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Vorrkhtung zum Klären von faser- und füllstoffhaltigen Abwässern,
insbesondere der Papierherstellung Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen
zum Klären faser- und füllstoffhaltiger Abwässer, insbesondere der Papierherstellung,
sowie zum Trennen von Erz- und Kohleaufschwerni-nungen, bei denen die zu klärende,
mit Luft gemischte Flüssigkeit dem Klärraum durch ein in ihn von unten hineinragendes,
oben offenes Rohr zugeführt wird, während das aufschwimmende Gut an der Flüssigkeitsoberfläche
und Idas Reinwasser unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche abgeführt wird. Bei diesen
Vorrichtungen werden die Schwimmstoffe durch feststehende oder kreisen-de Rohre
an der Flüssigkeitsoberfläche abgeleitet oder abgesaugt.
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Es ist auch bekannt, die Sinkstoffe in einem mit dem Klärbehälter
verbundenen Absitzbehälter wiederzugewirmen, so daß auch die Vereinigung des Aufschwimm-
und des Absetzprinzips als bekannt zu gelten hat.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet ebenfalls nach dem Aufschwimm-
und Absetzverfahren; sie unterscheidet sich je-
doch von den bekannten Vorrichtungen
durch eine Reihe von Einrichtungen, die es gestatten, den Aufschwimmvorgang zu regeln
und Wirbelbildungen im Zuführungsrohr zu vermeiden, die Schwimmstoffe am Rand des
Klärbehälters in einfacher Weise abzuführen und den Flüssigkeitsstrom so zu leiten,
daß die Sinkstoffe einem im Klärbehälter alligeordneten Absitzbehälter zugeführt
werden. Zu diesem Zweck ist im Zuführungsrohr ein sich langsam drehender Schnecken-
oder Schraubengang angeordnet, durch den die zu klä-
rende Flüssigkeit in
kreisende Bewegung versetzt wird; in Höhe des Flüssigkeitsspiegels sind Schlitze
zum Abführen der Schwimmstoffe ringförmig über den ganzen Umfang des Klärbehälters
verteilt; ferner ragt, von der Wand des Klärbehälters dicht unterhalb der Schlitze
ausgehend, eine trichterförmige Leitfläche in die Flüssigkeit hinein, so daß die
von den Schwimmstoffen befreite Flüssigkeit abwärts geführt wird, und schließlich
ist das Zuführungsrohr von einem weiteren oben offenen Rohr konzentrisch umgeben,
das durch Öffnungen mit dem unteren Teil des Klärratimes in-Verbindung steht, so
daß die Sinkstoffe in den Ringraum zwischen Zuführungsrohr und weiterem Rohr eintreten
können.
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- Sich drehende Schraubenggänge sind bei Wasserreinigern. an
sich bekannt; sie dienen jedoch dort als schnell umlaufende Rührwerke, die das Wasser
mit festen und gasförmigen Zusatzstoffen mischen. Durch die langsam umlaufenden
Schraubengänge in der Vorrichtung nach der Erfindung wird dagegen
ein
zu rasches Aufsteigen der Flüssigkeit im Zuführungsrohr verhindert, Wirbel-Dildung
wird vermieden, und die Flüssigkeit., wird in kreisende Bewegung versetzt. Durch
diese kreisende Bewegung wer-den d#'e,# Schwimmstoffe auf der Flüssigkeitsoberfläche:!
selbsttätig zum Umfang des Klärbehälters geleitet, so daß siedort ohne weiteres
durch die Schlitze (deren Anordnung bei Kläreinrichtungen anderer Bauart bekannt
ist) austreten können.
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Die trichterförmige Leitfläche führt die von den Schwimmstoffen befreite
Flüssigkeit abwärts zu den Öffnungen, die den Klärraum mit dem ringförmigen Sammelraum
für die Sinkstoffe verbinden. Die Sinkstoffe werden so zwangsläufig zu dem für sie
bestimmten, in der Mitte des Klärbehälters liegenden Sammelraum gebracht.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung gestattet somit, ohne erheblich
vermehrten Raumaufwand sowohl Schwimmstoffe als auch besonders Sinkstoffe, z. B.
die Füllstoffe in Papiermaschinenabwässern, vom Wasser zu trennen und wiederzugewinnen.
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Auf der Zeichnung ist die Vorrichtung schematisch dargestellt. Ihr
Aufbau und ihre Arbeitsweise beim Klären von f aser- und füllstoffhaltigem
Abwasser werden nachstehend erläutert Das Abwasser-Luft-Gemisch » wird bei
in das Zuführungsrohr in eingeleitet und durch eine sich langsam drehende Schnecke
s, die das Zuführungsrohr nahezu ausfüllt, in den Klärbehälter c eingeführt.
Das Abwasser tritt somit in kreisender Bewegung in den oberen Klärraum
d ein, und die an die Oberfläche des Wassers gehobenen Fasern werden hierdurch
veranlaßt, sich langsam gegen den Rand des Klärbehälters zu bewegen. Am Rand des
Klärbehälters ist in Höhe der Überlaufelbene über den ganzen Kreisumfang eine Reihe
von Schlitzen f angeordnet, durch die die Faserstoffe abgeführt werden. Dies
kann entweder durch die eigene Strömungsbewegun- erfolgen, oder die Schlitze können
von einer geschlossenen Rinne k umgeben sein. In diesem Falle wird bei v
Unterdruck erzeugt, so daß der Dickstoff angesaugt und entlüftet wird.
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Durch eine Leitung a wird er weiterer Verwendung zugef ührt.
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Durch die kreisende Bewegun6- des Ab-
wassers wird die Flüssigkeitsströmung
günstig beeinflußt. Den lufthaltigen Fasern wird Gelegenheit gegeben, ihrer Neigung,
bis zur Oberfläche emporzusteigen, allmählich zu fol-
gen, ohne daß hierdurch
eine Störung in der Wasserführung durch Wirbelbildung eintritt. Durch den langen
Faserweg, der durch die kreisende Bewegung bedingt ist, erhalten die Fasern auch
bei kleiner seitlicher Ausdehnung der Abscheidezone die erforderliche Zeit, sich
vom Klarwasserstrom zu scheiden ;-,und auszuflocken.
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Der Klärr-aum im Behälter c ist durch eine -.#t#ichterförmige Leitfläche
i in zwei Abteilun--gen getrennt. Das Abwasser, welches sich von den Schwimmstoffen
getrennt, hat, aber noch Sinkstoffe enthält, wird entlang der Leitwand i nach unten
geführt, wobei die kreisende Bewegung - erhalten bleibt. Hierbei können etwa
im Abwasser zurückgebliebene Schwimmstoffe noch aufsteigen; hauptsächlich wird jedoch
das Absetzen der Sinkstoffe ,eingeleitet. Alle Fasern und Füllstoffe, von denen
sich die Luft- irgendwie getrennt hat und die ein Bestreben zum Absinken zeigen,
erhalten auf ihrem Wege entlang der Leitwand i eine bestimmte Absinkgeschwindigkeit
und sammeln sich bei t, von wo sie durch Öff -nungen It in den Ringraum o eingeleitet
und aus diesem bei z fortlaufend oder zeitweise als Dickstoff abgezogen werden.
Das durch den zweifachen Klärvorgang des Aufschwimmens und Abset7ens von Schwebe-
oder Sinkstoffen befreite Klarwasser wird entlang der Leitwand i wieder aufwärts
geführt und fließt durch einen Ringschlitz 1 ständig in eine Klarwasserrine,
von wo aus durch w das geklärte ZD Wasser abgeleitet wird.
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Der Ringraum wird gebildetdurch das Zuführungsrohr in und ein es konzentrisch
umgebendes weiteres oben offenes Rohr q. In den Ringraum o gelangen nicht nur diejenigen
Sinkstoffe"die sich während des Strömens des Abwassers durch den Klärraum abgeschieden
und bei t abgesetzt haben, sondern auch schwere Füllstoffe, die durch die Schnecke
mit dem Abwasser hochgehoben ,verden und infolge ihres hohen spezifischen Gewichtes
das Bestreben zeigen, sofort abzusinken. Diese Stoffe gelangen über den Rand des
Zuführungsrohres in unmittelbar in den R ingraum.
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Durch eine Düsenrohrzuleitung bei p kann Dampf oder Gas in
das Zuführungsrohr eingeblasen -,verden. Zweck dieser Maßnahme ist es, die gelöste
Luft zu veranlassen, sich als Luftbläschen abzuscheiden. Bei b können Chemikalien
zur Erreichung bestimmter Wirkungen eingeführt werden.
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Eine andere wichtige Verwendung der neuen Vorrichtung ist für die
Erz- und Kohleaufbereitung gegeben. Man kann mit derselben Erze, Kohle usw. in drei
bis vier Fraktionen trennen. Die spezifisch schwersten Teilchen werden sofort nach
Austritt aus dem Zuführungsrohr in in den Ringraum o absinken. Leichtere Sinkstoffe
wandern entlang i und sammeln sich bei t, von wo sie durch eine Sonderleitung abgezogen
werden können. Leichtstoffe, die mit oder ohne Flotationsverfahren
zum
Aufschwimmen kommen, werden bei f in den Ringgraum k eingeführt und
bei a abgenommen.
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Die Abwassereintrittsgeschwindigkeit kann beliebig geregelt werden.
je nachdem, ob die Schneckes rascher oder langsamer läuft bzw. auch evtl. eine abwärts
gerichtete Bewegung erhält und somit der aufsteigenden Wasserbewegung entgegenarbeitet,
wird die kreisende Bewegung im Behälter c eingeregelt. Man hat es in der Hand, Wirbelbewegungen,
die dem ruhigen Emporsteigen der Faser hinderlich sind, zu verhindern. Durch die
langsam kreisende Wasserbewegung im Absetzraum d werden die Fasern zu Faserbündeln
zusammengeschlossen. Hierdurch werden einerseits die Stoffe, die ihre Luftbläschen
verloren haben, von anderen hochsteigenden Fasern mit an die Oberfläche getragen,
während andererseits die Faserbündel, die absinken, in den Abzugkegel t gelangen,
um von hier aus als Fangstoff rückgeleitet zu werden. Durch die kreisende Bewegung
wird sowohl durch die Flockung das Emporsteigen der Fangstoffe begünstigt als auch
der Absetzvorgang nach -" wirksamer gestaltet.