DE2650639A1

DE2650639A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von trueben

Info

Publication number: DE2650639A1
Application number: DE19762650639
Authority: DE
Inventors: Takao Hasegawa; Katsuhiro Hashimoto
Original assignee: Suido Kiko Kaisha Ltd
Current assignee: Suido Kiko Kaisha Ltd
Priority date: 1975-11-06
Filing date: 1976-11-05
Publication date: 1977-05-18
Also published as: JPS5257570A; US4096063A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Trüben, bei dem die Trübe durch einen Behälter mit einem Taschen aufweisenden Filtereinsatz geführt und die Verunreinigungen durch Änderung der Strömungsrichtung der Trübe abgeschieden werden.

Aus der japanischen Auslegeschrift 66 63/1975 ist bereits eine Vorrichtung zum Entfernen von Feststoffen aus einer Trübe bekannt. Diese Vorrichtung besteht aus mehreren dünnen, in bestimmten Abständen voneinander und parallel zueinander angeordneten, mit vorstehenden, zwischen sich Taschen bildenden Rippen versehenen Platten. Die Flüssigkeitsdurchlässe verlaufen dabei im wesentlichen horizontal bzw. quer zur Schwerkraftrichtung, da die Platten gestuft ausgebildet sind und die Taschen am oberen Ende eine vertikal zur Strömungsrichtung verlaufende Öffnung besitzen und die Rippen sich von den Platten nach abwärts erstrecken.

Auf diese Weise sollen die Trübe durch die Rippen gegen eine Trennschicht im Absetzbehälter gelenkt und dabei die Strömungsbedingung der Trübe geändert werden, um eine Sedementation bzw. ein Abscheiden infolge der geänderten, eine stationäre Zone bewirkenden Strömungsbedingung zu errei-

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chen. Damit ist der Vorteil einer geringeren Größe des Sedimentationsbehälters verbunden.

Die Leistungsfähigkeit der bekannten Vorrichtung leidet jedoch unter der Gefahr einer Ansatzbildung oder eines Verstopfens durch die Feststoffe, weil die Feststoffe in dem Labyrinth unter dem Einfluß der Wirbelströmung an den vorstehenden Rippen bei stark verunreinigten Trüben nicht wirksam genug ausgeschieden werden, wenn sie sich an der schräg verlaufenden Platte mit ihren Rippen nach unten absetzen. Demzufolge ist ein wirksames Abscheiden selbst dann nicht möglich, wenn der Abscheidebehälter bei Verfahrensbeginn vertikal verläuft.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Trüben zu schaffen, die auch das Reinigen sehr stark verschmutzter Flüssigkeitenwie Schmutz- und Abwasser mit Hilfe in einem Labyrinth aus zahlreichen Taschen erzeugter Wirbelströmungen erlaubt. Dabei sollen ohne die Gefahr einer Ansatzbildung oder eines Verstopfens die Taschen im wesentlichen vertikal verlaufen und die starren Platten in den Absetzbehälter eingehängt sein.

Die Lösung der vorerwähnten Aufgabe besteht in einem Verfahren, bei dem die zu reinigende Trübe in vertikal verlaufenden Taschen des Filtereinsatzes jeweils in eine Wirbelströmung versetzt und dabei die Schwebestoffe koaguliert sowie nach unten abgeschieden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines offenen Abscheidebehälters,

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Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Filtereinsatzes der Fig. 1,

Fig. 5 einen Filtereinsatz in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil des Filtereinsatzes der Fig. 3,

Figo 5 eine Draufsicht auf einen anderen Filtereinsatz,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Filtereinsatzes,

Figo 7 eine Draufsicht auf einen Teil des Filtereinsatzes nach Figo 6,

Fig. 8

Fig. 9 Draufsichten auf weitere Filtereinsätze,

Fig.10 das Abscheiden eines Feststoffteilchens nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig.11 das Abscheiden eines Feststoffteilchens nach dem herkömmlichen Verfahren,

Fig.12 eine Teildarstellung eines Abscheidebehälters

mit einem Filtereinsatz in perspektivischer Darstellung und

Fig»15 einen Vertikalschnitt durch den Behälter der Fig. 12.

Der Abscheidebehälteri gemäß Fig. 1 enthält einen Filtereinsatz aus in gleichen Abständen von und parallel zueinander

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verlaufenden Platten 2 beispielsweise aus Vinylchlorid mit jeweils parallel zueinander verlaufenden Rippen 3. Die Rippenhöhe A beträgt bei einem Rippenabstand von 80 mm und einer Rippendicke von 1,2 mm vorzugsweise 60 mm. Zwischen den Rippenkanten 4 und der ihnen jeweils gegenüberliegenden Platte 2 befinden sich Spalte B mit einer Breite von 20 mm. Die Spalte verbinden jeweils zwei der zwischen den Rippen 3 und den Platten 2 befindlichen Taschen 5. ■ .

Gelangt beispielsweise eine Trübe mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 25 cm/min, durch einen Spalt B in eine Tasche 5, dann trifft sie auf die in die Strömungsrichtung hineinragende Rippe 3 und entsteht ein Wirbel. Dabei strömt die Trübe von der Rippenkante zum Rippenfuß, über die Oberfläche der Platte 2 und von dort zum Fuße der Nachbarrippe sowie zu deren Kante 4. Auf diese Weise ergibt sich in der Tasche eine Kreis- bzw. Wirbelströmung und wird ein wesentlicher Anteil der Verunreinigungen in der Tasche 5 gehalten, in der er unter dem Einfluß der Schwerkraft und der Wirbelströmung spiralförmig absinkt, wie sich dies für ein Teilchen P aus der zeichnerischen Darstellung in Fig. 10 ergibt. Anders verläuft der Fallweg hingegen bei den herkömmlichen Verfahren, bei denen nach der zeichnerischen Darstellung in Fig. 11 ein Teilchen P entlang einer leicht gekrümmten Kurve C in einem Behälter 6 absinkt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich eine wesentlich größere Abscheidegeschwindigkeit, weil das Teilchen P auf seinem spiralförmigen Fallweg auf weitere Teilchen trifft. Die nicht in der ersten Tasche 5 verwirbelten bzw. verbleibenden Teilchen gelangen in die nächste Tasche 5 und werden dort zum großen Teil verwirbelt, während die nicht verwirbelten Teilchen wiederum in die nächste Tasche gelangen. Auf diese Weise werden die in der Trübe enthaltenen Teilchen schrittweise verwirbelt und abgeschieden.

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Aus der nachfolgenden Tabelle ergeben sich die bei Versuchen mit unterschiedlichen Trüben erzielten Reinigungsgrade. Die Daten der Tabelle zeigen, daß der Reinigungsgrad bei den stark verunreinigten Flüssigkeiten stets über 80% liegt.

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OO ΙΌ CD

Menge (1/min)	Strömungsge schwindig keit (m/min)	Reinigungsgrad Kondensations mittel (P.A.C.:ppm)	Wasser (⁰C)	Verschmutzungs grad Eintritt (JTU:ppm)	-Verschmutzungs grad Auslaß bei Tasche (JTU:ppm)	10 15	Reinigungs grad (#)
					5	18 18
22.5	0.25	50	12.8	110	27	15 7.	83.6
22.5	0.25	30	9.7	52	22	22 19	85.0
15.0	0.17	50	12.0	110	32.5	12 8,	82.7
15.0	0.17	30	9.5	62	16	8 5.	86.4
15.0	0.17	30	10.2	18	12		70.5

.8

Λ
,3

CD Ol O •CD CO CD

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 liegen zwischen je zwei Platten 2A mit Rippen 3A rippenlose Platten 7. Die rippenlosen Platten 7 verlaufen parallel zu den Rippenplatten 2A bzw. rechtwinklig zu deren Rippen 3A, so daß sich zwischen den Kanten 4A der Rippen 3A und den Zwischenplatten 7 schmale Zwischenräume B. sowie zwischen den Rippenplatten 2A jeweils zwei Reihen von Taschen 5 A ergeben. Ein derartiger Filtereinsatz bewirkt ein ähnlich rasches Abscheiden der Feststoffteilchen wie der Filtereinsatz nach den Fig. 1 bis 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 befindet sich zwischen je zwei Rippenplatten 2B eine im Querschnitt zickzackförmige Leitplatte 9, deren Leitflächen 8 den Flüssigkeitsstrom direkt in die einzelnen Taschen 5B zwischen den Platten 2B und deren Rippen 3B leiten, so daß kaum noch Feststoffteilchen durch die schmalen Spalten zwischen den Kanten 4B der Rippen 3B und den Leitflächen 8 hindurchgelangen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 besteht der Filtereinsatz aus in mehreren, parallel zueinander verlaufenden Reihen aneinandergereihten, im Querschnitt T-förmigen Wandstücken 2C, zwischen deren Rippen 3C sich L-förmige Doppeltaschen 5C mit Öffnungsspalten zwischen je zweieinandergegenüberliegenden Rippenkanten 4C befinden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 durch den Wegfall der glatten Zwischenplatten 7, so daß zwischen zwei Rippenplatten 2 und deren Rippen 3 jeweils nur eine Reihe von Doppeltaschen 5 liegen. Diese Taschen besitzen mittige Schlitze zwischen den Kanten 4 der jeweils einander gegenüberliegenden Rippen 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 besteht der Behäl-

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tereinsatz aus gegeneinander versetzt aneinandergereihten L-förmigen Wandstücken 2D mit dazwischen liegenden Taschen 5D und schlitzartigen Öffnungen zwischen den Kanten 4D der Rippen 3D.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 12 und 13 "befindet sich in dem Abscheidebehälter 1 ein mehrteiliger Filtereinsatz aus mit Rippen 3E versehenen Platten 2E mit dazwischenliegenden Taschen 5E. Die einzelnen Einsatzteile besitzen mindestens eine geneigt in bezug auf die Horizontale verlaufende Begrenzungsfläche, wobei sich zwischen den einander gegenüberliegenden Begrenzungsflächen jeweils Fangbleche 10 mit entsprechender Neigung befinden. Die Fangbleche 10 erstrecken sich über die Rippen 3E und hängen unter den Rippenplatten 2E, so daß sich bei hohem Reinigungsgrad eine sehr kompakte Bauweise ergibt. Die Rippen 3E besitzen in der Nähe ihrer oberen Kante miteinander fluchtende Löcher 11 für Tragstangen 21. Auf den Seitenwänden des Behälters 1 liegt ein Träger 12 auf, in den Haken 18 von vertikal verlaufenden Tragstäben 13 eingreifen. .An ihren freien Enden besitzen die Tragstäbe 13 untere Haken 19 zur Aufnahme weiterer Tragstäbe sowie von Querstäben 23. Durch Ösen 20 der Tragstäbe 13 verlaufen die Haltestäbe 21. Die unteren Haken der Tragstäbe 13 verlaufen jeweils in Strömungsrichtung der Trübe; während die oberen Haken 18 der Tragstäbe 13 quer zur Strömungsrichtung der Trübe verlaufen.

Mithin verlaufen die an den Tragstangen 21 bzw. den Tragstäben 13 aufgehängten Rippenplatten 2E in Strömungsrichtung der Trübe und befinden sich die Öffnungen 11 für die Tragstangen 21 auf derselben Höhe wie die Ösen 20 der Tragstäbe 13.

Für die Praxis hat sich zwischen den Kanten der Rippen 3E und den gegenüberliegenden glatten Flächen der Rippenplat-

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ten 2E ein Abstand von 1/3 der Rippenhöhe, beispielsweise ein Abstand von etwa 20 mm bewährt. Beim Zusammenbau des Einsatzes werden zunächst die geneigt verlaufenden Fangplatten 10 durch die jeweils darunter befindlichen Einsatzteile bzw. Rippenplatten 2E gegen die Stirnkanten der Rippenplatten 2E bzw. der Rippen 3E gedrückt, wonach die jeweils unteren Tragstäbe 13 durch Öffnungen 22 der Fangplatte gesteckt und in die unteren Haken 19 der Querstäbe 23 zum Abstützen der Fangplatte 10 eingelegt werden. Danach werden in die oberen Haken 18 der unteren Tragstäbe 13 die unteren Haken 19 der oberen Tragstäbe 13 und schliesslich deren obere Haken 18 in die Öffnungen des Trägers 12 eingehängt. Gleichzeitig werden Querstäbe 23 in die unteren Haken 19 der oberen Tragstangen 13 eingelegt.

Die Fangplatten 10 brauchen nicht eben bzw. glatt zu sein; vielmehr können sie auch als Wellplatten ausgebildet sein.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung entstehen in den zahlreichen labyrinthartig angeordneten Taschen Wirbelströmungen, die eine Sedimentation der in der Trübe suspendierten Feststoffteilchen bewirken. Da die Taschen im wesentlichen vertikal verlaufen, kann es selbst beim Reinigen stark verschmutzter Trüben nicht zu einer Ansatzbildung und zu ehern Verstopfen kommen. Da zudem die Rippenplatten starr ausgebildet sind und in dem Abscheidebehälter vertikal verlaufen, ergibt sich ein einfacher und kompakter Aufbau und demgemäß ein hoher Reinigungsgrad bei geringem Platzbedarf₀

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Claims

Patentansprüche ;

Verfahren zum Reinigen von Trüben, bei dem die Trübe durch einen Behälter mit einem Taschen aufweisenden Filtereinsatz geführt und die Verunreinigungen durch Änderungen der Strömungsrichtung der Trübe abgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trübe in einer Folge von vertikal verlaufenden Taschen jeweils in eine Wirbelströmung versetzt und dabei die Schwebestoffe koaguliert und nach unten abgeschieden werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Filtereinsatz aus vertikal verlaufenden Platten (2, 2A, 2B, 2C, 2E) mit Rippen (3, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E) und Taschen (5, 5A, 5B, 5C, 5D, 5E) zwischen den Platten und den Rippen mit schlitzartigen Öffnungen (B, B^).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenplatten (2) auf der einen Seite glatt und auf der anderen Seite mit sich rechtwinklig zur Plattenebene erstreckenden Rippen (3) versehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (2, 2A) auf beiden Seiten sich rechtwinklig zur Plattenebene erstreckende Rippen (3t 3A) besitzen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch g e -

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kennzeichnet, daß sich zwischen den Kanten (4A) der Rippen (3A) Zwischenplatten (7) gegenüberliegen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, gekennzeichnet durch eine zick-zackförmige Leitplatte (9) zwischen den Kanten (4B) der Rippen (3B).
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus mehreren Reihen aneinandergereihter T-förmiger Wandstücke (2C) mit Rippen (3C) und dazwischenliegenden Taschen (5C) besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Einsatz aus mehreren Reihen versetzt gegeneinander angeordneter L-förmiger Wandstücke (2D) mit Rippen (3D) und dazwischen 'befindlichen Taschen (5D) besteht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus mehreren übereinander angeordneten Teilen (2E, 3E, 5E) besteht und zwischen je zwei Einsatzteilen eine in bezug auf die Horizontale geneigte Fangplatte (10) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzteile (2E, 3E, 5E) in den Behälter (1) eingehängt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch miteinander fluchtende Öffnungen (11) in den Rippen (3E) des Einsatzes (2E, 3E, 5E) mit Tragstäben (13) verbundene Tragstangen (21) erstrecken.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e -

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kennzeichnet , daß sich durch Haken (19) der Tragstäbe (13) Querstäbe (23) erstrecken, auf denen die Fangplatten (10) ruhen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tragstäbe (13) durch Öffnungen (22) der Fangplatten erstrecken.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tragstangen (21) durch Ösen (20) der Tragstäbe (13) erstrecken.

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