DE3717947C2

DE3717947C2 -

Info

Publication number: DE3717947C2
Application number: DE19873717947
Authority: DE
Inventors: Erich 6208 Hettenhain De Weiss; Heinz Joachim 8900 Augsburg De Mueller
Original assignee: WEISS ROSEMARIE 6208 HETTENHAIN DE
Current assignee: WEISS ROSEMARIE 6208 HETTENHAIN DE
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1989-11-23
Also published as: DE3717947A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konzentrieren von Stoffen aus Flüssigkeiten mit einer Flüssigkeits- und Gaspumpe, einer Mischanlage, einer Flotationszelle, in der durch Druckentlastung feine Blasen erzeugt werden, einer nachgeschalteten Entwässerungsanlage und teilweiser Rück führung der gereinigten Flüssigkeit.

Bei der Stoffkonzentrierung, insbesondere der Wasserreinigung und Feststoff-Flüssigkeits-Trennung fällt je ein Volumen strom gereinigte Flüssigkeit bzw. gereinigtes Wasser und Feststoff bzw. Schmutzkonzentrat in Form von Dünnschlamm an.

Es ist bekannt, diese Dünnschlämme in einer nachgeschalteten Entwässerungsstufe entweder apparativ einfach, jedoch mit geringem Wirkungsgrad durch Schwerkraftfiltration, oder mit hohem Wirkungsgrad, jedoch apparativ aufwendig durch Zentri fugen und/oder Kammerfilterpressen zu entwässern.

Aus R. Koehler, Hanau: "Technologie und Anwendung der Ent spannungs-Flotation in der Abwasserreinigung" Teil 1 + 2, Sonderdruck aus "Wasser, Luft und Betrieb", 19. Jahrgang, Nr. 2 + 3, Februar, März 1975, Krauskopf-Verlag-Mainz ist ein Verfahren zur Konzentrierung von Stoffen aus Flüssigkeiten unter Druck, mit anschließender Entspannung in einer Flota tionszelle sowie der Filtration des Flotats bekannt, bei dem insbesondere im Recycling zum Teil aufbereitete Flüssigkeit und Gas in die Druckseite der Anlage rückgeführt werden, das in der Flotationszelle anfallende Schmutzwasser- bzw. Fest stoff-Konzentrat einer Entwässerungszelle zugeführt wird und eine erneute Aufgebung des bei der Entwässerung anfal lenden Wassers erfolgt.

Aus der DE-OS 31 44 386 ist es darüber hinaus bekannt, Flüs sigkeit und Gas mittels einer Strahlpumpe zuzuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die bei hohem Wirkungsgrad apparativ ein fach sowohl die Flüssigkeitsreinigung bzw. Stoffkonzentrierung als auch eine Entwässerung des bei der Reinigung anfallenden Schmutz- bzw. Feststoff-Konzentrats ermöglicht.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung der genannten Art mit folgenden Merkmalen:

a) eine hinter der Förderpumpe angeordnete Strahlpumpe, deren Treibmitteleinlaßstutzen mit dem Auslaß der Förderpumpe und deren Auslaßstutzen über eine Leitung mit der Flotations zelle verbunden ist,
b) eine in die Leitung mündende Leitung für die zu reini gende Flüssigkeit mit einer in der Leitung angeordneten zweiten Förderpumpe
c) sowie eine als Vakuumfiltrationszelle ausgebildete Ent wässerungszelle mit einem flüssigkeitsseitigen Ausgang, der mit dem Sauganschluß der Strahlpumpe verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit mindestens zum Teil aufbereitete Flüssigkeit und Gas oder zu reinigendes Gas über die Förderpumpe der Strahlpumpe zugefördert, zwi schen der Strahlpumpe und der Flotationszelle erfolgt die Zugabe der zu reinigenden Flüssigkeit, es wird in der Flo tationszelle anfallendes Schmutz- bzw. Feststoff-Konzentrat der Entwässerungszelle zugeführt und über den saugseitigen Anschluß der Strahlpumpe die in der Entwässerungszelle ab getrennte Flüssigphase der mindestens zum Teil aufbereiteten Flüssigkeit und dem Gas zugeführt. Die zur Flotation er forderliche Gasmenge wird dabei vorteilhaft durch Saugen der entweder gereinigten Flüssigkeit oder der frischen Flüssig keit, insbesondere die erforderliche Luft- oder Gasmenge, durch Saugen des gereinigten Wassers oder Frischwassers, über eine der Förderpumpe saugseitig vorgeschaltete Misch einrichtung in das System eingebracht. Die Mischeinrichtung kann dabei als statischer Mischer oder als Füllkörper ausge bildet sein. Die Gasmenge ist zweckmäßig mittels eines mit der Mischeinrichtung verbundenen Ventils regulierbar.

Eine in einer entsprechend dimensionierten Rohrstrecke zwi schen der Förderpumpe und der als Drossel fungierenden Strahl pumpe nachgeschaltete Verzweigung gestattet die Zuförderung der zu reinigenden Flüssigkeit, weiterhin ermöglichen an dieser Stelle vorhandene Impfstellen die Dosierung von Be handlungschemikalien, wie zum Beispiel Flockungsmitteln. In der nachfolgenden, entsprechend dimensionierten Reaktions strecke findet die Behandlung der mit Schmutz und/oder Fest stoffen beladenen Flüssigkeit in Gegenwart der nach der Strahl pumpe bei der Entspannung des Gas-/Flüssigkeitsgemisches auf Atmosphärendruck sich bildenden, mikrofeinen Gasbläschen statt. Die Phasentrennung erfolgt in der nachgeschalteten Flotations zelle derart, daß die gereinigte Flüssigkeit in Gegenstrom zum anfallenden Schmutz- bzw. Feststoffkonzentrat abgeführt wird. Ein Teil der gereinigten Flüssigphase kann wahlweise zur Gassättigung in der beschriebenen Weise verwendet werden. Der Flotationsschlamm bzw. das Feststoff-Konzentrat gelangt von der Flotationszelle in die Vakuumfiltrationszelle und wird dort gefiltert. Die durch die Vakuumfiltrationszelle tretende Flüssigphase gelangt über den saugseitigen Anschluß der Strahlpumpe wieder in das Reinigungssystem.

Die Vakuumfiltrationszelle weist zweckmäßig einen über eine poröse Stützplatte geführten Bandfilter auf, wobei die Rück seite der Stützplatte luftdicht mit dem Sauganschluß der Strahlpumpe verbunden ist. Infolge des sich in der Strahl pumpe ausgebildeten Vakuums liegt unter der porösen Stütz platte ein Unterdruck an. Dieser Unterdruck bewirkt die Ent wässerung bzw. Konzentrierung des auf dem Bandfilter aufge brachten Flotationsschlammes bzw. Feststoff-Konzentrates. Die durch den Bandfilter und die Stützplatte tretende Flüs sigphase gelangt über die Strahlpumpe wieder in das Reini gungssystem, der Anstieg des Unterdrucks infolge des Filter kuchenaufbaus kann über Druckaufnehmer zur Steuerung des Bandfiltervorschubs genutzt werden.

Der Bandfilter kann wahlweise als Endlosband oder Einweg filterrolle ausgebildet sein. Durch eine scharfe Umlenkung des Bandes an geeigneter Stelle kann der Abwurf des Filter kuchens vom Band erfolgen.

Eine nähere Erläuterung der Erfindung ist in der Beschreibung der einzigen Figur dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Merkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

Die Figur zeigt schematisch die einzelnen Komponenten der Vorrichtung.

Durch eine Leitung 1 tritt mindestens zum Teil aufbereitete Flüssigkeit oder Frischwasser, durch eine Leitung 2 Gas, bei spielsweise Luft in eine Mischeinrichtung 3, beispielsweise einen statischen Mischer oder eine Füllkörperkolonne, ein. Die Luft menge ist dabei über ein nicht näher dargestelltes, mit dem Mischer verbundenes Ventil regulierbar.

Der Mischeinrichtung 3 ist eine Förderpumpe 4 nachgeschaltet, der Auslaß 5 der Förderpumpe ist über eine Leitung 6 mit dem Treibmitteleinlaßstutzen 7 einer Strahlpumpe 8 ver bunden. In der entsprechend dimensionierten Rohrstrecke zwi schen der Förderpumpe 4 und der als Drossel fungieren den Strahlpumpe 8 löst sich infolge des Druckanstieges die Luft. Der Auslaßstutzen 9 ist mit dem Einlaß 10 einer Flo tationszelle 11 mittels einer weiteren Leitung 12 verbunden. Über eine der Strahlpumpe 8 nachgeschaltete Leitung 13 mit Förderpumpe 14 wird das zu reinigende Wasser der Leitung 12 zugeführt. Hinter der Leitung 13 mündet eine Verzweigung 15 mit Förderpumpe 16 in die Leitung 12, durch diese Verzweigung 15 können Behandlungschemikalien, wie zum Beispiel Flockungsmittel, hinzugegeben werden. Gege benenfalls kann vor oder hinter der Verzweigung 15 ein wei terer Mischer 3′ in der Leitung 12 angeordnet sein.

In der nachfolgenden, entsprechend dimensionierten Reaktions strecke findet die Behandlung des Schmutzwassers in Gegen wart der nach der Strahlpumpe 8 bei der Entspannung des Luft-/ Wassergemisches auf Atmosphärendruck sich bildenden, mikro feinen Luftbläschen statt. Die Phasentrennung erfolgt in der der Leitung 12 nachgeschalteten Flotationszelle 11 der art, daß das gereinigte Wasser im Gegenstrom zum Schmutz- bzw. Feststoff-Konzentrat durch die Leitung 17 abgeführt wird. Ein Teil der gereinigten Flüssigphase kann wahlweise über eine Zweigleitung 18 wieder der Leitung 1 zur Luftsät tigung bzw. Gassättigung in der beschriebenen Weise zuge führt werden.

Der Flotationsschlamm bzw. das Feststoff-Konzentrat gelangt über eine Leitung 19 in eine Entwässerungszelle 20, die im wesentlichen aus einem über einer porösen Stützplatte 21 ge führten Bandfilter 22 besteht. Die Rückseite der Stützplatte 21 ist über einen flüssigkeitsseitigen Ausgang 23 in Form einer Leitung luftdicht mit dem Sauganschluß 24 der Strahlpumpe 8 verbunden. Infolge des sich in der Strahlpumpe 8 ausgebildeten Vakuums liegt unter der porösen Stützplatte 21 ein Unterdruck; dieser bewirkt die Entwäs serung des auf dem Bandfilter 22 aufgebrachten Flotations schlammes bzw. Feststoff-Konzentrates. Die durch den Band filter 22 und die Stützplatte 21 tretende Flüssigphase ge langt über die Strahlpumpe 8 wieder in das Reinigungssystem, der Anstieg des Unterdruckes infolge des Filterkuchenaufbaus kann über nicht näher dargestellte Druckaufnehmer zur Steuerung des Bandfiltervorschubs genutzt werden.

In der Darstellung der Figur ist der Bandfilter 22 alter nativ als Einwegfilterrolle 22 a oder Endlosband 22 b darge stellt. Durch eine scharfe Umlenkung des Bandes an geeig neter Stelle kann der Abwurf des Filterkuchens in einen Feststoff-Sammelbehälter erfolgen.

Claims

1. Vorrichtung zum Konzentrieren von Stoffen aus Flüssig keiten mit einer Flüssigkeits- und Gaspumpe, einer Misch anlage, einer Flotationszelle, in der durch Druckent lastung feine Blasen erzeugt werden, einer nachgeschal teten Entwässerungsanlage und teilweiser Rückführung der gereinigten Flüssigkeit, gekennzeichnet durch

a) eine hinter der Förderpumpe angeordnete Strahlpumpe (8), deren Treibmitteleinlaßstutzen (7) mit dem Auslaß (5) der Förderpumpe (4) und deren Auslaßstutzen (9) über eine Leistung (12) mit der Flotationszelle (11) ver bunden ist,
b) eine in die Leitung (12) mündende Leitung (13) für die zu reinigende Flüssigkeit mit einer in der Leitung (13) angeordneten zweiten Förderpumpe (14)
c) sowie eine als Vakuumfiltrationszelle ausgebildete Ent wässerungszelle (20) mit einem flüssigkeitsseitigen Ausgang (23), der mit dem Sauganschluß (24) der Strahl pumpe (8) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischeinrichtung (3) mit dem Einlaß der Förderpumpe (4) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwischen der Leitung (13) für die zu reinigende Flüssigkeit und der Flotationszelle (11) eine weitere Mischeinrichtung (3′) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (3, 3′) als statischer Mischer oder Füllkörperkolonne ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Entwässerungszelle (20) einen über eine poröse Stützplatte (21) geführten Bandfilter (22) aufweist, wobei die Rückseite der Stützplatte (21) luft dicht mit dem Sauganschluß (24) der Strahlpumpe (8) ver bunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandfilter (22) als Einwegfilterrolle (22 a) oder End losband (22 b) ausgebildet ist.