DE1908798A1 - Absetzbecken - Google Patents

Description

DR, BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 MOndien 2, Hilblestroßa 20 · Unser Zeichen

IIl/Gd 18 206

Datum

Anwaltsakten~gr. 18 206

INSTYTÜT GOSPODABKI KOMÜNALNEJ, Warszawa /POIEN

Aisset ssbecken Erfinder s Dipl.--Ing. Romuald Koskowski.

Die Erfindung betrifft ein zum Sedimentieren von Wasser und Abwässern verwendetes Spalt-Absetzbecken mit sus'-pendiertem Schlamm.

Es sind in vielen Ländern Absetzbecken mit suspendiertem Schlamm bekannt, wie zum Beispiel sowjetische, amerikani-

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seheClnfilcQ-Typ), französische ΛDegremont-Typ) oder englische {Paterson-Typ) Entwicklungen.

In allen genannten Absetzbecken verlaufen die iCöägulationsprozesse von Wasser und Abwässern beim Durchfliessen der Flüssigkeit mit der Koagulanslösung gemischt, von unten nach oben, unter Bildung eines suspendierten Schlammes_t durch welchen der Durchfluss von Immer neuen Mengen des mit dem koagulat gemischten Wassers oder der Abwässer folgt»

Unter den Durehflussbedingungen der Flüssigkeit durch den suspendierten Schlamm verläuft eine Eeihe von Prozessen, die mit der Filterung der Eohflüssigkeit durch diesen Schlamm in Beziehung stehen» Die genannten Prozesse ."bestehen im Kontakt der Rohflüssigkeit mit den sohon ent» wickelten Koagulationsflocken, wobei durch Adsorption und Absorption weitere» beschleunigte koagulation der Flüssigkeit erfolgt, mit Aufhalten der suspendiert an' Stoffe^ in der Schicht des Suspensionsschlamaies uad Durchlassen nach oben nur noch der geklärten, aufsohwämimmgsfreien Flüssigkeit· Gelegentlich verlaufen dabei andere, zusammengesetzte physikalisch-chemische und wahrscheinlich auch biologische Prozesse, welche durch die Färbenaknahme, Änderung der üxidierbarkeit, Äaderung des pH-Werts, Aufbereitung voa

Wasser Uad Abwässern bewirken»

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Die Grundbedingung der einwandfreien Funktion solcher Absetzbecken ist möglichst inniger Kontakt von Rohwasserteilchen mit dem erzeugten, schon suspendierten Schlamm. Zu diesem Zweck sind in wesentlichen l'ypen von Absetzbecken verschiedenartige Verfahren zum genauen und schnellen Rühren der Flüssigkeit vorgesehen.

In den Systemen Infilco und Peterson wird das Mischen der Flüssigkeit mittels mechanischer Rührwerke erzielt; in dem sowjetischen Absetzbecken mittels hydraulischen Umrührens und im Degremont-System - durch Erregung der Pulasationen der durchfliessenden Flüssigkeit.

Die genannten Systeme weisen Vor- und Nachteile auf. Die sowjetischen Entwicklungen von Absetzbecken verfugen über keine, viel Leistung aufnehmende Antriebswerke, sind somit wirtschaftlicher, jedoch gegen die Temperaturänderungen der Flüssigkeit und Strömungsänderungen empfindlich, was deren Verwendbarkeit beschränkt. Die Absetzbecken mit mechanischer oder schwebenden Rührung sind mehr kompliziert , verbrauchen mehr elektrische Leistung, sind dagegen verhältnismässig weniger gegen die Temperatur- und Strömung3änderungen empfindlich und können bei hohen Ausbeuten verwendet werden. --"'■■■'

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Der Zweck, der durch die Erfindung erreicht werden .soll, ist die Beseitigung der genannten Mangel und die Ent- . wicklung einer Anlage mit niedrigem .Verbrauch an elektrischer Energie, welche dabei für hohe Leistungen verwendet werden konnte. ,

Die Erfindung "besteht in Verwendung eines besonderen baus des Absetzbeckens und Schwingungen der zu klärenden Flüssigkeit. Wird die. durch den suspendierten Schlamm\durch« fliessende Flüssigkeit Schwingungen unterworfen, so wird dadurch einerseits ein innigerer Kontakt zwischen den " Teilchen des Rohwassers und den suspendierten Flocken der koagulierten Flüssigkeit erzielt, und andererseits die ;. .-. Zerstörung von Kanälen, welche sich im Laufe der Betriebszeit in dem suspendierten Schlamm bilden. Das Wasser ; fliesst durch solche Kanäle ohne, dass ein inniger Kontakt mit den sedxmentierten Flocken eintritt, was eine unzulängliche Klärung des Wassers oder der Abwasser zur Folge hat. · . . ■ ""-."■- ■""'""'

Die zum Kontaktklären der Flüssigkeit in der Umgebung des suspendierten Schlamms angewandten Schwingungen sollen dem Charakter der gebildeten Flocken angepasst werdenj ihre Intensität darf nicht die schon gebildeten Flocken zerstören. Die Schwingungen sollen nur intensivere Bewegungen der Flocken in der Schicht des suspendierten Schlamms auslösen. . . ■ '.' ■ '.■■...■■■'. - %---- "■' 909838/129^5

Die Schwingungen der Flüssigkeit werden somit durch die Zusammensetzung der Flüssigkeit und die Art des Koagulans beeinflusst, und auch duroh andere chemische /oder"-■physikalische Mittel, welche die Erscheinungen beeinflussen, die unter den Kräften vorkommen, welche die Agglutination von in der Rohflüssigkeit fliessenden Teilchen der suspendierten Stoffe mit insbesondere schon gebildeten, meistens viel grösseren Flocken des suspendierten Sohlamms verursachen. DieAnpassungder Sohwingungsintensität dem Charakter der zu klärenden Flüssigkeit und den verwendeten Mitteln ist somit von grosser Bedeutung.

Die Erregung von Schwingungen entsprechender Intensität wie auch Verwendung von Änderungen dieser Intensität und periodischen oder dauernden Unterbrechungen der Arbeit der Schwingungsvorrichtung bietet in der Praxis keine besondere Schwierigkeiten. Unabhängig von den Schwingungen kann auch eine Rezirkulation des Schlamms verwendet werden, um Koagulans noch zu sparen.

Der Verbrauoh an elektrischer Energie zur Erregung der Schwingungen-.ist nicht hoch. Infolge Anwendung des genannten einfachen Verfahrens kann eine beträchtliche Verminderung der Menge an Koagulans und viel bessere Reinigung der Flüssigkeit von den suspendierten Stoffen erzielt

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werden, begleitet von Farben- und ReaJctionsverminderungr Beseitigung des Planktons usw.. per Einflussder Temperatur und der Durchflussmenge der Flüssigkeit spielt dabei keine wichtige RoIIe₀ Das Verfahren erlaubt Anlagen beliebiger Grosse zu bauen.

Die Einrichtung gemäss Erfindung wird nachstehend näher an Hand der beigefügten Zeichnung beschrieben. *

Figo 1 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäss Erfindung und =^

Figo. 2 zeigt einen Schnitt durch eine zusammengesetzte Anlage gemäss Erfindung.

Der Absetzbecken besteht aus einem aussereh Gehäuse 1 in ' Focrm eines Behälters. Im mittleren Teil des Behälters befindet sich der Schlammeindicker 2.

Im Unterteil ist der Behälter in zwei Kammern 19 und20 : geteilt, zu welchem von unten die Mischung der Flüssigkeit mit den chemischen Reaktanten eingeführt wird. In der mittleren Teilungswand des Beckens befindet sich ein länglicher senkrechter Spalt 8, durch welchen der Über^ ■ schuss des suspendierten Schlamms zu dem Eindicker 2 abgeführt wird. Der Eindicker bildet eine in der Mitte des

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Unterteils des Absetzbeckens angeordnete Kammer, die den freien Raum zwischen *den zwei Kammern 19 und 20 einnimmt« Die Wandungen des Längsspaltes 8 können mittels einer Stange 18 mit dem Schwingungserreger. 11 verbunden werden. Die Schwingungsintensität und die "betriebliche Schwingungsdauer können mit dem Schwingungsregler 12 geregelt werden. Um die Rezirkulation des Schlammes zu ermöglichen, kann in der Vorrichtung gemäss Erfindung eine Kreislaufpumpe 17 eingebaut werden.

Die Wände des Beckengehäuses 1 und des Schlammeindickers 2 könnenjsowohl aus_: Beton, Eisenbeton oder Stahl als auch aus massiven oder vorgefertigten Bauelementen verfertigt werden.

Die mit der Kqagulans gemischte Rohflüssigkeit wird mit der Leitung 4- zum unteren Teil des Absetzbeckens zugeführt, two' Lochrohre 3 angeordnet sind. Die Flüssigkeit dringt durch die Löcher und fliesst gegen den Oberteil des Absetzbeckens. Unterwegs fliesst die Flüssigkeit durch die Schicht von suspendierten Schlammflocken. Die in der steigenden Flüssigkeit suspendierten Flocken führen gewisse chaotische Bewegungen aus. Die Schicht des suspendierten Schlamms befindet sich unter dem Einfluss der steigenden Flüssigkeit und mittlerer Geschwindigkeit der Flookensedimentation im Zustande eines dynamischen Gleichgewichts.

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Die durch die Schicht des suspendierten Schlamms durchdringende Rohflüssigkeit wird somit einer Klärung unter- · worfen. . -

Die durchfliessende Flüssigkeit führt ständig immer neue Mengen von suspendierten Stoffen zu, wodurch die Schicht des suspendierten Schlamms ständig zuwächst. Der überschüssige Schlamm wird mittels des längs des Absetzbeckens angeordneten Spalts 8 zu den Schlammeindicker"2 abgeführt· Der teilweise verbrauchte Schlamm fliesst durch den Spalt 8 und den Auslauf 9 zu dem inneren Behälter 2 ab, wobei ^v der letztere den Schlammeindicker bildet. In diesem Be- · halter erfolgt in seinem Oberteil bei Eindickung des . Schlamms das Abscheiden der geklärten Flüssigkeit, die mit einem Lochrohr 7 zum Auslauf 14 abgeleitet wird. Der eingedichtete Schlamm wird nach aussen durch eine gelöcherte Leitung 5 und eine Abflussleitung 6 abgeführt.

Um die Effektivität der Anlage zu verbessern kann ein Schwingungserreger, z„B. in Form eines Vibrators 11, dessen Schwingungen über die Stange 18. auf die Spaltwände 8 übermittelt werden, angebracht werden. Diese Stange kann mit einem Schwingungsregler 12 versehen werden. Die Schwingungen der Spaltwände 8 werden auf die in dem Absetzbecken befindliche Flüssigkeit übertragen, unter deren Einwirkung

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der suspendierte.Schlamm 19, 20 zusätzliche Impulse erhält, was eine Steigerung der Intensität der Klärungsprozesse bewirkt. Ausserdem werden diese Schwingungen auf die Wände des Eindickers übertragen, was eine Beschleunigung der Eindickung des Schlamms und die Abscheidung des geklärten Wassers zur Folge hat.

Der Vibrator 11 kann zum Beispiel auf einem mit Doppelmuttern eingespannten Stahlseil aufgehängt werden.

Die Rohflüssigkeit fliesst nach Durchdringen des suspendierten Schlammes von unten nach oben, weiter durch die Schutzschicht der zu klärenden Flüssigkeit 22 bis zum oberen Pegel, wo sie zu den SammeJLrinnen 21 durch in diesen Rinnen ausgeführte Löcher abfliesst. Daraus fliesst sie in den Sammeltrog und durch die Abflussleitung 16 ausserhalb der Anlage ab.

Um den Koagulansverbrauch weiter zu reduzieren, kann eine Kreislaufpumpe 17 angeordnet werden, die einen Teil des Schlamms absieht und zu der Speiseleitung 4 fördert.

Auf diese Weige führt der senkrechte Spalt den verbrauchten Schlamm möglich gleichmässig aus der gesamten Oberfläche ab. Der Schlammeindicker ist so angeordnet, dass der Unterteil des Absetzbeckens ausgenützt ist*

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In Figo 2 ist eine Vorrichtung gemäss Erfindung für eine grössere oder sogar beliebige Leistung dargestellte Sie besteht aus einer Reihe von zusammengesetzten einheitlichen Vorrichtungen.Ein ·Schwingungserreger kann in diesem Falle für die ganze Anlage verwendet werden.

Patentansprüche

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Claims (4)

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   Patentansprüche:

   ί 1 · yAbsetzbecken mit suspendiertem Schlamm zur Klärung von Wasser oder von Abwässern, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem in dem Unterteil in zwei Teilkammern (19, 20) geteilten Behälter (1) aufweist, wobei den Teilkammern von unten eine Mischung von Rohwasser oder von Abwässern mit ohemischen Reaktanten zugeführt werden kann, und dass sich in der Mitte zwischen diesen Teilkammern des Absetzbeckens ein senkrechter Längsspalt (8) befindet, welcher den Überschuss des suspendierten Schlammes zu. einem Schlammeindicker ableitet, welcher im Unterteil (2) zwischen den seitlichen Teilkammern (19, 20) des Absetzbeckens angeordnet ist und unten mit dem Abfluss (5) für den eingedickten Schlamm und oben mit dem Ablauf für die geklärte Flüssigkeit verbunden ist.
2. 2. Absetzbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen des Längsspalts mit einem Schwingungserreger (11) verbunden sind, wobei die Intensität und Dauer der Schwingungen mittels eines eingebauten Reglers (1:2) regelbar sind.
3. 3· Absetzbecken nach einem der Ansprüche 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Abfluss (6) des ■■■'.-V - ... - 12 -

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   Schlammes und der Speiseleitung (4) eine Kreislaufpumpe (17) "befindet, die einen Teil des Schlamms zu der Druck-; leitung (4) des Wassers oder der Abwässer fördert.
4. 4. Absetzbecken nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Zusammenbau von mehreren einheitlichen Vorrichtungen, eine Anlage beliebiger Leistung erzielt wird.

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   L e e γ s e i t e