DE1907576A1

DE1907576A1 - Water treatment system

Info

Publication number: DE1907576A1
Application number: DE19691907576
Authority: DE
Inventors: Theodor Wilcke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-02-14
Filing date: 1969-02-14
Publication date: 1970-09-03

Abstract

Treatment of drinking water, industrial water and sewage by means of the chemical or mechanical flocculation of particles capable of coagulation as well as activated sludge, and the separation and thickening of these. After being fed into the sedimentation tank, the water to be treated is acted upon by magnetic fields. Pref. the magnetic fields and the water are moved relative to each other.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Wasseraufbereitung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf Vorrichtungen zur Wasseraufbereitung. Sie umfaßt sowohl die Aufbereitung von Trink- und Brauchwasser als auch Abwasser, wobei koagulationsfähige Teilchen einer chemischen oder mechanischen Flockung sowie Belebtschlamm in Sedimentationseinrichtungen besser abgeschieden und eingadickt werden können. Man weiß heute, daß der Koagulationsprozeß, der in der beschriebenen %leise zur Wasseraufbereitung eingesetzt wird, das Ergebnis zweier verschiedener und unabhängiger Reaktionen ist. Die erste, die sogenannte Entstabilisierung, wandelt die s-tabile Dispersion in eine koagulationsfähige um. Die zweite Reaktion ist ein Transportvorgang, der ie Kolloidteilchen in gegenseitigen Kontakt bringt, entweder durch Diffusion, die z.B. Method and device for water treatment The invention relates on a method and devices for water treatment. It includes both the treatment of drinking and industrial water as well as wastewater, whereby coagulable Particles of chemical or mechanical flocculation as well as activated sludge in sedimentation devices can be better separated and thickened. Today we know that the coagulation process, which is used quietly in the described% for water treatment, the result is two different and independent reactions. The first, the so-called Destabilization, converts the s-tabile dispersion into one capable of coagulation. The second reaction is a transport process, ie the colloid particles in mutual Brings contact, either by diffusion, e.g.

als Brown'suche Bewegung auftritt, oder durch Geschwindigkeitsgradienten, die durch Rühren oder Strömen erzeugt werden. Die koagulierten Teilchen setzen sich ab. Die Aufbereitung besteht so in der Abtrennung von feinsuspendierten und kolloidalen Teilchen. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen ist es bekant, dem aufzubereitenden Wasser besondere Chemikalien, sogenannte Flockungsmittel, beizugeben oder durch biologische aerobe oder anaerobe Vorgänge aus Verschmutzungen -Belebtschlammsubstanz oder koagulationsfahige Teilchen zu bilden. Anders ausgedrückt, geschieht die Entstabilisierung durch Zugabe von Chemikalien, die entweder die Potential schwelle des Teilchens soweit herabsetzen, daß sich die Teilchen bis zum Wirksamwerden von Anzienungskra#ften zweiter Ordnung (Van~der Waals, London) nähern oder Vernetzungen zwischen den Teilchen geschaffen werden können. Das gelingt insofern mehr. oder weniger gut, als daß die Reaktionskinetik Je nach Inhaltstoffen und Art der Dosierung häufigen Störungen unterliegt. Dieses macht in Sedimentationsanlagen die Einpianung großer Sicherheiten bezüglich der KlärflEche erforderlich.as Brown's search occurs, or by velocity gradients, generated by stirring or flowing. The coagulated particles settle away. The processing exists so in the separation of the finely suspended and colloidal particles. As part of the known measures, it is known that the Special chemicals, so-called flocculants, are added to or through the water biological aerobic or anaerobic processes from pollution - activated sludge substance or to form coagulable particles. In other words, destabilization occurs by adding chemicals that either reduce the potential threshold of the particle reduce it to such an extent that the particles move until the forces of attraction take effect second order (Van ~ der Waals, London) approach or crosslinks between the particles can be created. To that extent, this is more successful. or less good than that Reaction kinetics Depending on the ingredients and the type of dosage, disturbances are common subject. In sedimentation systems, this makes the embedding of great safety factors possible required with regard to the clearing area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu geben, mit dem schwer koagulationsf#ige Teilchen und Reaktionsprodukte in aufzubereitendem Wasser besser abgeschieden und eingedickt werden können.The invention is based on the object to provide a method with the difficult to coagulate particles and reaction products in the to be reprocessed Water can be separated and thickened better.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wobei Wässer mit künstlich gebildeten oder natürlichen Feststoffinhaltstoffen in Sedimentationseinrichtungen zwecks Abtrennung eingeführt werden. Die Erfindung besteht darin, daß das aufzubereitende Wasser bei der Einführung in die Sedimentationseinrichtungen dem Einfluß magnetischer Felder ausgesetzt wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren so geführt, daß das auf zubereitende Wasser und die magnetischen Felder relativ zueinander bewegt werden. Am einfachsten wird man im Rahmen der Erfindung so vorgehen, daß das aufzubereitende Wasser mit magnetostatischen Feldern behandelt wird, wobei es sich sowohl um solche handeln kann, die gleiche Richtung aufweisen als auch um solche, die in zeitlicher oder in räumlicher Folge abwechselnde Richtung aufweisen. Ein anderer Vorschlag der Erfindung besteht darin, daß das aufzubereitende Wasser mit quasi stationären mag ne tischen Feldern behandelt wird, wobei in diesem Falle die Relativbewegung auch fehlen kann. Als Quasi-stationäre Felder bezeichnet man solche, deren Richtung nur verhältnismäßig langsam wechselt.The invention relates to a method whereby water with artificially formed or natural solids in sedimentation devices for the purpose of separation to be introduced. The invention consists in that the water to be treated with the introduction to the sedimentation facilities the influence of magnetic fields is exposed. According to a preferred embodiment of the invention, the method guided so that the water to be prepared and the magnetic fields are moved relative to each other. The easiest way to do this is within the scope of the invention proceed in such a way that the water to be treated is treated with magnetostatic fields will, which can be both those having the same direction as well as those that alternate in temporal or spatial sequence exhibit. Another proposal of the invention is that the to be processed Water is treated with quasi-stationary magnetic fields, and in this Case the relative movement can also be absent. Referred to as quasi-stationary fields one whose direction changes only relatively slowly.

Die Erfindung geht von der bisher nicht bekannten Tatsache aus, daß die beschriebenen Vorgänge sich auch durch magnetische Felder erreichen lassen, wobei der Effekt besonders ausgeprägt ist, wenn das aufzubereitende Wasser und die magnetischen Felder relativ zueinander bewegt werden. Die für diese Vorgänge erforderliche Arbeit wird über die Relätivbewegung eingeleitet oder, wenn mit quasi-stationären Feldern gearbeitet wird, aus dem Feld genommen. Bei ruhendem aufzubereitendem Wasser und ruhendem (nicht bewegten und/oder magnetostatischen Feldern) reicht auch die Brown sche Bewegung der Teilchen aus, um die fUr die angestrebten und beschriebenen Vorgänge erforderliche Energie aufzubringen. Eine genaue Theorie der Zusammenhänge liegt nicht vor. Der erreichte Effekt ist Jedoch durchaus über-.ratschend, wie die folgenden Beispiele zeigen: Beispiel 1 Aus der Belüftungszone einer als Sedimentationseinrichtung ausgeführten Kläranlage wurde unter Betriebsbedingungen.fris-cher Belebtschlamm entnommen , dessen Absetzrerhalten und Eindickung ohne und mit magnetischer Beeinflussung verglichen wurde. Die Absetzgeschwindigkeit stieg von 2,34m/h auf 3,5 m/h, also Vmca 50%. Die Eindickung verbesserte sich um ca. 33%.The invention is based on the previously unknown fact that the processes described can also be achieved by magnetic fields, the effect is particularly pronounced when the water to be treated and the magnetic fields are moved relative to each other. The one required for these operations Work is initiated via the relative movement or, if with quasi-stationary Fields are worked, taken from the field. For standing water to be treated and static (non-moving and / or magnetostatic fields) is also sufficient Brownian motion of the particles in order to achieve the desired and described Processes to generate the necessary energy. A precise theory of the connections is not available. However, the effect achieved is quite over-ratcheting, like that the following examples show: Example 1 From the ventilation zone of a The sewage treatment plant, designed as a sedimentation facility, was under operating conditions Activated sludge removed, its settling and thickening with and without magnetic Influence was compared. The settling speed rose from 2.34 m / h 3.5 m / h, i.e. Vmca 50%. The thickening improved by about 33%.

Beispiel -2 Eine Lösung von Eisenhydroxyd in schwach al#alischem - Medium-, in dem unvollständig oxydiertes, teilweise 2-wertiges Eisen enthalten war,. zeigte eine unbefriedigende Flockung. Flockengrößen ca. 1-2 mm, Absetzgeschwindigkeit ca. 2 - 2,5m/h. Dieselbe Lösung zeigte magnetisch behandelt eine Vergrößerung der Flocken um ca. 50% und eine Erhöhung der Absetzgeschwindi,gkei#t auf 3 - 6 m/h. Schon nach 5 Minuten war das--Schlammvolumen etwa doppelt so groß als in der unbehandelten Probe. Example -2 A solution of iron hydroxide in weakly al # alic - Medium- containing incompletely oxidized, partly divalent iron was. showed unsatisfactory flocculation. Flake sizes approx. 1-2 mm, settling speed approx. 2 - 2.5m / h. The same solution, when treated magnetically, showed a magnification of the Flakes by approx. 50% and an increase in the settling speed to 3 - 6 m / h. After just 5 minutes, the sludge volume was about twice as large as in the untreated one Sample.

Beispiel 3 In einer weiteren Probe, die gelöstes K2CrO4 sowie FeSO4 enthi#elt, wurden ~ähnliche Verhältnisse festgestellt wodurch bewiesen sein dürfte, daß die angewandte Methode unter erschwerten Bedingungen ebenfalls anspricht. Example 3 In another sample, the dissolved K2CrO4 and FeSO4 revealed, similar conditions were found, which should prove that that the method used also responds under difficult conditions.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen -Verfahrens Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig.1 Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 im Vertikalschnitt Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig.3 Fig. 5 entsprechend der Fig. 1 eine weitere Ausführungsform.In the following the invention is based on only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail. It show in a schematic representation Fig. 1 shows an apparatus for carrying out the method according to the invention; FIG. 2 shows a Another embodiment of the object according to FIG. 1, FIG. 3, an enlarged section from the object according to FIG. 1 in vertical section FIG. 4 shows another embodiment of the object according to FIG. 3, FIG. 5 corresponding to FIG. 1, a further embodiment.

Die in den Figuren 1, 3 und 4 dargestellte Vorrichtung besteht zunächst aus einer Sedimentationsvorrichtung in Form eines Sedimentationsbecken 1 mit einer Zuführungsrohrleitung 2 und einem Uberlaut 3. In der Zuführungsrohrleitung 2 befinden sich von dem aufzubereitendem Wasser durchströmte Magnetanordnungen 4. Insbesondere aus der Fig. 3 entnimmt man, daß deren Kraftlinien im Ringinnenraum in Strömungsrichtung des auf zubereitenden Wassers bzw. entgegengesetzt dazu verlaufen. So wird erreicht, daß das aufzubereitende Wasser bei der Einführung in die Sedimentationseinrichtung 1 dem Einfluß magnetischer Felder ausgesetzt wird. Die Relativbewegung zwischen den magnetischen Feldern und dem aufzubereitenden Wasser wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die Strömung des Wassers herbeigeführt und diese Strömungsenergie leistet auch die Arbeit für den angestrebten Vorgang.The device shown in Figures 1, 3 and 4 initially exists from a sedimentation device in the form of a sedimentation basin 1 with a Feed pipe 2 and an excess volume 3. Located in the feed pipe 2 Magnet arrangements 4 through which the water to be treated flows. In particular from Fig. 3 it can be seen that the lines of force in the ring interior in the direction of flow of the water to be prepared or run in the opposite direction. This is how it is achieved that the water to be treated upon introduction into the sedimentation device 1 is exposed to the influence of magnetic fields. The relative movement between the magnetic fields and the water to be treated is used in this embodiment brought about by the flow of water and this creates flow energy also the work for the desired process.

Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 3, sind die ringförmigen Magnetanordnungen beispielsweise Sintermagnete, Von besonderer Bedeutung ist die Ausführungsform nach Fig. 2, bei der im Sedimentationsbecken 1 bewegte Magnete 5 angeordnet sind, die über einen Antriebsmotor 6 um die Achse 7 rotieren.In the embodiment according to Figures 1 and 3, the ring-shaped Magnet arrangements, for example sintered magnets, is of particular importance Embodiment according to FIG. 2, at moving in the sedimentation basin 1 Magnets 5 are arranged, which rotate about the axis 7 via a drive motor 6.

Abwandlungen der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 3 Zeigende Figuren 4 und 5 mit Magneten 8.Modifications of the embodiment according to Figures 1 and 3 show Figures 4 and 5 with magnets 8.

Ansprüche: Expectations:

Claims

A n p r ü e h e 1. Process for improving the flocculation kinetics in water to be prepared (drinking, industrial and wastewater), whereby coagulant Particles are separated and the water to be treated is deposited in sedimentation devices is or is imported, characterized in that the to be prepared Water when it is introduced into the sedimentation devices or in the sedimentation devices exposed to the influence of magnetic fields.

2. The method according to claim 1, characterized in that the to be processed Water and the magnetic fields are moved relative to each other

3. Procedure according to claim 1 and 2, characterized in that the water to be treated with magnetostatic fields, preferably those in different directions, treated will.

4. The method according to claim 1-3, characterized in that the the water to be treated is treated with quasi-stationary magnetic fields, the relative movement between the water to be treated and the quasi-stationary magnetic fields may be absent.

5. Device for performing the method according to the claims 1 - 4 in sedimentation devices with supply pipeline, characterized in that that in the supply pipe line (2) annular, of the water to be treated through which magnet arrangements (4) are provided, their lines of force in the Ring interior in the direction of flow of the water to be treated or in the opposite direction to run away.

6. Device for performing the method according to the claims 1 - 4in sedimentation devices, characterized in that on moving carriers (7) Magnet assemblies (5) are attached.