DE2417398A1

DE2417398A1 - Verfahren zur eintragung von sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen gas in eine fluessigkeit und belueftungseinrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2417398A1
Application number: DE2417398A
Authority: DE
Inventors: Joseph Richard Kaelin; Klaus Tofaute
Original assignee: Norm AMC AG
Current assignee: Norm AMC AG
Priority date: 1974-03-14
Filing date: 1974-04-09
Publication date: 1975-09-25
Also published as: ATA300974A; CH603226A5; AT328986B

Description

Verfahren zur Eintragung von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in eine Flüssigkeit und Belüftungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eintragung von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in eine Flüssigkeit, insbesondere in zu belüftendes Abwasser mittels mindestens einem Kreisel, sowie eine Belüftungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei den bekannten Belebungsbecken wird bei der Eintragung von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas mittels einem Kreisel gleichzeitig ein Drall in der im Belebungsbecken sich befindenden Flüssigkeit erzeugt, wodurch vermieden wird, dass sich unerwünschterweise Belebtschlamm auf dem Beckenboden ablagert, da dies zu einer Beeinträchtigung der Funktion des Belebungsbeckens führen würde.
Es wurde nun festgestellt, dass ein solcher Drall in der im Belebungsbecken sich befindenden zu belüftenden Flüssigkeit den grossen Nachteil zur Folge hat, dass die letztere nach einer gewissen Anlaufzeit mit annähernd der gleichen Geschwindigkeit rotiert wie der Kreisel und dadurch die Förderleistung des Kreisels stark absinkt.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Belüftungseinrichtung ,um diesen Nachteil zu vermeiden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die zu belüftende Flüssigkeit annähernd ohne Drall oder mit einem der Kreiseldrehrichtung entgegengesetzten Drall in die Ansaugöffnung des Kreisels strömen lässt.
Wird die zu belüftende Flüssigkeit mit einem der Kreisel drehrichtung entgegengesetzten Drall in die Ansaugöffnung des Kreisels strömen gelassen, dann tritt sogar eine Art Aufladeeffekt auf.
Um die Sauerstoffeintragwirkung des Kreisels zu erhöhen, ist es æweckmässig, wenn man der zu belüftenden Flüssigkeit vor oder im Kreisel Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas, wie z.B. Luft, beimischt. Dabei ist es zur Erzielung eines möglichst geringen Leistungsaufwandes vorteilhaft, wenn man der zu belüftenden Flüssigkeit im innerhalb des Kreisels sich befindenden Unterdruckbereich Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas beimischt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Belüftungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass vor der Ansaugöffnung des Kreisels eine mit in radialer und axialer Richtung verlaufenden Strömungsleitflächen versehene Strömungsleitvorrichtung angeordnet ist.
Wenn es erwünscht ist, die zu belüftende Flüssigkeit mit einem der Kreiseldrehrichtung entgegengesetzten Drall in die Ansaugöffnung des Kreisels strömen zu lassen, dann ist es zweckmässig, wenn die Strömungsleitflächen längs der Kreiselaxe schraubenlinienförmig verdreht sind.
Zur Erzielung einer möglichst. einwandfreien Anströmung der Kreiselansaugfläche ist es vorteilhaft, wenn die Strömungsleitflächen von einem zentrisch zur Kreiselaxe angeordneten Rohr umgeben sind.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine erste beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Belüftungseinrichtung; Fig. 2 eine zweite beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Belüftungseinrichtung; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Figur 2; Fig. 4 einen Schnitt analag Figur 3; Fig. 5 einen weiteren Schnitt analog Fig. 3; und Fig. 6 eine dritte beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Belüftungseinrichtung.
Bei der in Figur 1 dargestellten, in einem Belebungsbecken 1 angeordneten Belüftungseinrichtung zum Belüften von Abwasser ist unterhalb der Ansaugöffnung eines Oberflächenbelüftungskreisels 2 eine mit in radialer und axialer Richtung verlaufenden, kreuzweise aufeinander stehenden Strömungsleitflächen 3 versehene Strörnungsleitvorrichtung 4 angeordnet, die bewirkt, dass das zu belüftende Abwasser, dem durch die Wirkung des Oberflächenbelüftungskreisels 2 eine Drallbewegung erteilt worden, die so gross sein soll, dass sich kein Belebtschlamm auf der Beckensohle 5 absetzen kann, mindestens annähernd ohne Drall in die Ansaugöffnung des Oberflächenbelüftungskreisels 2 einströmt.
Auf diese Weise wird die Förderleistung des Oberflächenbelüftungskreisels 2 gegenüber solchen Ausführungsformen ohne Strömungsleitflächen 3 stark erhöht, da die ~Relativgeschwindigkeit zwischen dem in den Kreisel 2 einströmenden Wasser und der Drehbewegung des Kreisels 2, in Umfangsrichtung des letzteren betrachtet, gegenüber den bisherigen Ausführungsformen bedeutend höher ist.
Um den biologischen Abbauprozess kontinuierlich in Gang zu halten, wird über eine in den Ansaugbereich des Oberflächenbelüftungskreisels 2 sich erstreckende Rückführleitung 6 biologisch aktiver Belebtschlamm aus einem Nachklärbecken dem Belebungsbecken 1 sich befindenden Abwasser beigemischt.
Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform sind die Strömungsleitflächen 3 zur präziseren Führung des der Ansaugöffnung des Oberflächenbelüftungskreisels 2 zugeführten, zu belüftenden Abwassers, von einem Rohr 7 umgeben, das sich bis in den unteren Teil des Belebungsbeckens 1 erstreckt. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr gute, erzwungene Wasserzirkulation über die ganze Höhe des Beckens 1.
Um eine möglichst gleichmässige Ansträmung der Ansaugöffnung des Oberflächenbelüftungskreisels 2 zu erhalten, ist die radiale Erstreckung der Strömungsleitflächen 3 grösser als der Radius der Ansaugöffnung des Kreisels 2.
Ferner hat es sich herausgestellt, dass die Wirkung der Strömungsleitvorrichtung 4 besser ist, wenn die Aussenkanten der Strömungsleitflächen 3 in radialer Richtung vom Rohr 7 distanziert sind.
Um die Befestigung des Rohres 7 zu erleichtern ist es vorteilhaft, wenn es so ausgebildet ist, dass sein mittleres spezifisches Gewicht etwa demjenigen des zu belüftenden Abwassers entspricht; das heisst, das Rohr 7 kann aus entsprechendem Material hergestellt oder mit Material von geringerem spezifischem Gewicht (zum Beispiel durch Umschäumen mit Schaumkunststoff) verbunden sein.
In Figur 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III in Figur 2 durch die Strörnungsleitvorrichtung 4 dargestellt, aus dem der Querschnitt der Strömungsleitflächen 3 ersichtlich ist. In den Figuren 4 und 5 sind weitere beispielsweise Querschnittsformen der Strömungsleitflächen 3 dargestellt Bei der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform ist ein Doppelkreisel 2' im Zentrum eines Belebungsbeckens 1 angeordnet.
Der Sauerstoff oder ein Sauerstoffgemisch-wie z.B. Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft, wird hier über Zuleitungen 8, die in Unterdruckbereichen der beiden Kreiselhälften 2a und 2b münden, zugeführt und durch die Wirkung des Kreisels 2' mit dem zu belüftenden Abwasser intensiv vermischt.
Um einen Aufladeeffekt des Doppelkreisels 2' zu erzielen, sind die in radialer und axialer Richtung verlaufenden Strömungsleitflächen 3 der Strömungsleitvorrichtung 4 längs der Kreiselaxe schraubenlinienförmig verdreht, und zwar derart, dass die zu belüftende Flüssigkeit mit einem der Kreiseldrehrichtung entgegengesetzten Drall in die beiden Ansaugöffnungen des Doppelkreisels 2' einströmt.
Die Verdrehung der Strömungsleitflächen 3 ist zweckmässig so, dass sie dem am einen Ende des Umhüllungsrohres 7 eintretenden, einen Drall aufweisenden Abwasser allmählich einen in die entgegengesetzte Richtung gerichteten Drall erteilen, um die Strömungswiderstände möglichst niedrig zu halten.
Ferner wird über die ebenfalls in Unterdruckbereichen des Doppelkreisels 2 mündenden Zuleitungen 6 Belebtschlamm aus einem Nachklärbecken in Gas zu belüftende Abwasser zugeführt.
Der Doppelkreisel 2' sowie die Führungsrohre 7 sind zweckmässig so ausgebildet, dass ihr mittleres spezifisches Gewicht etwa demjenigen des zu reinigenden Abwassers entspricht, um aufwendige Lagerungen und Abstützungen zu vermeiden.
Die Zuleitungen 8 sind mit einer Gasförderpumpe 9 verbunden, die Sauerstoff enthaltendes Gasgemisch aus dem oberhalb der Flüssigkeit sich befindenden Raum 10 über die Leitung 11 absaugt und bei Bedarf über die Leitung 12 mit einer z.B.
reinen Sauerstoff liefernden Quelle verbunden werden kann.

Claims

PKL'f?>HTAi#1S PRUECHE

1. Verfahren #ur Eintragung von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in eine Flüssigkeit, insbesondere in zu belüftendes Abwasser mittels mindestens einem Kreisel, dadurch gekennzeichnet, dass man die zu belüftende Flüssigkeit annähernd ohne Drall oder mit einem der Kreiseldrehrichtung entgegengesetzten Drall#in die Ansaugöffnung des Kreisels strömen lässt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man der zu belüftenden Flüssigkeit vor oder im Kreisel Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas, wie z.B. Luft, beimischt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man der zu belüftenden Flüssigkeit im innerhalb des Kreisels sich befindenden Unterdruckbereich Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas beimischt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Oberflächenbelüftungskreisel verwendet

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehnden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man einen unterhalb der I#lüssigkeitsoberfläche angeordneten Doppelkreisel verwendet.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man der Flüssigkeit vor dem Eintritt in den Kreisel Belebtschlamm beimischt.

7. Belüftungseinrichtung zur Durchführung des -Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ansaugöffnung des Kreisels (2,2') eine mit in radialer und axialer Richtung verlaufenden Strömungsleitflächen (3) versehene Strömungsleitvorrichtung (4) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitvorrichtung (4) in Richtung der Kreiseldrehachse betrachtet einen rechteckförmigen, drei-, vier- oder mehrarmigen Querschnitt aufweist.

9. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitflächen (3) längs der Kreiselaxe schraubenlinienförmig verdreht sind.

10. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitflächen (3) von einem zentrisch zur Kreiselaxe angeordneten Rohr (7) umgeben sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenkanten der Strömungsleitflächen (3) in radialer Richtung vom Rohr (7) distanziert sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Aussenkanten der Strömungsleitflächen (3) vom diese umgebenden Rohr (7) im Bereich von 10 bis 50% der Hälfte der Rohrinnenabmessung liegt.

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erstreckung der Strömungsleitflächen (3) mindestens annähernd dem Radius der Ansaugöffnung des Kreisels (2,2') entspricht oder grösser ist.

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