DE977536C

DE977536C - Method and device for dehairing and clarifying water

Info

Publication number: DE977536C
Application number: DEJ126A
Authority: DE
Inventors: Walter J Hughes
Original assignee: Fuller Co
Current assignee: Fuller Co
Priority date: 1937-05-30
Filing date: 1937-05-30
Publication date: 1956-11-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Enthärten und Klären von Wässern Beim Enthärten und Klären von Brauch- oder Abwässern wird vor der Abtrennung der Feststoffe oft eine Behandlung mit Chemikalien, welche gelöste Stoffe ausfällen oder suspendierte Stoffe ausflocken, vorgenommen. Ein bekannter Anwendungsfall dieser Arbeitsweise ist die Enthärtung von Wässern durch Zusatz von Kalk und Soda.Method and device for softening and clarifying water when Softening and clarifying process or waste water is done before the solids are separated often treatment with chemicals that precipitate or suspend solutes Flock fabrics made. A well-known application of this way of working is the softening of water by adding lime and soda.

Es ist bekannt, derartige Umsetzungen kontinuierlich in Gegenwart von Feststoffteilchen auszuführen, die sich in voraufgehenden Zeitabschnitten des gleichen Verfahrens angesammelt haben. Dabei wird das Rohwasser am Boden eines Behälters in ein Gemisch aus Wasser und solchen Feststoffen eingeleitet, während im oberen Teil des Behälters die Klärung des behandelten Wassers erfolgt. Das Reinwasser wird in der Nähe des Flüssigkeitsspiegels abgezogen. Der sich bildende Feststoffüberschuß wird zeitweise oder kontinuierlich aus dem unteren Bereich des Behälters entnommen.It is known that such reactions can be carried out continuously in the presence of solid particles, which were in the preceding time periods of the same procedure. The raw water is at the bottom of a container initiated into a mixture of water and such solids while in the upper Part of the tank where the treated water is clarified. The pure water will withdrawn near the liquid level. The solid excess that forms is taken temporarily or continuously from the lower part of the container.

Es sind auch Vorrichtungen hierfür bekannt, in welchen die angesammelten Feststoffe durch ein mechanisches Rührwerk ständig aufgewirbelt werden und rohes Wasser in diese Mischung eingeführt wird, während Klarwasser aus einer darüberliegenden, gegebenenfalls durch Leitflächen abgegrenzten Klärzone entnommen wird (vgl. die USA.-Patentschriften 96o 959 und 2 o2I 672).There are also devices known for this, in which the accumulated Solids are constantly whirled up by a mechanical agitator and raw Water is introduced into this mixture, while clear water from an overlying, if necessary, the clarification zone delimited by guide surfaces is removed (cf. U.S. Patents 96o 959 and 2021 672).

Einen Schritt weiter gingen solche Verfahren, bei welchen eine Suspension der mit dem Rohwasser zugeführten bzw. im Laufe des Verfahrens gebildeten Feststoffe kontinuierlich umgewälzt wird. Man begnügt sich hierbei zunächst mit einem durch die Flüssigkeitszufuhr in den Reaktionsbehälter einerseits und den in diesem absinkenden Schlamm andererseits bewirkten hydrodynamischen Kreislauf (französische Patentschrift 348 375) Hierbei ebenso wie bei ähnlichen Verfahren unter Benutzung mechanischer Hilfsmittel zur Umwälzung des Suspensionsbettes bzw. Rückführung einer gewissen Menge abgesetzten Schlammes in das zuströmende Rohwasser, wie Zentrifugalpumpen (deutsche Patentschrift 185 928) oder Mammutpumpen (deutsche Patentschrift 2512o5, britische Patentschrift 167 504, französische Patentschrift 394 632), wurde aber nicht für die Aufrechterhaltung einer durchweg gleichförmigen Beschaffenheit des Suspensionsbettes gesorgt. Gleiches gilt für die Arbeitsweise gemäß der britischen Patentschrift 19829/1892, nach der ein Teil der Feststoffe mittels Luft, Pumpen, Förderschnecken oder anderer Fördervorrichtungen umgewälzt wird. Vielmehr wurden die im Laufe des Verfahrens sedimentierten gröbsten Teilchen von Zeit zu Zeit am Boden des Reaktionsbehälters abgezogen, oder es wurde der den Normalpegel überschreitende Teil des Schlammbettes ohne Rücksicht auf seine durch den Absetzvorgang ungleichförmige Beschaffenheit in mittlerer Höhe entfernt.Processes in which a suspension the solids supplied with the raw water or formed in the course of the process is continuously circulated. You are satisfied with one thing at first the Liquid supply into the reaction vessel on the one hand and the in this sinking mud, on the other hand, there was a hydrodynamic cycle (French patent 348 375) Here as well as with similar processes using mechanical aids to circulate the suspension bed or Return of a certain amount of settled sludge into the incoming raw water, such as centrifugal pumps (German patent specification 185 928) or mammoth pumps (German Patent 2512o5, British Patent 167 504, French Patent 394 632), but was not used to maintain a consistently uniform Condition of the suspension bed taken care of. The same applies to the way of working according to British Patent 19829/1892, according to which part of the solids circulated by means of air, pumps, screw conveyors or other conveying devices will. Rather, the coarsest particles sedimented in the course of the process became withdrawn from time to time at the bottom of the reaction vessel, or it became the den Part of the sludge bed exceeding the normal level regardless of its through the settling process removes uneven texture at medium height.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Enthärten und Klären von Wässern in Gegenwart von während der Behandlung entstehenden Feststoffen, gegebenenfalls unter Zusatz von Chemikalien, wobei das Rohwasser kontinuierlich in eine im unteren Bereich eines Behälters umgewälzte Suspension dieser Feststoffe eingeleitet wird, während behandeltes Wasser kontinuierlich aus der oberen Zone und der Feststoffüberschuß als Suspension aus einer darunterliegenden Zone abgezogen werden.The present invention also relates to a method and to one Device for softening and clarifying water in the presence of during treatment resulting solids, optionally with the addition of chemicals, whereby the Raw water continuously into a suspension circulated in the lower area of a container this solids is discharged while treated water is continuously discharged the upper zone and the excess solids as a suspension from an underlying one Zone to be deducted.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber den bekannten Arbeitsweisen dadurch aus, daß der Feststoffüberschuß kontinuierlich unterhalb der Grenze zwischen dem Suspensionsbett und dem darüberstehenden klaren Wasser entnommen und der Suspensionskreislauf durch mechanische Mittel regulierbar derart in Gang gehalten wird, daß die Menge der in der Zeiteinheit umgewälzten Suspension erheblich größer als die durchgesetzte Rohwassermenge, vorzugsweise doppelt so groß ist. Die Suspension wird mit im wesentlichen gleichbleibender Konzentration und mit einer über der Sinkgeschwindigkeit der Teilchen liegenden Strömungsgeschwindigkeit in einem Kreislauf durch mehrere, zweckmäßig mittels geeigneter Einbauten gegeneinander begrenzte Zonen des Behandlungsraumes geführt.The method according to the invention is distinguished from the known Working methods characterized in that the excess of solids is continuously below the Taken from the boundary between the suspension bed and the clear water above it and the suspension circuit, controllable by mechanical means, is thus started it is held that the amount of the suspension circulated in the unit of time is considerable greater than the amount of raw water passed through, preferably twice as large. the Suspension is with essentially constant concentration and with a above the sinking speed of the particles in a circuit through several, expediently by means of suitable internals against each other limited zones of the treatment room.

Nach der dänischen Patentschrift 51 328 soll zwar bereits ein zu behandelndes Wasser im Kreislauf durch ein im Reaktionsbehälter ruhendes oder schwebendes Bett von Kontaktmaterial derart geführt werden, daß der Zirkulationsstrom eine größere Geschwindigkeit als das frisch zugeführte Rohwasser besitzt. Dieses Verfahren hat jedoch mit dem vorliegenden nichts zu tun, da das Kontaktmaterial weder am Kreislauf teilnimmt noch kontinuierlich als Suspension abgezogen wird. Diese Veröffentlichung konnte somit auch nicht zu der vorliegenden Erfindung anregen.According to the Danish patent specification 51 328, there should already be a Circulating water through a bed resting or floating in the reaction vessel are guided by contact material in such a way that the circulation flow is greater Speed than the freshly supplied raw water. This procedure has However, nothing to do with the present, since the contact material is neither on the circuit still participates continuously as a suspension is withdrawn. This publication could therefore not stimulate the present invention either.

Ein wesentliches Anwendungsgebiet der Erfindung neben der Behandlung von Wässern mit Fällungs- und Flockungsmitteln ist das Stabilisieren von Wässern bezüglich der Sättigung an darin gelösten ausfällbaren Stoffen, beispielsweise um das nachträgliche Ausfällen fester Bestandteile aus den behandelten Wässern zu verhindern.An essential field of application of the invention in addition to treatment of water with precipitants and flocculants is the stabilization of water with regard to the saturation of precipitable substances dissolved therein, for example um to prevent the subsequent precipitation of solid components from the treated water.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise und schematisch dargestellt.In the drawing is a device for carrying out the invention Procedure for example and shown schematically.

Fig. I ist ein senkrechter Axialschnitt nach Linie I-I der Fig. 2; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1.Fig. I is a vertical axial section taken on line I-I of Fig. 2; FIG. 2 is a cross section taken along line 2-2 of FIG. 1.

In der Mitte eines vorzugsweise zylindrischen Behälters io ist eine senkrechte zylindrische Misch-und Behandlungskammer i i angeordnet, in welche in der Nähe des oberen Behälterrandes die Rohwasserzuleitung 12 mündet. Die Behandlungskammer i i kann oben offen sein und ist zweckmäßig so weit, daß aus dem einfließenden Rohwasser eingeschlossene Luft und Gase ungestört nach oben entweichen können. Innerhalb der Behandlungskammer i i befindet sich auf dem Behälterboden eine ebenfalls zylindrische Kammer 13, an deren oberem offenem Ende ein Schleuderrad 16 angeordnet ist, welches mittels der in einem Armkreuzlager 14 geführten lotrechten Welle 15 durch einen von dem Gestell 18 am oberen Ende des Behälters getragenen Motor 17 angetrieben wird. Von der Sammelkammer 13 geht eine Reihe in einigem Abstand vom Behälterboden radial nach außen gerichteter Sammelröhren i9 mit Eintrittsöffnung 2o aus. Die Öffnungen ao sind zweckmäßig in solchen Abständen voneinander angeordnet, daß sie die Flüssigkeit gleichmäßig aus verschiedenen Teilen des Behälters aufnehmen.In the middle of a preferably cylindrical container io is a vertical cylindrical mixing and treatment chamber i i arranged in which in the raw water supply line 12 opens near the upper edge of the container. The treatment chamber i i can be open at the top and is expediently so far that from the incoming raw water trapped air and gases can escape upwards undisturbed. Within the Treatment chamber i i is also a cylindrical one on the container bottom Chamber 13, at the upper open end of which a centrifugal wheel 16 is arranged, which by means of the vertical shaft 15 guided in a spider bearing 14 through a motor 17 carried by the frame 18 at the top of the container will. A row of the collecting chamber 13 extends at some distance from the container bottom radially outwardly directed collecting tubes i9 with inlet opening 2o. The openings ao are expediently arranged at such a distance from one another that they the liquid Pick up evenly from different parts of the container.

Von der Behandlungskammer i i gehen am Behälterboden eine.Reihe von Austrittsleitungen a1 mit umgekehrt V-förmigem Querschnitt und mit Schlitzen 22 aus. Die Schlitze 22 sind ähnlich wie die Öffnungen 2o in solchen Abständen voneinander angeordnet, daß die aus ihnen austretende Flüssigkeit gleichmäßig über den Boden des Behälters verteilt wird. Eine Leitung 23 zur Zuführung von Chemikalien führt von außen zu der Sammelkammer 13. Um das obere Ende der Kammer i i ist ein Überlauftrichter 24 mit daran anschließender Leitung 25 zur Ableitung des gereinigten Wassers zu den Verbrauchsstellen angeordnet. Der obere Rand des Trichters 24 liegt zweckmäßig genau waagerecht, damit das Wasser gleichmäßig von allen Seiten des Behälters in ihn einfließen kann. Namentlich bei großen Behältern können mehrere solcher in geeigneter Weise verteilte Sammeltrichter vorgesehen werden.A row of from the treatment chamber i i go to the bottom of the container Outlet lines a1 with an inverted V-shaped cross section and with slots 22 the end. The slots 22 are similar to the openings 2o at such distances from one another arranged that the liquid escaping from them evenly over the floor of the container is distributed. A line 23 leads to the supply of chemicals from outside to the collection chamber 13. Around the upper end of the chamber i i is an overflow funnel 24 with an adjoining line 25 for discharging the purified water arranged at the consumption points. The upper edge of the funnel 24 is expedient exactly horizontally so that the water flows in evenly from all sides of the container can flow into it. In the case of large containers in particular, several of these can be used in suitable containers Wise distributed collecting funnel can be provided.

In der Seitenwand des Behälters io ist an einer Stelle unterhalb des Trichters 24 eine Leitung 26 mit Ventil 27 zum Ablassen von überschüssiger Suspension angebracht. Am Boden des Behälters kann, wie in Fig. I angedeutet, ein Ablaßhahn zur völligen Entleerung bei Stillegung der Einrichtung angebracht werden. Diese Ableitung ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich und für den Betrieb nicht erforderlich.In the side wall of the container io is at a point below the Funnel 24 has a line 26 with a valve 27 for draining excess suspension appropriate. At the bottom of the container can, as indicated in Fig. I, a drain cock is attached for complete emptying when the facility is shut down will. However, this derivation is not essential for the invention and for the Operation not required.

Zur Ingangsetzung der Anlage wird im unteren Teil des Behälters Io eine Suspension aus Teilchen von ähnlicher Beschaffenheit wie die aus dem Rohwasser niederzuschlagenden Feststoffe gebildet und während des Betriebes dauernd aufrechterhalten. Das Wasser wird der Suspension beigemischt und steigt allmählich durch diese hindurch nach oben, worauf es oberhalb der Suspension über den Rand des Trichters 24 abfließt. Sobald der Behälter bis über das Schleuderrad I6 hinaus mit Wasser gefüllt ist, beginnt die Umwälzung durch Rotation des Schleuderrades. Durch sie wird Flüssigkeit aus dem Bereich der unteren Zone des Behälters durch die radialen Sammelrohre I9 in die Sammelkammer I3 angesaugt und in der Nähe des Schleuderrades I6 in die Behandlungskammer II geführt. Hier wird das von oben zufließende Rohwasser zugemischt. Das Gemisch gelangt dann durch die Austrittsleitungen 2 und die Schlitze 22 in die außerhalb der Kammer II liegende Behälterzone. Durch die starke Strömung, mit welcher die Mischung aus den Schlitzen 22 austritt und quer über den Boden des Behälters Io hinwegströmt, werden die Feststoffe am Absetzen verhindert und im Schwebezustand erhalten.To start the system, Io a suspension of particles of a similar nature to that from the raw water solid matter to be precipitated is formed and maintained continuously during operation. The water is added to the suspension and gradually rises through it upwards, whereupon it flows off over the edge of the funnel 24 above the suspension. As soon as the container is filled with water up to the spinning wheel I6, the circulation begins by rotating the centrifugal wheel. It becomes fluid through them from the area of the lower zone of the container through the radial manifolds I9 sucked into the collecting chamber I3 and near the centrifugal wheel I6 into the treatment chamber II led. The raw water flowing in from above is mixed in here. The mixture then passes through the outlet lines 2 and the slots 22 into the outside the container zone lying in chamber II. Due to the strong current with which the Mixture emerges from the slots 22 and across the bottom of the container Io flows away, the solids are prevented from settling and are in suspension obtain.

Ein erheblicher Teil der Suspension wird durch die Sammelrohre I9 in die Sammelkammer I3 zurückgeführt und kann hier durch die Leitung 23 einen Zusatz von Chemikalien erhalten. Aus der Sammelkammer gelangt die Suspension wieder in die Behandlungskammer II, wo das Rohwasser beigemischt wird. Die Verunreinigungen des Rohwassers kommen also mit den in der Suspension bereits vorhandenen Feststoffen in Berührung und können in deren Gegenwart auch mit den gegebenenfalls zugesetzten Chemikalien reagieren.A significant part of the suspension is through the manifolds I9 returned to the collecting chamber I3 and can here through the line 23 an additive obtained from chemicals. The suspension is returned to the collecting chamber the treatment chamber II, where the raw water is added. The impurities of the raw water come with the solids already present in the suspension in contact and can in their presence also with the optionally added Chemicals react.

Im Verlauf des Verfahrens nimmt die Menge der angesammelten Feststoffe zu, so daß sich der untere Bereich des Behälters mit konzentrierter Suspension anfüllt. In dieser werden die ausgefällten Stoffe durch die Umwälzströmung im Schwebezustand erhalten und demgemäß am Absetzen verhindert. Beim Vermischen des Rohwassers und gegebenenfalls der zugefügten Chemikalien mit der Suspension wird ein wesentlicher Teil der entstehenden Feststoffe unmittelbar auf den bereits vorhandenen Suspensionspartikeln niedergeschlagen, ohne neue kleine Teilchen zu bilden. Durch diesen im wesentlichen in der Reaktionszone ablaufenden Vorgang werden die Suspensionspartikel allmählich bis zu einer gewissen Größe aufgebaut, was die Klärung des behandelten Wassers wesentlich erleichtert.As the process progresses, the amount of solids accumulated increases closed so that the lower part of the container fills with concentrated suspension. In this the precipitated substances are suspended by the circulating flow received and accordingly prevented from settling. When mixing the raw water and possibly the chemicals added with the suspension becomes an essential Part of the resulting solids directly on the suspension particles that are already present knocked down without forming new small particles. By this essentially As the process proceeds in the reaction zone, the suspension particles gradually become built up to a certain size, which is essential for the clarification of the treated water relieved.

Während des Aufbaus der Suspension im unteren Teil des Behälters hängt der Klärungsgrad des dem Trichter 24 zufließenden Wassers hauptsächlich von der Konzentration der Feststoffe in der Suspension ab. In dem Maße, wie diese Konzentration zunimmt, wird die Ausscheidung der Fest-Stoffe aus dem Rohwasser allmählich wirksamer, bis eine Endkonzentration erreicht ist, die dann im weiteren Betrieb aufrechterhalten wird und bei welcher ein vollkommen klares Wasser aus dem Trichter 24 abläuft. Dann bildet sich in der Suspension eine scharfe obere Grenze gegen das darüberstehende klare Wasser aus, und damit ist die Anfangsstufe der Behandlung beendet. Die obere Grenze der Suspensionszone ist dann so scharf, daß der Übergang von einer Suspension mit bis zu 8 oder mehr Volumprozent Feststoffen zu einem praktisch klaren Wasser innerhalb einer Zone von 2,5 cm Höhe oder weniger erfolgt. Diese Endkonzentration hängt im wesentlichen von der Geschwindigkeit des aufsteigenden Wassers, von der Menge und Beschaffenheit der ausgefällten Feststoffe, von der die Ausfällung bewirkenden chemischen Behandlung und von der Arbeitstemperatur ab.During the build-up, the suspension hangs in the lower part of the container the degree of clarification of the water flowing into the funnel 24 mainly depends on the Concentration of the solids in the suspension from. To the extent that this concentration increases, the elimination of solids from the raw water gradually becomes more effective, until a final concentration is reached, which is then maintained in further operation and at which a completely clear water drains from the funnel 24. then a sharp upper limit is formed in the suspension against the one above it clear water, and the initial stage of the treatment is completed. The upper The border of the suspension zone is then so sharp that the transition from a suspension with up to 8 or more volume percent solids to a practically clear water occurs within a zone 2.5 cm or less. This final concentration depends essentially on the speed of the rising water on which The amount and nature of the precipitated solids from which the precipitation is effected chemical treatment and the working temperature.

Die obere Grenze der Suspension wird mittels des Ventils 27 in dem seitlichen Ablauf 26 eingestellt. Ist die Menge der durch die Leitung 26 als Suspension abgezogenen Feststoffe geringer als die Menge der aus dem behandelten Wasser ausgeschiedenen Teilchen, so steigt die obere Grenzschicht der Suspension naturgemäß an. Wird umgekehrt eine größere Menge von festen Teilchen abgezogen als von dem Wasser ausgeschieden wird, so sinkt der obere Stand des Suspensionsspiegels.The upper limit of the suspension is by means of the valve 27 in the lateral drain 26 set. Is the amount of the line 26 as a suspension Solids withdrawn less than the amount of the separated from the treated water Particles, the upper boundary layer of the suspension naturally increases. Is reversed a greater amount of solid particles withdrawn than excreted from the water the upper level of the suspension level drops.

Die Kammer i i soll genügend groß bemessen werden, damit das zu behandelnde Wasser und die umlaufende Suspension gründlich gemischt werden und die chemische Umsetzung in kurzer Zeit zu Ende geführt wird. Die Umsetzung soll innerhalb dieser Kammer i i mindestens aber beim Austritt der Mischung aus den Leitungen 21 beendet sein. Für die umlaufende Suspension sind weite Durchgangskanäle vorgesehen, damit ein Aufbrechen von Suspensionsteilchen vermieden wird und die Reibungsverluste auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.The chamber i i should be dimensioned sufficiently large so that the to be treated Water and the circulating suspension are mixed thoroughly and the chemical Implementation is completed in a short time. The implementation should be within this Chamber i i terminated at least when the mixture emerges from lines 21 be. Wide passages are provided for the circumferential suspension so that a break-up of suspension particles is avoided and the friction losses on be reduced to a minimum.

Bei Unterbrechungen des Betriebes, insbesondere solchen von kurzer Dauer, braucht das Schleuderrad 16 nicht stillgesetzt zu werden. Ein Aufrechterhalten des Umlaufes während der Ruhepause bewirkt ein kräftiges Mischen der gesamten Suspension, so daß das Wasser bei Wiederaufnahme des Betriebes sogleich auf die konzentrierte Suspension trifft. Die Anlage ist sofort wieder voll wirksam, ohne daß auch nur zeitweilig eine Trübung des behandelten Wassers auftritt.In the event of interruptions in operation, especially brief ones Duration, the centrifugal wheel 16 does not need to be stopped. A sustaining one the circulation during the break causes a vigorous mixing of the entire suspension, so that the water was immediately concentrated on the when operations resumed Suspension hits. The system is immediately fully effective again, without even the treated water becomes cloudy at times.

Auch wenn sich die Suspension bei längerer Betriebsunterbrechung absetzt, kann die Ablagerung rasch wieder in den Schwebezustand gebracht werden. Sobald unter Einwirkung des Schleuderrades das Wasser aus den Leitungen 21 ausströmt und den Boden des Behälters bestreicht, werden die Ablagerungen aufgewirbelt und durch die Ansaugleitungen i9 in den Kreislauf geführt, so daß die Suspension bald wieder hergestellt ist.Even if the suspension settles during a longer interruption in operation, the deposit can quickly be brought back into suspension. Once under Action of the centrifugal wheel the water flows out of the lines 21 and the Brushed the bottom of the container, the debris is whirled up and through the Suction lines i9 circulated so that the suspension was soon restored is.

Beim Enthärten von Wasser durch Behandlung mit Kalkhydrat und Soda wird die Aufstiegsgeschwindigkeit des Wassers im Behälter auf etwa 4 cm/min eingestellt, was eine Strömungsgeschwindigkeit von o,4 1/min je Quadratdezimeter Behälterquerschnitt entspricht. Für einen Durchsatz von 5681 in der Minute ist ein Behälterquerschnitt von etwa 14,2 m2 erforderlich, der in einem zylindrischen Behälter mit etwa 4,25 m Durchmesser gegeben ist. Wenn die Förderleistung des Schleuderrades auf etwa 11351/min eingestellt wird, dann werden bei dem Flüssigkeitsdurchsatz von 5681/min jeweils zwei Raumteile Suspension mit je einem Raumteil des zu behandelnden Rohwassers gemischt. Dieses Verhältnis kann der zu behandelnden Flüssigkeit und der angewendeten Behandlungsweise jeweils angepaßt werden. Die Höhe der Umlaufzone vom Boden des Behälterg bis zu den Öffnungen 2o der Sammelrohre I9 kann etwa 25 cm betragen. Bei einer eingestellten Höhe der Suspensionsschicht von etwa 1,25 m und einer Klarwasserschicht bis zum Abzugstrichter von 6o cm ergibt sich eine Gesamtflüssigkeitshöhe von 2,15 m über dem Behälterboden. Für eine Aufstiegsgeschwindigkeit von etwa 4 cm/min beträgt die Gesamtaufenthaltszeit des unter Behandlung stehenden Wassers im Behälter Io etwa 52,5 Minuten, von denen theoretisch über 30 Minuten auf die Berührung des Wassers mit der Suspension entfallen. In Wirklichkeit ist diese Berührungsdauer jedoch etwas kürzer, da die Feststoffe einen gewissen Teil dieser Zone ausfüllen.When softening water by treating it with hydrated lime and soda the rate of ascent of the water in the container is approx 4th cm / min set, which corresponds to a flow rate of 0.4 1 / min per square decimeter Corresponds to the container cross-section. For a throughput of 5681 per minute is a Container cross-section of about 14.2 m2 required, which is in a cylindrical container is given with a diameter of about 4.25 m. When the delivery rate of the blower wheel is set to about 11351 / min, then at the liquid flow rate of 5681 / min two parts of the suspension each with one part of the space to be treated Mixed raw water. This ratio can be the liquid to be treated and adapted to the treatment method used. The height of the circulation zone from the bottom of the container to the openings 2o of the collecting tubes 19 can be about 25 cm. With a set height of the suspension layer of about 1.25 m and a layer of clear water up to the draw-off funnel of 60 cm results in a total liquid height 2.15 m above the tank floor. For an ascent rate of around 4 cm / min is the total residence time of the water under treatment in the container Io about 52.5 minutes, of which theoretically over 30 minutes on the There is no contact between the water and the suspension. In reality, this is the duration of contact but a little shorter as the solids fill a certain part of this zone.

Für das kalte Enthärten von Wasser verwendet man Aufwärtsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von o,8 bis I5 cm/min, für Koagulationsprozesse solche von o,8 bis 20 cm/min.Upward speeds are used for cold softening of water in the order of magnitude of 0.8 to 15 cm / min, for coagulation processes those of 0.8 to 20 cm / min.

Ein sehr hartes Wasser baut natürlich die Suspension schneller auf als ein weiches. Um die richtige Suspensionskonzentration gleichbleibend aufrechtzuerhalten, wird die Geschwindigkeit des Austrages der überschüssigen Suspension durch das Ventil 27 in der seitlichen Ableitung 26 geregelt. Zur zahlenmäßigen Erläuterung sei angenommen, daß zwei zu vergleichende Wasserarten die Suspension in einem Verhältnis von 0,17 g bzw. 0,34 g je Liter enthärteten Wassers erzeugen. In beiden Fällen soll die Suspension unter Beibehaltung der dargestellten Arbeitsbedingungen bis zur Größenanordnung von etwa 34 g/1 konzentriert werden. Die durch die Leitung 26 abgezogene Suspension erhält dann etwa 34 g Feststoffe je Liter. Infolgedessen können bei der ersten Wasserart 2001 Wasser, bei der zweiten Wasserart dagegen ur Ioo 1 Wasser je Liter abgeleiteter Suspension gereinigt werden. Der Verlust an enthärtetem Wasser beträgt in den beiden Fällen nur o,5 bzw.Very hard water naturally builds up the suspension faster than soft water. In order to constantly maintain the correct suspension concentration, the speed at which the excess suspension is discharged is regulated by the valve 27 in the lateral discharge line 26. For numerical explanation it is assumed that two types of water to be compared produce the suspension in a ratio of 0.17 g and 0.34 g per liter of softened water, respectively. In both cases, the suspension should be concentrated to a size of about 34 g / l while maintaining the working conditions shown. The suspension withdrawn through line 26 then contains about 34 g of solids per liter. As a result, 2001 water can be purified with the first type of water, whereas with the second type of water, 1 water per liter of discharged suspension can be purified. The loss of softened water in both cases is only 0.5 or

%. Umgerechnet auf den obenerwähnten Durchsatz (5681/min) beträgt die Suspensionsentnahme 2,84 bzw. 5,68 1/min. Die Verluste an gereinigtem Wasser sind also in jedem Falle unbeträchtlich.%. Converted to the above-mentioned throughput (5681 / min) is the suspension withdrawal 2.84 or 5.68 1 / min. The losses of purified water are therefore insignificant in any case.

Für den Umlauf der Suspension wird im allgeneinen ein Gesamtdruckgefälle von etwa 7,5 cm Wassersäule oder weniger benötigt. Bei der im obigen Beispiel gewählten Umlaufgeschwindigkeit von 1135 1/min braucht ein Schleuderrad mit einem Durchmesser von etwa 450 mm und mit geraden, radialen oder um 9o° gedrehten Schaufeln, deren Zwischenräume eine Geschwindigkeit von wesentlich mehr als 6o bis 70 cm/s nicht zulassen, eine Umlaufgeschwindigkeit von etwa I2o cm/s und macht demgemäß 5o Umdrehungen in der Minute. Die benötigte Leistung beträgt nur 0,073 PS.A total pressure gradient of about 7.5 cm water column or less is generally required for the circulation of the suspension. At the rotational speed of 1135 1 / min selected in the above example, a centrifugal wheel with a diameter of about 450 mm and with straight, radial or 90 ° rotated blades, whose gaps do not allow a speed of significantly more than 6o to 70 cm / s , a speed of about 12o cm / s and accordingly makes 50 revolutions per minute. The required power is only 0.073 hp.

Die gute und rasche Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht auf der hohen Konzentration und der praktisch stets gleichförmigen Beschaffenheit der Suspension, mit der das Rohwasser behandelt wird. Die behandelten Wässer zeichnen sich durch hohe Stabilität aus. Während die Stabilisierung in den bekannten Verfahren 4 bis 6 Stunden erfordert, wird sie im erfindungsgemäßen Verfahren in wesentlich kürzerer Zeit erreicht.The good and rapid effect of the method according to the invention is based on the high concentration and the practically always uniform nature the suspension with which the raw water is treated. Draw the treated waters are characterized by high stability. While the stabilization in the known method Requires 4 to 6 hours, it becomes essential in the process of the invention reached in a shorter time.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zum Stabilisieren von Wässern ohne chemische Behandlung benutzt werden. An Calciumcarbonat übersättigte Wässer lagern an den damit in Berührung kommenden Flächen Calciumcarbonat ab. Wässer dieser Art können durch das erfindungsgemäße Verfahren durch Behandeln mit einer Suspension aus fein verteiltem Calciumcarbonat stabilisiert werden. Das übersättigte Wasser setzt dann den Überschuß auf den Suspensionspartikeln ab. Die Suspension wird konzentrierter. Auf diese Weise kann der Gehalt an Calciumcarbonat in Wasser bei jedem Wert innerhalb der Löslichkeitsgrenzen stabilisiert werden. Ebenso kann Wasser mit temporärer Härte, die auf Anwesenheit von Calciumcarbonat beruht, ohne Anwendung chemischer Reagenzien, also auf rein physikalischem Weg, enthärtet oder auf einen gewünschten Härtegrad stabilisiert werden, wenn sein Gehalt an gelöstem Kohlendioxyd durch Belüften reduziert wird. Auf diese Weise ist in einer erfindungsgemäßen einstufigen Anlage der Calciumcarbonatgehalt eines Wassers von einem Anfangswert von etwa 55o Teilen in einer Million Teilen auf etwa I4o Teile in einer Million Teilen eingestellt worden.The method according to the invention can also be used to stabilize water can be used without chemical treatment. Waters oversaturated with calcium carbonate calcium carbonate is deposited on the surfaces that come into contact with it. Waters this Kind can by the method according to the invention by treatment with a suspension are stabilized from finely divided calcium carbonate. The oversaturated water then settles the excess on the suspension particles. The suspension becomes more concentrated. In this way the content of calcium carbonate in water can be at any value within the solubility limits are stabilized. Likewise, water with temporary hardness, based on the presence of calcium carbonate, without the use of chemical reagents, So in a purely physical way, softened or to a desired degree of hardness be stabilized when its dissolved carbon dioxide content is reduced by ventilation will. This is how the calcium carbonate content is in a single-stage plant according to the invention of water with an initial value of about 55o parts in a million parts has been set to about 14o parts in a million parts.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Process for softening and clarifying water, optionally with the addition of chemicals, with raw water continuously in the lowest zone of a container is initiated in which a suspension of with the Raw water supplied and / or solids formed in the course of the process is continuously circulated, while treated water is continuously out of the uppermost zone of the container and the excess solids as a suspension from one be removed from the underlying zone, characterized in that the excess solids continuously below the boundary between the suspension bed and the one above it removed from clear water and the suspension cycle in a conventional manner controlled by mechanical means is kept going so that the amount that circulated in the unit of time Suspension considerably larger than the amount of water passed through, is preferably twice as large.

2. Procedure according to Claim I with the addition of chemicals, characterized in that these are in the Suspension circuit can be introduced immediately before the latter with the fed Raw water meets.

3. Apparatus for performing the method according to claim I, consisting of a cylindrical container with one that extends to the bottom of the container Water inlet channel, with a drainage pipe for pure water at the top and a drain line for excess suspension in the middle of the container, characterized by a collecting chamber (I3) at the bottom of the central water inlet channel (II), by a drivable centrifugal wheel (I6) above the mouth of the collecting chamber into the inlet channel (II), through outgoing from the collecting chamber, into the lower one Part of the container protruding collecting tubes (I9) and through from the inlet channel (II) outgoing radial outlet lines (2I) located on the tank bottom with openings (22) directed towards the bottom of the container for circulating the suspension.

4. Apparatus according to claim 3 for carrying out the method according to claim 2, characterized by a pipe (23) for the addition of chemicals which opens into the collecting chamber (I3) from the outside. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 251 205, 185 928; French patents nos. 348,375, 394,632 British patents nos. 167504, 19829/1892; U.S. Patent Nos. 96o 959, 1,867,824, 1900 8 0 9, 2 02167.2; Danish patent specification No. 5 1 328.