DE2343019C3 - Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, durch Dekantierung in einem pulsierenden Schlammbett und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, durch Dekantierung in einem pulsierenden Schlammbett, bei dem die zu behandelnde Flüssigkeit das Schlammbett von unten nach oben durchströmt, und richtet sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Behälter, Zufuhrleitungen,

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Ein solches Verfahren und eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung sind in der DT-PS 10 99 955 beschrieben.

Bei einem solchen Verfahren sind zwei Punkte wesentlich für die Ausflockung und die Koagulation:

1. Die Konzentration des Schlammbettes in suspendierten Stoffen, Funktion der Dekantiergeschwindigkeit und der Parameter der pulsierenden Bewegung.

2. Die mittlere Aufstiegsgeschwindigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit durch das Schlammbett, die Aufstiegsgeschwindigkeit, die in vorteilhafter Weise beim höchstmöglichen Wert gehalten werden sollte, ohne daß ein Auseinanderbrechen der Kohäsion des Schlammbettes stattfindet.

Die mittlere Aufstiegsgeschwindigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit bestimmt die Dimension der Dekantiervorrichtungen und somit der mit dem Verfahren verbundenen Kosten. Diese Geschwindigkeit ist begrenzt, da man verhindern muß, daß Schlammteile mit nach oben gerissen und somit weggeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine erhöhte Absetzleistung zu erzielen, die sich entweder in höherem Durchsatz oder in höherer Qualität oder in beidem äußert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zu behandelnde Flüssigkeit in zur Waagerechten geneigter Strömungsrichtung durch das Schlammbett geführt wird.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die Strömungsrichtung einen Winkel von 45 bis 70° mit der Waagerechten bildet.

Zweckmäßig werden der zu behandelnden Flüssigkeit beim Durchströmen des Schlammbettes Turbulenzen aufgeprägt.

Mit diesen Maßnahmen ist es nunmehr möglich, die Betriebsdauer der am Ausgang der Dekantiervorrichtung angeordneten Filter zu verlängern und die Dekantiervörrichtungen mit einer verkleinerten Bodenfläche zu benutzen, und zwar für eine äquivalente zu behandelnde Flüssigkeitsmenge und für äquivalente Mengen an Ausflockurigsmitteln und Koagulierungsmitteln. Man erhält niit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur bessere Ergebnisse, sondern auch eine Verbesserang der Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu den bekannten Verfahren zur Dekantierung in einem pulsierenden Schlammbett.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kennzeichnet sich durch sich wenigstens über einen Teil der Höhe des Schlammbettes erstreckende Strömungsleiteinrichtungen, die zur Waagerechten geneigt verlaufen. Dabei schließen diese Strömungsleiteinrichtungen in weiterer Ausbildung der Erfindung vorteilhaft einen Neigungswinkel von 45 bis 70° mit der Waagerechten ein.

Zweckmäßig tragen die Strömungsleiteinrichtungen zur Waagerechten geneigte Ablenkteile. Die Neigung der Ablenkteile zur Waagerechten liegt dabei vorteil haft zwischen 20 und 70°.

Die Strömungsleiteinrichtungen können Platten sein.- ■ -, -■ ;_; -;' ■ ■■ ■

Die Ablenkteile haben vorteilhaft eine Entfernung voneinander, die ein- bis fünfmal so groß wie der Abstand zwischen zwei Platten ist.

Zweckmäßig haben die Ablenkteile eine Länge von bis zu zwei Dritteln des Abstandes zwischen zwei Platten.

Im Zusammenhang mit der Aufgabe, die zu behandelnde Flüssigkeit am Boden des Beckens gleichmäßig über alle Punkte des Beckenbodens verteilt einzuführen, anschließend für den Durchgang durch das Schlammbecken zu einer laminaren Strömung zu zwingen und in der Dekantierzone die Flüssigkeitsströmung erneut als laminare Strömung zu führen und die mitgenommenen Teilchen außerhalb des Schlammbettes abzutrennen, ist in der nicht vorveröffentlichten DT-OS 22 15 107 bereits der Vorschlag gemacht worden, in angemessenem Abstand vom Schlammbett ein Abschlußorgan in Form von zwischen 30 und 70° gegen die Horizontale geneigten Abschlußorganen, beispielsweise aus parallelen Flächen, vorzusehen. Hier liegt aber offenbar eine andere Aufgabe vor, die mit der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nichts zu tun hat.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach as der Erfindung, bei der Teile der Vorrichtung weggelassen worden sind;

Fig. 2 und 3 sind Schnittansichten entlang der Linien IHI, III-III der F i g. 1;

Fig. 4 ist eine Teilansicht eines Schnittes durch zwei hintereinanderliegende Platten entsprechend einer ersten Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung;

F i g. 5 ist eine zur F i g. 4 analoge Schnittansicht entsprechend einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung, bestehend aus einem Behälter 1, in dessen Unterteil bei A die zu behandelnde Flüssigkeit eingeleitet wird mittels der Verteilungsvorrichtungen 2 und la. In dem vorliegenden Fall wird Wasser eingeführt und entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung verteilt.

Die Zuführung der zu behandelnden Flüssigkeit ist dadurch über die ganze Oberfläche des Behälters homogen. Die Schlammteilchen befinden sich in einer gleichmäßigen Suspension.

In dem Schlammbett 3 und über seine ganze Höhe sind Vorrichtungen entsprechend dem Verfahren angeordnet bzw. verteilt. Es handelt sich dabei um Röhren, Platten 4 und ähnliche Mittel, die einen Winkel von 45 bis 70° zur Waagerechten bilden. Das dekantierte Wasser wird bei 6 in bekannter Weise mittels Abflußrinnen 5 entfernt.

F i g. 4 zeigt in schematischer Weise die Anordnung der zwei nebeneinander bzw. hintereinander liegenden Platten 4 und Aa, die in dem Schlammbett der Vorrichtung eingesetzt sind. Die Pfeile α und b zeigen die annähernd geradlinige Richtung der bevorzugten Ströme, die mit den Platten zusammenkommen, und zwar einerseits bezüglich des tohandlungsschlammes, der auf der unteren Platte 4 a des Behälters in der Richtung α gleitet, und auf der anderen Seite bezüglich der Flüssigkeit, die von dem dekantierten Schlamm abstammt, in den unteren Teil der Vorrichtung, die in der Richtung b aufsteigt.

F i g. 5 zeigt in schematischer Weise zwei Platten, die in gleicher Weise gemäß der Erfindung mit zwei Ablenkteilen 7 und 7 α bestückt sind, die den vorherrschenden Strömen einen Wirbelcharakter verleihen sollen.

Diese Ablenkteile haben eine Länge /, die die Größe

-j- erreichen kann, wobei L der gemessene Abstand zwischen den zwei Platten ist. Sie bilden mit der Horizontalen einen Winkel α, dieser Winkel liegt vorzugsweise zwischen 20 und 70° und hängt ab von der Qualität des erhaltenen Schlammes.

Die Ablenkteile 7 und Ta können aus jedem beliebigen Material, wie beispielsweise aus Metall, Kunststoff u. dgl., bestehen und werden vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Platten 4 hergestellt.

Auf einer gleichen Platte kann man eine beliebige Anzahl von mehreren Ablenkteilen anordnen, wie dies aus F i g. 5 ersichtlich ist. Die Entfernung H zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilen sollte vorzugsweise zwischen der einfachen und fünffachen Entfernung L liegen (L < H < 5 L).

Während des Betriebes der Vorrichtung gleiten die Schlammaterialien entlang der Richtung α auf der unteren Platte 4 α des Behälters. Die aus dem dekantierten Schlammaterial im unteren Teil des Behälters stammende Flüssigkeit steigt auf entsprechend der mit b angegebenen Richtung. Die so behandelte Flüssigkeit, deren Abfluß durch die Ablenkteile modifiziert wird, kommt in Kontakt mit den auf der Platte gleitenden Schlammteilchen, und auf diese Weise wird eine Wirbelbewegung hervorgerufen, die zu einer Dekantierung des Schlammes auf dem Niveau der Ablenkteile führt. Das Wasser nimmt dann wieder seine Aufwärtsbewegung nach oben auf, und ein Teil der Schlammteilchen setzt sich auf der Oberfläche der Ablenkteile ab. Diese Schlammteilchen gleiten ihrerseits auf diesem Ablenkteil und kommen in Kontakt mit dem Wasser, das von dem unteren Teil der Vorrichtung herangeführt wird. In der F i g. 2 werden die Wirbelströme, die durch die Ablenkteile hervorgerufen worden sind, mit den kleinen Pfeilen dargestellt.

Auf mehreren Stufen entsteht also auf dem Niveau eines jeden Ablenkteiles eine doppelte Rezirkulierung des Schlammaterials, wodurch die Ausflockung verbessert wird und man einen Schlamm besserer Qualität erhält. Mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung kann in wirksamer Weise gearbeitet werden, wobei je nach vorliegendem Fall gearbeitet werden kann, ohne daß die mittlere Aufstiegsgeschwindigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit modifiziert werden muß, mit einem Schlammbett hoher Konzentration an suspendierten Materialien und wobei man eine erstklassige Qualität des behandelnden Wassers erhält oder wobei die Aufstiegsgeschwindigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit wesentlich erhöht wird und man eine äquivalente Qualität des Wassers erhält. Es können auch diese beiden Möglichkeiten kombiniert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, durch Dekantierung in einem pulsierenden Schlammbett, bei dem die zu behandelnde Flüssigkeit das Schlammbett von unten nach oben durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Flüssigkeit in zur Waagerechten geneigter Strömungsrichtung durch das Schlammbett geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung einen Winkel von 45 bis 70° mit der Waagerechten bildet. is

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zu behandelnden Flüssigkeit beim Durchströmen des Schlammbetts Turbulenzen aufgeprägt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Vcrfah- »o rens nach Anspruch 1 mit einem Behälter, Zufuhrleitungen, welche die zu behandelnde Flüssigkeit unten in den Behälter einspeisen, einem Bereich für ein Schlammbett und Abzugsleitungen für die behandelte Flüssigkeit, gekennzeichnet durch sich wenigstens über einen Teil der Höhe des Schlammbetts (3) erstreckende Strömungsleiteinrichtungen, die zur Waagerechten geneigt verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleiteinrichfungen einen Neigungswinkel von 45 bis 70° mit der Waagerechten einschließen.

6. Vorrichtung nach Ansprach 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleiteinrichtungen zur Waagerechten geneigte Ablenkteile (7, la) tragen.

7. Vorrichtung nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Ablenkteile (7, la) zur Waagerechten zwischen 20 und 70° liegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleiteinrichtungen Platten (4) sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkteile (7, la) eine Entfernung voneinander haben, die ein- bis fünfmal so groß wie der Abstand zwischen zwei Platten (4) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkteile (7, la) eine Länge von bis zu zwei Dritteln des Abstands zwischen zwei Platten (4) haben.

welche die zu behandelnde Flüssigkeit unten in den Behälter einspeisen, einem Bereich für ein Schlammbett und Abzugsleitungen für die behandelte Flüssig-