FI90042C - Apparat foer distribution av en vattenreningskemikalie i en vattenstroem - Google Patents

Description

1 90042

Laite vedenpuhdistuskemikaalin levittämiseksi vesivirtaan -Apparat för distribution av en vattenreningskemikalie i en vat tens tr öin 5

Esillä oleva keksintö kohdistuu yleisesti laitteeseen veden-puhdistuskemikaalien levittämiseksi puhdistettavaan veteen. Kyse on tällöin sellaisten höytälöimisaineiden levittämisestä, jotka muodostuvat alumiinisulfaatista, sulfaatti- ja/tai 10 kloridityyppisistä polynukleaattialumiinihydroksidikomplek-seista, rautasulfaatista, rautakloridista tai niiden seoksista.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan veden-15 puhdistuskemikaalien nopea ja varma levitys puhdistettavaan veteen siten, että saavutetaan korkea vedenpuhdistustaso ja/tai pienennetään halutun ennalta määrätyn vaikutuksen saavuttamiseksi tarvittavaa vedenpuhdistuskemikaalien mää-

H M

raa.

20

Kun vettä puhdistetaan siinä olevista kolloideista ja liuenneista fosfaateista, käytetään höytälöimisainetta, ts. ainetta, joka muodostaa höytäleitä, jotka sitovat itseensä kolloideja ja liuenneita fosfaatteja. Nämä höytälöimisaineet 2 5 käsittävät useimmiten alumiini- ja rautasuoloja, kuten alu-·;· miinisulfaattia, rautasulfaattia, rautakloridia tai näiden seoksia, kuten sulfaatti- tai kloridityyppisiä polynukleaat-tialumiinihydroksidikomplekseja. Veteen liuenneina nämä aineet muodostavat metallihydroksidihöytäleitä, jotka muodos-30 tavat aktiiviset höytäleet. Tällaisia aineita käytetään juomaveden ja viemäriveden puhdistukseen; viimeksi mainitussa tapauksessa vedenpuhdistusprosessi voidaan myös yhdistää biologiseen puhdistusprosessiin. Höytälöimisaineita käyttäviä prosesseja nimitetään kemiallisiksi puhdistusprosesseiksi .· 35 si.

Normaalisti höytälöimisaine levitetään tuloveteen tiivisteenä, joka usein valmistetaan paikan päällä kyseisessä veden- 2 90042 puhdistuslaitoksessa erittäin tiivistetystä tuotteesta tai kiinteästä tuotteesta (BOLIDEN® ALS, BOLIDEN® AVR). Aine levitetään syöttämällä se pisaroina sisään tulevaan vesivirtaan tai syöttämällä höytälöimisaine suureen, sekoitusväli-5 neillä varustettuun sekoitusastiaan.

Aika, joka kuluu kunkin höytälöimisainemolekyylin disper-gointiin käsiteltävään vesimassaan, voi kuitenkin olla niin pitkä, että aineen saostavaa vaikutusta ei saada käytetyksi 10 täysin hyväksi.

Tiedetään, että höytälöimisaineen vaikutus on kolmivaiheinen. Ensimmäistä vaihetta, jota tässä tarkoitetaan, nimitetään ortokineettiseksi vaiheeksi. Ensimmäisen vaiheen kesto-15 aika on vähintään 10'6 sekuntia tullakseen täydelliseksi. Tavanomaisessa vedenpuhdistuslaitoksessa tämä aikaväli lähenee normaalisti 30-60 minuuttia. Tämän keksinnön tarkoituksena on voimakkaasti vähentää tätä viimeksi mainittua aikaväliä niin, että päästään lähemmäksi ortokineettisen vaiheen ly-20 hyintä etabloimisaikaa, 10'6 sekuntia. Tähän asti ei ole ollut tunnettua lyhentää kyseistä höytälöimisaineen levitysai-kaa.

On siis olemassa tarve lyhentää minimiinsä se aika, joka ku-';25 luu höytälöimisaineen levittämiseen käsiteltävään vesimassaan.

Nyt on yllättäen todettu, että tätä levitysaikaa voidaan olennaisesti lyhentää, jopa enintään yhden sekunnin levitys-; 30 aikaan keksinnön mukaisen laitteen avulla. Laitteen pääasiallisimmat tunnusmerkit ilmenevät vaatimuksen 1 tunnusmerk-kiosasta.

Keksinnön mukaista laitetta selitetään seuraavassa yksityis-:-.35 kohtaisemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää perspektiivinä keksinnön edullista suoritus-muotoa, 3 90042 kuvio 2 on pystyieikkauskuva kuviossa 1 esitetystä levitys-kiekosta, jolloin leikkaus on tehty kiekon keskustan läpi, kuvio 3 on suora etukuva kuviossa 1 esitetystä levityskie-kosta, 5 kuvio 4 on pystyieikkauskuva keksinnön mukaisen levityslait-teen vaihtoehtoisesta, edullisesta suoritusmuodosta, jolloin leikkaus on tehty mainitun laitteen keskustan läpi, kuvio 5 on etukuva kuviossa 4 esitetystä suoritusmuodosta, ja 10 kuvio 6 on pystyleikkauskuva keksinnön mukaisen laitteen toisesta vaihtoehtoisesta, edullisesta suoritusmuodosta.

Kuvio 1 esittää pyörivän, kartiomaisen taaksepäin kaartuvan kiekon 1, jonka kärki on suuntautunut puhdistettavaa vesi-15 virtaa vastaan ja joka on tehty metallista tai komposiitti-aineesta. Kiekon ulkopinnalle on sovitettu useita (määrältään 6-10) siipiä 2, jotka ulottuvat säteittäisesti kiekon keskustasta sen ulkoreunaan. Siivet 2 suippenevat alaspäin kiekon ulkoreunaa kohti ja niiden korkeus on suurimmillaan 20 kiekon keskellä. Kiekossa 1 on samankeskinen keskireikä 3. Siivet 2 tukevat kiekon 1 keskellä lieriömäistä napaa 4, jolla on sama halkaisija kuin reiällä 3 ja joka sijaitsee pienen välimatkan päässä kiekon 1 etusivusta niin, että navan ja kiekon väliin muodostuu rako. Keskinapa 4 on tarkoi-: 25 tettu kiinnitettäväksi moottorin 5 esittämättä jätettyyn käyttöakseliin. Moottori 5 sekä siihen kiinnitetty kiekko 1 on tarkoitettu upotettavaksi käsiteltävään vesivirtaan, jolloin kiekon koko on edullisesti sellainen, että vesivirran mahdollisimman suuri poikkileikkauspinta on sitä vastaan *;; 30 poikittain sijaitsevan kiekon 1 peittämä. Syöttöputki 6 ’·' ulottuu esittämättä jätetystä tiivisteen valmistuslaitteesta kiekon 1 keskireikään 3 reiän takasivulta. Moottori pidetään ·. paikallaan vesivirrassa tuen 7 avulla.

35 Keksinnön mukainen laite toimii seuraavalla tavalla.

Laite upotetaan jäteveden puhdistuslaitokseen menevään vesi-virtaan kiekon etusivun ollessa suunnattu vesivirtaa vas- 4 90042 taan. Höytälöimisainetiivistettä pumpataan putken 6 kautta ja ulos kiekon keskireiän 3 läpi, tarkemmin sanottuna navan 4 ja keskireiän 3 välissä sijaitsevan raon läpi. Kiekkoa 1 pyöritetään pyörimisnopeudella, joka valitaan siten, että 5 saadaan mahdollisimman suuri pyörteily, mutta vältytään ka-vitaatiolta siipien 2 vieressä. Pyörimisnopeus 1400 rpm on todettu sopivaksi, kun kiekon halkaisija on 25 cm. Siivet 2 eivät saisi olla kaarevia, koska tällöin saavutetaan vain pumppausvaikutus.

10

Kuviossa 2 esitetty suoritusmuoto eroaa kuviossa 5 esitetystä suoritusmuodosta vain siten, että kiekko 1 on tasomainen.

Kuviossa 6 on esitetty pystyleikkauskuva esillä olevan kek-15 sinnön vielä yhdestä edullisesta suoritusmuodosta. Kiekko 1 on kartiomainen kärjen ollessa suunnattu vesivirtaa vastaan. Kiekko on tehty yhdistelmäaineesta, joka on suhteellisen paksua ja jonka paksuus on n. 5-8 mm. Kiekko 1 on varustettu kahdeksalla siivellä 2, jotka ulottuvat säteittäisesti ja 20 kohtisuoraan kiekon 1 pintaa vastaan. Kiekon 1 koveralla sivulla, takasivulla sen aiotun käytön ja vesivirtaan sijoituksen suhteen, on akseliliitos 9, joka ulkonee taaksepäin keskustasta. Oleellisesti akseliliitoksen 9 pohjassa, kohdassa, jossa kovera takapinta kohtaa tämän liitoksen, on 25 useita säteittäisiä, läpimeneviä aukkoja eli reikiä 8, jotka yhdistävät taka- ja etupinnat toisiinsa. Seinän paksuus, ts. reikien 8 pituus, on suurempi tai yhtä suuri kuin reikien 8 halkaisija. Reiät 8 on jaettu tasaisesti kiekon 1 ympärille. Reiät 8 on sovitettu säteittäisesti kohtisuoraan kiekon 1 30 akselin suhteen eikä säteittäisesti kohtisuoraan kiekon pinnan suhteen. Akselia pitkin on sovitettu johto 6, joka avautuu akseliliitoksen kohdalla reikien 8 välittömässä läheisyydessä. Kiekkoa 1 pyöritettäessä aikaansaadaan pumppausvaikutus reikien 8 avulla, jolloin höytälöimisainetiivistet-·. 35 tä tulee kiekkoon 1 ja ohittavaan veteen. Päinvastoin kuin kuvion 1 suoritusmuoto, kuvion 6 suoritusmuoto ei ole lainkaan riippuvainen vesivirran suunnasta mainitun tiivisteen : : täydellistä levittämistä varten.

Il 5 90042

Keksinnön mukaista laitetta kokeiltiin biologiseen puhdistuslaitokseen kuuluvissa identtisissä saostusaltaissa. Kolmea allasta käytettiin ja kuhunkin altaaseen syötettiin 3000-4000 m3 viemärivettä 24 tuntia kohti. Höytälöimisainet-5 ta ei lisätty altaaseen 1, joka toimi pelkästään vertailusi-taana. Tiivistettä Boliden® AVR (A12(S04)3; Fe2(S04)3; 13,5 % Al203, 45 % Fe203) lisättiin tipoittain altaaseen II määränä 147 mg/m3. Sama määrä tiivistettä Boliden® AVR, 148 mg/m3 lisättiin myös altaaseen III, johon oli sijoitettu keksinnön 10 mukainen laite sisään tulevan veden radalle. Sisään tulevan viemäriveden fosforipitoisuus oli n. 20 mg/m3. Ero fosfori-pitoisuuden pienentämisessä altaan I ja altaan II välillä oli 37 %, mikä oli keskiarvo 14 päivän jakson aikana, ja C0D:n vähennys oli 18 %. Fosforipitoisuuden vähennyksen kes-15 kiarvo altaan I ja III välillä 14 päivän jakson aikana oli 73 % ja C0D:n vähennys 42 %.

Kuten nähdään, keksinnön mukaista laitetta käytettäessä saavutetaan noin kaksinkertainen parannus standardimenetelmiin 20 (allas II) verrattuna. Kokeiden jälkeen altaan III veden läpinäkyvyys oli n. 50 cm, kun taas muiden altaiden veden läpinäkyvyys oli nolla.

Boliden® AVR -tiiviste oli 10 % kiinteän Boliden® AVR:n suh-: 25 teen.

Claims (5)

6 90042

1. Laite vedenpuhdistuskemikaalin, erityisesti höytälöi-misaineen, levittämiseksi vedenpuhdistuslaitokseen tulevaan vesivirtaan, joka laite on sovitettu kohtisuoraan vesivir- 5 taan nähden ja käsittää moottorilla (5) käytetyn, pyörivästi laakeroidun kiekon (1), jonka etusivu on kääntynyt vesivirtaan päin, ja jossa on useita siipiä (2), jotka ulottuvat kiekon (1) kehäreunasta sen keskustaa kohti ja kohtisuorasti ylöspäin kiekon pinnasta, tunnettu ainakin yhdestä kiekossa 10 (1) sijaitsevasta aukosta (3, 8), joka on yhteydessä kiekon (1) vesivirrasta poispäin käännettyyn takasivuun sovitettuun syöttöputkeen (6) ja tarkoitettu vedenpuhdistuskemikaalitii-visteen levittämiseksi vesivirtaan, mainitun aukon (3, 8) yhdistäessä kiekon (1) etu- ja takasivun ja ollessa sovitet-15 tu olennaisesti kohtisuoraan kiekon pyörimisakselin suhteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kiekko (1) on tasomainen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kiekko on kartiomainen.

4. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että useita aukkoja (8) on jaettu 25 tasaisesti kiekon (1) ympäri saman välimatkan päähän kiekon I- keskustasta.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukkojen (8) halkaisija on yhtä suuri tai pienempi kuin 30 kiekon (1) paksuus. (I 7 90042