NO148027B

NO148027B - TANK REACTOR FOR TREATMENT OF LIQUIDS, SPECIFICALLY FOR FLUCCULATION BY CHEMICAL FALLING OF WASTE OR RAW WATER

Info

Publication number: NO148027B
Application number: NO771188A
Authority: NO
Inventors: Bent Maersk
Original assignee: Bent Maersk
Priority date: 1976-04-05
Filing date: 1977-04-04
Publication date: 1983-04-18
Also published as: NO771188L; SE430153B; DK142895B; DK161976A; JPS52121965A; NO148027C; SE7703846L; DK142895C

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en tankreaktor av den i krav l's innledning angitte type til behandling av væsker, særlig til flokkulering ved kjemisk felling av spillvann eller råvann. Reaktoren kan dog også tenkes å finne anvendelse f.eks. ved biologisk rensning etter aktivslam-metoden eller i det hele tatt som reaktor innenfor kjemiteknikken. Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives under henvisning til behandling av spillvann, men finner analog anvendelse på andre væskebehandlin-ger. The present invention relates to a tank reactor of the type specified in the introduction of claim 1 for the treatment of liquids, in particular for flocculation by chemical precipitation of waste water or raw water. However, the reactor can also be thought of as being used, e.g. by biological purification according to the activated sludge method or in general as a reactor within chemical engineering. The invention will subsequently be described with reference to the treatment of waste water, but finds analogous application to other liquid treatments.

Kjemisk felling av spillvann utføres som kjent ved å tilsette et passende fellingsmiddel til spillvannet. Herved inn-trer en rekke prosesser og utféllinger - avhengig av typen av fellingsmiddel - hvorved en del av stoffene i spillvannet overfø-res til en slik form at de kan fraskilles mekanisk, f.eks. ved en sedimentering. I den kjemiske fellingsoperasjon inngår derfor vanligvis også en flokkuleringsprosess, hvorved de primært ut-feldte (koagulerte) partikler agglomereres til større partikkel-aggregater med relativ løs struktur, som bedre kan fraskilles mekanisk . Chemical precipitation of waste water is carried out as is known by adding a suitable precipitation agent to the waste water. This involves a number of processes and precipitations - depending on the type of precipitating agent - whereby part of the substances in the waste water are transferred into such a form that they can be separated mechanically, e.g. by a sedimentation. The chemical precipitation operation therefore usually also includes a flocculation process, whereby the primarily precipitated (coagulated) particles are agglomerated into larger particle aggregates with a relatively loose structure, which can be better separated mechanically.

Den kjemiske felling og den tilhørende flokkulering utføres oftest i flokkulatorer. Disse er apparater (beholdere), hvori partiklene bringes i kontakt med hverandre under frembrin-gelse av hastighetsforskjeller ved passende bevegelse av væsken, som kan bibringes ad hydraulisk eller mekanisk vei. Vanlig be-nyttet er langsomtgående padle-røreverk med loddrett eller vann-rett aksel eller innebyggede ledeplater, som tvinger væsken opp eller ned. Som regel foretrekkes mekaniske røreverk, fordi man da vil ha best kontroll med flokkuleringsprosessen. The chemical precipitation and the associated flocculation are most often carried out in flocculators. These are devices (containers) in which the particles are brought into contact with each other while producing speed differences by suitable movement of the liquid, which can be imparted hydraulically or mechanically. Commonly used are slow-moving paddle stirrers with a vertical or horizontal shaft or built-in guide plates, which force the liquid up or down. As a rule, mechanical agitators are preferred, because then you will have the best control of the flocculation process.

Reaksjonsforløpet for flokkuleringsprosessen og andre prosesser i tilknytning til denne, såsom utfelling, krystalli-sering og inaktivering, indiserer anvendelsen av en reaktor av "plug-flow"-typen, og noen av reaksjonene krever ofte en relativ lang tid. The reaction sequence for the flocculation process and other processes related to this, such as precipitation, crystallization and inactivation, indicate the use of a "plug-flow" type reactor, and some of the reactions often require a relatively long time.

Som følge herav utformes innretninger til flokkulering som oftest slik at det oppnås en større eller mindre grad av "plug-flow" gjennom .anlegget, slik at den hydrauliske kortslutning motvirkes. En vanlig utforming består i å benytte 2-4 tanker i serie, hver forsynt med et padlerøreverk med vertikal aksel. En annen måte kan være å lede spillvannet gjennom et langstrakt trau forsynt med ledeplater, slik at vannet påtvinges en sikk-sakk bevegelse. As a result, devices for flocculation are usually designed so that a greater or lesser degree of "plug-flow" is achieved through the system, so that the hydraulic short circuit is counteracted. A common design consists of using 2-4 tanks in series, each equipped with a paddle agitator with a vertical shaft. Another way could be to direct the waste water through an elongated trough equipped with guide plates, so that the water is forced into a zig-zag movement.

Da flokkuleringen som nevnt oppnås ved at partiklene bringes i kontakt med hverandre ved en passende bevegelse av væsken, spiller de hastighetsforskjeller (hastighetsgradienter) som skapes i væsken, en avgjørende rolle for flokkuleringens forløp. Ved flokkuleringen opptrer to fenomener, nemlig en flokk-oppbygning og en samtidig dermed forløpende flokk-nedbryt-ning (erosjon). Flokkstørrelsen avhenger derfor av hastighetsgradienten (flokkuleringsintensiteten). Jo større den er, jo hurtigere flokkoppbygning, men desto mindre flokker. Det tilstre-bes derfor vanligvis å foreta flokkuleringen under avtagende hastighetsgradient, hvilket i et .system med 2-4 seriekoblede flok-kuleringstanker kan gjøres ved å kjøre røreverkene med avtagende omdreiningshastighet (periferihastigaet). Veiledende angis i lit-teraturen at periferihastigheten' i første beholder bør være 0,4-0,6 m/sek. og i siste 0,1-0,3 m/sek.. De ovennevnte flokkulerings-bassenger med innebyggede ledeplater er i denne henseende velegnet på grunn av de små muligheter man har for kontroll av flokkulering sint ensiteten. As the flocculation, as mentioned, is achieved by the particles being brought into contact with each other by a suitable movement of the liquid, the speed differences (speed gradients) that are created in the liquid play a decisive role for the course of the flocculation. During the flocculation, two phenomena occur, namely a floc build-up and a simultaneous and thus ongoing floc breakdown (erosion). The floc size therefore depends on the velocity gradient (flocculation intensity). The larger it is, the faster flock formation, but the smaller the flocks. It is therefore usually attempted to carry out the flocculation under a decreasing speed gradient, which in a system with 2-4 series-connected flocculation tanks can be done by running the mixers with a decreasing rotational speed (peripheral speed). As a guideline, the literature indicates that the peripheral speed in the first container should be 0.4-0.6 m/sec. and in the latter 0.1-0.3 m/sec. The above-mentioned flocculation basins with built-in guide plates are suitable in this respect due to the small possibilities one has for controlling flocculation sint ensity.

De i det foregående omtalte flokkulatorer kan betrak-tes som tankreaktorer med fullstendig eller tilnærmelsesvis fullstendig oppblanding (såkalte CSTR- eller CMF-reaktorer), og på grunn av oppblandingen i tankreaktoren vil en del av den tilførte vannmengde kortslutte fra tilløp til utløp av tanken og således oppholde seg i tanken i kortere tid enn gjennomsnittet, hvilket er særlig uhensiktsmessig for reaksjonsforløpet. The flocculators mentioned above can be regarded as tank reactors with complete or nearly complete mixing (so-called CSTR or CMF reactors), and due to the mixing in the tank reactor, part of the supplied water quantity will short-circuit from the inlet to the outlet of the tank and thus stay in the tank for a shorter time than average, which is particularly inappropriate for the course of the reaction.

Denne såkalte hydrauliske kortslutning kan eksperimen-telt undersøkes ved hjelp av sporstoffer, idet en bestemt mengde sporstoff momentant tilsettes i tilløpet til tanken, hvoretter konsentrasjonen av sporstoff i utløpet måles som funksjon av tiden. This so-called hydraulic short circuit can be investigated experimentally with the help of tracers, as a certain amount of tracer is momentarily added to the inlet to the tank, after which the concentration of tracer in the outlet is measured as a function of time.

Slike undersøkelser er'eksempelvis beskrevet av Such investigations are, for example, described by

T.R. Camp: Flocculation and flocculation basins, Transactions American Society of Civil Engineers, vol. 120:1, p. 1-16, 1955, hvor det er oppstilt teoretiske og eksperimentelle kurver for sammenhengen mellom utløpskonsentrasjon og tid. Det er her anført at kortslutningseffekten kan motvirkes i stigende grad ved et stigende antall reaktorer i serie, og ved de hittil anvendte anlegg har man nettopp som nevnt betjent seg av den plass og om-kostningskrevende løsning på kortslutningsproblemet. T.R. Camp: Flocculation and flocculation basins, Transactions American Society of Civil Engineers, vol. 120:1, p. 1-16, 1955, where theoretical and experimental curves are drawn up for the relationship between outlet concentration and time. It is stated here that the short-circuit effect can be counteracted to an increasing degree by an increasing number of reactors in series, and with the plants used up to now, the space and cost-consuming solution to the short-circuit problem has been used precisely as mentioned.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å angi en tankreaktor til behandling av væsker, herunder flokkulering ved kjemisk felling av spillvann, som ikke er beheftet med ovennevnte ulemper, og det har overraskende vist seg at man ved anvendelse av bare en tankreaktor kan unngå eller kraftig ned-sette muligheten for hydraulisk kortslutning, ved å utforme reaktoren som anført i krav l's kjennetegnende del. The purpose of the present invention is therefore to provide a tank reactor for the treatment of liquids, including flocculation by chemical precipitation of waste water, which is not affected by the above-mentioned disadvantages, and it has surprisingly been shown that by using only a tank reactor it is possible to avoid or greatly reduce -set the possibility of hydraulic short-circuiting, by designing the reactor as stated in claim l's characteristic part.

Innretninger som ved en umiddelbar betraktning kan minne om den omtalte, er beskrevet i britisk patentskrift 8575^5 og tysk patentskrift 27^816. Det førstnevnte skrift omhandler en framgangsmåte og en innretning til adskillelse av ikke-blandbare væsker av forskjellig massetetthet, særlig' til anvendelse i forbindelse med separasjon av oljeaktige eller tjæreholdige væsker fra vandige medier ved prosesser til karbonisering eller forgas-sing av kull eller olje. Devices which, upon immediate consideration, may resemble the one mentioned, are described in British patent specification 8575^5 and German patent specification 27^816. The first-mentioned document deals with a method and a device for the separation of immiscible liquids of different mass density, particularly for use in connection with the separation of oily or tarry liquids from aqueous media in processes for carbonization or gasification of coal or oil.

Innretningen består av en sirkulær tank med to konsentriske skillevegger og en roterende skumavstryker, idet det videre finnes radielle skillevegger. The device consists of a circular tank with two concentric partitions and a rotating foam scraper, as there are also radial partitions.

Denne innretning er ikke anvendbar til flokkulering, hvilket er en av de foretrukne anvendelser for tankreaktoren ifølge oppfinnelsen. Innretningen kan nærmest karakteriseres som en slags sentrifugalseparator til adskillelse av væsker med forskjellig massetetthet. This device cannot be used for flocculation, which is one of the preferred applications for the tank reactor according to the invention. The device can almost be characterized as a kind of centrifugal separator for separating liquids with different mass densities.

Væskestrømningen i den nevnte separator er ensidig bestemt av at det tilføres væske til en ytre kanal, og strømret-ningen skifter på grunn av de radielle skillevegger fra kanal til kanal. Det er klart at en slik strømningsmåte i høy grad vil motvirke hydraulisk kortslutning, og prinsippet er altså velkjent, konferer de ovennevnte lignende konstruksjoner, hvor en beholder med ledeplater påtvinger vannet en sikk-sakk-bevegelse. Det er her anført at slike apparater er mindre velegnet som flokkulatorer (reaktorer), fordi omrøringsintensiteten bare vanskelig kan reguleres. The liquid flow in the aforementioned separator is unilaterally determined by the fact that liquid is supplied to an outer channel, and the flow direction changes due to the radial partitions from channel to channel. It is clear that such a mode of flow will greatly counteract hydraulic short-circuiting, and the principle is thus well known, conferring the above-mentioned similar constructions, where a container with guide plates forces the water into a zig-zag movement. It is stated here that such devices are less suitable as flocculators (reactors), because the stirring intensity can only be regulated with difficulty.

Den i det nevnte patentskrift viste "skimming device" har ikke noen egentlig funksjon som omrører for væsken, mén tje-ner bare som en anordning til fjernelse av skum fra overflaten. The "skimming device" shown in the aforementioned patent does not have any actual function of stirring the liquid, but only serves as a device for removing foam from the surface.

Et røreverk i vanlig forstand kan ganske enkelt ikke anbringes i tanken, fordi det vil kollidere med de radielle skillevegger. An agitator in the usual sense simply cannot be placed in the tank, because it will collide with the radial partitions.

I klar motsetning hertil er væskestrømningen i reaktoren ifølge oppfinnelsen bestemt av en vekselvirkning mellom om-røringsorganene, de innebyggede konsentriske skillevegger og åpningene i' disse, og som følge herav skifter væskestrømmen ikke retning. En av grunnideene i den omhandlede reaktor er nettopp at der i motsetning til den kjente innretning ikke finnes radielle skillevegger som kan hindre den fri bevegelse av røreverket. Tilstedeværelsen av omrøringsorganer er en nødvendig forutsetning for at man kan oppnå de ønskede virkninger ved reaktoren, nemlig en motvirkning av den hydrauliske kortslutning og en bedre kontroll med omrøringsintensiteten, hvilket som nærmere forklart ovenfor er av stor betydning for oppnåelse av en hensiktsmessig flokkulering. In clear contrast to this, the liquid flow in the reactor according to the invention is determined by an interaction between the stirring means, the built-in concentric partitions and the openings in them, and as a result the liquid flow does not change direction. One of the basic ideas in the reactor in question is precisely that, in contrast to the known device, there are no radial partitions that can prevent the free movement of the agitator. The presence of stirring means is a necessary prerequisite for achieving the desired effects at the reactor, namely a counter-effect of the hydraulic short-circuit and a better control of the stirring intensity, which, as explained in more detail above, is of great importance for achieving an appropriate flocculation.

Tysk patentskrift 274816 beskriver en innretning for klaring (bunnfelling) av spillvann, og innretningen består av spiralformede eller ringformede kanaler kombinert med såkalte serpentinformede bøyninger. Spillvannet påtvinges dermed en strømningsbevegelse som ifølge patentskriftet har til formål å skape en gnidningseffekt på spillvannet og derved øke utskillings-effekten med hensyn til bunnfellbare stoffer. Det er således for-modentlig tale om en flokkuleringseffekt, og innretningen kan be-traktes som en primitiv flokkulator kombinert med en bunnfellings-tank, selv om disse begreper ikke anvendes i patentskriftet. German patent document 274816 describes a device for clarifying (settling) waste water, and the device consists of spiral or ring-shaped channels combined with so-called serpentine bends. The waste water is thus forced into a flow movement which, according to the patent document, has the purpose of creating a rubbing effect on the waste water and thereby increasing the separation effect with regard to settleable substances. It is thus presumably a flocculation effect, and the device can be regarded as a primitive flocculator combined with a sedimentation tank, even if these terms are not used in the patent document.

Ved sammenligning av konstruksjonen i de to ovennevnte patentskrifter ser man at utformingen av kanalene og strømnings-måten i disse ikke adskiller seg vesentlig fra hverandre, hvorfor det i den forbindelse anførte under det britiske patentskrift også er gyldig for det tyske patentskrift. When comparing the construction in the two above-mentioned patents, it can be seen that the design of the channels and the flow in them do not differ significantly from each other, which is why what is stated under the British patent is also valid for the German patent.

Beholderen er således heller ikke her forsynt med The container is therefore not provided here either

et røreverk, og et sådant kan ikke bringes til å virke på grunn av de radielle skillevegger. Det skal ytterligere tilføyes at væsketilledningen ifølge det tyske patentskrift obligatorisk skjer til det sentrale rom, mens den ifølge oppfinnelsen, som forklart nedenfor, fortrinnsvis skjer til det ytre rom, i dette på grunn av den avtagende hastighetsgradient gir det mest hen-siktsmessige flokkuleringsforløp. an agitator, and such cannot be brought into action because of the radial partitions. It should further be added that, according to the German patent document, the liquid supply obligatorily takes place to the central space, while according to the invention, as explained below, it preferably takes place to the outer space, in this, due to the diminishing velocity gradient, provides the most expedient flocculation process.

Tankreaktoren ifølge oppfinnelsen er vist nærmere på tegningene hvor The tank reactor according to the invention is shown in more detail in the drawings where

fig. 1 og 2 i henholdsvis vertikalsnitt og sett ovenfra viser en utførelsesform med to rom og kvadratisk tverrsnitt, fig. 1 and 2 respectively in vertical section and seen from above show an embodiment with two rooms and a square cross-section,

mens fig. 3 og 4 tilsvarende viser en utførelsesform med tre rom og sirkulært tverrsnitt, og while fig. 3 and 4 correspondingly show an embodiment with three rooms and a circular cross-section, and

fig. 5 viser fordelingskurven ved en sporstoffunder-søkelse med den i fig. 1 og 2 viste reaktor sammenlignet med konvensjonelle innretninger. fig. 5 shows the distribution curve for a tracer examination with the one in fig. 1 and 2 showed the reactor compared to conventional devices.

I fig. 1 og 2 er det vist en tank med kvadratisk tverrsnitt og et røreverk bestående av en rører med fire loddrette armer 2 trukket av motoren 3- Omdreiningshastigheten kan f.eks. varieres fra ca. 3 til 30 omdr./min. Tanken er ved hjelp av skillevegger 4 oppdelt i et ytre rom (ytre kammer) 5 og et indre rom (indre kammer) 6. Det ytre rom og det indre rom står i forbindelse med hverandre gjennom åpningen 7 oventil i den skillevegg som ligger umiddelbart før tilløpet. Tilløpet til tankreaktoren skjer ved 8, idet væskestrømmen ved hjelp av le-deplaten 9, eller på annen måte, f.eks. ved hjelp av et fallrør, ledes til bunnen av tanken. Avløpet fra tanken kan bare skje via røret 10 som har forbindelse med bunnen av den indre beholder . In fig. 1 and 2 shows a tank with a square cross-section and an agitator consisting of a stirrer with four vertical arms 2 pulled by the motor 3- The rotational speed can e.g. varies from approx. 3 to 30 rpm. The tank is divided by partitions 4 into an outer space (outer chamber) 5 and an inner space (inner chamber) 6. The outer space and the inner space are connected to each other through the opening 7 at the top in the partition that is immediately before the inflow. The inlet to the tank reactor takes place at 8, the liquid flow by means of the guide plate 9, or in another way, e.g. by means of a downpipe, is led to the bottom of the tank. The drain from the tank can only take place via the pipe 10 which has a connection with the bottom of the inner container.

På grunn av røreverkets rotasjon (med urviseren) vil væskestrømmen i det ytre rom bevege seg rundt i pilen 11's retning. En delstrøm av samme størrelse som tilløpsmengden vil passere gjennom åpningen 7 til den indre beholder 6 og videre ned gjennom denne til avløpet 10, som er anbragt i bunnen. En direk-te kortslutning mellom tilløpet 8 og åpningen 7 vil derimot være mindre sannsynlig. Due to the agitator's rotation (clockwise), the liquid flow in the outer space will move around in the direction of arrow 11. A partial flow of the same size as the inflow amount will pass through the opening 7 to the inner container 6 and further down through this to the drain 10, which is located at the bottom. A direct short circuit between the inlet 8 and the opening 7 will, on the other hand, be less likely.

Fig. 3 og 4 viser likeledes i vertikalt snitt og sett ovenfra en utførelsesform for den omhandlende reaktor, oppbygget som en sylindrisk tank 20 med to konsentriske skillevegger 21 og 22, slik at det dannes tre konsentriske rom 23, 24,og 25. Her munner innløpsorganene 26 ut oventil i det ytre rom, men åpningen 27 i skilleveggen mellom det ytre og mellomste rom finnes ved reaktorens bunn og åpningen 28 mellom det mellomste og innerste rom er anbragt oventil, lengst fra utløpsåpningen 29 Figs 3 and 4 also show in vertical section and top view an embodiment of the reactor in question, constructed as a cylindrical tank 20 with two concentric partitions 21 and 22, so that three concentric rooms 23, 24 and 25 are formed. the inlet means 26 are at the top in the outer space, but the opening 27 in the partition between the outer and middle space is at the bottom of the reactor and the opening 28 between the middle and innermost space is located at the top, furthest from the outlet opening 29

i bunnen. Væskestrømmen vil under påvirkning av røreverket 30 bevege seg i pilens 31 retning. Antall rom kan om ønskes økes ytterligere som funksjon av den ønskede effekt, spillvannets sammensetning etc., og antallet av grener på røreverket 30 kan likeledes varieres. in the bottom. The liquid flow will, under the influence of the agitator 30, move in the direction of the arrow 31. The number of rooms can, if desired, be further increased as a function of the desired effect, the composition of the waste water, etc., and the number of branches on the agitator 30 can likewise be varied.

De viste utførelsesformer har som anført i krav 2's kjennetegnende del innløpsorganer i forbindelse med det ytre rom og utløpsorganer forbundet til det indre rom. Denne utforming vil som regel gi det beste resultat når reaktoren anvendes til flokkulering, på grunn av den nedenfor forklarte avtagende peri-ferihastighet, men det er intet prinsipielt i veien for å gjen-nomlede væsken som skal behandles den. motsatte vei, med andre ord tillede væsken til det indre rom og ta den ut fra det ytre. Det beste resultat oppnås når åpningene mellom rommene er således anbragt i forhold til hverandre at væsken bringes til å gjennom-løpe den i det vesentlige lengst mulige strømningsvei før utlø-pet i det følgende rom. Dette kan med fordel skje som anført i den kjennetegnende del av krav 3 og/eller krav 4. Den fordelak-tigste innbyrdes plassering av innløp, utløp og åpninger vil videre avhenge av reaktorens geometri, blant annet forholdet mellom høyde og diameter, men åpningene kan prinsipielt anbringes vilkårlige steder i skilleveggene, idet man så etter omstendig-hetene må regne med resultater som er dårligere enn de optimale. Likeledes kan strømningsforløpet og dermed reaktorens funksjon også i en viss utstrekning påvirkes gjennom valget av strømnings-intensitet (f.eks.røreverkets omdreiningshastigaet) eller romme-nes og åpningenes utforming, idet disse om så ønskes kan være forsynt med ledeplater. Den optimale utforming av reaktoren bestemt til en gitt anvendelse kan best fastlegges ved forsøk. The embodiments shown have, as stated in claim 2's characterizing part, inlet means in connection with the outer space and outlet means connected to the inner space. This design will usually give the best result when the reactor is used for flocculation, due to the decreasing peripheral speed explained below, but there is nothing in principle in the way of recirculating the liquid to be treated. the opposite way, in other words admit the liquid to the inner space and take it out from the outside. The best result is achieved when the openings between the chambers are arranged in relation to each other in such a way that the liquid is made to flow through the essentially longest possible flow path before exiting in the following chamber. This can advantageously be done as stated in the characterizing part of claim 3 and/or claim 4. The most advantageous mutual location of inlets, outlets and openings will further depend on the geometry of the reactor, including the ratio between height and diameter, but the openings can in principle, arbitrary places are placed in the partitions, as one must, depending on the circumstances, expect results that are worse than the optimal ones. Likewise, the course of the flow and thus the function of the reactor can also be influenced to a certain extent through the choice of flow intensity (e.g. the speed of rotation of the agitator) or the design of the rooms and openings, as these can be equipped with guide plates if desired. The optimal design of the reactor intended for a given application can best be determined by experiment.

De ifølge oppfinnelsen anvendte omrøringsorganer er her vist i form av en rører med loddrette armer (padlerøreverk") , men den roterende væsketoevegelse kan også. tilveiebringes på andre måter, f.eks. helt eller delvis ved tangensielt innløp under større eller mindre trykk, ved innblåsing av luft eller ved hjelp av en overflateturbin. The stirring devices used according to the invention are shown here in the form of a stirrer with vertical arms ("paddle stirrer"), but the rotating liquid movement can also be provided in other ways, for example completely or partially by tangential inlet under greater or lesser pressure, by blowing in air or using a surface turbine.

Tankreaktoren kan f.eks. bygges inn i et renseanlegg som inneholder de øvrige konvensjonelle organer, så som sandfang, sedimentasjonstanker etc. Med særlig fordel kan flokkulatoren sammenbygges med en sedimentasjonstank som en sentralt plassert enhet. The tank reactor can e.g. built into a treatment plant that contains the other conventional organs, such as a sand trap, sedimentation tanks etc. With particular advantage, the flocculator can be combined with a sedimentation tank as a centrally located unit.

Den på figurene viste anordning av skillevegger til oppdeling av tankreaktoren vil således motvirke den hydrauliske kortslutning igjennom tankreaktoren. Dette er påvist eksperimen-telt ved en sporstoffundersøkelse, hvor det som sporstoff ble anvendt litiumklorid. Det ble anvendt en oppstilling bestående av to parallelle reaktorsystemer, hvor det ene system besto av to konvensjonelle tankreaktorer I og III i serie, mens det andre system besto av en enkelt tankreaktor II ifølge oppfinnelsen åv den i fig. 1 og 2 viste type. Hver tank hadde et volum på ca. The arrangement of partitions shown in the figures for dividing the tank reactor will thus counteract the hydraulic short circuit through the tank reactor. This has been proven experimentally in a tracer study, where lithium chloride was used as a tracer. An arrangement consisting of two parallel reactor systems was used, where one system consisted of two conventional tank reactors I and III in series, while the other system consisted of a single tank reactor II according to the invention of the one in fig. 1 and 2 shown type. Each tank had a volume of approx.

600 liter og var forsynt med ensartede røreverk. Begge parallelle systemer ble tilført en konstant vannmengde på 1,5 m^/time. Nes-ten momentant ble det i tilløpsrørene til de to parallelle systemer tilsatt samme mengde litiumkloridoppløsning og med passende tidsintervaller ble det tatt ut prøver ved avløpene fra de tre tankene I, II og III for analyse av litium. Herved kunne dels tankreaktor I og II sammenlignes innbyrdes, og dels kunne tankreaktor II sammenlignes med et system bestående av to tankreaktorer i serie (I + III). 600 liters and was provided with uniform agitators. Both parallel systems were supplied with a constant water quantity of 1.5 m^/hour. Almost instantaneously, the same amount of lithium chloride solution was added to the inlet pipes of the two parallel systems and at suitable time intervals samples were taken at the drains from the three tanks I, II and III for analysis of lithium. In this way, tank reactor I and II could be compared with each other, and tank reactor II could be compared with a system consisting of two tank reactors in series (I + III).

Resultatet av forsøket er vist grafisk i de på fig. The result of the experiment is shown graphically in those on fig.

5 viste fordelingskurver. For at reaktorsysteraene kan sammenlignes innbyrdes, er konsentrasjoner og tider avbildet i forhol til henholdsvis den teoretiske begynnelseskonsentrasjon Cq ved fullstendig oppblanding av sporstoffet i reaktorvolumet og den teoretiske oppholdstid T for systemet. 5 showed distribution curves. So that the reactor systems can be compared with each other, concentrations and times are depicted in relation to the theoretical initial concentration Cq upon complete mixing of the tracer in the reactor volume and the theoretical residence time T for the system, respectively.

Kurvene gir et uttrykk for hvor lenge litium og dermed en i reaktoren værende stoffmengde vil oppholde seg i tankreaktoren, og arealet under et gitt kurveavsnitt vil represente-re den mengde litium som til den gitte tid har passert reaktoren. Tabell 1 viser - på basis av en måling av arealet under kurvene - hvor stor del av litiummengden som har passert etter henholdsvis en fjerdedel og halvparten av den teoretiske oppholdsfeid. The curves give an expression for how long lithium and thus a quantity of material in the reactor will remain in the tank reactor, and the area under a given curve section will represent the amount of lithium that has passed through the reactor at the given time. Table 1 shows - on the basis of a measurement of the area under the curves - how much of the lithium quantity has passed after a quarter and a half of the theoretical residence time, respectively.

Det fremgår såvel av fig. 5 som av tabell I av reaktor II ifølge oppfinnelsen ikke bare var reaktor I suverent overlegen, hva angår motvirkning av hydraulisk kortslutning, It is clear from fig. 5 that from table I of reactor II according to the invention, reactor I was not only supremely superior, as regards counteracting hydraulic short-circuiting,

men også var vesentlig bedre enn de serieforbundne tanker I og but was also significantly better than the series-connected tanks I and

III. III.

Foruten den viste motvirkning av hydraulisk kortslutning har den omtalte innretning den flokkuleringstekniske fordel at flokkuleringsintensiteten er avtagende fra det ytre rom mot det indre rom, blant annet ut fra den betraktning at periferihastigheten for det felles røresystem er større i det ytre rom enn i det indre. For den i fig. 1 og 2 viste utform-ning var ved en omdreiningshastighet på 14 o/min. periferihastigheten ca. 0,44 m/sek. og i det indre rom ca. 0,22 m/sek. Hastighetsgradienten kan også påvirkes gjennom utformingen og antallet av rørestavene. In addition to the demonstrated counter-effect of hydraulic short-circuiting, the device in question has the flocculation technical advantage that the flocculation intensity is decreasing from the outer space towards the inner space, partly from the consideration that the peripheral speed of the common stirring system is greater in the outer space than in the inner space. For the one in fig. The design shown in 1 and 2 was at a rotational speed of 14 rpm. peripheral speed approx. 0.44 m/sec. and in the inner room approx. 0.22 m/sec. The speed gradient can also be influenced through the design and number of stirring rods.

En flokkulatorkonstruksjon som vist i fig. 1 og 2 A flocculator construction as shown in fig. 1 and 2

er prøvet til kalkfelling av spillvann i et forsøksanlegg, og resultatene er funnet tilfredsstillende sammenlignet med anlegg av tradisjonell utførelse. has been tested for calcium precipitation of waste water in a pilot plant, and the results have been found to be satisfactory compared to plants of traditional design.

Resultatene fra en undersøkelse av innaktiveringen av koliforme bakterier under kalkfellingsprosessen skal anføres. Denne innaktiveringsreaksjon er av vesentlig betydning ved en praktisk anvendelse av kalkfellingsteknikken til spillvannsren-sing. The results of an investigation into the inactivation of coliform bacteria during the lime precipitation process must be stated. This inactivation reaction is of significant importance in a practical application of the lime precipitation technique for waste water treatment.

Koliforme bakterier og andre mikroorganismer, herunder de patogene, innaktiveres på grunn av det høye pH ved kalkfellingen,og denne prosess er i utpreget grad avhengig av tiden og er derfor følsom overfor hydraulisk kortslutning i reaktoren. Innaktiveringen undersøktes i to parallelt kjørende, ens-artet belastede tankreaktorer ved pH ca. 11,7, hvorav den ene var innrettet som vist på fig. 1 og 2, mens den andre var en konvensjonell flokkulator. Innholdet av kolibakterier i tilløpet og avløpet for de to flokkulatortanker er vist i nedenstående tabell II. Coliform bacteria and other micro-organisms, including the pathogenic ones, are inactivated due to the high pH during the lime precipitation, and this process is strongly dependent on time and is therefore sensitive to hydraulic short-circuiting in the reactor. The inactivation was investigated in two parallel-running, identically loaded tank reactors at pH approx. 11.7, one of which was arranged as shown in fig. 1 and 2, while the other was a conventional flocculator. The content of coliform bacteria in the inflow and outflow for the two flocculator tanks is shown in Table II below.

Man ser at innholdet av kolibakterier er mer enn It can be seen that the content of coliform bacteria is more than

10 ganger større i avløpet fra den konvensjonelle flokkulator enn i avløpet fra tankreaktoren ifølge oppfinnelsen. 10 times greater in the effluent from the conventional flocculator than in the effluent from the tank reactor according to the invention.

En tankflokkulator (tankreaktor) oppbygget som prinsipielt vist i fig. 1 og 2 har en virkningsgrad som i det minste motsvarer to tradisjonelt utformede tankreaktorer, hver av det halve romfang og koblet i serie. En prisberegning utført for slike to systemer basert på et samlet volum på ca. 160 m^ viser at løsningen med den'enkelte tankflokkulator ifølge oppfinnelsen er 20-30% billigere i anleggsomkostninger, hvortil kommer plassmessige besparelser. Disse kalkulasjoner er basert på en reaktor av betong med skillevegger av trykkimpregnert tre eller plast. A tank flocculator (tank reactor) constructed as shown in principle in fig. 1 and 2 have an efficiency that at least corresponds to two traditionally designed tank reactors, each of half the volume and connected in series. A price calculation carried out for such two systems based on a total volume of approx. 160 m^ shows that the solution with the single tank flocculator according to the invention is 20-30% cheaper in construction costs, in addition to space savings. These calculations are based on a concrete reactor with partitions made of pressure impregnated wood or plastic.

Claims

1. Tank reactor for the treatment of liquids, in particular for flocculation by chemical precipitation of waste water or raw water and of the type which is provided with inlet means (8, 26), outlet means (10, 29) and possibly guide plates (9), and which by means of of partitions (4, 21, 22) is divided into an inner space (6, 25), a thus coaxial outer space (5, 23) and possibly one or more coaxially intermediate spaces (24), which spaces are interconnected, characterized in that the connection between the rooms is provided by means of openings (7, 27, 28) which are arranged in such a way in relation to each other and to the mouth of the inlet means (8, 26) and the outlet means (10, 29) respectively that the liquid under the influence of stirring means (2, 30) is caused to run through a flow path with the same direction of circulation essentially lengthwise of each compartment, and so that a partial flow corresponding to the supplied amount of liquid is caused to pass through the opening to the following compartment respectively to the outlet (10, 29 ) from the reactor.

2. Tank reactor according to claim 1, characterized in that the inlet means (8, 26) open into the outer space (5, 23) and that the outlet means (10, 29) are connected to the inner space (6, 25).

3. Tank reactor according to claim 1 or 2, characterized in that the openings (7, 27, 28) and the mouths (8, 10 or 26, 29) of the inlet and outlet members are arranged alternately above and below in relation to each other.

4. Tank reactor according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the openings (7, 27, 28) are arranged at least 180°, but less than 360° offset in relation to the mouth of the inlet means (8, 26) respectively, possibly in relation to each other, and possibly in relation to the mouth of the outlet organs (10, 29).