DE1922982B2 - Vorrichtung zur Wasseraufbereitung mittels einer Mehrspalt-Klärvorrichtung - Google Patents

Description

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bei Mehrspaltklärvorrichtungen bekannter Ausfüh- tion und Zwe'istufenabsonderung der Suspension in

rongen ist das Fehlen einer mechanischen Turbulenz- eher vollkommen schwebenden Flüssigkeit mit fol-

quelle im Koagulationsraum, ein verhältnismäßig be- gender Filtration ermöglicht und die für höhere Lei-

sehränkter Inhalt dieses Raumes und ein ungeeigne- stungen geeignet sind.

tes Verteilungssystem des dosierten Wassers in den 5 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-Koagulationsraum. Die Unbrauchbarkeit üblicher löst, daß jeweils unterhalb des Sedimentationsraumes Formen von mechanischen Paddeln als Turbulenzer- durch eine horizontale hohle Trennwand davon abzeuger im Homogenisationsraum von Mehrspaltklär- getrennt der Filterraum vorgesehen ist und die mit vorrichtungen folgt aus der horizontal prismatischen dem Raum mit der Flockenschicht durch Spalte verForm dieser Räume. Diese Form unterscheidet sich »o buadenen Koagulationsräume mit einer Homogenigirundsätzlich von üblichen Klärvorrichtungen, bei sierungs-Rührvorrichtung versehen sind,
denen der Koagulationsraum vertikal ist und immer Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zentral angeordnet ist. Die Erzeugung einer mechani- wird die Homogenisierungs-Rührvorrichtung durch sehen Bewegung z. B. mittels Paddein in einem hori- eine horizontale Hohlwelle gebildet, die entlang ihrer zontal angeordneten Koagulationsraum würde eine 15 ganzen Länge mit öffnungen und mit Paddeln verseso starke Rotation verursachen, daß sie das Strömen hen ist und die an die Rohrleitung für die Zuführung im Verteilerspalt, der den Koagulationsraum mit der zu reinigenden Flüssigkeit angeschlossen ist.
dem Raum der Flockenwirbelschicht verbindet, stö- V/eitere Ausbildungen der Erfindung sind in den rend beeinflussen würde. Die Wasserverteilung im Ansprüchen beschrieben.

Koagulationsraum bei bekannten Mehrspaltklärvor- 20 Ein Ausführungsbeispui der erfindungsgemäßen

richtungen mittels einer Verteilerlei.ung im oberen Klärvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und

Teil dieses Raumes ist bei Anwendung von mechani- im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

liehen Paddeln ebenfalls ungeeignet, weil sie keine Fig. 1 einen Schnitt durch eine Klärvorrichtung

gleichförmige Homogenisation des ganzen Inhaltes und

dieses Raumes sichert und Wasserkurzschlüsse aus 15 F i g. 2 ein axonometrisches Bild,
der Verteilerleitung direkt in den Spalt verursacht. Die gesamte Anordnung ist in einem einzigen, im Der beschränkte Inhalt des Koagulationsraumes ist wesentlichen prismatischen Behälter 1 vorgesehen, in bei einer Mehrspalt-Klärvorrichtung durch die geo- welchem durch Trennwände 2, 3, welche die ganze metrische Gesamtanordnung der Klärvorrichtung ge- Breite des Behälters 1 einnehmen, Homogenisationsgeben, da er durch die nach unten zusammenlaufen- 30 räume A, Räume B mit einer vollkommen schwebenden Wände des Bodens des Raumes mit der vollkom- den Flockenschicht, Sedimentalionsräume C und men schwebenden Flockenschicht in Richtung gegen Räume F mit Schnellfiltem abgegrenzt sind. Es sind den Spalt gegeben ist, was ohne Verschlechterung dies einerseits vor allem die Wände 2, welchen eine anderer Funktionseigenschaften der Klärvorrichtung dachförmige Decke oberhalb der Homogenisationsnicht ohne weiteres geändert werden kann. Damit die 35 räume A bilden, die unten entlang der ganzen Länge Homogenisation ihren optimalen Effekt erreichen zu beiden Seiten Spalte 4, 4' belassen, die die Räukann, ist es nötig, das Verweilen des Wassers im me A und B verbinden, andererseits uie Wände 3, die Koagulationsraum bis auf 15 Minuten zu verlängern, eine dachförmige Decke oberhalb der Sedimentaeine geeignete Turbulenzquelle und die Gleichför- tionsräume C bilden. Sie belassen oben einen Spalt 5 migkeit der Homogenisation der richtigen Wasserzu- 40 aus dem Räume B in den Raum C. mit einem dachfuhr in den Homogenisationsraum zu sichern und förmigen Verteiler 6, der den Zufluß der Flockendas Beeinflussen des Wassereintrittes in den Ver- schicht in den Raum C bestimmt. An die unteren Enteilerspalt durch Wasserrotation im Homogenisa- den der Wände 3 schließen sich vertikale Wände 7 iionsraum zu verhüten. Infolgedessen wurde durch an, welche untereinander die Homogenisationsräu-Fehlen einer vollkommenen Homogenisation nicht 45 me A von den Räumen F mit Schnellfiltem begrendcr Effekt erzielt, wie mit Anordnungen mit Homo- zen.

genisatiorisraum und es kam zu einer wesentlichen Im Koagulations- und Homogenisationsraum A ist Verschlechterung der Funktion der Anordnung bis eine Hohlwelle8 drehbar gelagert, die entlang ihrer um ^0°/o bei niedrigerer Temperatur des gereinigten ganzen Länge mit öffnungen 9 versehen ist und mil Wassers. Ein zweiter Grund, warum bisher nicht An- 50 einer Geschwindigkeit von Einheiten von Umdrehunordnungen hoher Leistungen, die eine Mehrspalt- gen in der Minute angetrieben wird und an die Zu-Klärvorrichtung mit Schnellfilter in einem Behälter fuhr 24 des Rohwassers mit Koagulationsmittel angevereinigen, vorgeschlagen wurden, war das Fehlen schlossen ist. Auf der Hohlwelle 8 sind Tragarme 10 einer Lösung der Lokalisation des Schnellfilters und befestigt, die Paddel 11 tragen, im gegebenen Fall dessen Separieren von anderen Funktionsräumen der 55 horizon'ale Stangen. Falls sich die Hohlwelle 8 in Klärvorrichtung, denn diese Trennwände sind dem Uhrzeigerdrehrichtung dreht, wird vor dem Spalt 4. Druck des vollen Gewichtes der Flüssigkeit in der der gegen die Drehrichtung der aus der Hohlwelle 8, Klärvorrichtung ausgesetzt, so daß bei großer Fläche den Tragarmen 10 und den Paddeln 11 bestehenden ein massiver Zwischenboden vorgesehen werden Rührvorrichtung gekehrt ist, ein hydraulischer muß, der zusammen mit der Notwendigkeit einer BiI- 60 Widerstand gebildet, der im gegebenen Fall aus einer dung eines Entschlammungs- und Sammelsystems in Deckwand 12, welche den Spalt 4 verdeckt, besteht der Klärvorrichtung und des Schnellfilters Komplika- und welche den Flüssigkeitsdurchfluß durch beide tionen der Anordnung und eine wesentliche Vcrgrö- Spalte 4, 4' aus dem Raum A in den Raum B ausßerung der Höhe der ganzen Vorrichtung verursachen gleicht.

würde. 65 Oben in dem Raum C unterhalb des dachförmigen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verteilers 6 unter dem Spalt 5 ist eine Abführleitung

Anordnung zum Klären von Wasser zu schaffen, die 13 des absedimentierten Wassers vorgesehen, wel-

zuin Niederschlagen der Unreinheiten eine Koagula- ches im oberen Teil des Sedimentationsraumcr· C ab-

gesondert wird. Nahe den Spalten 4, 4' sind unten im Flockenschicht kommt die Flockensuspension über Raum B Spülleitungen 14 mit Öffnungen angeordnet, die Eintrittspalte 5 über den dachförmigen Verteidie normalerweise außer Betrieb sind und lediglich ler 6 in den Sedimentationsraum C, wobei die urzum Reinigen der Klärvorrichtung dienen. Im sprüngliche Geschwindigkeit sich fortlaufend im sich Raum B sind ferner im Oberteil in gewisser Entfer- 5 erweiternden Raum C verkleinert, was die Sedimennung oberhalb der Spalte 5 Sammelbecken 15 zum tation der Suspension und Abtrennen des mitgerisse-Abführen des geklärten Wassers in den Filterraum F nen Wassers ermöglicht, das sich unter dem dachförvorgesehen. Der Sedimentationsraum C ist gegenüber migen Verteiler 6 sammelt und über die Abfuhrleidem Raum F mit Schnellfilter durch eine Hohlwand rung 13 abgeführt wird. Die Suspension, welche zum 16 abgegrenzt, die im gegebenen Fall aus Profilträ- io Boden des Raumes C gesunken ist, dringt über öffgern 17 besteht, zwischen welchen Kanäle 18 vorge- nungen 19 in die Kanäle 18 ein und wird von hier sehen sind, die durch Öffnungen 19 mit dem Sedi- abgezogen. Das geklärte Wasser, das oberhalb der mentationsraum C verbunden sind, während Nach- Flockenschicht bleibt, tritt in die Sammelbecken 15 barkanäle 18' durch Öffnungen 20 mit dem Filter- e:in, von wo es in die Kanäle 18' in der horizontalen raum F verbunden und an die Sammelbecken 15 und 15 Wand 16 geführt wird und tritt durch Öffnungen 20 an die Abführleitung 13 des geklärten Wassers ange- in den Raum F mit Filtern 21 ein, von wo es nach schlossen sind. Im Filterraum F befindet sich ein eiern Filtern aus dem Unterteil des Raumes F dem Mehrschichtfilter 21 mit fortschreitend feinerer FiI- Gebrauch übergeben wird.

terschicht. Der hauptsächliche Vorteil der erfindungsgemäßen Im axonometrischen Bild in F i g. 2 ist zusätzlich 20 konstruktiven Lösung einer Mehrspalt-Klärvorrichder Motorantrieb 22 mit der Hohlwelle 8 sowie das tung mit Schnellfilter in einem gemeinsamen Behälter Speisebecken 23 für das Rohwasser mit dem Koagu- ist das Einhalten einer kleinen Höhe der Anordnung lationsmittel dargestellt, das über die Rohrleitung 24 auch für große und sehr große Leistungen, z. B. 100 durch Gravitation in die Hohlwellen 8 und in den bis 1000 Liter in der Sekunde. Dadurch wird ein sehr Koagulations- und Homogenisationsraum A geleitet 25 günstiger spezifischer Inhalt für 1 Liter/Sekunde der wird. Leistung und gleichfalls hohe ökonomische Erspar-Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: nisse erzielt. Ein weiterer großer Vorteil der Verbin-Das dosierte Rohwasser mit dem Koagulationsmit- dung einer Mehrspalt-Klärvorrichtung mit einer hytel strömt über das Speisebecken 23 durch Gravita- draulisch vollkommen schwebenden Flockenschicht tion über die Rohrleitung 24 in die Hohlwellen 8, wo 30 und horizontal parallelgeschalteten Funktionsräues durch die Öffnungen 9 gleichmäßig in der ganzen men ist die Möglichkeit, vor das Abscheiden durch Länge des Koagulations- und Homogenisationsrau- eine Flocken schicht einen Homogenisationsraum einmes A verteilt wird. Die Hohlwellen 8 werden durch !zuschalten, in welchem die durch Koagulation entstedie Antriebe 22 mit einer Geschwindigkeit von Ein- hende Suspension für genügend lange Zeit durch meheiten von Umdrehungen in der Minute angetrieben 35 chanisch hervorgerufene Turbulenz gleichförmig hound durch Koagulation werden hier Flocken gebil- mogenisiert wird. Dadurch wird eine hohe Leistung det, welche durch die Rührvorrichtung 8, 10, 11 ho- des Separationsprozesses erzielt, die einen Vergleich mogenisiert und verdichtet werden, wobei sie fortlau- mit Ergebnissen kleiner Anordnungen erlaubt. Durch fend gegen der. Umfang der Rührvorrichtung gelan- Einschaltung der Homogenisation kann eine Beseitigen, bis sie zusammen mit der Flüssigkeit durch die 40 gung des Koagulenten aus dem Filtrat bis zur Grenze Spalten 4, 4' in den Raum B übergehen, wobei die seiner Lösbarkeit und ein Beseitigen von Mikroorga-Deckwände 12 den Flüssigkeitsdurchfluß in den nismen bis zu einer Güte, die den Normen von Raumß derart beeinflussen, daß der Durchfluß Trinkwasser entsprechen, erzielt werden, ohne das durch beide Spalte 4 und 4' praktisch gleich ist und Filtrat zu desinfizieren. Ein weiterer Vorteil ist die so der Einfluß der Rührvorrichtung 8, 10, 11 auf den 45 Anordnung des Verdickungsraumes und des Schnell-Durchfluß kompensiert wird, und die Flockenschicht filters übereinander, gegenseitig durch uine hohle im Raum B stets in gleichem Maß im ganzen Raum B Trennwand abgegrenzt, die durch Profilträger gebilin schwebendem Zustand erhalten bleibt Die Zeit det wird, welche eine volle Ausnützung des Verdikdes Verweilens der Flüssigkeit im Koagulations- und kungsraumes ermöglichen. Dadurch werfen gleich-Homogenisationsraum A ist etwa 15 Minuten. Aus 50 zeitig die Verteilersysteme vereinfacht und die Höhe dem Raum B mit der vollkommen schwebenden der ganzen Anordnung herabgesetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 schicht auf einer Seite Koagulationsräume, auf der Patentansprüche: anderen Seite Sedimentations- und Filterräume begrenzen,

1. Vorrichtung zur Wasseraufbereitung mittels Bei der Entwicklung von Anordnungen zur Waseiner Mehrspalt-Klärvorrichtung mit einer voll- 5 seraufbereitung zeigt sich das Bestreben aller Vorkommen schwebenden Flockensobicht, die sich in gänge des chemischen Reinigens des Wassers in einer einem Raum mit sattelförmigem Boden befindet, einzigen kompakten Anordnung zu vereinigen. Ähnder durch nach unten zusammenlaufende Wände liehe Anordnungen sind schon für kleinere Leistungebildet ist, welche unterhalb des Raumes mit der gen im Betrieb.

vollkommen schwebenden Flockenschicht auf io Derartige kleinere Anordnungen verwenden Kiäreiner Seite Koagulationsräurae, auf der anderen vorrichtungen mit einer vollkommen schwebenden Seite Sedimentations- und Filterräume begrenzen, Flockenschicht mit vertikal konzentrischem Aufbau dadurch gekennzeichnet, daß jeweils und zentral angeordnetem Koagulationsraum. Bei unterhalb des Sedimentationsraumes (C) durch einem zentral ausgeführten Koagulationsraum wird eine horizontale hohle Trennwand (16) davon i^ eine hydraulisch geeignete Verbindung des Koagulaabgetrennt der Filierraum (F) vorgesehen ist und tionsraumes mit dem Raum der Flockenwirbelschicht die mit dem Raum (B) mit der Flockenschicht durch einen einzigen ringförmigen Spalt in einfacher durch Spalte (4, 4') verbundenen Koagulations- Weise erzielt. Bei diesen Anordnungen wird das räume (A) mit einer Homogenisierungs-Rührvor- Rohwasser mit dem Koagulationsmittel m den Oberrichtung (8 Lis 11) versehen sind. ao teil des Koagulationsraumes zugeführt, wo ihm eine

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Rotationsbewegung erteilt wird und wo es entlang kennzeichnet, daß die Homogenisierungs-Rühr- einer Schraubenklinke in den Unterteil sinkt und vorrichtung durch eine hori2;ontale Hohlwelle (8) gleichförmig in den Raum der Flockenschich.t eingebildet wird, die entlang ihrer ganzen Länge mit tritt. Die zentrale Anordnung des Koagulationsrau-Öffnungen (9) und mit Paddeln (10, 11) versehen 35 mes ermöglicht eine bequeme Anpassung dieses; Rauist, und an die Rohrleitung (24) für die Zufuhr mes für die Homogenisation der durch Koagulation der zu reinigenden Flüssigkeit angeschlossen ist. entstandenen Suspension durch Verlängerung der

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, Zeit zum Verweilen in diesem Raum und durch Andadurch gekennzeichnet, daß in dem mittels %'on wendung mechanischer Turbulenzerzeuger.

zwei Spalte i(4, 4') mit dem unteren Teil des 30 Ein Nachteil dieser bekannten Anordnungen zum Raumes (B) mit der vollkommen schwebenden Klären von Wasser, welche die Koagulation, Homo-Flockenschicht verbundene.- Homogenisierungs- genisation und Absonderung der Suspension in einer raurn(/i) vor dem gegen cl's Drehrichtung der Einheit vereinigen, ist die Anwendung einer Klärvor-Rührvorrichtung gekehrten Spalt (4) ein hydrauli- richtung mit vertikalem und konzentrischem Aufbau, scher Widerstand (12) zum Ausgleich des Flüs- 35 Eine derartige Klärvorrichtung hat nämlich nur eine sigkeitsdurchflusses durch beide Spalten (4, 4') beschränkte Leistung, weil für Anordnungen größevorgesehen ist. rer Leistungen ihre Höhe und Abmessungen unpro-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- portional wachsen. Die vertikal konzentrische Ankennzeichnet, daß der hydraulische Widerstand Ordnung der Klärvorrichtung in Zusammenhang mit durch eine Deckwand (12) oder eine Leiste gebil- 40 einem Schnellfilter ist mit Rücksicht auf die Raumdet wird, die unterhalb des; Spaltes (4) befestigt ausnutzung unvorteilhaft und erschwert eine zweckist, mäßige Lokalisation der einzelnen Funktionsräumc

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- in einem gemeinsamen Behälter wesentlich,
kennzeichnet, daß die horizontale hohle Trenn- Außer einer konzentrisch angeordneten Klärvorwand (16) zwischen dem Sedimentationsraum (C) 45 richtung mit vollkommen schwebender Flocken- und dem Filterraum (F) durch gegenseitig anlie- schicht mit einem einzigen Spalt ist auch eine Klärgende Profilträger (17) gebildet ist, die unterein- vorrichtung mit mehreren Spalten bekannt, bei der ander Kanäle (18, 18') bilden, von denen die die einzelnen Funktionsräume horizontal nebeneineinen Kanäle (18) durch Öffnungen (19) mit dem andergsreiht sind, und zwar so, daß an jedem Raum Sedimentationsraum (C) verbunden und an den y. mit der Flockenschicht jeweils ein Koagulationsraum Abfluß angeschlossen sind, die anderen Kanäle und ein Verdickungsraum anliegt. Durch diese An-(18') an eine Abführleitung (13) des Sedimenta- Ordnung wird eine große Ersparnis hinsichtlich der tionsraumes (C) und an Semmelbecken (15) für Höhe der Anordnungen erzielt und Klärvorrichtunciie Abfuhr der geklärten Flüssigkeit angeschlos- gen sehr hoher Leistungen können auf diese Weise sen und mit dem Filterrau.rn (F) verbunden sind. ₅₅ gebildet werden.

Mehrspaltenklärvorrichtungen wurden jedoch bisher nicrht derart konstruiert, um unter Einbeziehung eines Sehnellfilters in einem gemeinsamen Behälter eine kompakte Anordnung zu bilden, die den schon

60 bestehenden kleinen Anordnungen entsprechen würden. Einer der Gründe, daß bisher Mehrspalt-Klär-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Was- vorrichtungen und auch die konstruktive Lösung deseraufbereitung mittels einer Mehrspalt-Klärvorrich- ren Verbindung mit Schnellfiltern in einem gemeintung mit einer vollkommen schwebenden Flocken- samen Behälter nicht ausgenützt wurden, war der schicht, die sich in einem Raum mit sattelförmigem 65 Umstand, daß keine Lösung der Homogenisation der Boden befindet, der durch nach unten zusammenlau- durch Koagulation in horizontalen Koagulationsräufende Wände gebildet wird, welche unterhalb des men entstehenden Suspension vorlag.
Raumes mit der vollkommen schwebenden Flocken- Ein Hindernis der Erzielung der Homogenisation