DE19539537A1

DE19539537A1 - Wasseraufbereitungsanlage

Info

Publication number: DE19539537A1
Application number: DE19539537A
Authority: DE
Inventors: Karl Dunkers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1996-07-04
Also published as: CA2161314A1; SE9503730D0; GB2294411A9; GB2294411A; US5536409A; SE9503730L; CA2161314C; FI955080A0; FI955080A7; GB9521760D0; FR2725916A1; SE512737C2

Description

Die Erfindung betrifft Wasseraufbereitungsanlagen zur Behand lung städtischer und industrieller Abwässer, von Rohwasser zur Trinkwasserversorgung, von Regenwasser, Straßenabflüssen und Mischkanalisationsüberlaufwasser oder sonstigen Wasser strömen mit darin suspendierten Teilchen. Die Anlage nach der Erfindung scheidet suspendierte Teilchen aus dem Wasser ab und bewirkt auf besonderen Einsatzgebieten zur Behandlung von Regenwasser und Mischkanalisationsüberlaufwasser auch einen Rückhalt und einen Ausgleich des zu behandelnden Wasser stroms. Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet außerdem mit Gasblasen zum Auslösen von zwischen geneigten Platten fest gesetzten Teilchen.

Wasseraufbereitungstanks zum Abscheiden von Teilchen arbeiten häufig mit mehreren parallelen geneigten Platten mit dazwi schen befindlichen Zwischenräumen, die Durchtrittskanäle für das Wasser zum Hindurchströmen zwischen den Platten bilden. Durch diese geneigten Platten wird eine in der Horizontal projektion insgesamt größere Absetzfläche als in einem Tank ohne derartige geneigte Platten geschaffen. Diese vergrößerte Absetzfläche steigert die Absetzfähigkeit der Teilchen gemäß bekannter Flächenbelastungstheorien.

Während das Wasser durch die Zwischenräume zwischen den Platten hindurchströmt, setzen sich Teilchen aus der Strömung auf den Oberflächen der geneigten parallelen Platten ab. Da die Platten mit Bezug zur Horizontalen geneigt sind, bewegen sich die Teilchen längs der Plattenoberflächen abwärts bis über die Enden der Platten hinaus und gelangen dann in eine Teilchensammelkammer unterhalb der Platten. Über einen gewissen Zeitraum können sich einige der auf den Oberflächen der geneigten Platten abgelagerten Teilchen bis zu einem solchen Maße anhäufen, daß die Durchgangskanäle zwischen den platten teilweise oder vollständig verstopft werden.

Der Aufbereitungstank weist typischerweise einen Auslaßkanal mit Auslaßöffnungen oder Auslaßwehren auf, die es ermögli chen, daß eine Oberflächenschicht des Wassers im Tank über die Auslaßwehre in den Auslaßkanal überläuft und einen Abfluß bildet. Es ist wünschenswert, den Überlaufdurchsatz (d. h. den Durchsatz des an einem Auslaßwehr überlaufenden Wassers pro Längeneinheit des Auslaßwehrs) auf einem verhältnismäßig nie drigen Wert zu halten, um sicherzustellen, daß jeweils nur eine dünne Oberflächenschicht des Wassers über die Auslaß wehre überläuft. Je größer die Überlaufrate ist, desto dicker ist die Oberflächenschicht des Wassers, die über das Auslaß wehr überläuft, und umso mehr Teilchen werden in den Ausfluß noch mitgeführt.

Herkömmliche Aufbereitungsanlagen zur Behandlung von Regen wasser, Straßenabläufen und Mischkanalisationsüberlaufwasser weisen hauptsächlich Rückhaltebecken oder- Stollen auf, die so bemessen sind, daß sie während und nach einem Regen Wasser sammeln und rückhalten können, sowie Einrichtungen zum Pumpen des zurückgehaltenen Wassers in vorhandene Aufbereitungsanla gen zur Behandlung des Wassers nach Beendigung des Regens. Vorhandene Rückhaltebecken und -Stollen sind nicht für eine Wasseraufbereitung ausgebildet oder ausgestattet; sie haben lediglich die Funktion von Speicherbehältern. Das gespeicher te Wasser wird dann nach dem Regen aus den Rückhaltebecken in vorhandene oder dafür gebaute Abwasseraufbereitungsanlagen zur Behandlung gepumpt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wasseraufbe reitungsanlage zu schaffen, die bei Regen anfallendes Wasser bereits während sowie nach einem Regen durch Abscheidung von suspendierten Feststoffen aufbereitet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im An spruch 1 angegebene Wasseraufbereitungsanlage gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und zweckmäßige Ausgestaltungen und Anpassungen an besondere Anwendungszwecke sind Gegenstand der Unteransprüche.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Aufbereitungstank eine Einlaßkammer, eine Abscheidekammer mit einer Gruppe von geneigten parallelen Platten, und eine Auslaßkammer mit einem Auslaßkanal auf. Während Wasser durch die Zwischenräume zwischen den Platten hindurchpassiert, set zen sich in dem Wasser suspendierte Teilchen auf den Oberflä chen der Platten ab, wandern dort längs der geneigten Plat tenoberflächen abwärts und fallen dann am Ende der Platten in eine unter der Abscheidekammer gelegene Schlammkammer.

Für den Einsatz zur Regenwasserbehandlung wird der oben be schriebene Aufbereitungstank im allgemeinen als Querstrom plattenabscheidetank bezeichnet. Die Absetzbehälter und Ab setz/Speicherbehälter sind in Parallelschaltung miteinander verbunden. Der Begriff "Querstrom" bezieht sich auf die Tat sache, daß das Wasser sich in etwa horizontaler Richtung von der Einlaßkammer zu einer Auslaßkammer bewegt, während sus pendierte Teilchen im Wasser sich in etwa vertikaler Richtung zum Boden des Tanks bewegen, während sie sich aus dem Wasser absetzen. Die Wasserströmung und die Teilchenströmung sind also "Kreuzströmungen".

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaßkanal sich im oberen Teil der Auslaßkammer über die Länge des Tanks erstreckt. Der Auslaßkanal weist an seinen beiden Seiten Aus laßwehre auf, die eine Oberflächenschicht des Wassers in der Auslaßkammer über diese Auslaßwehre in den Auslaßkanal über laufen lassen, um so einen von suspendierten Teilchen be freiten Abflußstrom zu bilden.

Der Überlaufdurchsatz wird durch den Strömungsdurchsatz des Wassers über die Auslaßwehre pro Längeneinheit der Auslaß wehre bestimmt. Wie oben erläutert, ist es wünschenswert, den Überlaufdurchsatz verhältnismäßig klein zu halten, um die Menge der im Ausfluß noch mitgeführten Teilchen möglichst gering zu halten und damit die Qualität des Abflußwassers zu maximieren. Durch Schaffung eines Auslaßkanals, der sich über die gesamte Tanklänge erstreckt, und der beiderseits des Auslaßkanals Auslaßwehre aufweist, wird die Gesamtlänge der Auslaßwehre maximiert. Infolgedessen wird für einen gegebenen Tankströmungsdurchsatz die Überlaufrate minimiert und die Qualität des Abflußwassers maximiert. Umgekehrt kann für eine vorgegebene Abflußwasserqualität die Tankdurchsatzrate maximiert werden.

Ein Aufbereitungstank nach der vorliegenden Erfindung weist außerdem ein oder mehrere Luftverteilerrohre auf, die unter halb der geneigten parallelen Platten angeordnet sind. Wäh rend eines "Plattenspülzyklus" wird ein Gas, beispielsweise Luft, aus vielfachen Öffnungen in den Verteilerrohren frei gesetzt, um Blasen zu erzeugen. Die Blasen steigen durch die Zwischenräume zwischen den geneigten parallelen Platten zur Wasseroberfläche empor. Durch die Bewegung der Gasblasen durch die Zwischenräume zwischen den Platten werden irgend welche zwischen den Platten festgesetzten und den Zwischen raum zu verstopfen drohende Teilchen wegbefördert. Wegen der Luftverteilungsrohre entfällt die Notwendigkeit, erstens die platten aus dem Tank herauszunehmen, um zwischen den Platten festgesetzte Teilchen auszuräumen, und zweitens regelmäßig den gesamten Tank zu entleeren und auszuwaschen, wodurch die Zeiträume verkürzt werden, während welcher der Aufbereitungs tank gegen Reinigungsarbeiten unbenutzbar ist.

Für den Einsatz bei Regenwasser kann die Aufbereitungsanlage nach der vorliegenden Erfindung einen oder mehrere Absetz- Aufbereitungstanks sowie einen oder mehrere Absetz/Speicher- Aufbereitungstanks haben, die auch als Speichertanks wirken. Die Absetztanks und die Absetzspeichertanks sind in Parallelschaltung miteinander verbunden. Die Absetz/Speicher- Aufbereitungstanks können mechanisch identisch mit den Ab setz-Aufbereitungstanks ausgeführt sein, und ebenso wie die Absetz-Aufbereitungstanks können sie Wasser kontinuierlich behandeln, wann immer ein Wasserzustrom stattfindet. Die Ab setz/Speicher-Aufbereitungstanks sind jedoch mit Pumpen aus gerüstet, um das Wasservolumen aus den Absetz/Speicher-Aufbe reitungstanks in den Einlaß der Absetz-Aufbereitungstanks zu befördern.

Während oder bereits bevor der ersten Phase eines Regenwet ters, wenn der Wasserzustrom zu der Anlage noch verhältnis mäßig klein ist, wird sämtliches Wasser im Absetz-Aufberei tungstank behandelt. Wenn der Wasserzustrom zur Aufberei tungsanlage auf mehr als die maximale Kapazität des Absetz- Aufbereitungstanks ansteigt, wird ein Teil des Wasserzustroms in Absetz/Speicher-Aufbereitungstanks geleitet. Während die ser Periode füllen sich die Absetz/Speicheraufbereitungstanks allmählich. Wenn sie voll sind, arbeiten die Absetz/Speicher- Aufbereitungstanks in gleicher Weise wie die Absetz-Aufberei tungstanks zur Abscheidung suspendierter Teilchen aus dem Wasser. Die Gesamtanzahl und das Gesamtvolumen der Ab setz/Speicher-Aufbereitungstanks können so bemessen werden, daß bei einem maximal zu erwartenden Regenwasserzustrom sämt liches Regenwasser von den kombinierten Absetz- und Ab setz/Speicher-Aufbereitungstanks gesammelt und behandelt wer den kann. Nach dem Regenwetter wird das Wasservolumen aus den Absetz/Speicher-Aufbereitungstanks in den Einlaß der Absetz- Aufbereitungstanks gepumpt, so daß die Absetz/Speicher-Aufbe reitungstanks zwischen auseinanderfolgenden Regenwettern ent leert werden.

Eine herkömmliche Anlage besteht, wie oben schon erwähnt, aus Speichertanks und Pumpen zum Rückpumpen von gespeichertem Re genwasser in vorhandene Abscheider oder Abwasseraufberei tungsanlagen zur Behandlung. Die bekannten Anlagen weisen keine Einrichtungen zur Wasseraufbereitung in den Speicher- bzw. Rückhaltebecken auf. Infolgedessen müssen die Speicher- bzw. Rückhaltebecken so dimensioniert werden, daß sie fast die gesamte Menge des bei einem starken Regenwetter zu erwar tenden Regenwassers aufnehmen können.

Im Gegensatz dazu findet in den Tanks der erfindungsgemäßen Anlage bereits während sowie auch nach einem Regenwetter eine Wasseraufbereitung zur Abscheidung von suspendierten Fest stoffen statt. Dadurch können die Tanks der erfindungsgemäßen Anlage so dimensioniert werden, daß sie nur ein kleineres Vo lumen als bei bekannten Anlagen aufzunehmen brauchen. Die Tanks bei der erfindungsgemäßen Anlage werden dimensioniert auf der Basis des gesamten Regenwasseranfalls minus des be handelten Durchsatzes in den Absetz- und Absetz/Speicher tanks, und minus des Leervolumens in den Absetz/Speicher tanks, da das Wasser aus den Absetz/Speichertanks zwischen aufeinander folgenden Regenwettern in die Absetztanks heraus gepumpt wird. Das gesamte Tankvolumen einer Anlage nach der Erfindung beträgt etwa die Hälfte des gesamten Beckenvolumens einer herkömmlichen Anlage. Des weiteren entfällt die Notwen digkeit, gespeichertes Wasser in eine separate Aufbereitungs anlage zu pumpen. Die erfindungsgemäße Anlage eliminiert da her die übliche Überlastung von Abwasseraufbereitungsanlagen, wie sie gewöhnlich während und nach einem Regenwetter auf tritt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten bezeichnen, und in denen zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Anlage nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Anordnung der geneigten paral lelen Platten längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungs form einer Anlage nach der Erfindung,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform einer Anlage nach der Er findung in Draufsicht,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer Anlage nach der Erfindung,

Fig. 6 eine noch weitere Aufbereitungsanlage nach der Erfindung in Draufsicht,

Fig. 7 nochmals eine weitere Aufbereitungsanlage nach der Erfindung in Draufsicht,

Fig. 8 im Längsschnitt einen Aufbereitungstank einer Anlage nach der Erfindung, und

Fig. 9 einen Betriebsablaufszyklus in Absetz- und Absetz/Speicher-Aufbereitungstanks in einer Anlage nach der Erfindung.

Zunächst wird nun eine erste Ausführungsform einer Anlage nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 be schrieben.

Der Aufbereitungstank weist eine Einlaßkammer 13, eine Ab scheidekammer 15, eine Auslaßkammer 17 und eine Schlammkammer 16 auf. Die Einlaßkammer 13 nimmt zuströmendes Wasser mit suspendierten Teilchen auf und leitet das Wasser in etwa horizontaler Strömungsrichtung zur Abscheidekammer 15. Die Abscheidekammer 15 weist eine Mehrzahl von geneigten paral lelen Platten 19 auf, die zwischen sich Strömungskanäle 23 bilden. Die suspendierten Teilchen in dem Wasser, das zwi schen den geneigten parallelen Platten 19 hindurchströmt, setzt sich auf der Oberfläche der Platten 19 ab. Die meisten der sich auf den Oberflächen der geneigten parallelen Platten 19 absetzenden Teilchen gleiten längs der Plattenoberflächen abwärts und fallen schließlich an den Enden 19a der Platten 19 herab und setzen sich auf den Tankboden in einer Schlamm kammer 16 ab.

Das aus der Abscheidekammer 15 aus tretende Wasser tritt in etwa horizontaler Strömungsrichtung in die Auslaßkammer 17 ein. Teilchen, die sich noch nicht auf den parallelen Platten 19 abgesetzt haben, sinken in der Auslaßkammer 17 allmählich in die Schlammkammer 16 ab.

In der Auslaßkammer 17 ist ein Auslaßkanal 10 gebildet. An beiden Seiten des Auslaßkanals 10 befinden sich Auslaßwehre 12, so daß nur die Oberflächenschicht 14 des Wassers über die Auslaßwehre 12 in den Auslaßkanal 10 überlaufen und dort die Abflußströmung bilden kann.

Der Aufbereitungstank weist außerdem mindestens ein Gasver teilungsrohr 18 auf, das sich unterhalb der Abscheidekammer 15 befindet. Das Gasverteilungsrohr 18 weist eine Vielzahl von Öffnungen zum Einleiten eines Gases, beispielsweise Luft, aus dem Rohr in Form von Blasen auf. Dieses Gasverteilungs rohr 18 erzeugt periodisch einen Ausstoß von Luftblasen, die dann vom Luftverteilungsrohr 18 nach oben durch die Zwischen räume zwischen den geneigten parallelen Platten 19 hindurch wandern und schließlich zur Oberfläche des Wassers im Aufbe reitungstank gelangen. Beim Hindurchpassieren der Blasen durch die Zwischenräume zwischen den Platten 19 lösen die Blasen Feststoffteilchen ab, die sich zwischen den Platten 19 festgesetzt haben. Obwohl Luft zu bevorzugen ist, kann auch irgendein anderes Gas benützt werden. Die Verwendung von Luft ist auch nicht notwendig, da die Luft- bzw. Sauerstoffblasen nicht zur Begünstigung einer aerobischen Aufbereitung vorge sehen sind. Daher kann statt dessen auch irgend ein anderem Gas verwendet werden, weil die Blasen lediglich zur Ablösung von festgesetzten Teilchen dienen sollen, während der Ablauf unterbrochen wird.

Der Aufbereitungstank kann auch mit einem Schlammauslaßrohr 20 versehen sein, welches ein Ablassen der in der Schlamm kammer 16 gesammelten Feststoffteilchen aus dem Tank zwecks Beseitigung ermöglichen. Dazu kann ein Schlammventil 21 in dem Schlammauslaßrohr 20 angeordnet sein, um die Schlammab laßströmung aus dem Tank wahlweise zu steuern. Während Schlammteilchen aus der Schlammkammer 16 aus dem Tank abge lassen werden, nimmt das Wasservolumen im Tank ab. Das be deutet, daß die Oberflächenschicht des Wassers in der Aus laßkammers 17 unter die Oberkanten der Auslaßwehre 12 ab sinkt, wodurch der Abfluß vorübergehend unterbrochen wird.

Es kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, um die Gas blasen aus den Gasverteilungsrohren 18 jeweils während sol cher Perioden auszustoßen, während welcher die Oberflächen schicht 14 des Wassers im Tank sich unterhalb der Oberkanten der Auslaßwehre befindet und der Abfluß unterbrochen ist, um sicherzustellen, daß durch die Blasen aufgewühlte Teilchen nicht in den Abfluß gelangen. Während dieser Periode kann weiter Wasser in die Einlaßkammer zugeführt werden.

Der Aufbereitungstank kann außerdem eine Leitwand 22 ent halten, die sich über die gesamte Länge des Aufbereitungs tanks unterhalb der Abscheidekammer 15 erstreckt. Diese Leitwand 22 verhindert einen "Kurzschluß" der Wasserströmung, also ein Hindurchströmen unterhalb der Abscheidekammer 15 direkt in die Auslaßkammer 17. Dadurch wird sichergestellt, daß sämtliches in die Einlaßkammer 13 strömendes Wasser durch die Abscheidekammer 15 strömen muß, bevor es die Auslaßkammer 17 erreichen kann.

Es ist möglich, den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Aufberei tungstank so zu modifizieren, daß zwei gesonderte Gruppen von geneigten parallelen Platten im Tank angeordnet sind. Die Breite der Abscheidekammer umfaßt dann die Breite beider Gruppen von geneigten parallelen Platten.

Die in Fig. 3 dargestellte zweite Ausführungsform des Aufbe reitungstanks weist sämtliche Merkmale der ersten Ausfüh rungsform auf und hat zusätzlich eine Sammelkammer 25, die zwischen der Abscheidekammer 15 und der Auslaßkammer 17 ge legen ist. Eine sich über die ganze Länge des Tanks er streckende Leitwand 27 trennt die Sammelkammer 25 von der Auslaßkammer 17. In der Sammelkammer 25 ist ein Sammelkanal 26 gebildet, der zwei Sammelwehre 28 aufweist.

Aus der Abscheidekammer 15 austretendes Wasser gelangt in etwa horizontaler Strömungsrichtung in die Auslaßkammer 17. Verunreinigungen wie beispielsweise Öl, die leichter als Was ser sind, schwimmen in der Sammelkammer 25 auf der Oberflä che. Da die Sammelwehre 28 in der Kammer 17 geringfügig un terhalb des Wasserspiegels angeordnet bzw. eingestellt sind, fließen also schwimmende Verunreinigungen wie beispielsweise Öl über die Oberkanten der Sammelwehre 28 in den Sammelkanal 26 ab und bilden einen Verunreinigungsabfluß. Dieser Verun reinigungsabfluß aus dem Kanal 26 kann entweder als konti nuierlicher Ausfluß oder als durch einen Zeitgeber und ein Absperrventil automatisch gesteuerter zeitweiser Abfluß aus gestaltet sein.

Die Leitwand 27 verhindert, daß Verunreinigungen, die auf der Oberflächenschicht 24 schwimmen, in die Auslaßkammer 17 ge langen. Das Wasser muß unter der Leitwand 27 hindurchpassie ren, um die Auslaßkammer 17 zu erreichen. Dadurch wird sichergestellt, daß Verunreinigungen, die leichter als Wasser sind und daher auf der Oberfläche des Wassers in der Sammel kammer 25 schwimmen, die Auslaßkammer 17 nicht erreichen können.

Eine dritte Ausführungsform eines Aufbereitungstanks nach der Erfindung ist in Fig. 4 in Draufsicht gezeigt und weist eine Einlaßkammer 13 auf, die Wasser in einen mittigen Teil eines zylindrischen Aufbereitungstanks einleitet. Das Wasser in der Einlaßkammer 13 wird auf zwei parallele Verteilerkanäle 13a und 13b aufgeteilt, aus welchen die Strömung in Form einer etwa horizontalen Strömung in zwei entgegengesetzten Richtun gen zu den Seiten des Aufbereitungstanks hin erfolgt.

Der Aufbereitungstank weist zwei Abscheidekammern 15 auf, die jeweils eine Mehrzahl von geneigten parallelen Platten ent halten. Wasser tritt aus der Einlaßkammer 13 in etwa horizon taler Strömungsrichtung in die Abscheidekammern 15 ein und gelangt durch die Zwischenräume zwischen den geneigten paral lelen Platten der Abscheidekammern 15 hindurch. Im Wasser mitgeführte Teilchen setzen sich auf den Oberflächen der Platten ab, gleiten dort entlang der Platten abwärts und fal len schließlich in eine gemeinsame Schlammkammer am Boden des Aufbereitungstanks.

Die Abscheidekammern 15 verlassendes Wasser tritt an den Seiten des Aufbereitungstanks in die Auslaßkammern 17 ein. In jeder der beiden Auslaßkammern 17 ist ein Auslaßkanal 10 ge bildet, und jeder Auslaßkanal 10 weist zwei Auslaßwehre 12 auf.

Der in Fig. 4 dargestellte Aufbereitungstank hat zwei bogen förmige Auslaßkanäle, die jeweils zwei Auslaßwehre aufweisen. Dadurch wird die Gesamtlänge der Auslaßwehre weiter ver größert, so daß der Überlaufdurchsatz des über die Auslaß wehre fließenden Wassers pro Längeneinheit der Auslaßwehre weiter minimiert und die Qualität des Abflußwassers maximiert wird.

Bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 5 gezeigt ist, wird Wasser durch eine Einlaßkammer 13 in zwei entgegengesetzten, etwa horizontalen Richtungen in den mitti gen Bereich des Tanks eingeleitet. Das Wasser strömt durch Zwischenräume zwischen geneigten parallelen Platten zweier Abscheidekammern 15 hindurch und tritt dann in Auslaßkammern 17 ein.

In jeder Auslaßkammer 17 ist ein Auslaßkanal 10 gebildet. Jeder Auslaßkanal 10 erstreckt sich über die gesamte Länge des Tanks und weist zwei Auslaßwehre 12 auf, die beiderseits des betreffenden Auslaßkanals gelegen sind.

Unter den Abscheidekammern 15 sind Luftverteilungsrohre 18 angeordnet. Jeweils während eines Plattenspülzyklus freige setzte Luftblasen aus den Luftverteilungsrohren 18 wandern durch die Zwischenräume zwischen den Platten in den Abschei dekammern 15 nach oben, um zwischen den Platten festgesetzte Teilchen wegzubefördern.

Unter den Abscheidekammern 15 können Strömungsleitwände 22 angeordnet sein, um zu verhindern, daß Wasser unter den Ab scheidekammern 15 hindurch direkt in die Auslaßkammern 17 ge langt. Die Leitwände 22 stellen sicher, daß in den Tank durch die Einlaßkammer 13 eintretendes Wasser zuerst die Abscheide kammern 15 durchströmen muß.

In den Schlammkammern 16 unter den Abscheidekammern 15 und den Auslaßkammern 17 können Schaber 32 vorgesehen sein. Diese Schaber befördern gesammelte Teilchen zur Schlammsammelstelle hin.

Ein Ausführungsbeispiel einer vollständigen Regenwasseraufbe reitungs- und Rückhalteanlage nach der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel findet bei den Aufbereitungstanks das gleiche Querstromprinzip Anwendung, wie es in den Fig. 1 bis 5 gezeigt ist.

Die Anlage weist einen oder mehrere Absetz-Aufbereitungstanks auf, die nahe beieinander angeordnet sind. Ein Einlaßventil 44 steuert den Strömungsdurchsatz von in den Absetzaufberei tungstank eintretendem Wasser. Das Wasser tritt durch eine Einlaßkammer 50 in den Absetzaufbereitungstank A ein und strömt dann in entgegengesetzten horizontalen Richtungen durch die Abscheidekammern 52 hindurch, wo sich Teilchen auf den geneigten parallelen Platten absetzen. Schließlich fließt das Wasser über Auslaßwehre von Auslaßkanälen 54 über, und dieses Abflußwasser gelangt in einen gemeinsamen Auslaßkanal 64.

Nahe bei den Absetzaufbereitungstanks A sind innerhalb der gleichen Tankanlage Absetz/Speicheraufbereitungsbehälter B vorgesehen. Diese Absetz/Speicheraufbereitungsbehälter sind ebenfalls in der in den Fig. 1 bis 5 abgebildeten Querstrom technik ausgeführt. Die Absetz/Speicheraufbereitungstanks können mechanisch gleich wie die Absetzaufbereitungstanks A ausgebildet sein, mit der Ausnahme, daß Entleerungspumpen 62 und Einlaßvorrichtungen 48 und 59 vorgesehen sind.

Wenn der Strömungsdurchsatz von in die Anlage eintretendem Wasser den maximalen Auslegungsdurchsatz des Absetzaufberei tungsbehälters A übersteigt, wird der Strömungsdurchsatz in diesen Absetzaufbereitungstank A durch das Einlaßventil 44 auf den maximalen Auslegungsdurchsatz begrenzt. Überschuß wasser sammelt sich im Einlaßbereich 42. Wenn der Wasser spiegel im Einlaßbereich 42 genügend hoch angestiegen ist, beginnt das Wasser über Einlaßwehre 48 überzulaufen und gelangt so in die Absetz/Speichereinlaßbereiche 49. Das Wasser in den Absetz/Speichereinlaßbereichen 49 wird dann selektiv durch Einlaßvorrichtungen 59 in die Einlaßkammern 58 der Absetz/Speicheraufbereitungstanks geleitet.

Das Wasser gelangt also durch die Einlaßkammern 58 der Ab setz/Speicheraufbereitungstanks B in diese hinein. Ebenso wie im Absetztank A strömt das Wasser in den Absetz/Speichertanks B in entgegengesetzten horizontalen Richtungen durch die Ab scheidekammern 60 der Absetz/Speicheraufbereitungstanks B hindurch. Suspendierte Teilchen setzen sich auf dem geneigten parallelen Platten der Abscheidekammern 60 ab, und das Wasser läuft über Auslaßwehre in Auslaßkanäle 66 über und bildet eine Abflußströmung, die sich mit der Abflußströmung aus dem Absetzaufbereitungstank A im gemeinsamen Auslaßkanal 64 vereinigt.

In Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung eines Absetz/Speicher aufbereitungstanks dargestellt. Diese Schnittdarstellung zeigt die geneigten parallelen Platten einiger der Abscheide kammern 60. Das Wasser gelangt durch die Zwischenräume zwischen den geneigten parallelen Platten der Abscheidekam mern 60 hindurch, und die Teilchen setzen sich auf den Plattenoberflächen ab. Die Teilchen gleiten auf den Platten abwärts und fallen schließlich in die Schlammkammern 16. Die Wasserströmung in die Einlaßkammern der Absetz/Speicherauf bereitungstanks wird jeweils durch eine Einlaßvorrichtung 59 gesteuert, die angehoben oder abgesenkt wird, um Wasser ge steuert in die Einlaßkammer des betreffenden Absetz/Speicher aufbereitungstanks einströmen zu lassen.

Im Absetz/Speicheraufbereitungstank ist eine Pumpe 62 einge baut, um gesammeltes Wasser aus dem Absetz/Speicheraufberei tungstank nach Regenfällen in den Einlaßbereich des Absetz aufbereitungstanks zu pumpen. Aus dem bodennahen Bereich der Schlammkammern 16 führen Schlammrohre 72 aus dem Absetz/Spei cheraufbereitungstank heraus. Wenn die Schlammkammer 16 sich mit gesammelten Teilchen gefüllt hat, können diese Teilchen durch die Schlammrohre 72 aus dem Tank entleert werden.

Der Betriebsablauf der Absetz- und Absetz/Speicheraufberei tungstanks einer Anlage nach der Erfindung ist in Fig. 9 dargestellt. Die linke Spalte in Fig. 9 stellt dabei einen Absetzaufbereitungstank und die rechte Spalte einen Ab setz/Speicheraufbereitungstank dar.

In der Phase 1 wird die am Beginn eines Regens in die Anlage einfließende Strömung (z. B. Regenwasser und/oder Mischkana lisationsüberlaufwasser) im Absetzaufbereitungstank behan delt. Sämtliches in der Anlage eintretendes Wasser wird zum Einlaß des Absetzaufbereitungstanks geleitet, strömt durch die Abscheidekammern des Absetzaufbereitungstanks hindurch, und wird in dessen Auslaßkanal gesammelt. Da der Absetz/Spei cheraufbereitungstank nicht benötigt wird, bleibt er leer.

In der Phase 2, welche die nächste Stufe im Falle eines Regens darstellt, übersteigt die Menge des zur Anlage gelangenden Wassers den vorgegebenen maximalen Durchsatz des Absetzauf bereitungstanks. In diesem Fall wird der Strömungsdurchsatz des in den Absetzaufbereitungstanks einfließenden Wassers so reguliert, daß der Überlaufausfluß aus dem Absetzaufberei tungstank eine gewünschte Wasserqualität aufweist. Die darü ber hinaus gehende Wasserzustrommenge (d. h. den Strömungs durchsatz, den der Absetztank nicht aufnehmen kann) wird in den Absetz/Speicheraufbereitungstank geleitet. Der Ab setz/Speicheraufbereitungstank beginnt sich dann allmählich zu füllen, aber es tritt noch kein Wasser aus den Ab setz/Speicheraufbereitungstank aus, bis der Wasserpegel im Absetz/Speicheraufbereitungstank hoch genug ist, damit Wasser über die Auslaßwehre des Auslaßkanals überlaufen kann.

In der Phase 3 ist nun der Wasserpegel im Absetz/Speicherauf bereitungstank so hoch, daß Wasser über die Auslaßwehre über läuft, und so erzeugen nun sowohl der Absetzaufbereitungstank wie auch der Absetz/Speicheraufbereitungstank einen Abfluß aus behandeltem Wasser. Die Teilchen werden am Boden des Ab setz- bzw. des Absetz/Speicheraufbereitungstanks in Schlamm kammern gesammelt.

Die Phase 4 stellt die nächste Stufe dar, wenn der Regenwas seranfall im letzten Teil eines Regens wieder abnimmt. Von dieser Phase an ist es möglich, die Entleerung des angesam melten Schlamms durch die Schlammauslaßrohre zu beginnen. Während Schlamm aus dem Absetzaufbereitungstank und dem Ab setz/Speicheraufbereitungstank abgelassen wird, fällt der Wasserpegel in diesen Tanks unter die Oberkante des Auslaß wehre ab, und der Wasserüberlauf über die Auslaßwehre wird unterbrochen. Der Schlamm kann gleichzeitig aus dem Absetz- und dem Absetz/Speicheraufbereitungstank herausgepumpt wer den, so daß der Abfluß aus der gesamten Anlage unterbrochen wird, oder es kann Schlamm jeweils nur aus einem Aufberei tungstank abgepumpt werden, so daß der Abfluß behandelten Wassers in geringerer Menge weitergeht. Die Luftvertei lungsrohre (die in Fig. 9 nicht dargestellt sind, aber in den Fig. 1, 2, 3 und 5 sichtbar sind) können dabei aktiviert werden, um festgesetzte Teilchen auf den Platten zu lösen.

In der Phase 5 ist der Regen vorbei und es fließt kein Wasser mehr in die Anlage. Nunmehr wird das Wasservolumen aus dem Absetz/Speicheraufbereitungstank zur Behandlung in den Ab setzaufbereitungstank gepumpt. Infolgedessen werden die Ab setz/Speicheraufbereitungstanks entleert und stehen damit für den nächsten Füllzyklus zur Verfügung, wenn der nächste Regen einsetzt.

Eine weitere Ausführungsform der Aufbereitungsanlage nach der Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind die Aufbereitungstanks als etwa kuchenstückförmige Sek toren ausgebildet, was den Aufbau einer kompakten Anlage er möglicht. Die sektorförmigen Tanks haben den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie die rechteckige Tankanlage nach Fig. 6. Jedoch ermöglichen die sektorförmigen Tanks eine gleichmäßigere Strömungsverteilung zu den einzelnen Tanks als bei rechteckiger Tankausbildung. Die Abscheidekammern 52, 60 befinden sich zwischen den Einlaßkammern 52, 58 und den Aus laßkanälen 64, 66.

Das Wasser tritt durch einen Haupteinlaßbereich 42 in die Anlage ein und wird dann durch Einlaßschieber 44, welche den Zuflußdurchsatz in die Absetzaufbereitungstanks A begrenzen, zu den Absetzaufbereitungstanks A zugeleitet. Das Wasser tritt durch Einlaßkammern 50 in die Absetzaufbereitungstanks ein, gelangt dann durch Abscheidekammern 52 hindurch, und fließt dann über Auslaßwehre in Auslaßkanäle 54 als Abfluß.

Es können auch Kammern 70 zur Desinfektion und/oder chemi schen Aufbereitung als Teil der Aufbereitungstanks vorgesehen sein. Diese Kammern 70 stehen mit den Auslaßkanälen 54 der Aufbereitungstanks in Verbindung. Chemikalien können in den Kammern 70 in das Abflußwasser zum Zwecke der Desinfektion und/oder chemischen Behandlung des Abflußwassers eingegeben werden. Nach dem Durchgang durch die Kammern 70 zur Desin fektion und/oder chemischen Behandlung tritt das behandelte Wasser aus dem Absetzaufbereitungstanks A aus und wird in einem gemeinsamen Auslaßkanal 64 gesammelt.

Die Einlaßströmungsventile 44 begrenzen den Strömungsdurch satz des in die Absetzaufbereitungstanks A einströmenden Wassers. Wenn der Strömungsdurchsatz des Wassers auf eine Größe ansteigt, bei welcher die Absetzaufbereitungstanks nicht mehr den gesamten Wasserzustrom behandeln können, steigt der Wasserpegel im Einlaßbereich 42 an, bis schließ lich Wasser über Einlaßwehre 48 überläuft. Das über die Ein laßwehre 48 überlaufende Wasser tritt in die Absetz/Speicher einlaßbereiche 49 ein und wird dann durch die Absetz/Spei cheraufbereitungstanks B geleitet. Wenn der Wasserpegel hoch genug steht, strömt Wasser durch die Abscheidekammern 60 der Absetz/Speicheraufbereitungstanks B, fließt schließlich über die Auslaßwehre über, und wird dann in den Auslaßkanälen 66 der Absetz/Speicheraufbereitungstanks B als Abfluß gesammelt. Ebenso wie bei den Absetzaufbereitungstanks A können auch bei den Absetz/Speicheraufbereitungstanks B Kammern 70 zur Desin fektion und/oder chemischen Behandlung vorgesehen sein. Das Abflußwasser aus den Absetz/Speicheraufbereitungstanks ver einigt sich mit dem Abflußwasser aus den Absetzaufberei tungstanks im gemeinsamen Auslaßkanal 64.

Geneigte parallele Platten finden in vielen Aufbereitungs tanks Anwendung, um große Teilchen mit guter Absetzcharak teristik abzuscheiden. Wenn es notwendig ist, kleine, leichte Teilchen mit schlechten Absetzeigenschaften oder klebrige Teilchen abzuscheiden, die zum Anhaften an den Platten und zum Verstopfen der Plattenzwischenräume neigen, haben die Systeme mit geneigten parallelen Platten erhebliche Nach teile. Entweder setzen sich die Teilchen nicht am Boden ab, bevor das Wasser die Auslaßwehre überfließt, oder die Teil chen verstopfen die Plattenzwischenräume, was ein häufiges Herausnehmen und Reinigen der Platten erfordert.

Die Tanks und Anlagen nach der Erfindung überwinden diese Probleme, so daß geneigte parallele Platten als Aufberei tungssysteme in einem breiteren Anwendungsfeld eingesetzt werden können. Die Luftverteilungsrohre erzeugen Blasen, welche die Plattenzwischenräume verstopfende Teilchen lösen, ohne daß eine Notwendigkeit des Herausnehmens der Platten aus dem Tank für einen gesonderten Reinigungsvorgang besteht, und ohne daß ein Herausgelangen losgelöster Teilchen über die Auslaßwehre erfolgt. Die Anordnung von Auslaßwehren an beiden Seiten der Auslaßkanäle und die Erstreckung dieser Wehre über die gesamte Länge eines Aufbereitungstanks maximiert die Länge der Auslaßwehre. Dies wiederum ermöglicht eine Mini mierung des Wasserüberlaufdurchsatzes pro Längeneinheit der Auslaßwehre bei einem gegebenen Tankdurchsatz. Die geringe Überlaufdurchsatzrate pro Längeneinheit der Auslaßwehre er möglicht es, daß eine Anlage nach der Erfindung auch zur wirksamen Aufbereitung großer Wasserströme mit niedrigen Teilchenkonzentrationen eingesetzt werden kann.

Claims

1. Wasseraufbereitungsanlage zum Abscheiden von Feststoff teilchen aus dem Wasser, mit mindestens einem Tank, der auf weist:
mindestens eine Abscheidekammer (15) mit mindestens einer Gruppe von darin angeordneten geneigten parallelen Platten, zwischen denen das Wasser hindurchströmen kann, um suspen dierte Teilchen auf den Platten absetzen zu lassen,
eine Schlammkammer (16) zum Sammeln der sich auf den Platten absetzenden und längs der Platten heruntergleitenden Teil chen,
und einen Reinwasserauslaß,
dadurch gekennzeichnet, daß:
mindestens ein Gasverteilungsrohr (18) vorgesehen ist, aus welchem periodisch Gasblasen in den unteren Bereich der Plat tenzwischenräume emittiert werden können,
ein Steuergerät periodisch das Einleiten von Gas in das Gas verteilungsrohr (18) bewirkt, um periodisch einen Gasblasen emissionsimpuls in die Plattenzwischenräume zu erzeugen, und
das Steuergerät jeweils vor dem Auslösen eines Gasblasenemis sionsimpulses in die Plattenzwischenräume ein Ventilorgan be tätigt, das eine Unterbrechung des Wasserausflusses in den Reinwasserauslaß bewirkt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einlaßkammer (13) auf einer Seite der Abscheidekammer (15) angeordnet ist, um Wasser in etwa horizontaler Strömungs richtung in die Abscheidekammer (15) einzuleiten, wo das Wasser die Plattenzwischenräume zwischen den geneigten parallelen Platten in etwa horizontaler Strömungsrichtung durchströmt,
und eine Auslaßkammer (17) auf der anderen Seite der Abscheidekammer angeordnet ist, welche die Strömung aus der Abscheidekammer in etwa horizontaler Strömungsrichtung aufnimmt, wobei die Auslaßkammer oberhalb der Schlammkammer (16) angeordnet ist und mit dieser in Verbindung steht, so daß in der Auslaßkammer Feststoffteilchen weiter aus dem Wasser sich abscheiden und in die Schlammkammer absinken können,
wobei die Neigungsrichtung der Platten etwa quer zur Richtung der Wasserströmungsrichtung zwischen Einlaßkammer und Aus laßkammer verläuft,
und daß ein Auslaßkanal (10) im oberen Teil der Auslaßkammer (17) angeordnet ist, der beiderseits Auslaßwehre (12) auf weist, die sich über die Längenausdehnung der Abscheidekammer (15) erstrecken und über welche eine Oberflächenschicht des Wassers in der Auslaßkammer in den Auslaßkanal einströmen kann.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß min destens eine in den unteren Tankbereich ragende Leitwand (22) vorgesehen ist, die eine Kurzschlußströmung aus der Einlaß kammer in die Auslaßkammer unter der Abscheidekammer hindurch verhindert.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß
ein Schlammablaßrohr (20) am Boden der Schlammsammelkammer (16) vorgesehen ist,
und ein Schlammventil zwischen dem Schlammablaßrohr und der Schlammkammer zum wahlweisen Ablassen des Schlamms aus der Schlammkammer durch das Schlammablaßrohr eingebaut ist,
und daß das Steuergerät vor Auslösen eines Gasblasenemis sionsimpulses jeweils das Schlammventil öffnet, um den Wasserspiegel in der Auslaßkammer (17) unter die Überlauf kante der Auslaßwehre (12) abzusenken.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß
eine Sammelkammer zwischen der Abscheidekammer (15) und der Auslaßkammer (17) vorgesehen ist,
und daß ein Sammelkanal für schwimmende Verunreinigungen im oberen Teil der Sammelkammer mit beiderseitigen Überlauf wehren gebildet ist, über welche schwimmende Verunreinigungen auf der Oberflächenschicht des Wassers in der Sammelkammer in den Sammelkanal ablaufen können.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitwand zwischen der Sammelkammer und der Auslaßkammer ange ordnet ist, die sich abwärts zur Schlammkammer hin erstreckt.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß im unteren Bereich der Schlammkammer (16) Schaber zum Befördern von Schlamm zu einem Schlammsammel bereich vorgesehen sind.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Tank etwa zylindrisch ausgebildet ist, die Einlaßkammer (13) sich längs eines Durchmessers des etwa zy lindrischen Tanks erstreckt, und beiderseits der Einlaßkammer jeweils eine Abscheidekammer (15) und eine Auslaßkammer (17) angeordnet sind und der Auslaßkanal in jeder Auslaßkammer bogenförmig längs eines Bogensegments des etwa zylindrischen Tanks verläuft.