DK148995B - Sedimenteringstank - Google Patents

Description

i 148995 o

Den foreliggende opfindelse angår en sedimentationstank af den i indledningen til krav 1 angivne art, især til klaring af væsker ved at skille et tørstof fra en flydende tørstofsuspension, hvori flokkuleringsmid-5 ler sættes til suspensionen til forøgelse af udskillelseshastigheden og. tilvejebringelse af en tæt understrøm.

I visse sedimentationsapparater, som omfatter cylindriske bundfældningsbassiner, der anvender centrale tilløbsbrønde til modtagelse af en flydende tørstof-10 suspension til bundfældning af tørstoffet i beholderen, er det velkendt at anvende tilsætningen af flokkule-ringskemikalier til tilgangsstrømmen enten i tilløbsbrønden eller ved et sted inden denne for at fremme ag-glomereringen af tørstof og hurtig bundfældning deraf 15 i beholderen. De bundfældede tørstoffer danner en tæt understrøm og fjernes fra bunden af beholderen ved hjælp af roterende skrabeorganer, som leder den bundfældede masse til en central tilløbsbrønd i beholderen. Samtidig strømmer den klarede væske over toppen af tanken ind i 20 en omgivende rende. Forskellige midler anvendes til at føre det bundfældede faststof fra tilløbsbrønden enten direkte ind i det tætte understrømslag eller ind i en bundfældningszone over laget og til regulering af doseringen af flokkuleringsmiddel i overensstemmelse med 25 en ønsket bundfældningshastighed.

Ved flokkuleringsbehandling i et apparat af den ovenfor nævnte type, hvor behandlingen af tilgangsstrømmen foretages inden for rammerne af tilløbsbrønden, er det vigtigt, at flokkuleringsmidlet sættes til 30 tilstrømningen på en sådan måde, at der opnås maksimal fordeling af flokkuleringsmidlet i tilløbsbrønden til hurtig dannelse af slampartikler til bundfældning i tilløbsbrønden uden yderligere forstyrrende virkninger.

Det er derfor væsentligt, at der tilvejebringes en 35 hurtig og effektiv blanding af flokkuleringsmiddel med fødetilgangsstrømraen.

U8995

O

2 Førhen blev der anvendt forskellige midler til at opnå disse ønskede resultater ved at anbringe et flok-kulerende tilgangsmiddel i en tilløbsbrønd. F.eks. anbringes der i det i USA-patentskrift nr. 3.532.218 be-5 skrevne apparat en sprøjtering rundt om den øvre periferi af en dyb tilløbsbrønd, hvilken sprøjtering er forsynet med huller til indføring af et flokkuleringsmiddel i tilløbsbrønden til blanding med fødetilgangsstrømmen.

I USA-patentskrift nr. 4.054.514 anbringes en hjælpe-10 -blandingstank inden i hoved-tilløbsbrønden og forsynes med et omrøringsorgan til blanding og dispergering af en flokkulerende behandlet fødesuspension som et overløb fra hjælpetanken ind i en hoved-tilløbsbrønd. Desuden omhandler USA-patentskrift nr. 2.528.094 en indret-15 ning, hvori et flokkuleringsmiddel føres til en beholder til blanding med fødetilgangsstrømmen, idet der er anbragt en række afbøjningsplader til at blande flokkule-ringsmidlet med tilgangsstrømmen.

De ovenfor nævnte kendte apparatet har vist sig 20 at være mere eller mindre vellykkede og giver ikke noget udtømmede billede af hidtil kendte metoder til blanding af flokkuleringsmiddel i eller uden for en tilløbsbrønd, men illustrerer i almindelighed de kendte forsøg på at tilvejebringe sådanne midler. Der opstår for-25 skellige problemer i forbindelse med kendte apparater med hensyn til effektiv gennemførelse af hurtig bundfældning af faststofferne. I en kendt .type.tilløbsbrønd/ som er omhandlet i USA-patentskrift ni. 3.006.474, anvendes en fødestrømsfordeler omfattende cirkulære kanaler 30 eller ledningsrør, der ligger ved siden af hinanden inde i en cylindrisk tilløbsbrønd. Hovedtilgangsfødestrøm-men deles i to separate strømme, som ledes ind i kanalerne tangentialt, idet den ene strøm roterer med uret og den anden mod uret. Strømmene rettes indad i mod-35 satte retninger fra kanalerne og udsættes derved for forskydningskræfter i et plan langs hele kanalens længde

O

3 1Λ6995 med en hastighed, der er dobbelt så stor som hastigheden af hver enkelt strøm. Strømmens kinetiske energi omdannes derved til en vilkårlig turbulens af små strømhvirvler, der resulterer i eliminering af alle reste-5 rende tangentiale hastighedskomponenter for effektivt at opløse tilgangsstrømmens energi. Denne type tilløbsbrønd er almindeligt accepteret og er på grund af mangel på bevægelige dele en økonomisk og effektiv indretning .

10 Det er en ulempe ved den kendte tilløbsbrønd, at et flokkuieringsmiddel som tilsættes i brønden eller til den indkommende suspension, før denne når tilførselsbrønden, må passere gennem skærezonen. Dette medfører forringelse af partiklerne før suspensionen kommer ind 15 i sedimenteringsfasen. Dette skyldes turbulensen i skærezonen og den pludselige overgang, når et lille, fortyndet volumen af flokkuieringsmiddel blander sig med det store volumen af suspensionsstrømmen med høj hastighed.

20 Med den foreliggende opfindelse er det tilstræbt at tilvejebringe eh sedimenteringstank med nye midler til indføring og blanding af flokkuleringsmidler med en tørstoffer indeholdende fødestrøm, således at denne blandes hurtigt og grundigt uden forringelse af flok-25 kuleringsmidlet.

Endvidere er det tilstræbt at tilvejebringe en ny flokkuleringsmiddelfordeler, som fremmer en hurtig agglomering af bundfældende tørstoffer i en tilløbsbrønd, hvilket resulterer i en tæt understrøm, og en klar over-30 strøm.

Sedimenteringstanken ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte .

I tilløbsbrønden i sedimenteringstanken ifølge 35 opfindelsen benyttes den indkommende væskesuspension til at danne en skærezone, og flokkuleringstilsætningen

O

4 14899$ fødes direkte ind i denne skærezone, hvor suspensionens kinetiske energi allerede er opløst som følge af sam-virkningen mellem de modsat roterende strømme. Flokkule-ringstilsætningen bidrager ikke til og udsættes ikke for 5 nogen skærevirkning.

Opfindelsen kan anvendes i forskellige typer sedimenteringstanke, f.eks. klaringstanke eller fortykkelsestanke. Tanken er fortrinsvis i hovedsagen cylindrisk.

10 De ovenfor nævnte og andre formål med den her omhandlede opfindelse vil fremgå tydeligere af nedenstående detaljerede beskrivelse under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et lodret snit af en sedimenterings-15 tank med den ny flokkulerings-tilløbsbrønd, fig. 2 er et forstørret lodret snit af tilløbsbrønden, som er fjernet fra tanken, og fig. 3 er et grundrids af tilløbsbrønden med visse dele fjernet for at vise den nedre konstruktion.

20 I det følgende gives en mere detaljeret beskri velse af en udførelsesform for sedimenteringstanken i-følge opfindelsen. Sedimenteringstanken er generelt angivet med henvisningstal 10 i fig. 1. Tanken 10 har en cylindrisk ydervæg 11, en keglestubformet bund 12 og en 25 overløbsrende 13 rundt langs omkredsen og et udløb 13A, samt en central udløbsbrønd 14. En ovenliggende bærekonstruktion 15 er monteret på tankvæggen 11 og omfatter en bjælke 16, som bærer en motordrivmekanisme 17 til drift af en central bevægelig drivaksel 18, hvorpå der 30 er monteret en skrabekonstruktion 20 til flytning af bundfældet understrøm til udløbsbrønden 14 på kendt måde.

En central tilløbsbrønd 21 er ophængt i bjælken 16 ved hjælp af flanger 22 og parallelle forbindelsesstænger 23, som er forbundet med bjælken 16. Tilløbs-35 brønden 21 har en forlænget hul cylindrisk søjle omkring drivakslen 18. Tilløbsbrønden 21 er åben mod den 148995

O

5 nedre region af tanken 10 til udløb af faststoffer i eller over et lag A af slam eller udfældede faststoffer.

Et indløbsaggregat 24 under vandet er anbragt inde i tilløbsbrønden og omfatter øvre og nedre cirku-5 lære tilløbskanaler 25 og 26, der er åbne mod længdeaksen af tilløbsbrønden 21 og er beregnet til at modtage en tilgangsstrøm fra en fødeledning 27. Fødeledningen 27 er delt op i øvre og nedre grene 28 og 29, som er ført tangentialt ind i de øvre og nedre tilgangskanaler 10 25 og 26. På denne måde bringes den indkommende væske strøm til at strømme indad i modsatte retninger fra kanalerne 25 og 26 og udsættes for skærekræfter i et plan langs hele længden af kanalerne med dobbelt så stor skærehastighed som i den enkelte skærezone i en skære-15 zone betegnet "B" (fig. 2), således som det er beskrevet i ovennævnte USA-patentskrift nr. 3.006.474. I skærezonen B omdannes energien af de to strømme til vilkårlig turbulens og energien i tilgangsstrømmen opløses.

Som ovenfor nævnt er det med den foreliggende 20 opfindelse tilstræbt at tilvejebringe organer til fordeling og blanding af flokkuleringsmidler med tilgangsstrømmen til hurtig bundfældning af faststoffer inde i tilløbsbrønden 21. Til dette formål er der i tilgangsindretningen 24 tilvejebragt en mellemliggende kanal el-25 ler bakke 30 til modtagelse af flokkuleringsmidler fra en flokkuleringsblandetank 31. Flokkuleringsblandetanken 31 er monteret på den overliggende bærekonstruktion 15 og omfatter et føderør 32 og reguleringsventil 33. Røret 32 strækker sig ind i tanken 10 og står gennem en 30 åbning 35 i forbindelse med kanalen 30 for tangential indføring af flokkuleringsraidlet til de sammenløbende strømme af den delte tilgangsstrøm i skærezonen B fra kanalerne 25 og 26 til tilvejebringelse af en hurtig bundfældning af slampartikler i zone B og agglomere-35 ring af faststoffer til dannelse af en tæt understrøm.

U8995

O

6 I et sammenligningsforsøg med en tilløbsbrønd af den her angivne type blev flokkuleringsmiddel tilsat til en tilgangsstrøxn af uransyreludsuspension, inden det førtes ind i tilløbsbrønden og uden for tanken med en 5 doseringshastighed på 23 g/tons, hvilket resulterede i at fortykkelsesorganet arbejdede med en arealkapacitet —3 2 på 37-10 m /tons/dag. Til sammenligning resulterede tilsætning af polyelektrolytflokkuleringsmidlet i en mængde på 13 g/tons til et sted lige i nærheden af bund- _3 10 kanalen i tilløbsbrønden i en arealkapacitet på 23-10 - m /tons/dag. Sidstnævnte resultater svarer til tilførsel af flokkuleringsmiddel til en mellemliggende kanal, f.-eks. kanalen 30, med en dosering af flokkuleringsmiddel på 16 g/tons. I virkeligheden resulterer anvendelsen af 15 den beskrevne tilløbsbrønd i en anslået tankkapacitet, som er 1,6 gange større end når flokkuleringsmidlet tilsættes før tilløbsbrønden.

Som det fremgår af det ovenstående har den foreliggende opfindelse mange fordele. Foruden den hurtige 20 og grundige blanding af flokkuleringsmidler med en tilgangsstrøm, opnås der en sedimenteringstank med større kapacitet, som resulterer i et mere økonomisk og effektivt apparat.

Claims (2)

148995 O PATENTKRAV.

1. Sedimenteringstank (10) med fødeorganer (27) for en tilgangsstrøm af suspension til tanken, en overløbsrende (13) for klaret væske, som er separeret fra 5 tilgangsstrømmen, en samlezone (A) i bunden af tanken til opsamling af bundfældede faststoffer, idet zonen har udløbsorganer for bundfældede faststoffer, en bevægelig skrabekonstruktion (20) til at føre bundfældede faststoffer til udløbsorganerne og en tilløbsbrønd (21) til 10 modtagelse af den indkommende tilgangsstrøm af suspension, hvilken tilløbsbrønd indbefatter a) en vertikal, hul søjle, som er anbragt i tankens centrum og er åben mod samlezonen (A) for bundfældede faststoffer ved tankens bund, 15 b) et cylindrisk indløbsaggregat (24) anbragt nær ved den øverste ende af den nævnte søjle og i afstand fra samlezonen (A) og omfattende øvre og nedre cylindriske tilløbskanaler (25,26), som forløber rundt langs søjlens omkreds og er åbne mod søjlens længdeakse, 20 indløbsorganer til indføring af den indkommende til gangsstrøm i tilløbsbrønden og omfattende en fødeled-ning (27) med drænrør (28,29), c) til opdeling af tilgangsstrømmen i lige store strømme, som føres tangentialt ind i hhv. den øvre og nedre 25 tilløbskanal for rotation i deres bane i retning med hhv. mod urviseren og udløb og genforening indad i en tværgående skærezone (B) i et område af tilløbsbrønden, som er omgivet af og afgrænset ved omkredsen af de nævnte øvre og nedre tilløbskanaler, og hvori 30 strømmenes energi omdannes til vilkårlig turbulens, og energien af tilgangsstrømmen bliver opløst, og d) organer til dispergering af flokkuleringsmiddel, kendetegnet ved en i tilløbsbrønden anbragt indretning til dispergering af flokkuleringsmiddel og 35 omfattende en tredie cylindrisk kanal (30), som strækker sig rundt langs omkredsen af søjlen og har en indløbs-