DE3826794A1 - Verfahren und vorrichtung zum eindosieren von flockungshilfsmittel in ein reaktionsgefaess - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eindosieren von in Wasser verdünntem Flockungshilfs­ mittel in ein Reaktionsgefäß.

Verfahren und Vorrichtungen dieser Art finden insbesondere bei der Reinigung von Abwasser in Flotationsanlagen Anwen­ dung. Das Flockungshilfsmittel wird am Boden des Reaktions­ gefäßes zugeführt und hat den Zweck, die durch übliche Floc­ kungsmittel bewirkte Flockung der im Wasser enthaltenen Schmutz­ teilchen während des Flotationsprozesses zu unterstützen, so daß größere Flocken gebildet werden, die sich wirsamer abscheiden lassen.

Als Flockungshilfsmittel wird beispielsweise eine Wasser- in-Öl-Emulsion eines Natriumacrylat-Acrylamid-Copolymers eingesetzt, die in unverdünntem Zustand eine zähflüssige Konsistenz hat. Solche Flockungshilfsmittel können jedoch nicht unverdünnt dem Flotationsgefäß zugeführt werden, da sie bei Berührung mit Wasser gelartig eindicken. Bei einer Unterbrechung des Flotationsprozesses würde das Flockungshilfsmittel im Mündungsbereich der Zufuhr­ leitung einen festen Propfen bilden und die Leitung ver­ stopfen. Aus diesem Grund wird das Flockungshilfsmittel vor der Einleitung in das Reaktionsgefäß stark mit Wasser verdünnt. Das verdünnte Flockungshilfsmittel darf nur eine äußerst geringe Konzentration (bis zu etwa 0,1% oder maxi­ mal 0,5%) aufweisen. Bei höheren Konzentrationen nimmt die Viskosität erheblich zu, und es entsteht mit der Zeit eine für die weitere Verarbeitung ungeeignete gelartige Masse.

In Großanlagen wird das verdünnte Flockungshilfsmittel chargenweise in Vorratstanks mit einem Fassungsvermögen von einigen Kubikmetern angesetzt und dann nach Bedarf in das Flotationsgefäß eingeleitet.

Bei kleineren Flotationsanlagen, wie sie beispielsweise zur Reinigung des Abwassers in Autowaschanlagen Verwendung fin­ den, wäre der Aufwand für die Anlagen zum Bereitstellen des stark verdünnten Flockungshilfsmittels jedoch nicht vertretbar. Zwar könnte daran gedacht werden, das Flok­ kungshilfsmittel bereits in stark verdünnter Form anzulie­ fern, jedoch wäre auch dies äußerst unwirtschaftlich, zu­ mal auch in diesem Fall auf Seiten des Anwenders die Mög­ lichkeiten für eine ausreichende Vorratshaltung geschaffen werden müßte. Aus wirtschaftlichen Gründen mußte deshalb bisher bei kleineren Anlagen auf den Einsatz solcher konzentrierter Flockungshilfsmittel verzichtet und eine ent­ sprechende Einbuße bei der Effizienz der Reinigungsanlagen in Kauf genommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaft­ liches Verfahren und eine einfache und platzsparende Vor­ richtung anzugeben, mit denen es möglich ist, Flockungs­ hilfsmittel, die bei hoher Konzentration in Wasser zum Aushärten neigen, unterhalb des Wasserspiegels in ein Reak­ tionsgefäß zuzuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ver­ fahren nach Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung nach Patentanspruch 4.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird das unverdünnte Flockungshilfsmittel in einem Mischbehälter kontinuierlich mit Wasser versetzt, wobei das Wasser in dem Mischbehälter ständig in Bewegung gehalten wird. Das auf diese Weise ver­ dünnte Flockungshilfsmittel wird aus dem Mischbehälter in das Reaktionsgefäß eingeleitet. Bei diesem Verfahren kann somit der Vorrat an Flockungshilfsmittel beim Anwen­ der in konzentrierter Form gelagert werden, so daß keine großräumigen Vorratstanks benötigt werden. Die Zufuhr des unverdünnten Flockungshilfsmittels in den Mischbehälter erfolgt oberhalb des Wasserspiegels, so daß das Flockungs­ hilfsmittel nicht mit Wasser in Berührung kommt und nicht in der Zufuhrleitung gelieren kann. Die ständige Bewegung des Wassers in dem Mischbehälter gewährleistet eine sofortige Ver­ teilung des zugeführten Flockungshilfsmittels und verhindert ein Gelieren auch noch bei Konzentrationen, die wesentlich über der Konzentration des Flockungshilfsmittels in herkömm­ lichen Vorratsbehältern liegen. Das Flockungshilfsmittel kann somit problemlos mit einer Konzentration in dem Grenzbereich von 0,1 bis 0,5% bereitgestellt und zugeführt werden, bei der das Flockungshilfsmittel in dem Flotationsgefäß seine größte Wirksamkeit entfaltet. Zugleich verringert sich die Mindest­ menge an Reinwasser, die zusammen mit dem Flockungshilfsmittel in das Flotationsgefäß eingeleitet werden muß, und bei Abwasser mit geringem Verschmutzungsgrad, das vor der Flotation nicht mit Reinwasser versetzt zu werden braucht, kann der Abwasser­ durchsatz entsprechend erhöht werden.

Über die in den Mischbehälter zugeführten Mengen an Wasser und unverdünntem Flockungshilfsmittel kann die Flockungshilfsmittel­ zufuhr in das Flotationsgefäß feinfühlig gesteuert oder geregelt und problemlos an den Verschmutzungsgrad des Wassers angepaßt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Er­ findungsgedankens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das Wasser in dem Mischbehälter wird bevorzugt mit Hilfe eines bekannten Magnetrührers in Bewegung gehalten. Wahl­ weise kann jedoch auch eine wirbelförmige Bewegung des Wassers dadurch aufrechterhalten werden, daß das Wasser tangential in den Mischbehälter eingeleitet wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt eine schematische Dar­ stellung der wesentlichen Elemente einer Flotationsanlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Eindosieren von Flockungshilfsmittel.

Die Flotationsanlage umfaßt ein Flotationsgefäß 10 mit einem Schmutzwasserzulauf 12, einem Schlamm-Ablauf 14 und einem Reinwasserablauf 16. Das Reinwasser gelangt über den Reinwasserablauf 16 und ein Überlaufgefäß 18 in eine Reinwasserleitung 20.

Eine Zuführvorrichtung 22 für Flockungshilfsmittel umfaßt einen Mischbehälter 24, in dem Wasser mit Hilfe eines Mag­ netrührers 26 ständig in Bewegung gehalten wird. Der Magnet­ rührer 26 wird gebildet durch einen unterhalb des Bodens des Mischbehälters 24 angeordneten Stator 28 und einen auf dem Boden des Mischbehälters liegenden Stabmagneten 30. In dem Stator 28 wird durch nicht gezeigte Spulen ein rotieren­ des Magnetfeld erzeugt, durch das der Stabmagnet 30 in Drehung versetzt wird.

Der Mischbehälter 24 weist oberhalb des Wasserspiegels 32 einen Flockungshilfsmittel-Einlaß 34 und einen Wasser-Ein­ laß 36 auf. Eine Flockungshilfsmittel-Zufuhrleitung 38 geht in der Nähe des Bodens von dem Mischbehälter 24 aus und mündet in den Schmutzwasserzulauf 12. Wahlweise könnte die Zufuhrleitung 38 auch direkt im Bereich des Bodens in das Flotationsgefäß 10 münden.

Das zähflüssige Flockungshilfsmittel-Konzentrat wird mit Hilfe einer Membranpumpe 40 zu dem Einlaß 34 gefördert und über eine Düse 42 tropfenweise in den Mischbehälter 24 abgegeben. Der Wasser-Einlaß 36 ist mit dem Ausgang einer Pumpe 44 verbunden. Die Saugseite der Pumpe 44 steht über ein Ventil 46 mit einem Frischwasserzulauf 48 und über ein Ventil 50 mit der Reinwasserleitung 20 in Verbindung, so daß mit Hilfe der Ventile 46, 50 und der Pumpe 44 wahlweise Frischwasser oder Reinwasser aus dem Flotationsgefäß in den Mischbehälter 24 eingeleitet werden kann. Der Wasser- Einlaß 36 weist eine abwärts auf den Wasserspiegel gerich­ tete Mündung auf. Ein Spritzschutzschirm 52 schützt die Düse 42 gegen das bei der Wassereinleitung entstehende Spritzwasser und verhindert so eine Verstopfung der Düse durch Aushärten des Flockungshilfsmittels.

Durch Steuerung der Förderleistungen der Wasser-Pumpe 44 und der Membran-Pumpe 40 für das Flockungshilfsmittel- Konzentrat kann die Konzentration des Flockungshilfsmittels in dem Mischbehälter 24 und der Flockungshilfsmittel-Durch­ satz durch die Zufuhrleitung 38 präzise gesteuert werden. Da das Wasser in dem Mischbehälter 24 mit Hilfe des Magnet­ rührers 26 ständig umgerührt wird, darf die Konzentration des Flockungshilfsmittels in dem Mischbehälter relativ hoch sein.

Beispielsweise beträgt bei einem Wasserdurchsatz durch das Flotationsgefäß von 2800 l/h der Wasserdurchsatz durch den Mischbehälter 30 l/h, und über die Düse 42 werden pro Minute etwa 5 Tropfen Flockungshilfsmittel-Konzentrat zu­ gegeben.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich der Wasserspiegel 32 in dem Mischbehälter 24 oberhalb des Wasserspiegels in dem Überlaufgefäß 18 und im Flotations­ gefäß 10, und das verdünnte Flockungshilfsmittel fließt im wesentlichen durch Schwerkraft in das Flotationsgefäß. Wahlweise kann in der Zufuhrleitung 38 jedoch auch eine Pumpe vorgesehen sein.

In weiterer Abwandlung des beschriebenen Ausführungsbei­ spiels kann der Magnetrührer 26 durch eine andere Rührein­ richtung ersetzt werden. Beispielsweise hat sich auch eine Einrichtung bewährt, bei der das Wasser durch Zuführen von Preßluft in Bewegung gehalten wird.

Claims (8)

1. Verfahren zum Eindosieren von in Wasser verdünntem Flok­ kungshilfsmittel in ein Reaktionsgefäß (10), dadurch ge­ kennzeichnet, daß man das flüssige, unverdünnte Flockungshilfsmittel kontinuierlich oder tropfenweise ober­ halb des Wasserspiegels in einen kontinuierlich von Wasser durchflossenen Mischbehälter (24) eingibt, dessen Auslaß (38) mit dem Reaktionsgefäß (10) verbunden ist, und daß man das Wasser in dem Mischbehälter (24) ständig in Bewegung hält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wasser in dem Mischbehälter (24) ge­ rührt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wasser in dem Mischbehälter (24) dadurch in Bewegung gehalten wird, daß man das zugeführte Wasser und/oder das abfließende Wasser tangential ein- bzw. abströmen läßt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, gekennzeichnet durch einen Misch­ behälter (24) mit einem Wasser-Einlaß (36), einem direkt oder über Pumpmittel mit dem Reaktionsbehälter (10) ver­ bundenen Wasser-Auslaß und einem oberhalb des Wasser­ spiegels (32) in dem Mischbehälter angeordneten Einlaß (34) für das unverdünnte Flockungshilfsmittel, und durch eine Einrichtung (26) zum Aufrechterhalten einer Bewegung des Wassers in dem Mischbehälter (24).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Bewegen des Wassers in dem Misch­ behälter (24) ein Rührwerk, vorzugsweise ein Magnetrühr­ werk (26) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wasser-Einlaß (36) tangential in den Mischbehälter (24) mündet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Flockungs­ hilfsmittel-Einlasses (34) als Düse (42) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasser-Einlaß (36) oberhalb des Wasserspiegels (32) in dem Mischbehälter (24) angeordnet ist und daß ein Spritzschutz (52) zum Schutz des Flockungshilfsmittel-Einlasses (34) gegen Spritzwasser vorgesehen ist.