DE2701560C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine einem Abscheider vorgeschaltete Flockungsvorrichtung mit einem Einlaß für die zu reinigende Flüssigkeit, mit einem mit der Eintrittsseite des Abscheiders verbundenen Auslaß und mit einer Mehrzahl von geraden und im wesentlichen parallelen Kanälen, wobei die Kanäle nacheinander durchströmt werden und die Querabmessungen dieser Kanäle derart sind, daß bei der von der Nennbelastung des Abscheiders bestimmten Durchflußgeschwindigkeit in der Flüssig­ keitsströmung Geschwindigkeitsturbulenzen auftreten, welche die Flockung der in der Flüssigkeit enthaltenen Bestandteile fördern, und wobei die Kanäle in Strömungsrichtung zunehmenden Querschnitt aufweisen, um einer Zerstörung der bereits flockulierten Bestand­ teile entgegenzuwirken.

Eine derartige Flockungsvorrichtung ist aus der DE-OS 24 54 159 bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung beruht auf der Über­ legung, daß ein Partikelwachstum und damit die gewünschte Flockung nur in einem im wesentlichen vertikal verlaufenden Kanal in zufriedenstellender Weise stattfinden kann, damit kein vorzei­ tiges Absetzen der flockulierten Bestandteile in der Flockungs­ vorrichtung stattfindet, die für die Abscheidung der flockulier­ ten Bestandteile gar nicht ausgerüstet ist. Man war nämlich zu seiner Zeit der Auffassung, daß in einem im wesentlichen horizon­ talen Kanal die Trennungsweglänge der Teilchen in Richtung der Schwerkraft zu einer benachbarten Wand hin relativ klein ist, so daß befürchtet wurde, daß während des Durchgangs durch den Kanal eine gewisse Absetzung der Teilchen an den Kanalwänden statt­ finden würde, mit der Folge, daß auf dem langen Weg durch den Kanal sich eine unerwünschte Stauung ausbilden würde, zumal Abscheidungseinrichtungen erst in einem nachgeschalteten Abscheider vorgesehen sind.

Bei der Vorrichtung gemäß der DE-OS 24 54 159 tritt aber das Problem auf, daß sich in den oberen Rohrbögen Luft und/oder Leichtstoffe ansammeln, während in den unteren Rohrbögen - zusätzlich begünstigt durch Zentrifugalkräfte - Absetzungen auftreten, mit der Folge, daß der wirksame Strömungsquerschnitt verringert und dadurch die bereits gebildete Flockung zerstört werden können. Da die Bauhöhe in der Praxis begrenzt ist, ergibt sich bei größerer vorgegebener Rohrlänge eine Vielzahl von Rohr­ elementen und Verbindungsteilen, was einerseits materialaufwendig und kostspielig in der Installation ist und andererseits eine Vielzahl von potentiellen Störstellen für die Strömung ergibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flockungs­ vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei vorhandener Baufläche eine einfachere und leicht zu verlegende Bauform erzielt wird und daß bei kontinuierlichem Betrieb eine gleichbleibend gute Flockung gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Flockungsvor­ richtung der im Oberbegriff genannten Art so auszubilden, daß die Kanäle im wesentlichen horizontal angeordnet sind und insbeson­ dere auch der Kanal vor dem Abscheider nur einen so großen Querschnitt aufweist, daß die Strömungsgeschwindigkeit darin ein Absetzen der flockulierten Bestandteile verhindert.

Mit der erfindungsgemäßen Flockungsvorrichtung wird das ange­ strebte Ziel in zufriedenstellender Weise erreicht. Dabei hat sich in unerwarteter Weise gezeigt, daß die Strömungsgeschwindig­ keit in den im wesentlichen horizontal angeordneten Kanälen ausreichend groß gemacht werden kann, um eine Mitnahme der Teilchen durch die Kanäle zu erreichen, ohne daß die gebildeten flockulierten Bestandteile wieder zerrissen werden.

Mit der erfindungsgemäßen Flockungsvorrichtung wird in vorteil­ hafter Weise erreicht, daß man bei vorgegebener Baufläche mit einer geringen Anzahl von Rohrbogen auskommt, so daß sich eine solche Flockungsvorrichtung leicht und mit geringen Kosten installieren läßt. Außerdem sind die im wesentlichen horizontal angeordneten Kanäle leicht zugänglich und können dadurch in einfacher Weise kontrolliert und gewartet werden.

Aus der DE-OS 21 29 349 ist zwar eine Kläranlage bekannt, bei der auch eine horizontale Führung der Flüssigkeit stattfindet. Es handelt sich aber dabei um eine Vorrichtung ganz anderer Gattung, bei der eine untrennbare Baueinheit der Flockungsvorrichtung innerhalb des Abscheiders vorgesehen ist. Damit sind durch die Dimensionierung des Abscheiders keinerlei Anpassungsmöglichkeiten der Flockungsvorrichtung zur Optimierung der Flockung gegeben. Länge und Durchmesser der Kanäle innerhalb der Flockungsstufe sind fest vorgegeben, und sämtliche Flockungschemikalien müssen vor dem Einlaß der einstufigen Vorrichtung zugegeben werden. Eine optimale Flockung ist dort nicht möglich, mit der Folge, daß aus diesem Grunde ein aufwendiger Abscheider mit Schlammbett erfor­ derlich ist. Darüber hinaus wird in der DE-OS 21 29 349 in der Beschreibung auf Seite 11 unten und Seite 12 oben einer verti­ kalen Anordnung der Kanäle der Vorzug gegeben, um die sonst auftretenden Verstopfungen und Behinderungen durch Absetzungen zu vermeiden.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorge­ sehen, daß die Kanäle durch handelsübliche Rohre gebildet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Flockungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Teilansicht einer abgeänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flockungsvorrichtung und

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung von verschiedenen Möglich­ keiten der Anordnung der Flockungsvorrichtung gemäß Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Schnitt der Flockungsvorrichtung gemäß der Erfindung in sehr vereinfachter Weise dargestellt. Die Flockungs­ vorrichtung weist einen Behälter 1 mit Seitenwänden 2 und Endwänden 3 auf, wobei in dem Behälter 1 Trennwände 4 vorgesehen sind. Diese Trennwände 4 sind parallel zu den Endwänden 3 ange­ ordnet und abwechselnd mit der einen oder anderen Seitenwand 2 verbunden. Auf diese Weise werden Kammern oder Kanäle 5 begrenzt, die in dem mit 6 bezeichneten Bereich zwischen einem Ende der Trennwand 4 und der benachbarten Seitenwand 2 miteinander ver­ bunden sind.

Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Kanal mit abwechselnder Strömungsrichtung geschaffen, wobei der Kanal einerseits mit einer einen Einlaß 7 bildenden Zuführungsleitung und andererseits mit einem Auslaß 8 in Verbindung steht, der seinerseits mit der Eintrittsseite eines nicht dargestellten Abscheiders verbunden ist.

Die Flockungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann in der Weise aufgebaut sein, daß die einzelnen Kanäle 5 abwechselnd überein­ ander angeordnet sind; es ist aber auch möglich, diese Kanäle 5 in einer anderen Richtung nebeneinander anzuordnen.

Wegen der Reibung an den Trennwänden 4 wird die Flüssigkeits­ strömung verzögert, so daß ein Geschwindigkeitsgradient quer zur Strömungsrichtung erzeugt wird. Die Partikel in einem schnelleren Flüssigkeits­ strömungsteil können dabei Partikel in einem etwas langsameren, benachbarten Strömungsteil überholen. In den Kanälen 5 erhöhen Turbulenzen die Zusammentreff-Wahrscheinlichkeit der einzelnen Partikel, was zu einer Flockung dieser Partikel und somit zu einem wesentlichen Partikelwachstum führt.

Es besteht aber auch die Gefahr, daß die auf diese Weise erhaltenen größeren Partikel (Flocken) als Folge von Scherkräften zwischen benachbarten Strömungsschichten mit verschiedenen Geschwindigkeiten wieder auseinandergerissen werden, so daß es ratsam ist, die Turbulenzen in Strömungsrichtung zum Auslaß 8 der Flockungsvorrichtung zu verringern. Dies kann in der dargestell­ ten Weise dadurch erreicht werden, daß der Abstand zwischen den Trennwänden 4 in Strömungsrichtung vergrößert wird, so daß bei gleicher Durchflußmenge die (mittlere) Geschwindigkeit in Strömungsrichtung und somit auch der Geschwindigkeitsgradient verringert werden.

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei der die Strömung nicht durch einen Behälter 1 mit Trennwänden 4, sondern statt dessen durch Rohre 9 geleitet wird, die mittels gebogener Elemente 10 miteinander verbunden sind. Diese Rohre 9 sind im wesentlichen horizontal angeordnet und können übereinander oder nebeneinander angeordnet sein. Die aufeinanderfolgenden Rohre 9 haben, in Strömungsrichtung gesehen, zunehmenden Querschnitt.

Für eine wirtschaftliche Ausnutzung des vorhandenen Raumes ist es vorteilhaft, die Kanäle 5 oder die Rohre 9 schräg überein­ ander oder in einem Winkel bezüglich der horizontalen Ebene anzuordnen. Fig. 3 zeigt dabei schematisch verschiedene Mög­ lichkeiten, nämlich in Fig. 3A in einer horizontalen Ebene und in Fig. 3B in einer vertikalen Ebene. In Fig. 3C und 3D sind die Rohre, wie gezeigt, in einer geneigten Ebene angeordnet, wobei die Neigung der Ebene im Falle der Fig. 3D unter einem kleinen Winkel zu verstehen ist, damit die Rohre im wesent­ lichen horizontal verlaufen. Gleichartige Möglichkeiten bestehen auch im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Selbstverständlich ist die Anzahl und Länge der aufeinander­ folgenden Kanäle 5 oder der Rohre 9 nicht auf den dargestellten Fall beschränkt.

Claims (2)

1. Einem Abscheider vorgeschaltete Flockungsvorrichtung mit einem Einlaß (7) für die zu reinigende Flüssigkeit, mit einem mit der Eintrittsseite des Abscheiders verbundenen Auslaß (8) und mit einer Mehrzahl von geraden und im wesentlichen parallelen Kanälen (5, 9), wobei die Kanäle (5, 9) nacheinander durchströmt werden und die Querabmessungen dieser Kanäle (5, 9) derart sind, daß bei der von der Nennbelastung des Abscheiders bestimmten Durchflußgeschwindigkeit in der Flüssigkeitsströmung Geschwindigkeitsturbulenzen auftreten, welche die Flockung der in der Flüssigkeit enthaltenen Bestandteile fördern, und wobei die Kanäle (5, 9) in Strömungs­ richtung zunehmenden Querschnitt aufweisen, um einer Zerstö­ rung der bereits flockulierten Bestandteile entgegenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (5, 9) im wesentlichen horizontal angeordnet sind und insbesondere auch der Kanal vor dem Abscheider nur einen so großen Querschnitt aufweist, daß die Strömungs­ geschwindigkeit darin ein Absetzen der flockulierten Bestand­ teile verhindert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle durch handelsübliche Röhren gebildet sind.