abgestimmt sein, daß die Auftriebskraft grosser ist. Wenn die in der oberen Schicht konzentrierten Flocken vollständig vom Wasser getrennt werden sollen, was an einem Überlauf oder dergleichen geschehen kann, muss der Weg vom oberen End< des Schirmes bis zum Überlauf ausreichend lang sein, damit auch das kleinste, an einer Flocke haftende Bläschen in der Lage ist, die Oberfläche zu erreichen. Wenn der Abstand zwischen der Wasseroberfläche und dem oberen Endd des Schirmes zu gross ist, wird das Volumen der an den Flocken haftenden Bläschen wegen des höheren Druckes kleiner sein, so daß diese schräg nach unten gerichtete Kraft gleich oder grosser als die Auftriebskraft werden kann. Die Flocke wird deshalb leichter durch den Ablauf gespült, oder anders ausgedrückt, der Abstand zwischen dem oberen Ende des Schirmes und dem Überlauf ist nicht gross genug, um eine vollständige Trennung zu erzielen. Die Mollversuche haben zu einem unerwarteten Effekt geführt, daß nämlich der horizontale Abstand zwischen dem oberen Ende des Schirmes und dem Überlauf einerseits und der vertikale Abstand zwischen dem oberen -^nde des Schirmes und der Wasseroberfläche andererseits entscheidend für das Ergebnis des Flotationsprozesses sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zum Reinigen und Klären von verunreinigtem Wasser durch Flotation entscheidend zu verbessern. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Verhältnis des horizontalen Abstandes

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zwischen dem oberen Ende des Schirmes und dem Überlauf zum vertikalen Abstand zwischen dem oberen Ende des Schirmes und der Wasseroberfläche auf einem Wert von mindestens 5 gehalten wird. Bei einer praktischen Ausführungsform kann das beispielsweise durch einen stufenlos verstellbaren Schirm erreicht werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der zugehörigen Zeichnung dargestellten, für die Durchführung des erfindungsgernässen Verfahrens vorgesehenen Plotationsbeckens. In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 ein Flotationsbecken im Längsschnitt;

Fig. 2 ein Diagramm zir Veranschaulichung des mit dem erfindungsgernässen Verfahren erzielbaren Erfolges.

Mit Flocken angereichertes Wasser 1 wird am Boden eines Plotationsbeckens 3 eingeleitet, wo es mit einer Luft- oder Gasdispersion 2 versehen wird. Danach lagern sieb die Bläschen an den Flocken an und.transportieren sie durch einen Kanal H an die Oberfläche. Der Kanal 4 ist begrenzt durch einen Schirm 5j dessen oberes Ende 6 etwas abgebogen ist. Dadurch bekommt die obere Schicht des Wassers mit dem Hauptanteil dei· Flocken eine horizontale Fliessrichtung und kann an einem Überlauf 7 abfHessen. Die untere Schicht des Wassers wird nach unten zu einem Abfluss 8 strömen, an welchem das gereinigte

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Wasser abfliesst.

Es sind Versuche durchgeführt worden in einem verkleinerten Flotationsbecken der vorstehend beschriebenen Art, welches mit einem stufenlos verstellbaren Schirm versehen war.Dadurch konnten optimale Betriebsbedingungen nach einem Wechsel der Fliessgeschwindigkeit und der Aufgabemenge erzielt werden. Der horizontale Abstand L zwischen dem oberen Ende des Schirmes und dem Überlauf ist auf 1200 mm konstant gehalten worden und der vertikale Abstand H zwischen dem oberen Ende des Schirmes 5 und der Wasseroberfläche wurde geändert. Die Fliessgeschwindigkeit durch das Becken wurde entsprechend einer Aufgabemenge

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von 5 nr/m /h koniant gehalten. Bei den Versuchen wurde der Zusatz an Aluminiumsulfat zum Flockungsmittel kontant gehalten, während der Zusatz an Natriumhydroxyd abgestimmt wurde, so daß der pH-Wert immer konstant geblieben ist entsprechend einer optimalen Flockung für das benutzte, verschmutzte Wasser. Bei jedem Versuch ist der Rückstand· an Aluminium im gereinigten Wasser bestimmt worden.

Die Vorsuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt worden:

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-O-

mm	mm
1200	50
1200	100
1200	"150
1200	200
1200 '	300
1200	400

H L/H Al-Rückstand

mg/1

24 0,25 ■ 12 0,27

^Q 0,27

6 0,35 4 ο,όο 3 o,Co

Die Ergebnisse sind ausserdem in der Grafik der Figur 2 dargestellt, in der auf der Abscisse das L/H-Verhältriis und auf der Ordinate der Aluminium-Rückstand in mg/l aufgetragen worden sind.

Die Ergebnisse sind auch bei einer Versuchsserie festgestellt worden, in der der Abstand H unverändert geblieben ist und der Abstand L ebenso geändert wurde, wie bei den Versuchen mit verschiedenen Fliessgeschwindigkeiten und Zugaben an Chemikalien.

Die Versuche beweisen unzweideutig, daß eine bestimmte Beziehung zwischen dem L.-H-Verhältnis und dem Aluminium-PJ.ickste im gereinigten Wasser"¹ besteht, weil die Flocicentrennuxig nur zufriedenstellend ist., wenn das L/H~Verhäitnis einen bestiaimten Wert überschreitet. Dieser Wert liegt, wie durch die Versuche nachgewiesen ,-/urde, etwa bei ■}-

■""';■■*'■ 1098 87/ IS 3 8 BAD ORIGINAL

Alle in dor Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in uen nachfolgenden Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

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Claims

Patentansprüche ;

1. Verfahren zum Reinigen und Klären von verunreinigtem Wasser durch Flotation aus einer Suspension aus· Wasser und Flocken mit anhaftenden Luft- oder Gasblasen, wobei das verunreinigte Wasser am Boden in ein Flotationsbecken eingeleitet und in einem Kanal aufwärtsgerichtet wird, der auf Ok einer Seite durch einen Schirm begrenzt ist, dessen oberes Ende nicht bis zur Wasseroberfläche reicht und etwa abgerundet ist, so daß die obere Schicht des verunreinigten

Wassers mit dem Hauptanteil der aufschwimmenden Flocken eine horizontale Fliessrichtung erhält und übwr einen Überlauf abfliesst, während die untere Schicht mit dem gereinigten Wasser durch einen Abfluss im Boden des Flotationsbeckens abfliesst,

dadurch gekenn zeichn et, - daß das Verhältnis des horizontalen Abstandes (L) ^ zwischen dem oberen Ende (6) des Schirmes (5) und dem . Überlauf (7) zum vertikalen Abstand (H) zwischen dem oberen Ende (6) des Schirmes (5)und der Wasseroberfläche auf einen Wert von mindestens Fünf gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

ί daß das Verhältnis. (L/H) durch einen stufenlos verstell- \

baren Schirm (5) eingestellt wird.

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