DE3900731A1 - Vorrichtung zur abwasser-reinigung durch flockung und flotation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abwasser-Reinigung durch die chemisch-physikalische Verfahrenskombination von Floc­ kung und Entspannungsflotation.

Alle nach dem derzeitigen Stand der Technik arbeitenden Vorrich­ tungen und/oder Verfahren der Kombination Flockung und Flotation haben den Nachteil, daß entweder die Flockung in den der Flotation vorgeschalteten Rührbehältern stattfindet und demnach eine Anlage­ rung der flotationswirksamen Gasblasen an die bereits ausgebil­ dete Flocke und somit nur an der äußeren Flockenhülle erfolgt, ( z. B. Firmenschriften Sepaflot, Fa. Lurgi, Möglichkeiten der Flota­ tion, Umwelt Nr. 5, 1975, Die Flotation, Reiniger + Wäscher, Heft 4/82) oder die Flockung in Rohrleitungen von Entspannungs- Flotationsanlagen, ohne optimierbaren Energieeintrag für die Flockung stattfindet (z. B. Firmenschrift TOSS, Fa. Kleindienst).

Im Fall der Flockung in Rohrleitungen (vgl. Meins, Flockenbildung in Rohrstrecken, GWF Wasser/Abwasser 121, H 2) von Entspannungs­ flotationsanlagen werden bei optimierter Flockung flotationsfähige Flocken gebildet, welche auch bei hohen Scherkräften oder langen Verweilzeiten durch den Luftblaseneinschluß ihre Auftriebsfähig­ keit nicht verlieren, jedoch bei nicht optimal durchgeführter Flockung, infolge langer Flockungszeit und der Koaleszenz, der für die Flotation nötigen, kleinen Luftblasen, zu solchen größerer Durchmesser, ein Einschluß bzw. auch eine Anlagerung der Luftblase an die Flocke, und somit eine Flotationswirkung, unterbleibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung faßt die Vorteile der genau ein­ stellbaren Energie-Eintragsverhältnisse der Rührbehälterflockung vor der Flotation und der Rohrflockung in Rohrleitungen von Flota­ tionsanlagen in Anwesenheit der durch Druckentspannung freiwerden­ den Luft, was zum Luftblaseneinschluß in der sich bildenden Flocke führt, zusammen.

Nach Bernhard (Die technische Konzeption der Maßnahmen zur Verhin­ derung der fortschreitenden Eutrophierung der Wahnbachtalsperre, Limnologica Bd. 10, 1976 S) ist bekannt, daß der Schritt der Floc­ kung zeit- und energieabhängig ist.

Es muß einerseits eine schnelle und völlige Homogenisierung der Flockungsmittel mit dem aufzubreitenden Abwasser stattfinden, was hohe Turbulenzen des fließenden Mediums voraussetzt, und anderer­ seits dürfen nach der Bildung polyneklearer Hydroxokomplexe und der Entstabilisierung von Kolloiden nach der Flockungsmittel­ zugabe, zu hohe Scherkräfte im fließenden Medium die Agglomeration der Mikroflocken zu Makroflocken nicht verhindern bzw. behindern.

Dieses kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden wer­ den.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Optimierung der Flockenbildung in der Kombination mit der Entspannungsflotation unter Berücksichtigung der optimalen Energieverhältnisse bei den Flockungsteilschritten Flocculation und/oder Adsoptions-Koagula­ tion und Agglomeration.

Gemäß der vorliegenden erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nach der Zeichnung (I) über dem Stutzen (1) ein Teilstrom be­ reits gereinigten Wassers über das Ventil (2), welches in die Saugleitung der Druckerhöhungspumpe (3) ragt, über die Luftdrossel (4) mit einer definierten Luftmenge angereichert.

Diese Luft löst sich im Wasserstrom in der, der Druckerhöhungspumpe (5) nachgeschalteten genau dimensionierten Rohrstrecke (6), welche mit Füllkörpern gefüllt ist, infolge des sich durch die Rohrverengung (7) ausbildenden Überdruckes. Die Rohrverengung ragt in die Entspannungs- und Flocculationszelle (8), in welche mittels der Förderpumpe (9) das aufzubreitende Abwasser über die Rohrleitung (10) und Einlaßöffnung (11), direkt auf die Einlaßöffnung der Rohrverengung (7) des entspannten Luft/Wassergemisches, geleitet wird.

In diese Turbulenzzone der Entspannungs- und Flocculationszelle (8) ragen die Dosieranschlüsse (12, 13) für die Flockungsmittel- und Flockungshilfsmittel-Lösungen.

Die Entspannungs- und Flocculationszelle (8) wird in Fließrichtung des wäßrigen Mediums gesehen, durch das Lochblech (14) nach Zeichnung (II) begrenzt.

In bestimmtem Abstand, festgelegt durch die Abstandshalter (15), folgen in Fließrichtung gesehen weitere Lochbleche (16, 17, 18, 19) nach Zeichnung (II) in der Reihenfolge A, B, C, D, E.

Der durch diese Anordnung von Lochblechen (14, 16, 17, 18, 19) er­ zeugte Energieeintrag bewirkt die optimierte Agglomeration der, in der Entspannungs- und Flocculationszelle (8) gebildetem Mikrofloc­ ken zu abscheidbaren Makroflocken, welche während ihres Flocken­ wachstums die, bei der Druckentspannung freigesetzten, mikrofeinen Luftblasen mit einschließen. Diese, mit den Lochblechen (14, 16, 17, 18, 19) bestückte Agglomerationsstrecke (20) geht in Fließrichtung gesehen in das Flotationsrohr (21) über, welches in den Trennbereich der Flotationszelle (22) ragt.

In dieser Flotationszelle (22) erfolgt die Trennung des wäßrigen Mediums in aufschwimmende Schmutzflocken, welche aus dem oberen Bereich der Zelle (23) abgezogen werden und Klarwasser, welches aus dem unteren Bereich der Zelle (24) abgezogen wird.

Claims (6)

1. Die Vorrichtung zur Abwasser-Reinigung durch Flockung und Flota­ tion ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom gereinigten Wassers oder Frischwasser über ein saugseitig angebrachtes Ventil (2) vor einer Druckerhöhungspumpe (5) mit Luft angereichert wird, daß in Fließrichtung gesehen sich nach der Druckerhöhungspumpe eine mit Füllkörpern bestückte Rohrleitung (6) anschließt, daß die Rohrleitung (6) über eine Verengung (7) in die Zelle (8) einmün­ det, daß diese Zelle weitere seitliche Einlaßanschlüsse (11, 12, 13) für aufzubereitendes Abwasser (11), Flockungsmittel (12) und Flockungshilfsmittel (13) besitzt, daß sich weiter in Fließrich­ tung gesehen, eine Flocken-Agglomerationsstrecke, unterteilt in einen hoch- oder niederturbulenten Bereich, ausgebildet als eine Aufeinanderfolge der Lochbleche (14, 16, 17, 18, 19) und Abstands­ halter (15) zwischen den Lochblechen, anschließt, und daß weiter in Fließrichtung gesehen die Agglomerationsstrecke (20) in einem Flotationsrohr (21) endet, welches in den Trennbereich einer Flo­ tationszelle (22) ragt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftlösestrecke (6) als Füllkörper vorzugsweise Raschigringe und/oder Berlsättel verwendet werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverengung (7) am Ende der Luftlösestrecke (6) als Schieber ausgebildet sein kann.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Luftlösestrecke (6) in Segmente mit unterschiedlichen Füllkörpermaterialien unterteilt ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 ist dadurch gekennzeich­ net, daß die Entspannungs- und Flocculationszelle (8), die einzel­ nen Segmente der Agglomerationsstrecke (20) und das Flotationsrohr (21) mit Hilfe von Flanschen miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 ist dadurch gekennzeich­ net, daß die Flotationszelle (22) sowohl als Rund- wie auch als Rechtseckflotation ausgebildet sein kann.