DE2648733A1

DE2648733A1 - Verfahren zum automatischen regulieren des schlammabzuges aus einer anordnung zur behandlung von waessern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2648733A1
Application number: DE19762648733
Authority: DE
Inventors: Jacques Tardivel
Original assignee: Degremont SA
Current assignee: Suez International SAS
Priority date: 1975-11-06
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1977-05-18
Also published as: SE7612367L; CA1087995A; US4116832A; BE847972A; JPS5258165A; FR2330654A1; DE2648733B2; JPS5934408B2; NL167397C; NL7612303A; ES453013A1; NL167397B; GB1521227A; FR2330654B1

Description

Verfahren zum automatischen Regulieren des Schlammabzuges aus. einer Anordnung zur Behandlung von Wässern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Regulieren des Schlammabzuges aus einer Anordnung zur Behandlung von Wässern, insbesondere einem Schlämmbassin mit einem Schlammbett, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Derartiger Schlamm ist im allgemeinen in einer Schlammgrube konzentriert, und zwar einem sogenannten Konzentrator. Der Schlamm kann mit einer Abzugsvorrichtung kontinuierlich oder intermittierend abgezogen werden. Es ist bekannt, den Takt bei diesem Abziehen oder das Spülen und seine Dauer mit Hilfe von Einrichtungen zu regeln, die von dem in die Vorrichtung eintretenden Wasserdurchsatz und/oder dem Anteil von abgezogenen Schlamm abhängen welche vorher festgelegt sind. Andererseits ist die Ansammlung von Schlamm ' nicht in jedem Moment der zu behandelnden Wassermenge genau pro-

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portional; er hängt nämlich unter anderem von der Art des Wassers ab, d.h. von der Art des Schlammes, so daß es erforderlich ist, das vom Schlamm im Konzentrator erreichte Niveau kontinuierlich zu überwachen. Das Niveau wird üblicherweise mit einem Dichtemesser oder einer kapazitiven Sonde oder aber mit Ultraschall überwacht. Man hat aber festgestellt, daß oberhalb des Schlammniveaus ein Bereich besteht, in dem das Wasser eine mehr oder weniger große Trübung aufweist, die von der Art der enthaltenen Suspensionsmaterialien und somit von der Art des Schlammes abhängt. Es ist somit sehr schwierig, das exakte Niveau des Schlammes genau zu bestimmen. Der Dichtemesser erfordert eine sehr häufige Einstellung; die Sonden geben unpräzise Ergebnisse, da sie die diffuse Trübung dieses Bereiches nicht berücksichtigen, welche mit plötzlichen Änderungen bei dem in die Vorrichtung eintretenden Wasserdurchsatz schwanken. Diese schwierigen und ungenauen Messungen des Schlammniveaus haben einen Takt und eine Dauer beim Abziehen des Schlammes unter mangelnder Berücksichtigung der Schwankungen des Niveaus zur Folge, was einerseits zu einem Übermaß beim Abziehen mit einem Verlust an Wasser und Reagenzstoffen und andererseits zu einem unzureichenden Abziehen mit einem übertreten des Schlammes und einem Ansteigen der Trübung im behandelten Wasser führt.

Aufgabe der Erfindung ist es,, das Schlammniveau präzise festzustellen und den Abzug des Schlammes in Abhängigkeit vom Schlammniveau unter Berücksichtigung der Schwankungen der Trübung zu steuern, welche ii} dem unmittelbar oberhalb des Schlammes liegenden Bereich auftreten können, um auf diese Weise jeglichen Verlust an Wasser und jeglichen übertritt von Suspensionsteilchen in das behandelte Wasser zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren gelöst, das im wesentlichen darin besteht, daß in dem unmittelbar oberhalb des Schlammbettes liegenden Bereich mit veränderlicher Trübung zwei Proben in zwei vorgegebenen Niveaus ent-

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nommen werden, daß die Veränderung der Trübung zwischen den beiden Proben gemessen wird, die nacheinander einem Behälter mit konstantem Niveau zugeführt werden, und daß anschließend der Takt und die Dauer des Schlammabzuges in Abhängigkeit von dieser Veränderung der Trübung gesteuert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhafterweise mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgenommen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der schematischen beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.

In einem Schlämmbassin 1 sammelt sich der Schlamm in einem Konzentrator 2, aus dem der Schlamm über eine Rohrleitung abgezogen wird, die mit einem Membran- oder Drehschiebervenr til 3 versehen ist. über dem Schlammbett 4 befindet sich ein Bereich 5, dessen Trübung in jedem Moment von der in das Schlämmbassin eintretenden Wassermenge und der Art des zu · behandelnden Wassers abhängt.

In diesem Bereich mit veränderlicher Trübung werden gemäß dem vorgesehenen Verfahren und mit zwei Probennehmern zwei Proben in zwei vorgesehenen Niveaus entnommen, wobei das obere Niveau gemäß dem gewünschten abzuziehenden Anteil festgelegt wird. Die Probennehmer bestehen beim betrachteten Ausführungsbeispiel aus zwei Rohren 6 und 7, die an ihren Enden mit umgekehrten Trichtern versehen sind, um auf diese Weise Konzentrationsschwankungen innerhalb der Proben zu vermeiden. Die entnommenen Proben werden nacheinander über Rohrleitungen 8 und9 mit Ventilen 10 und 11 einem Bad 12 mit konstantem Niveau zugeführt.

Die Ventile 10 und 11 sind vorteilhafterweise Membranventile mit direktem Durchfluß. Die Rohrleitungen 8 und 9 sind jeweils

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mit Überlaufeinrichtungen versehen, die beispielsweise aus bogenförmigen Rohrleitungen 13 bzw. 14 bestehen können, deren oberes Niveau leicht oberhalb des Niveaus des Bades mit konstantem Niveau liegt. Mit derartigen überlaufeinichtungen ist es möglich. Ablagerungen in den Rohrleitungen und Totzeiten bei der Messung im Moment der öffnung der Ventile 10 und 11 zu vermeiden.

Die Änderungen der Trübung der entnommenen Proben in dem Bad mit konstantem Niveau werden mit einer Fotowiderstandzelle abgetastet, welche die mehr oder weniger starke Lichtintensität auffängt, die von einem von einer Lichtquelle 16, beispielsweise einer Lampe, ausgestrahlten Bündel ausgeht, wobei das Lichtbündel an der Oberfläche des Bades 12 absorbiert und unter einem festen Winkel gebrochen wird. Die von der der Fotowiderstandszwelle 15 abgetastete Änderung der Trübung wird einem Galvanometer 17 mit einstellbaren Kontakten zugeführt.

Die Schwellwerte für minimale Trübung m und maximale Trübung M werden vorher gewählt. Wird der vom Galvanomter 17 angezeigte maximale Schwellwert M erreicht, so ermöglicht ein nicht dargestelltes Relaissystem einem Elektromagnetventil 18 die Steuerung der öffnung des Ventiles 3 über einen mit Wasser oder Luft betriebenen Fluidmotor; gleichzeitig ermöglicht es das Relaissystems einem Elektromagnetventil 19, das Schließen des Membranventiles 11 und das öffnen des Membranventiles 10 zu steuern. Das Entnehmen der Probe erfolgt bei 6 mit Hilfe der Überlaufeinrichtung 13.

Das Abziehen von Schlamm erfolgt so lange, bis das Schlammniveau im Konzentrator 2 den Probennehmer 6 erreicht. Die Trübung nimmt nach und nach in dem Bad 12 mit konstantem Niveau ab. Wird der von Galvanometer 17 angezeigte minimale Schwellwert m erreicht, so steuert das Elektromagnetventil

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18 das Anhalten des Abziehens von Schlamm, während gleichzeitig das Elektromagnetventil 19 das öffnen des Ventiles 11 und das Schließen des Ventiles 10 steuert. Das Entnehmen der Probe erfolgt bei 7 mit Hilfe der Überlaufeinrichtung 14.

Das Bad 12 mit konstantem Niveau ist mit einer Entleerungseinrichtung 20 versehen, die die Beseitigung von am Boden des Bades abgelagerten schweren Teilchen ermöglicht. Die Entleerungseinrichtung 20 besteht aus einer Rohrleitung mit einem Membranventil 21, das von einem Elektromagnetventil 22 gesteuert ist.

Man erhält somit bei der Einstellung des Taktes und der Dauer des Abziehens von Schlamm eine derartige Präzision und Regelmäßigkeit, daß die Wirksamkeit der Behandlung des Wassers dabei sehr beträchtlich verbessert wird. Der Schlamm konzentriert sich in regelmäßigerer und gedrängterer Art und Weise; bei gleicher Höhe des Schlammbettes hat man eine Konzentration von 8 g/l von Suspensionsteilchen erreichen können anstatt der sonst üblichen Konzentration von 1 bis 1,5 g/l. Der Verlust an Wasser ist gering und die sekundäre Behandlung kann reduziert werden.

Beispiel

Aus einer Schlämmvorrichtung wurde Schlamm gemäß einem üblichen Verfahren einerseits und dem erfindungsgemäßen Verfahren andererseits abgezogen.

Das Rohwasser enthielt 15 bis 25 mg/1 an Suspensionsteilchen und hatte eine Trübung von 7 bis 9 UI; dieses Wasser wurde mit 70 g/m Aluminiumsulfat, 2,4 g/m³ SiO₂ und 15 g/m³ pulverförmiger Aktivkohle behandelt. Man hatte somit ein Schlammbett, das im wesentlichen aus Aluminiumhydroxid bestand, dessen Kohäsionskoeffizient zwischen 1,2 und 1,5 schwankte.

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- sr-

Der Durchsatz an Rohwasser betrug ungefähr 900 m /h.

Beim Vorgehen nach dem üblichen Verfahren war es erförderlich, den Schlamm alle zwei Minuten für 50 Sekunden abzuziehen, wobei der Schlamm sehr wenig konzentriert war: Die Trübung einer 35 cm unterhalb des Überlaufniveaus des Konzentrators entnommenen Probe betrug 3 bis 5 UI. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen.-Verfahrens kann man ganz erheblich konzentrierteren Schlamm abziehen: und zwar 55 UI unter den gleichen Bedingungen wie oben, wobei das Abziehen automatisch nur alle 90 Minuten und für 3 Minuten und 30 Sekunden erfolgt. Ferner wurden gegenüber dem in die Vorrichtung eintretenden Wasserdurchsatz gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nur 0,5 % Schlamm abgezogen, während beim üblichen Verfahren 11,7 % abgezogen wurden.

Die Ergebnisse des Vergleichsversuches sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.

Tabelle

	Wasserdurch satz an Roh wasser in m³/h	Takt und Dauer des Schlamnrabzuges	Dauer	Suspensions teilchen in abgezogenen Schlanm in g/i	Ende	Trübung des Schlanmes	Proz.- Anteil ai abgezoge nem Schlanm
Betriebsart		Takt	50 see	Anfang	0,92
	900	2 min	3 min 30 see	1/3	7	3~ä 5 UI	11,7 %
übliches Verfahren	900 j	90 min		8,5	55 UI	0,5 %
erfindungsge mäßes Verfahren

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Ferner wurde mit der Änderung des Durchsatzes an Rohwasser, der steil von 1 200 m³/h auf 450 m³/h fiel, eine Verdichtung bzw. ein Absetzen des Schlammbettes beobachtet, während das Niveau vom Ausschütten erst nach 3 bis 4 Stunden wieder normal wurde: die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt während dieses Zeitraumes keinerlei Abziehen von Schlamm, während bei den herkömmlichen Verfahren das Abziehen von Schlamm fortgesetzt wird.

- Patentansprüche: -

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Jo

Leerseite

Claims

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Patentansprüche;

Verfahren zum automatischen Steuern des Abziehens von Schlamm aus einer Anordnung zur Behandlung von Wässern mit Schlammbetten, dadurch gekennzeichnet , daß aus einem unmittelbar oberhalb des Schlammbettes liegenden Bereich mit veränderlicher Trübung zwei Wasserproben in zwei vorgegebenen Niveaus entnommen werden, daß die Veränderung der Trübung zwischen den beiden Proben gemessen wird und daß der Takt und die Dauer des Abziehens von Schlamm in Abhängigkeit von dieser Änderung der Trübung gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Niveau zur Entnahme der Probe in Abhängigkeit vom gewünschten abzuziehenden Anteil festgelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Änderung der Trübung zwischen den Proben mit einer elektro-optischen Einrichtung abgetastet wird, die mit einem System mit Elektromagnetventilen zusammenwirkt und selektiv das Abziehen von- Schlamm und das Entnehmen von Proben steuert.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei im Bereich mit veränderlicher Trübung übereinander angeordneten Einrichtungen (6, 7) zur Entnahme von •Proben, durch ein Bad (12) zur Aufnahme der abgezogenen Proben, durch eine auf die Oberfläche des Bades (12) einen Lichtstrahl aussendende Lichtquelle (16) , durch eine Fotowiderstandszelle (15) zur Abtastung von Schwankungen der

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Adsorption des Lichtstrahles und somit der Änderung der Trübung der Proben und durch eine an die Fotowiderstandszelle (15) und Elektromagnetventile angeschlossene Einrichtung, beispielsweise ein Galvanometer (17), das selektiv und nacheinander das Abziehen des Schlammes und das anschließende Entnehmen der Probe am unteren Niveau (6) sowie das Anhalten des Abziehens und das anschließende Entnehmen der Probe am oberen Niveau (7) steuert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet", daß das Bad (12) ein konstantes Niveau und eine Entleerungseinrichtung (20) aufweist, welche aus einer mit einem Ventil (21) versehenen Rohrleitung besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Entnahme von Proben aus Rohren (6, 7) besteht, deren Ende jeweils einen umgekehrten Trichter aufweist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Proben dem Bad (12) über Rohrleitungen (8, 9) zuführt, die mit Elektromagnetventilen (10, 11) und Überlaufeinrichtungen (13, 14) versehen sind, welche Ablagerungen in den Rohrleitungen und Totzeiten beim öffnen der Elektromagnetventile entgegenv/irken.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Galvanometer (17) einstellbare Kontakte aufweist.

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