DE3541221A1 - Verfahren zur reinigung von schmutzwasser und vorrichtung zur reinigung von schmutzwasser - Google Patents

Description

• Verfahren zur Reinigung von Schmutzwasser und Vor-
• richtung zur Reinigung von Schmutzwasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Schmutzwasser sowie eine Vorrichtung zur Reinigung von Schmutzwasser, welche zur Reinigung des Schmutzwassers in den auf den Schiffen installierten Reinigungsanlagen sowie in den stationären Reinigungsanlagen Anwendung finden.
• Es ist aus einer polnischen Patentschrift Nr. 131 591 ein Verfahren zur Reinigung von Schmutzwasser bekannt, bestehend darin, daß das Schmutzwasser zunächst vorzerkleiner und vorbelüftet, und dann einer Elektroflotation unterzogen wird, welche Maßnahme durch Gasblasen unterstützt wird, die an den in der Nähe des Bodens der Elektroflotationskammer angeordneten Elektroden ausgeschieden werden.
• Während der Elektroflotation wird das Schmutzwasser zugleich mittels eines Desinfektionsmittels sterilisiert, wonach aus der Oberfläche die halbflüssige Phase mechanisch entfernt und das bearbeitete Schmutzwasser in einen separaten Behälter geführt wird, woher es periodisch nach außen geleitet wird.
• Eine aus der polnischen Patentschrift 131 591 bekannte Vorrichtung zur Reinigung von Schmutzwasser besteht aus einer Speicherkammer, welches das Schmutzwasser zugeführt und in welcher es vorhomogenisiert wird, sowie aus einer Elektroflotationskammer, einer Kammer für gereinigtes Schmutzwasser und einer Schlammkammer als Haupt-Teile.
• Die Verlagerung des Schmutzwassers zwischen den einzelnen Kammern der Vorrichtung wird durch eine Umwälzpumpe realisiert, die am Eintritt grundsätzlich unter normalen Bedingungen mit dem unteren Teil der Speicherkammer und durch Förderleitungen diese Pumpe mit der Elektroflotationskammer und dem oberen Teil der Speicherkammer verbunden ist.
• Eine andere Pumpe - die Entleerungspumpe, ist hingegen mit der Kammer für gereinigtes Schmutzwasser verbunden und die Förderleitung dieser Pumpe verläuft zum beispielsweise am Bord des Schiffes angeordneten Austrittsstutzen.
• Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das homogenisierte und vorbehandelte Schmutzwasser in der Kammer durch elektrolytische Auflösung und mit Hilfe von Luftblasen mit einem Mittel getränkt wird, welches die Koagulation, die Flotation und die Flockung der Verunreinigungen verursacht, wobei diese Prozeße bei gleichzeitigem langsamen Durchfluß des Schmutzwassers auf einem Weg mit abwechselnd veränderlichen Bewegungsrichtungen (auf- und abwärts) durchgeführt werden, wonach das Schmutzwasser zu zahlreichen separaten Strahlen verteilt und die erneute Abwärtsbewegung und dann die Aufwärtsbewegung dieser Strahlen hervorgerufen wird, wobei gleichzeitig der Rest der Verunreinigungen ausgeschieden und sedimentiert wird. Es hat sich gezeigt, daß es von Vorteil ist, wenn nach der Elektrolyse mit elektrolytischer Suflösung des Mittels zur Koagulation und Flotation der Verunreinigungen das Schmutzwasser erneut durch ein elektrisches Feld durchgeführt und einer erneuten Elektrolyse, sowie einer weiteren Flockung und Flotation der Verunreinigungen unterzogen wird.
• Es ist auch von Vorteil, wenn nach der Elektrolyse mit elektrolytischer Auflösung des Mittels zur Koagulation, Flockung und Flotation der Verunreinigungen das Schmutzwasser beruhigt und das beruhigte Schmutzwasser einer erneuten Elektrolyse , sowie einer weiteren Flockung und Flotation der Verunreinigungen unterzogen wird.
• Das Wesen der technischen Lösung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß in der Vorrichtung eine Zwischenkammer und ein Absetzbecken in Reihe verbunden werden, wobei die Zwischenkammer mit dem Austritt der Elektroflotationskammer und der Absetzbecken mit dem Eintritt in die Desinfektionskammer verbunden ist.
• Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Elektroflotationskammer im Inneren mit einer Reihe von Trennwänden ausgerüstet ist, die abwechselnd aus hohen und niedrigen, vorzugsweise vertikalen Trennwänden zusammengesetzt ist, wobei die Einheit aus hohen Scheidewänden über dem Boden dieser Kammer aufgehängt ist und die freie Oberfläche des Schmutzwassers in der Flotationskammer umfaßt, während die Einheit aus niedrigen Scheidewänden im unteren Teil des Raumes dieser Kammer angeordnet ist und die unteren Kanten dieser Scheidewände sind in der unmittelbaren Nähe des Bodens angeordnet-, während ihre obere Kanten unterhalb der Oberfläche des Schmutzwassers angeordnet sind.
• Ein anderes wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Absetzbecken, der mit zahlreichen Flüssigkeitsleitungen versehen ist, mindestens zu zwei Teilen durch eine Trennwand geteilt ist, die grundsätzlich parallel zu diesen Leitungen gestellt ist und deren Oberteil über den Schmutzwasserspiegel in dem Absetzbecken hinausragt.
• Ein zusätzliches wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Zwischenkammer mit einem Satz leicht demontierbare unlösliche Elektroden versehen ist.
• Ein technischer Effekt der Anwendung der Erfindung besteht im wesentlichen höherem Reinigungsgrad des Schmutzwassers, welcher Effekt vorwiegend dank der Intensifikation der Flockungs- und Sedimentationseffekte der Suspensionen und der Niederschläge in dem Schmutzwasser erreicht wird.
• Diese Effekte werden insbesondere durch die Führung der einzelnen Reinigungsmaßnahmen in entsprechenden und dazu vorbereiteten Kammern geführt werden sowie dadurch, daß während der Reinigung der Durchfluß des Schmutzwassers auf einem Wege erfolgt, der die Reinigungseffekte verstärkt.
• Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei die einzelnen Figuren zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit angedeuteten Verbindungen aller ihrer Bestandteile, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Elektroflotationskammer und der Zwischenkammer und Fig. 3 einen Querschnitt durch die Elektroflotationskammer der Vorrichtung.
• Die Vorrichtung zur Reinigung von Schmutzwasser enthält eine Speicherkammer 1, eine Schlammkammer 2, eine Elektroflotationskammer 3 , eine Zwischenkammer 4 , ein Absetzbecken 5 und eine Desinfektionskammer 6.
• Diese Kammern sind miteinander durch Leitungen und Durchflußöffnungen verbunden und die Verlagerung des Schmutzwassers in diesen Kammern und Leitungen wird durch eine Umwälzpumpe 7 und die Entfernung des gereinigten Schmutzwassers durch eine Entleerungspumpe 8 realisiert. Die Speicherkammer 1, der das Schmutzwasser zugeführt wird, ist durch die Zuleitung 13 über ein Durchflußsieb 19 mit der Elektroflotationskammer 3 verbunden. In der Kammer 3 ist in der Nähe ihres Bodens eine Batterie von Elektroden 10 angeordnet, die während der Elektrolyse aufgelöst werden und das Koagulationsmittel für die Verunreinigungen freigibt.
• Diese Kammer ist in ihrem unteren Teil Uber eine Durchflußöffnung 20 mit der Zwischenkammer 4 und im oberen Teil über den Stutzen 24 mit der Schlammkammer 2 verbunden.
• Der Innenraum der Elektroflotationskammer 3 ist durch hohe Scheidewände 11 und niedrige Scheidewände 22 geteilt, welche Scheidewände den Durchflußweg des Schmutzwassers bestimmen.
• Die hohen Scheidewände 11 sind dabei im. oberen Teil des Innenraumes der Flotationskammer 3 in einer bestimmten Entfernung von ihrem Boden aufgehängt und ragen Uber die freie Oberfläche des Schmutzwassers hinaus.
• Die niedrigen Scheidewände 22 sind über dem Boden der Elektroflotationskammer 3 angeordnet und ihre obere Kanten sind unterhalb des Schmutzwasserspiegels angeordnet.
• Zwischen den hohen Scheidewänden 11 und den niedrigen Scheidewänden 22 sind in der Nähe der Seitenwände der Elektroflotationskammer 3 die Längsscheidewände 23 angeordnet, die abweichend von der vertikalen Lage in Richtung zur Mitte der Kammer unter einem Winkel Ct geneigt sind, der innerhalb der Grenzen von 20 bis 30 liegt.
• Die Elektroflotationskammer 3 und die Zwischenkammer 4 sind außerdem mit Abstreifern 12a und 12b versehen, die auf der Höhe des Schmutzwasserspiegels angeordnet sind und durch Antriebsräder 12 von einem Motor 26 angetrieben werden.
• Die Zwischenkammer 4 ist mit Spannzeugen zum Einbau eines leicht demontierbaren Satzes von unlösbaren Elektroden 14 aus Kohle oder aus Metall versehen, wobei diese Metallelektroden 14 einen Platin- oder einen Platin-Kadmium-Oberzug aufweisen. Diese Kammer ist über eine Durchflußöffnung 25 mit dem Absetzbecken 5 verbunden, der im zentralen Teil mit einem Satz zueinander paralleler Leitungen aus PVC-Rohren versehen und im unteren Teil durch einen pyramidenförmigen Trichter 17 beendet ist.
• Der Satz Leitungen 16 ist zu zwei Teilen durch die Trennwand 15 geteilt, welche ihre obere Kante über dem Schmutzwasserspiegel hat und dadurch den Arbeitsraum des Absetzbeckens zu mindestens zwei Teilen teilt. Der Absetzbecken 5 ist durch den Austrittsstutzen 21 mit der Desinfektionskammer 6 verbunden, wobei im Inneren des Austrittsstutzens 21 die Zuleitung des Desinfektionsmittels aus dem Dosiergerät 9 mündet.
• Die Umwälzpumpe 7 ist zwischen dem Abfluß des Bodens der Speicherkammer 1 und dem Eintritt auf den Durchflußsieb 19 aufgestellt und ihre Aufgabe besteht vorwiegend in der Zerkleinerung und Homogenisierung des Schmutzwassers und in der Erzwingung der Strömung dieses Schmutzwassers durch die Kammern der Einrichtung.
• Die Entleerungspumpe 8 ist hingegen durch ihre Saugleitung mit der Austrittsleitung aus dem Boden der Desinfektionskammer 6 verbunden, welche das bereits gereinigte Schmutzwasser enthält, und mit ihrer Förderleitung ist sie an den Austrittsstutzen 27 angeschlossen, woher das gereinigte Schmutzwasser nach außen abgeführt wird.
• Das programmatisch geöffnete und geschlossene Ventil 18 ist mit dem tiefsten Punkt des Trichters 17 des Absetzbeckens verbunden, woher die Ablagerungen in die Schlammkammer 2 einströmen.
• Das am Ausführungsbeispiel dargestellte Verfahren zur Reinigung von Schmutzwasser gemäß der Erfindung besteht darin, daß das Schmutzwasser zunächst zerkleinert und homogenisiert und dann durch Elektrolyse mit einem Mittel getränkt wird, das die Koagulation der Verunreinigungen hervorruft. Der Tränkungsprozeß wird dadurch intensiviert, daß in dem Schmutzwasser Gasblasen erzeugt und durch das Schmutzwasser durchgelassen werden. Gleichzeitig wird während der genannten Prozeße und Maßnahmen eine Bewegung des Schmutzwassers erzwungen, welches zwischen den Scheidewänden auf einer Bahn strömt, die eine Zackenlinie darstellt, und zwar durch eine Bewegung, die aus der fortschreitenden Bewegung längs der horizontalen Achse und der Hin- und Herbewegung längs der vertikalen Achse zusammengesetzt ist. Es hat sich vorteilhaft erwiesen, wenn in weiterer Phase dieser Strömung das Schmutzwasser erneut einer Elektrolyse mit intensiver Luftblasenerzeugung unterzogen wird, wodurch eine weitere Flockung und Flotation der Verunreinigungen verursacht wird.
• Die sich dabei auf der ganzen Schmutzwasseroberfläche in Schlammform ansammelnden Verunreinigungen werden periodisch in die Schlammkammer 2 abgeleitet.
• Während eines weiteren Arbeitsganges wird das Schmutzwasser in Form von zahlreichen abgetrennten Starheln in einer annähernd vertikalen Abwärtsbewegung verlagert und dann deren Bewegungsrichtung auf Aufwärtsbewegung gewechselt und aus dem Schmutzwasser der Rest der Niederschläge ausgeschieden, die sedimentieren und periodisch in die Schlammkammer 2 abgeführt werden.
• Während des nächsten und des letzten Arbeitsganges wird das Schmutzwasser mit einer Desinfektionsmittellösung getränkt, wodurch es bakteriologisch steril wird, wonach das bereits gereinigte und den Umweltschutznormen genügende Wasser nach außen abgeleitet wird.
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Claims (13)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Reinigung von Schmutzwasser, bei welchem das Schmutzwasser zerkleinert und homogenisiert, dann einer Elektrolyse unterzogen, die fällbare leichte schwimmende und nach unten sinkende Niederschläge ausgeschieden und in der Endphase das bereits grundsätzlich gereinigte Schmutzwasser desinfiziert wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß das homogenisierte und vorbehandelte Schmutzwasser in einer Kammer durch elektrolytische Auflösung und mittels Gasblasen mit einem Mittel zur Koagulation, Flotation und Flockung der Verunreinigungen getränkt wird, welche Prozeße während des gleichzeitigen langsamen Durchflußes des Schmutzwassers auf einer Bahn durchgeführt werden, die abwechselnd auf- und abwärts führt, wonach das Schmutzwasser zu zahlreichen separaten Strahlen geteilt wird, wobei eine erneute Abwärts- und dann Aufwärtsbewegung dieser Strahlen hervorgerufen wird, wobei gleichzeitig die Reste der Verunreinigungen gefällt und sedimentiert werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß nach der durchgeführten Elektrolyse mit elektrolytischer Auflösung des die Koagulation, die Flotation und die Flockung der Verunreinigungen hervorrufenden Mittels das Schmutzwasser erneut durch ein elektrisches Feld durchgelassen und einer erneuten Elektrolyse und der darauffolgenden weiteren Flockung und Flotation der Verunreinigungen unterzogen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß nach der Elektrolyse mit elektrolytischer Auflösung des die Koagulation, die Flockung und die Flotation hervorrufenden Mittels das Abwasser beruhigt und dann das beruhigte Schmutzwasser einer erneuten Elektrolyse und der darauffolgenden weiteren Flockung und Flotation der Verunreinigungen unterzogen wird.
4. 4. Vorrichtung zur Reinigung von Schmutzwasser, enthaltend eine Speicherkammer und eine mit Abstreifern für Verunreinigungen versehene Elektrofolotationskammer sowie eine Desinfektionskammer, sowie eine Umwälzpumpe und eine Entleerungspumpe, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Zwischenkammer (4) und der Absetzbecken (5) miteinander in Reihe verbunden sind, wobei die Zwischenkammer (4) mit dem Eintritt der Elektroflotationskammer (3) und der Absetzbecken (5) mit dem Eintritt in die Desinfektionskammer (6) verbunden ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Elektroflotationskammer (3) im Inneren mit einer Reihe von Scheidewänden versehen ist, die abwechselnd aus hohen Scheidewänden (11) und niedrigen Scheidewänden (22)zusammengesetzt ist, die vorwiegend vertikal angeordnet sind, wobei der Satz hohe Scheidewände (11) über dem Boden dieser Kammer aufgehängt ist und die freie Oberfläche des Schmutzwassers in der Elektroflotationskammer (3) umfaßt, während der Satz niedrige Scheidewände (22) im unteren Teil des Raumes dieser mit Schmutzwasser gefüllten Kammer angeordnet ist und die unteren Kanten dieser Scheidewände in unmittelbarer Bodennähe, ihre oberen Kanten hingegen unterhalb des Schmutzwasserspiegels angeordnet sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Elektrofolotationskammer (3) mit einigen Sektionen von Abstreifern (12a) für schwimmenden Suspensionen versehen ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c,h n e t , daß die Zwischenkammer (4) mit einem Satz leicht demontierbarer unlöslicher Elektroden (14) ausgerüstet ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bzw. 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zwischenkammer (4) mit einem Abstreifer (12b) für die schwimmenden Suspensionen versehen ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der mit zahlreichen Leitungen (16) gefüllte Absetzbecken (5) durch eine vorzugsweise zu diesen Leitungen parallel verlaufende Trennwand (15) zu mindestens zwei Teilen getrennt wird, wobei der obere Teil dieser Trennwand über den Schmutzwasserspiegel hinaus in dem Absetzbecken (5) ragt.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bzw. 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Boden des Absetzbeckens (5) aus einem Trichter (17) besteht, dessen Seitenwände unter einem scharfen Winkel zu seiner Achse geneigt sind.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 4 bzw. 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Elektroflotationskammer (3) Längstrennwände (23) angeordnet sind, die zwischen den hohen Scheidewänden (11) und den niedrigen Scheidewänden (22) angeordnet und in Richtung zur Mitte der Elektroflotationskammer (3) unter einem Winkel (\ ) innerhalb der Grenzen von 20 bis 30 geneigt sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 4 bzw. 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die in der Zwischenkammer (4) angeordnete leicht demontierbaren Metallelektroden (14) einen Platin- bzw. Platin-Kadmiumüberzug aufweisen.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 4 bzw. 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Leitungen (16) aus PVC-Rohren ausgeführt sind.