DE2359656A1

DE2359656A1 - Klaerverfahren und klaervorrichtung

Info

Publication number: DE2359656A1
Application number: DE19732359656
Authority: DE
Inventors: Ian J H Clarke-Pounder
Original assignee: Improved Machinery Inc
Current assignee: Improved Machinery Inc
Priority date: 1972-12-13
Filing date: 1973-11-30
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE2359656C3; FR2210578B1; NL7316758A; GB1396250A; FR2210578A1; CA1011888A; JPS4996559A; JPS576986B2; DE2359656B2

Description

PATENTANWÄLTE

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN DIPL.-PHYS. DIPL.-ING. 8 MÜNCHEN 25 · LIPOWSKYSTR. IO

IMPROVED MACHINERY INC. " " ir-im-23

29. November 1973

Klärverfahren und Klärvorrichtung

Die Erfindung betrifft allgemein Verfahren und Anlagen zum Klären von Abwässern und anderen Aufschwemmungen, bei denen eine Flüssigkeit feste Stoffe, enthält, und insbesondere Verfahren und Anlagen, bei denen das zugeführte Abwasser oder dergleichen durch eine mit Hilfe von Gasen geförderte Flotation der Feststoffe in dem zugeführten ?i/asser geklärt wird.

Bei den bis jetzt bekannten Verfahren und Anlagen dieser allgemeinen Art wird das Gas in vielen-Fällen einer Klärkammer entweder als Bestandteil eines Gemisches mit dem einströmenden Wasser oder an einem Punkt zugeführt, der ■ dem Punkt nahe benachbart ist, an dem das Wasser in die Klärkammer eintritt. Es ist jedoch anzunehmen, daß bei jeder dieser beiden bekannten Anordnungen das Anhaften von Gasblasen an den von dem einströmenden Wasser mitgeführten größeren festen Teilchen besonders begünstigt wird, und daß d^aher für die kleineren festen 'leuchen eine zu geringe

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Anzahl von Gasblasen zur -verfugung steht, so daß ihre Beseitigung durch den ilotationsvorgang behindert wird. !Ferner ist anzunehmen, daß bei beiden bekannten Anordnungen die Ausflockung der kleinen festen '-j-eilchen behindert wird, und daß das Gas veranlaßt wird, das einströmende Wasser in turbulente Strömung zu versetzen, so daß schon vorhandene Agglomerate aus festen Stoffen in kleinere !eile zerlegt werden. Außerdem wird bei diesen bekannten Verfahren und Anlagen gewöhnlich mit einer Xlärkammer gearbeitet, die sich nicht auf geeignete li'eise mit Gasblasen füllen läßt, und daher enthält ein großer 'ieil des Innenraums einer solchen iCLärkammer normalerweise praktisch überhaupt keine Gasblasen, so daß sich nur eine minimale ivlärwirkung erzielen läßt» Aus den genannten und anderen Gründen wird bei diesen 'Verfahren und Anlagen keine einwandfreie Abtrennung von festen Stoffen in Form kleiner Teilchen erzielt, so daß diese Verfahren und Anlagen z.B. Kläranlagen unterlegen sind, bei denen die abzuscheidenden (Teilchen veranlaßt werden, sich abzusetzen.

Bei anderen bekannten Verfahren und Zläranlagen dieser allgemeinen Art führt man das einströmende wasser und das ü-as der Klärkammer auf entgegengesetzten Seiten einer Trenneinrichtung, z.B» eines Siebes und/oder einer Füllung zu, die sich in der Querrichtung über den ganzen Querschnitt der Klärkammer erstreckt. Eine solche 'Trenneinrichtung führt jed.och dasu, daß sich die zugeführten Gasblasen auf unerwünschte V/eise zu großen Gasblasen vereinigen, wodurch das Entstehen einer hochsteigenden wolke aus relativ kleinen Gasblasen in der Querkammer verhindert wird, und die großen Gasblasen führen außerdem zu einer unerwünschten Verkleinerung des Lurchtrittsquerschnitts, der für die von oben nach, unten durch, die ivlärkammer strömende !Flüssigkeit zur Verfügung steht. Schließlich behindert die Benutzung einer solchen Trenneinrichtung von Hatur aus das Abströmen der ein höheres spezifisches Gewicht aufweisenden Feststoffe zum unteren Jinde der klärkammer, aus dem sie anderenfalls leicht abgeführt werden könnten, und da

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sich, diese Feststoffe auf der brenne inriclitung ansammeln, führen sie zu einer Verstopfung der I'remieinrichtung, so daß sich, der Durch.trittsquersch.nitt der Llärkammer in einem unerwünschten Ausmaß verkleinerte

Weiterhin wird bei den bekannten Verfahren und Kläranlagen dieser" allgemeinen Art das einströmende wasser der Klärkammer gewöhnlich quer zur Bewegungsrichtung,der hochsteigenden Gasblasen zugeführt. Es wird Jedoch^ angenommen, daß bei einer solchen Anordnung der zugeführte Wasserstrom in der Klärkammer unstabile Strömungen hervorruft., die zu einer unerwünschten Gesamtturbulenz führen, was zur Folge hat, daß das Abführen der kleineren festen teilchen zusammen mit der abgegebenen flüssigkeit begünstigt wird, und daß die schon vorhandenen festen Agglomerate zerkleinert werden«. -'.."" :

Durch die Erfindung sollen neuartige und verbesserte Verfahren und Anlagen geschaben werden, die besonders geeignet sind, eine wirksamere Klärung von zugefÜhrtem Wasser dadurch zu bewirken, daß mit Hilfe von Gas das Aufschwimmen von in dem zugeführten Wasser enthaltenen festen Stoffen gefördert wird, ferner sollen neuartige und verbesserte Verfahren und Anlagen der'genannten Art geschaffen werden, die geeignet sind, eine wirksamere Ab-^ trennung kleiner fester Teilchen von dem zugeführten "Wasser zu bewirken, die einen Betrieb unter Einhaltung einer hohen Durchsatzmenge je Einheit des Querschnitts der Klärkammer ermöglichen, -die ferner eine geklärte Flüssigkeit von hohem Gütegrad liefern, und bei denen das einströmende wasser der Klärkammer auf eine solche Weise zugeführt wird, daß in einem möglichst geringen Ausmaß Strömungen auftreten, welche, die kleinen festen Teilchen veranlassen, sich in liichtung des Auslasses für die geklärte Flüssigkeit zu · bewegen. Schließlich sollen durch:die Erfindung:Verfahren und Anlagen dergenannten Art geschaffen werden) bei denen es möglich ist,.die festen Stoffe in-Form eines-Schlamms von hoher Konsistenz abzuführen, bei denen der Betrieb nur

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relativ geringe Gasmengen erfordert und nur einen geringen Energieaufwand bedingt, und die im Hinblick auf den geringen Kapitaleinsatz und die niedrigen Betriebskosten einen relativ wirtschaftlichen L-etrieb ermöglichen.

Die erfindungsgemäße Anlage bzw. Vorrichtung ist im Anspruch Ί gekennzeichnete

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im Anspruch 20 gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung "beschrieben. Es zeigt:

Hg. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Klärvorrichtung;

Fig. 2 eine .schematische darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Klärvorrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 5-3 in i'ig· 2;

Fig. 4 einen Querschnitt einer weiteren abgeänderten Ausführungsform einer Klärvorrichtung;, und

Fig» 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Klärvorrichtung«

In Fig. 1 ist'eine Ausführungsförm einer Klärvorrichtung dargestellt, die einen allgemein stehend angeordneten runden Behälter 10 aufweist, der eine sich allgemein, in senkrechter Bichtung erstreckende, nach außen vollständig abgeschlossene Klärkammer 12 abgrenzt, mit deren oberem Ende ein Gasauslaß 14 verbunden· ist, Ferner ist eine insgesamt mit 16 bezeichnete Einrichtung zum Abführen fester Stoffe bzw. von Schlamm vorhanden, die dem oberen Ende der Klärkammer 12 benachbart ist. Gemäß Fig. 1 gehört zu der Einrichtung 16 zum Abführen fester Stoffe eine ringförmige Abgabekammer 18 mit einem Auslaß 20, der in Verbindung mit einer durch den Pfeil 22 schematisch angedeuteten Abführungsrohrleitung steht, deren oberes Ende in Richtung auf das obere·Ende der Klärkammer offen ist,

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sowie ein durch, einen Liotor 26 antreibbarer drehbarer oberer Schaber oder Abstreifer 24.

Gemäß I-ig. 1 befindet sich in der Klärkammer 12 eine insgesamt mit 28 bezeichnete !einrichtung zum Abführen der geklärten !Flüssigkeit aus der Klärkammer an einem Punkt, der dem, unteren Ende der Klärkammer benachbart ist, Zu der' Abführungseinrichtung 28 gehören mehrere Auslässe 30, die über den Querschnitt des Behälters 10 nahe seinem unteren Ende in erheblichen Abständen voneinander verteilt sind, und die zu einer Sammelleitung 32 führen, an die sich gemäß i'ig. 1 eine durch den Pfeil 34 schematisch an- gedeutete Rohrleitung zum Abführen der !flüssigkeit anschließt, Das untere linde des Behälters 10 weist außerdem einen Auslaß 36 für schwere, sich absetzende feste Stoffe auf, der sich an das untere Ende der Klarkammer 12 anschließt und mit einer durch den Pfeil 38 schematisch angedeuteten Abführungsrohrleitung verbunden ist, in die eine Dickstoffpumpe 40 bekannter .art eingeschaltet ist; dem. Boden der Klärkammer 12 ist ein durch einen iviotor 44 antreibbarer drehbarer unterer Schaber oder Abstreifer 42 benachbart. ---...

Bei der Vorxächtung nach i'ig. 1-ist die Einrichtung zum Zuführen des zu klärenden wassers besonders geeignet, das Wasser der lilärkammer 12 allgemein von unten nacif oben und mit einer jiedrigen Strömungsgeschwindigkeit an einem Punkt zuzuführen, der gegenüber dem unteren Ende der .klär·* kammer um eine erhebliche Strecke nach oben versezt ist. Gemäß Fig. 1 ist eine 'Wasserzuführungsleitung 46 vorhanden, die an eine Rohrleitung 48 angeschlossen ist, damit ihr das zu klärende wasser von einer nicht dargestellten Quelle aus durch eine Pumpe ^O bekannter Art zugeführt werden kann; die Leitung 46 ragt waagerecht in die liläi'kammer 12 hinein, in der sie so nach, oben abgewinkelt ist, daß sie sich allgemein längs der iaittelachse der Klärkammer nach oben erstreckt. An das obere Ende der !Rohrleitung 46 schließt· sich e-ine nach oben gerichtete l/'erteilerdüse 52

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BAD ORfGfNAL

an, die allgemein auf der Littelachse der Liärkammer 12 und in einem erheblichen senkrechten Abstand über dem unteren Ende der Klärkammer angeordnet ist; der senkrechte Abstand zwischen der '«erteilerdüse 52 und dem oberen Ende der ivläi-kammer beträgt höchstens das Zweifache der Querabmessung bzw» des .Durchmessers des ihr benachbarten 'i'eils der ilärkammer 12. Zu der Gaszuführungseinrichtung der Vorrichtung gehört ein Kranz von zum Erzeugen von Gasblasen dienenden Düsen 54, die gemäß Fig. 1 über den Umfang der Klärkammer 12 verteilt und in einer zweiten vorbestimmten Höhe, d.ho in einem erheblichen senkrechten Abstand unterhalb der Verteilerdüse 52 angeordnet sind, wobei dieser Abstand mindestens gleich der größten Querabmessung oder dem Durchmesser des Abschnitts 56 der ill är kamm er 12 ist, der sich zwischen der Verteilerdüse 52 und den Düsen 54- erstreckt. Gemäi-^: ΓΪ£> 1 sind die Düsen 54 dem unteren Ende der Zlärkanimer 12 näher benachbart als. dem oberen Ende der Klärkammer, doch sind sie höher angeordnet als die Auslässe 30 und 36ο

In dem Abschnitt 56 der Klarkammer 12 befinden sich keine sich in der Querrichtung erstreckenden Trenneinrichtungen, und es ist weder ein sich in der Querrichtung erstreckendes Sieb noch eine !füllung vorhanden. Dalier können die über die Düsen 54 zugeführten Gasblasen ohne eine unerwünschte Vereinigung zu größeren G-asblasen leicht und ungehindert in 1-oria einer v*olke hochsteigen und eine Aufwärtsbewegung der in dem zugeführten wasser enthaltenen festen Stoffe herbeiführen, während der flüssige Anteil, d.h. das Wasser nach unten zu der Einrichtung 26 zum Abführen des geklärten Wassers strömte

Die Düsen 54 sind so angeordnet, daß sie in die ICLärkammer 12 Oasblasen mindestens im wesentlichen in der Querrichtung bzw» in radialer Sichtung in die Klärkammer einleiten, und zwar an Punkten, die der Innenwand der Klärkammer benachbart und -jeweils gegenüber dem entsprechenden !eil der Innenwand angeordnet sind. Die Düsen 54 haben solche Abmessungen, daß sie uasblasen erzeugen, deren

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mittlerer '-DiIrCiIi]IeSSeT nicht größer ist als &5 kikron,, und die Gäsbläsen auf eine noch zu erläuternde, "weise in Form, einea Gemisches, mit einer Trägerflüssigkeit abgeben, Daher werden die üasblssen in unmittelbarer Sähe derjenigen Punkte erzeugtj an denen die mit dem Gas gemischte Trägerflüssigkeit indie Klärkammer 12 eingeleitet wird, d.h„ an diesen Punkten selbst oder kurz, davor, so daß'ein Zusammenfließen der uasbläsen vor dem einleiten in die Klärkammer verhindert wird. ■■_■".'

Die Düsen 54 sind durch getrennte Leitungen 58 einer den .Behälter 10 umgebenden ringförmigen Verteilerleitung 60 verbunden, die ihrerseits an .eine Bohrleitung 62 angeschlossen ist, der das Gemisch aus Gas und Flüssigkeit von einem unter Druck stehenden Absorptionsbehälter 64 aus zugeführt wird» In die verschiedenen Leitungen 58 kann gemäß "-big. 1 jeweils ein. Absperrventil 66 eingeschaltet sein, so daß die Düsen 54- nach Bedarf benutzt werden können; bei den, jeweils in Betrieb befindlichen Düsen 54- werden die Ventile 60 natürlich vollständig geöffnet 'gehalten. In dem Behälter 64 befindet sich eine Sprühdüse 68-, die über eine-Rohrleitung "/0 mit einem Verdichter 72 bekannter Art verbunden- ist, so daß das durch den Verdichter ver- ^: dichtete Gas dem Behälter" 64- über die Eohrleitung 70 und die Düse 68 zugeführt wird; Die Hohrleitung 70 ist außerdem mit der Sammelleitung 52 der· Abführungseinrichtung- 28 durch eine Bückumwälζleitung 74-_ verbunden, in die eine. Pumpe 76 bekannter Art eingeschaltet ist, .so daß' gleichzeitig mit dem- Betrieb des Behälters 64,:ein kleiner Teil . der geklärten !Flüssigkeit dem Behälter 64- erneut zugeführt -.-werden kann.^ Der Behälter 64- weist an seinem oberen Ende eine Entlüftungsleitung 78 auf, in die ein Oberdmuckventil 60 bekannter'Art eingeschaltet ist. ·

•Beim Betrieb de-r Vorrichtung nach Fig. 1 werden sowohl die erneut ..umgewälzte geklärte Flüssigkeit als auch das . Gas, ZiBo verdichtete .Luft,; die unter einem überdruck vonetwa 5_L,5 bis 7 bar steht, . köntinuierlloh und gleichzeitig dem Behälter 64-. .Übei· die Eohrleitung 7Q und^die Sprühdüse. . ...

68 zugeführt, so daß die Luft mit der in dem Behälter 64-unter Druck stehenden flüssigkeit gemischt und darin gelöst wird. Biese in der !Trägerflüssigkeit gelöste Luft wird von dem Behälter 64 aus kontinuierlich der Klärkaminer 12 über die Rohrleitung 62, die Verteilerleitung 60, die Leitungen 58 und die Düsen 54- zum Erzeugen von Blasen zugeführt. La der in der Klärkammer 12 herrsehende Druck im wesentlichen gleich dem Druck der Atmosphäre ist, entweicht die in der 'i'rägerflüssigkeit gelöste Luft aus der Flüssigkeit in der Nähe der Punkte, an denen das Gemisch über die Düsen 5^ iß die Klärkammer eingeleitet wird, so daß eine nach oben steigende Wolke aus sehr kleinen Luftblasen entsteht, die den querschnitt der Klärkammer vollständig ausfüllt, während die zugeführte Trägerflüssigkeit nach unten zu den Auslässen 30 strömt„

Gleichzeitig wird das zu klärende Wasser kontinuierlich und allgemein von unten nach oben dem oberen Ende der" Elärkammer 12 über die Verteilerdüse 52 zugeführt; diese allgemein nach oben gerichtete Bewegung des zugeführten Wassers verhindert im wesentlichen das Entstehen von Strömungen, die eine Bewegung kleiner fester leuchen in xtichtung auf die Auslässe 30 herbeiführen"würden„ Nahe dem oberen Ende der Klärkammer bewirkt die hochsteigende Wolke aus feinen Luftblasen ein Aufschwimmen der Teilchen aus festem Material, soweit es sich nicht um schwere, absetzbare .Feststoffe handelt, gegenüber dem zugeführten Wasser, so daß diese Teilchen aus festem Material nach oben steigen und im oberen Ende der Klärkammer eine Schlammdecke 82 bilden; hierbei führen die hochsteigenden festen Teilchen-ihrerseits zu einer Flockenbildung und einer.weiteren Agglomeration.

Der flüssige Anteil, d.h. das zugeführte Wasser, strömt zusammen mit allen etwa noch vorhandenen kleinen Teilchen aus festem Material,· die nicht nahe dem oberen Ende der Klärkammer zum Aufschwimmen gebracht worden sind, in dem Kammerabschnitt 56 nach unten, und zwar im Gegenstrom zu der,hochsteigenden Luftblasenwolke und daher längs

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gewundener .Bahnen durch, die Lücken zwischen den einzelnen Luftblasen hindurch= während dieses Abwärts ströme ns be-, wirken die hochsteigenden Luftblasen eine Agglomerationsflotation der noch vorhandenen teilchen, soweit es sich nicht um die schweren, sich absetzenden Feststoffe handelt.

Die schweren, absetzbaren Feststoffe werden von der Flüssigkeit durch die Schwerkraft getrennt, so daß. sie über den Auslaß 36 abgeführt werden können; der der Schlammdecke 82 entnommene "Schlamm wird durch den drehbaren oberen Abstreifer 24-. in der Abgabekammer 18 zu dem Auslaß 20 gefördert. Sin Teil der zugeführten Luft wird zusammen mit dem Schlamm 82 abgezogen, und ein weiterer Teil der Luft entweicht über den Gasauslaß 14·. Die geklärte Flüssigkeit wird über die Auslässe 30 der Sammelleitung 32 zugeführt, und während der größere Seil der geklärten Flüssigkeit die Vorrichtung über die Rohrleitung 34- verläßt, wird ein kleinerer Teil über die Rohrleitung 74-erneut dem Behälter 64- zugeführt, um mit der.Luft gemischt zu werden, die dem Behälter von dem Verdichter 72 aus über die Düse 68 zugeführt wird*

Pig. 2 und,3, wo Bauteile, die schon anhand von Fig. 1 beschriebenen Bauteilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen, Jedoch unter Beifügung des Buchstabens a bezeichnet sind, zeigen schematisch eine weitere Ausführungsform einer Klärvorrichtung. Gemäß Fig. 2 und ist die Einrichtung der Klärvorrichtung zum Abführen der festen Stoffe bzw. des Schlamms so ausgebildet, daß der Schlamm durch Aufbringen von Druck entfernt werden kann; zu diesem ^weck ist" ein Auslaß 84- vorhanden, an den sich eine Rohrleitung 86 zum Abführen der Feststoffe anschließt, so daß sich die Benutzung eines drehbaren Abstreifers •oder dergleichen erübrigt. Ferner wird bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 ein chemisches Behandlungsmittel, z.Be ein polymeres Koagulationsmittel, das die Bildung von Flocken fördert, .so daß sich die kleinen Feststoffteilchen vereinigen, in die lilärkammer 12a über Einlaßdüsen 88. eingeleitet, die in Abständen über den Umfang der Klär·*

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kammer verteilt und in einem kleinen senkrechten Abstand über den Düsen 54a zum Zuführen des Gemisches aus der l'rägerflüssigkeit und den Gasblasen angeordnet sind. Ferner ist der Abschnitt 56s- der Iilärkammer 12a mit mehreren stehend angeordneten, sich allgemein in radialer Richtung erstreckenden -ueitorganen versehen, deren untere Enden in einem erheblichen Abstand über den Düsen 54a angeordnet sind, und die dazu dienen/ das Entstehen einer Gesamtturbulenz der Flüssigkeit in dem Kammerabschnitt 56a zu verhindern, ohne die Aufwärtsbewegung der hochsteigenden Luftblasen und die Bewegung der nach unten strömenden Flüssigkeit auf unerwünschte weise zu behindern. Abgesehen von den soeben beschriebenen Merkmalen unterscheidet sich die Äusführungsform nach Jig« 2 und 3 nicht von derjenigen nach Pig. 1, ^UEL^· natürlich könnte man die zusätzlichen Merkmale der Vorrichtung nach Jig. 2 und 5 gegebenenfalls auch bei der Ausführungsform nach Pig. 1 vorsehen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Pig. 2 und ist die gleiche wie diejenige der Vorrichtung nach Pig« 1, abgesehen davon, daß der Elärkaimner 12a ein chemisches llaterial zugeführt wird, und daß das zum Aufschwimmen gebrachte feste Material bzw. der Sehlamm infolge des Auf— bringens von Druck über den Auslaß 84 abgeführt wird.

Gemäß Pig. 4, wo Bauteile, die schon beschriebenen ■bauteilen entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszahlen, jedoch unter Beifügung des Buchstabens b bezeichnet sind, kann der Behälter 1Cb auch einen quadratischen oder einen anderen vieleckigen Querschnitt haben, Perner kann der Xlärkammerabschnitt 56b mit sich kreuzenden Leitorganen 90b versehen sein, die sich quer durch die ganze Klärkammer 12b erstrecken und Kanäle 92 abgrenzen, die so große Abmessungen haben, daß ein Aussieben fester Teil- ' chen vermieden wird» Abgesehen von den soeben beschriebenen Merkmalen ist jedoch die Aus führung s form nach Pig. 4 die gleiche wie diejenige nach Hg. 2 und 3, und natürlich könnte man auch beliebige der zusätzlichen, anhand von

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Fig. 4 beschriebenen Merkmale bei der. Ausfühxnmgsförm nach Figo 1 "vorsehen. ■ . - .

Fig. 5, wo Bauteile, die schon beschriebenen Bauteilen entsprechen, /jeweils mit, den gleichen Bezugszahlen, jedoch unter Beifügung.des Buchstabens c bezeichnet sind, zeigt eine weitere Ausführungsform einer illärvorrichtungo Die Vorrichtung nach Figo 5 ähnelt derjenigen nach Fig. 2 und 5 insofern, als sie. einen Auslaß 84c aufweist, der es durch Aufbringen von .Druck ermöglicht, den Schlamm aus dem oberen Ende der Klärkammer 12c abzuführen, und als die Kammer 12c radial angeordnete Leitorgane 90c enthalten kann, deren Y/irkung derjenigen der Leitorgane 90 nach Fig. 2 und 5 entspricht, uedqch wird bei der Vorrichtung nach Figo das zu klärende 'wasser über eine !Rohrleitung 94 zugeführt, die gleichachsig mit dem unteren Ende der Klärkammer 12c angeordnet ist, von unten nach oben durch das untere Ende der Elärkammer ragt· und eine obere Abgabeäffnung 96 auf— ■ weist; die Anordnung der Düsen 54c ;zum .Zuführen des Gemisches aus Gasblasen und erneut„umgewälzter Flüssigkeit sowie des oberen ,Abgabeendes 96 ist die gleiche wie bei den schon beschriebenen Ausführungsbeispielen«. Bei der Vorrichtung nach Fig« 5 umgibt die Behälterwand 98 den Behälter 10c in einem radialen Abstand von ihr, so daß eine ringförmige" Kammer 100 vorhanden ist; die' Wand des Behälters 10c" Tffeist an ihrem unteren Ende "eine ringförmige öffnung 102 auf, die dazu dient, die geklärte Flüssigkeit aus dem unteren Ende der Klärkamfiier 12c abzuführen, die durch den Behälter 10c abgegrenzt ist, so daß die geklärte Flüssigkeit in die ringförmige Kammer 100 gelangt. Hahe dem oberen Ende der ringförmigen Kammer Ί00 ist ein ringf crmiger" 'Abgabetrög 104 angeordnet, an den sich eine Abgäbeleitüng '106 anschließt β Gemäß Fig. 5 strömt die vom unteren-Ende "der llärkammer 12c abgegebene geklärte Flüssigkeit in der¹ "ringförmigen Kammer 100 von Tinten nach oben zu dem ringförmigen Trog 104, um dann über die.Rohrleitung 106/ abgeführt zu werden* ' ~ ""/" ' '

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.Die Wirkungsweise der "Vorrichtung nach iig. 5 ist von den soeben beschriebenen Merkmalen abgesehen die gleiche wie die der schon beschriebenen Ausführungsformen; die Düsen 54-c sind auch in diesem i^:all dazu bestimmt, der Vorrichtung ein Gemisch aus Gas und erneut umgewälzter !Träge rflüssigke it zuzuführen, wie es allgemein in I^pigo 1 dargestellt ist«

Die Verfahren und Vorrichtungen nach der Erfindung lassxn sich nicht nur anwenden,um zugefülirtes Wasser, Zois. Abwasser, zu klären, wenn geklärtes ,bzw. feines wasser gewonnen werden soll, sondern sie ermöglichen auch das klären von Gemischen oder Aufschwemmungen aus mineralischen Stoffen und I'lüssigkeiten oder aus lasern und Flüssigkeiten sowie anderen Aufschwemmungen oder l'rüben, wenn vor allem die darin enthaltenen festen Stoffe gewonnen oder zurückgewonnen werden sollen. Anstelle von Luft könnte man auch andere G-ase verwenden, um eine ü'rennung der betreffenden Stoffe durch eine 5¹I ο tat ion sw ir kung zu erreichen.

Ansprüche: 40982570778

Claims

A K. S P E ü C H E

Vorrichtung: zum klären von zugeführtem Wassex mit eTinem eine allgemein senkrecht angeordnete, langgestreckte ülärkammer abgrenzenden Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Klärkammer (12; 12a; 12b; 12c) eine Einrichtung (46, 52; 46a, 52a; 94, 96) zum Zuführen von zu klärendem Wasser so zugeordnet ist, daß das V/asser in die ICLärkammer allgemein von unten nach oben an einem ersten Punkt eingeleitet wird, der erheblich höher liegt als das untere Ende der Klärkammer, daß der Klärkammer Gaszuführungseinrichtungen (54; 54a; 54c) zum Erzeugen von Gasblasen und zum Abgeben der Gasblasen in Form eines Gemisches mit einer i'rägerflüssigkeit an die Klärkammer so zugeordnet sind, daß die Gasblasen in unmittelbarer Kähe der Punkte erzeugt werden, an denen sie an die iilärkammer abgegeben werden, und daß die Gasblasen in die Klärkammer~ an einem zweiten Punkt abgegeben werden, der in Hichtung der Längsachse der Klärkammer erheblich tiefer liegt als der erste Punkt, an dem der Klärkammer. das-einströmende Wasser zugeführt wird, daß der Klärkammer eine Hinrichtung (20, 24; 84; 84c) zugeordnet ist, die dazu dient, festes Material aus der Klärkammer an einem ihrem oberen Ende benachbarten Punkt abzuführen, daß der Klärkammer"■ eine Einrichtung (28, 30, 32; 30a, 32a; 102) zum Abführen von Flüssigkeit an einem Punkt nahe dem unteren Ende der Klärkammer zugeordnet ist, und daß der sich zwischen dem genannten ersten Punkt und dem genannten zweiten Punkt erstreckende !Teile (56; 56a; 56c) der Klärkammer frei von sich in der Querrichtung erstreckenden Ί/rennmedien ist, um es den an dem genannten zweiten Punkt zugeführten Gasblasen zu ermöglichen,- in der Klärkammer ungehindert hoch-_: zusteigen und eine Aufwärtsbewegung des in dem zugeführten ¥asser enthaltenen festen Materials herbeizuführen,

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während die verbleibende .Flüssigkeit bzw„- das wasser nach unten zu der Linrichtung zum Abführen von Flüssigkeit strömt. .■

2 ο Gärvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, deß der genannte zweite Punkt gegenüber dem genannten ersten funkt nach unten um eine Strecke versetzt ist, der mindestens gleich der Querabmessung des sich zwischen den beiden Tunkten erstreckenden 1-eils (56) der Klärkammer (12) ist«

J. Klärvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der genannte erste lunkt gegenüber dem oberen Ende der Klärkammer nach unten um eine Strecke versetzt ist, die nicht größer ist als das Zweifache der Querabmessung des benachbarten Teils der Klärkammer, und daß der genannte zweite irunkt dem unteren Ende der Zlärkammer näher benachbart ist als dem oberen Lnde»

4-. Klärvorrictitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zu den Einrichtungen (54·; 54-a; 54-c) zum Zuführen von Gas Anordnungen gehören, die Gasblasen erzeugen und abgeben, deren mittlerer Durchmesser etwa 65 Mikron nicht überschreitet,

5· Klärvorrichtung - nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß in der Illärkammer (12a; 12b; 12c) zwischen dem genannten ersten Punkt und dem genannten zweiten Punkt Einrichtungen (90; 90b; 9Oc) zum Kegeln der 'Turbulenz des in der Klärkammer enthaltenen l'ludes vorhanden sind»

6. K] ärvor richtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß zu den Einrichtungen (90; 90b; 90c) zum kegeln der turbulenz des Fludes mehrere sich allgemein senkrecht erstreckende Leitflächen gehören_o

7» Klärvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Leitflächen (90; 90b j 90c) allgemein in der Querrichtung durch die Klärkammer

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(12a; 12b;. 12c) erstrecken. · .-=-.■ "·."

8. illärvorrichtung, nach Anspruch 6 oder ?, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t ,daß die unteren Enden der -"-"eitflachen ,(9G; 90b; 90c) in einem, erheblichen Abstand über dem genannten zweiten Punkt angeordnet sind.

9 ο Klärvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 8, dadurch gek e η η ζ e iehn e t, daß die IiI ärk amme r (12b) einen vieleckigen Querschnitt hat«,

10, KLärvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch g;- e k e η η ζ e i-ch.net , daß in der Kähe des genannten zweiten Punktes Einrichtungen (88) zum Zuführen chemischer Stoffe zu der Klärkammer ,(12a) angeordnet sind«

11, ■ iLLärvorrichtung nach Anspruch 10-, dadurch g e '-kenn z-e i c h ti e t^;", daß. die Einrichtungen (88) zum Zuführen chemischer fctoffe^; gegenüber·dem genannten zweiten x-unkt um eine kleine Strecke nach oben versetzt sind.

12, Klärvorrichtung nach einem der Ansprüche. 1 bis 11, dadurch g e k en η ζ eich η· e t j daß zu der Einrichtung (4-6, 52; 46a, 52a; 94-j 96) zum Zuführen des einströmenden lassers eine Anordnung gehört, die das einströmende· Wasser der Klärkainmer (12; 12ä-; 12c) im· wesentlichen in der Bitte zuführt. ·

13· Itlärvörrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch g e kenn ζ e i 'c h η e t , daß die- Einrichtungen· -(88) zum Zuführen von Gets -so angeordnet sind, daß sie di.6 Gasblasen: an die Klärkammer (12a) allgemein quer zu ihrer Iiäiigsachse abgebeno. - · ^:

ülärvorricittung nach Anspruch IJ, dadurch g e k e n-n ζ e- ic h-n^ t ,' daß; die" Einrichtungen (88) zum Zuführes von &ss. so ausge^il^tt? §ind, da-ß.. gie die G-aS"-blasen in Kichtung auf einen* ihnerx^^ gege-nüberliegenden leil der "iiiamd der lilärkaBHaer (12a) von einem Punkt aus abgeben, der durch einen erheblichen Qu; er abstand' von dem Punkt getreniit. ist, auf* den zu die Sasbiasen zugeführt werden..

15· Klärvorrichturig nach Anspruch 13 oder 1A-, dadurch gekennze ich.net , daß die ' Einrichtung zum Zuführen von Gas einen Kranz von Düsen (88) aufweist, die über den Umfang der ELärkammer (12a) in Abständen verteilt und so angeordnet sind, daß sie die t-asblasen allgemein in der Querrichtung in die Klärkammer einleiten.

16ο Klärvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Einrichtung zum Zuführen des einströmenden Wassers ein in der Klärkammer (12; 12a) allgemein nach oben gerichteter Verteiler bzw. Diffusor (52; 52a) gehörte

17° Klärvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß dem unteren Ende der Klärkammer (12; 12a) eine Einrichtung (42, 36; 42a, 30a, 32a) zum Abgeben absetzfähiger fester Stoffe aus der Klärkammer zugeordnet ist₀

18. Klärvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung zum Abführen festen Materials ein nahe dem oberen Lnde der Köärkammer (12) angeordneter Abstreifer (24) gehört.

19ο Klärvorrxchtung nach einem der Ansprüche 1 bi& 17, dadurch gekennze ich net , daß zu der Einrichtung zum Abgeben festen Materials ein Auslaß (84; 84c) gehört, der das Abgeben des festen Materials durch. Aufbringen von Druck ermöglicht.

20. Verfahren zum Klären eines Wasserstroms, dadurch gekennzeichnet , daß der Wasserstrom allge~ mein von unten nach oben in eine allgemein senkrecht angeordnete, langgestreckte Klärkammer (12; 12aj 12b; 12c) an einem ersten Punkt eingeleitet wird, der gegenüber dem unteren Ende der Klärkammer längs einer erheblichen Strecke nach oben versetzt ist, daß Gasblasen, die in unmittelbarer Nähe des Punktes, an dem sie abgegeben werden, als Bestandteile eines Gemisches mit einer Trägerflüssig-

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keit in die Klärkammer an einem zweiten Punkt eingeleitet werden, der gegenüber dem genannten ersten Punkt, an dem . der Elärkammer das einströmende lasser zugeführt' wird, in Richtung der Längsachse der Klär&ammer um eine erhebliche Strecke nach unten versetzt ist, daß zugelassen wird, daß die abgegebenen Gasblasen ungehindert in Form einer v'volke in der Klärkammer hochsteigen, ohne hierbei durch sich in der Querrichtung erstreckende l'rennmedien behindert zu werden, so daß die hochsteigenden Gasblasen eine Aufwärtsbewegung des in dem zugeführten Wasserstrom enthaltenen festen Materials· hervorrufen, während sich die Flüssigkeit bzw. das Wasser in der Klärkammer nach unten bewegt, daß das feste Material aus der Klärkammer an einem ihrem oberen Ende benachbarten Punkt abgeführt wird, und daß die Flüssigkeit aus der Klärkammer an einem ihrem unteren Ende benachbarten Punkt abgeführt.wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte zweite Punkt, an dem die Gasblasen in die Elärkammer eingeleitet werden,-gegenüber dem'genannten ersten Punkt, an dem der Klärkammer das Wasser zugeführt wird, nach unten um eine Strecke versetzt ist, die mindestens gleich der Querabmessung des sich zwischen den beiden genannten Punkten erstreckenden l^:eils der Klärkammer ist. .v >

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch g e k e η η ze i chn e t., daß die Gasblasen der Klärkammer (12; 12a; 12b; 12c) an einem Punkt zugeführt werden, der dem unteren Ende der Klärkammer näher benachbart ist als ihrem oberen Ende, und daß das zu klärende Wasser der Klärkammer an einem Punkt zugeführt wird, der gegenüber dem oberen Ende der Klärkammer nach unten um eine Strecke versetzt ist, die nicht· größer ist als das Zweifache der Querabmessung des diesem Punkt benachbarten Teils der Klärkammerο

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis- 22, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die der Klär--'

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kammer zugeführten Gasblasen einen mittleren Durchmesser von niclit mehr als etwa 85 Ivlikron haben»

Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Turbulenz des ITlucLes in der Klärkammer zwischen dem Punkt;, an dem die
Gasblasen zugeführt werden, und dem Punkt, an dem das zu klärende Wasser zugeführt wird, geregelt wird.

25« Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Klärkammer
nahe dem tunkt, an dem ihr die Gasblasen zugeführt werden, ein oder mehrere chemische Stoffe zum Behandeln des zu
klärenden Wassers zugeführt werden.

26. Verfahren nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet , daß der bzw. jeder chemische Stoff der Klärkammer an einem Punkt zugeführt wird, der gegenüber
dem Punkt, an dem der Klärkammer die Gasblasen zugeführt werden, um eine kleine Strecke nach oben versetzt ist«

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das zu klärende wasser der Klärkammer allgemein in der Mitte, zugeführt v/ird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 2C bis 27,. dadurch gekennzeichnet , daß das zu klärende Wasser der Klärkammer über einen Verteiler oder Diffusor (52; 52a) zugeführt wird»

29ο Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch, gekennzeichnet , daß Absetzbare
feste Stoffe aus der Klärkammer nahe ihrem unteren Ende
abgeführt werden.

3D. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 29» dadurch gekennzeichnet, daß die Gasblasen
der Klärkammer allgemein quer zu ihrer Längsachse zugeführt werden.

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51ο ■-. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch g e k e η,η ζ e i c h η e t ,■daß die ;&asblasen der Klärkammer in Richtung .auf einen gegenüberliegenden 'j-'eil der die Klärkammer abgrenzenden Wand von einem Punkt aus zugeführt werden, der von dem gegenüberliegenden Teil im wesentlichen In'der Querrichtung durch einen Abstand getrennt ist*

32c Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 31 j dadurch ge k e η ri ζ ei c h η et , daß der Klärkammer die Gasbläsen an mehreren über den Umfang der Klärkammer in Abständen verteilten Punkten zugeführt werdenο ■

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