DE2833146A1

DE2833146A1 - Vorrichtung zur erhoehung des ph-wertes von abwasser

Info

Publication number: DE2833146A1
Application number: DE19782833146
Authority: DE
Inventors: Earle Cochran King
Original assignee: Mine Safety Appliances Co
Current assignee: MSA Safety Inc
Priority date: 1977-08-01
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE2833146C2; JPS5427262A; GB2001617A; GB2001617B; JPS5549918B2; US4116834A

Description

□ R.-ING. DIPL.-INS. M. SC. OPL. Pl.YS. DB. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT -GR.'HSSSACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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A 42 965 m Anmelder: MINE SAFETY APPLIANCES

U - 163 COMPANY

14.JuIi 1978 600 Penn Center Boulevard

Pittsburgh, PA, USA

Beschreibung : Vorrichtung zur Erhöhung des pH-Wertes von Abwasser

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erhöhung des pH-Wertes von Abwasser. Es ist manchmal wünschenswert, Abwasser so zu behandeln, dass sein pH-Wert erhöht und auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Beispielsweise müssen saure Minenabwässer teilweise neutralisiert werden. Dies wurde bereits bisher getan, jedoch die dafür verwendeten Vorrichtungen waren ausserordentlich teuer, kompliziert und Störungen unterworfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erhöhung des pH-Wertes von Abwasser zu schaffen, die relativ einfach aufgebaut ist, Standardelemente verwendet und insbesondere das Pumpen und Drosseln von Kalkschlamm vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung zur Erhöhung des pH-Wertes von Abwasser gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen Behälter/für Kalk mit einem Auslass, eine πι Kalkschlammtank mit einem Wasser einlass und einem überlauf, eine Leitung zur Zufuhr von Wasser zu dem Wassereinlass des Kalkschlammtankes, ein Drosselventil in der Leitung, ein Durchflussmessgerät in der Leitung, eine variable Zufuhrvorrichtung zur Zufuhr von Kalk aus dem Behälter in den Kalkschlammtank,eineip Mischtank mit einem Einlass für unbehandeltes Abwasser und einem Auslass für behandeltes

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Abwasser/ der derart angeordnet ist, dass in ihm der Kalkschlamm aus dem überlauf des Kalkschlammtankes einfliessen kann, einen pH-Wert-Fühler zur Bestimmung des pH-Wertes des aus dem Mischtank austretenden Abwassers, durch den pH-Wert-Fühler gesteuerte Betätigungselemente zur Einstellung des Drosselventils und durch das Durchflussinessgerät gesteuerte Betätigungsorgane zur Betätigung der variablen Zufuhrvorrichtung in der Weise, dass die Kalkkonzentration in dem Kalkschlamm unabhängig vom Ausmass der Wasserzufuhr im wesentlichen konstant ist.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 2 eine vergrösserte Teilseitenansicht und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung.

Ein Behälter 1 beliebiger Grosse dient als Speicherbehälter für Kalk. Beliebige Massnahmen können getroffen werden, um die gewünschte Kalkmenge in dem Behälter aufrechtzuerhalten. Der Auslass am unteren Ende des Behälters führt zu einer Zufuhröffnung 2, durch die je nach Bedarf unterschiedliche Mengen Kalk in einen Kalkschlammtank 3 eingebracht werden können. Der Zufuhröffnung ist eine Förderschnecke oder ein

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Förderband mit variabler Geschwindigkeit zugeordnet (nicht dargestellt), welche bzw. welches Kalk aus dem Behälter in den Kalkschlammtank transportiert. Ein Motor 4 mit variabler Geschwindigkeit, der diese Fördervorrichtung antreibt, kann in bekannter Weise mittels einer Steuerung 5 gesteuert werden, die einen gesteuerten Gleichrichter, insbesondere einen gesteuerten Siliziumgleichrichter enthält.

Der Kalkschlammtank weist einen Einlass für Wasser auf, das im folgenden als Frischwasser bezeichnet wird. Das Wasser wird über eine Leitung 6 herangeführt, in die ein Drosselventil 7 eingeschaltet ist. Dieses wird beispielsweise elektrisch oder pneumatisch betätigt. Weiterhin weist der Kalkschlammtank einen Überlauf auf, durch den der Kalkschlamm über ein Rohr oder über eine Rinne 8 in einen wesentlich grösseren, nur in Fig. 1 dargestellten Mischtank 9 gelangt. Dieser Mischtank hat einen Einlass 10 für das zu behandelnde Abwasser sowie einen Auslass 11 für das behandelte Abwasser. In die Leitung 6 ist zwischen das Drosselventil und den Kalkschlammtank ein Durchflussmessgerät 12 eingeschaltet, welches ein elektrisches Signal an einen Signalconverter 13 liefert. Falls es gewünscht wird, kann der Converter in der dargestellten Weise mit dem Durchflussmessgerät kombiniert werden. Dieser Converter ist mit der Steuerung 5 für die Kalkzufuhr verbunden, so dass er die Zufuhrrate steuern kann.

In das den Mischtank verlassende, behandelte Abwasser taucht ein pH-Wert-Fühler 16 ein, der auf die Alkalität des Wassers anspricht. Dieser Fühler ist elektrisch mit einer konventionellen, registrierenden Regeleinrichtung 17 verbunden, die

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einen Setzpunkt hat. Dieses Instrument kann auf einer Steuerkonsole befestigt sein. Sobald das Signal des Fühlers oberhalb oder unterhalb des Setzpunktes liegt, sendet die Regeleinrichtung ein Signal an ein Betätigungselement 18 für das Drosselventil, welches dieses je nach Bedarf entweder etwas mehr öffnet oder etwas mehr schliesst. Das Signal kann über eine Leitung 16 übertragen werden, die entweder ein elektrischer Leiter oder ein pneumatisches Rohr sein kann.

Wenn der Fühler 16 beispielsweise anzeigt, dass der pH-Wert des den Mischtank verlassenden Wassers geringer ist als er sein sollte, so dass Kalkschlamm in grosserer Menge in den Mischtank eingefüllt werden müsste, um den pH-Wert zu erhöhen, dann wird ein Signal erzeugt, durch welches das Drosselventil 7 mehr geöffnet wird. Dadurch fliesst mehr Frischwasser in den Kalkschlammtank 3. Die höhere Durchflussmenge wird von dem Durchflussmessgerät 12 bestimmt und veranlasst den Signalconverter 13, der Kalkzufuhrvorrichtung 2 ein Signal zuzuleiten, durch welches die Kalkzufuhr in den Kalkschlammtank erhöht wird. Die Frischwasserzufuhr und die Kalkzufuhr sind also so koordiniert, dass die Kalkkonzentration in dem KaIkschlamm im wesentlichen unabhängig von der Abflussrate des Kalkschlammes konstant bleibt. Da der Auslass aus dem Kalkschlammtank ein Oberlauf ist, wird der Ausfluss des KaIkschlammes aus dem Kalkschlammtank durch die Zuflussrate des Frischwassers und des Kalkes bestimmt.

Beispielsweise können sich in dem Kalkschlammtank 1O Gew.-% Kalk im Wasser befinden. Dieser Schlamm kann dem Mischtank in

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ausreichender Menge zugeführt werden, um das Abwasser zu neutralisieren, wobei also der pH-Wert bei 7+0,5 gehalten wird. Der Signalconverter 13 gibt ein Signal zwischen 4 und 2o i?A ab, dessen Grosse eine lineare Funktion des Frischwasserzuflusses ist. 4 mA entsprechen dabei einem Nullzufluss und 20 mA dem

4 und Maximalzufluss. Dieses Signal zwischen/2ο mA wird dem Antrieb der Kalkzufuhrvorrichtung zugeführt, wobei der Kalkdurchsatz im wesentlichen eine lineare Funktion der Geschwindigkeit des Antriebsmotors ist. Auf diese Weise ist eine gleichförmige Konzentration in dem Kalkschlammtank gewährleistet.

Diese Vorrichtung ist relativ einfach aufgebaut und arbeitet auch relativ unkompliziert. Ihre meisten Teile sind Standardelemente, die leicht erhältlich sind. Die relative Anordnung der verschiedenen Elemente und ihre Betriebsweise lassen sich anhand der Fig. 3 gut verstehen, in welcher die Elemente zusätzlich zu dem Bezugszeichen noch eine Beschreibung enthalten. Einer der wesentlichen Vorteile der erfindungsgemässen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass der Kalkschlamm nicht durch Pumpen und Ventile geleitet werden muss, so dass die dabei häufig auftretenden Schwierigkeiten einer Verstopfung dieser Elemente von vornherin ausgeschaltet sind. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung fliesst nur Wasser durch das Drosselventil, und ein Pumpen des Kalkschlammes entfällt vollständig. Der Kalkschlamm fliesst einfach über den Überlauf aus dem Kalkschlammtank in den Mischtank.

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Leerseife

Claims

DR.-ING. DIPL.-ING. M. SC. DIF-I PHYS. DR. U1PL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

2833.H6

A 42 965 m Anmelder: MINE SAFETY APPLIANCES

u - 163 COMPANY

14.JuIi 1978 600 Penn Center Boulevard

Pittsburgh, PA, USA

Patentanspruch

Vorrichtung zur Erhöhung des pH-Wertes von Abwasser, gekennzeichnet durch einen Behälter (1) für Kalk mit einem Auslass, einen Kalkschlammtank (3) mit einem Wassereinlass und einem überlauf, eine Leitung (6) zur Zufuhr von Wasser zu dem Wassereinlass des Kalkschlammtankes (3), ein Drosselventil (7) in der Leitung (6), ein Durchflussmessgerät (12) in der Leitung (6), eine variable Zufuhrvorrichtung (4,5) zur Zufuhr von Kalk aus dem Behälter (1) in den Kalkschlammtank (3), einen Mischtank (9) mit einem Einlass (10) für unbehandeltes Abwasser und einem Auslass (11) für behandeltes Abwasser, der derart angeordnet ist, dass in ihn der Kalkschlamm aus dem überlauf des Kalkschlammtankes (3) einfHessen kann, einen pH-Wert-Fühler (16) zur Bestimmung des pH-Wertes des aus dem Mischtank (9) austretenden Abwassers, durch den pH-Wert-Fühler (16) gesteuerte Betätigungselemente (18) zur Einstellung des Drosselventils (7) und durch das Durchflussmessgerät (12) gesteuerte Betätigungsorgane (13) zur Betätigung der variablen Zufuhrvorrichtung (4,5) in der Weise, dass die Kalkkonzentration in dem Kalkschlamm unabhängig von dem Ausmass der Wasserzufuhr im wesentlichen konstant ist.

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