DE1922982C3 - Vorrichtung zur Wasseraufbereitung mittels einer Mehrspalt-Klärvorrichtung - Google Patents

Description

Mehrspaltenklärvorrichtungen wurden jedoch bisher nicht derart konstruiert, um unter Einbeziehung eines Schnellfilters in einem gemeinsamen Behälter eine kompakte Anordnung zu bilden, die den schon

60 bestehenden kleinen Anordnungen entsprechen würden. Einer der Gründe, daß bisher Mehrspalt-Klär-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Was- vorrichtungen und auch die konstruktive Lösung deseraufbereitung mittels einer Mehrspalt-Klärvorrich- ren Verbindung mit Schnellfiltern in einem gemeintung mit einer vollkommen schwebenden Flocken- samen Behälter nicht ausgenützt wurden, war der schicht, die sich in einem Raum mit sattelförmigem 65 Umstand, daß keine Lösung der Homogenisation der Boden befindet, der durch nach unten zusammenlau- durch Koagulation in horizontalen Koagulationsräufende Wände gebildet wird, welche unterhalb des men entstehenden Suspension vorlag. Raumes mit der vollkommen schwebenden Flocken- Ein Hindernis der Erzielung der Homogenisation

bei Mehrspaltklärvorrichtungen bekannter Ausführungen ist das Fehlen einer mechanischen Turbulenzquelle im Koagulationsraum, ein verhältnismäßig beschränkter Inhalt dieses Raumes und ein ungeeignetes Verteilungssystem des dosierten Wassers in den Koagulationsraum. Die Unbrauchbarkeit üblicher Formen von n.echanischen Paddeln als Turbulenzerzeuger im Homogenisationsraum von Mehrspaltklärvorrichtungen folgt aus der horizontal prismatischen Form dieser Räume. Diese Form unterscheidet sich grundsätzlich von üblichen Klärvorrichtungen, bei denen der Koagulations^raum vertikal ist und immer zentral angeordnet ist. Die Erzeugung einer mechanischen Bewegung z. B. mittels Paddeln in einem horizontal angeordneten Koagulationsraum würde eine so starke Rotation verursachen, daß sie das Strömen im Verteilerspalt, der den Koagulationsraum mit dem Raum der Flockenwirbelschicht verbindet, störend beeinflussen würde. Die Wasserverteilung im Koagulationsraum bei bekannten Mehrsr^ltklärvorrichtungen mittels einer Verteilerleitung im oberen Teil dieses Raumes ist bei Anwendung von mechanischen Paddeln ebenfalls ungeeignet, weil sie keine gleichförmige Homogenisation des ganzen Inhaltes dieses Raumes sichert und Wasserkurzschlüsse aus der Verteilerleitung direkt in den Spalt verursacht. Der beschränkte Inhalt des Koagulationsraumes ist bei einer Mehrspalt-Klärvorrichtung durch die geometrische Gesamtanordnung der Klärvorrichtung gegeben, da er durch die nach unten zusammenlaufenden Wände des Bodens des Raumes mit der vollkommen schwebenden Flockenschicht in Richtung gegen den Spalt gegeben ist, was ohne Verschlechterung anderer Funktionseigenschaften der Klärvorrichtung nicht ohne weiteres geändert werden kann. Damit die Homogenisation ihren optimalen Effekt erreichen kann, ist es nötig, das Verweilen des Wassers im Koagulationsraum bis auf 15 Minuten zu verlängern, eine geeignete Turbuler-quelle und die Gleichförmigkeit der Homogenisation der richtigen Wasserzufuhr in den Homogenisationsraum zu sichern und das Beeinflussen des Wassereintrittes in den Verteilcrspalt durch Wasserrotation im Homogenisationsraum zu verhüten. Infolgedessen wurde durch Fehlen einer vollkommenen Homogenisation nicht der Effekt erzielt, wie mit Anordnungen mit Homogenisationsraum und es kam zu einer wesentlichen Verschlechterung der Funktion der Anordnung bis um 40 °/o bei niedrigerer Temperatur des gereinigten Wassers. Ein zweiter Grund, warum bisher nicht Anordnungen hoher Leistungen, die eine Mehrspalt-Klarvorrichtung mit Schnellfilter in einem Behälter vereinigen, vorgeschlagen wurden, war das Fehlen einer Lösung der Lokalisation des Schnellfilters und dessen Separieren von anderen Funktionsräumen der Klärvorriehtung, denn diese Trennwände sind dem Druck des vollen Gewichtes der Flüssigkeit in der Klärvorrichtung ausgesetzt, so daß bei großer Fläche ein massiver Zwischenboden vorgesehen werden muß, der zusammen mit der Notwendigkeit einer Bildung eines Enlschlammungs- und Sammelsystems in der Klärvorrichturg und des Schnellfilters Komplikationen der AnordniMig und eine wesentliche Vergrößerung der Höhe der ganzen Vorrichtung verursachen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Klären von Wasser zu schaffen, die zum Niederschlage!; der Unreinheiten eine Koagulation und Zweistufenabsonderung der Suspension in einer vollkommen schwebenden Flüssigkeit mit folgender Filtration ermöglicht und die für höhere Leistungen geeignet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemttß dadurch gelöst, daß jeweils unterhalb des Sedimentationsraumes durch eine horizontale hohle Trennwand davon abgetrennt der Filterraum vorgesehen ist und die mit dem Raum mit der Flockenschicht durch Spalte verbundenen Koagulationsräume mit einer Homogenisierungs-Rührvorrichtung versehen sind.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Homogenisierungs-Rührvorrichtung durch eine horizontale Hohlwelle gebildet, die entlang ihrer ganzen Länge mit öffnungen und mit Paddeln versehen ist und die an die Rohrleitung für die Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit angeschlossen ist.

Weiteie Ausbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen beschrieben.

ao Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Klärvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Klärvorriehtung und

F i g. 2 ein axonometrisches Bild.

Die gesamte Anordnung ist in einem einzigen, im wesentlichen prismatischen Behälter 1 vorgesehen, in welchem durch Trennwände 2, 3, welche die ganze Breite des Behälters 1 einnehmen, Homogenisationsräume A, Räume B mit einer vollkommen schv/ebenden Flockenschicht, Sedimentationsräume C und Räume F mit Schnellfiltern abgegrenzt sind. Es sind dies einerseits vor allem die Wände 2, welchen eine dachförmige Decke oberhalb der Homogenisationsräume A bilden, die unten entlang der ganzen Länge zu beiden Seiten Spalte 4, 4' belassen, die die Räume A und B verbinden, andererseits die Wände 3, die eine dachförmige Decke oberhalb der Sedimentationsräume C bilden. Sie belassen oben einen Spalt 5 aus dem Räume B in den Raum C, mit einem dachförmigen Verteiler 6, der den Zuflu3 der Flockenschicht in den Raum C bestimmt. An die unteren Enden der Wände 3 schließen sich vertikale Wände 7 an, welche untereinander die Homogenisationsräume A von den Räumen F mit Schnellstem begrenzen.

Im Koagulations- und Homogenisationsraum A ist eine Hohlwelk 8 drehbar gelagert, die entlang ihrer ganzen Länge mit öffnungen 9 versehen ist und mit

e>ner Geschwindigkeit von Einheiten von Umdrehungen in der Minute angetrieben wird und an die Zufuhr 24 des Rohwassers mit Koagulationsmittel angeschlossen ist. Auf der Hohlwelle 8 sind Tragarme 10 befestigt, die Paddel 11 tragen, im gegebenen Fall

horizontale Stangen. Falls sich die Hohlwelle 8 in Uhrzeigerdrehrichtung dreht, wird vor dem Spalt 4, der gegen die Drehrichtung der aus der Hohlwelle 8, den Tragarmen 10 und den Paddeln 11 bestehenden Rührvorrichtung gekehrt ist, ein hydraulischer

Widerstand gebildet, der im gegebenen Fall aus einer Deckwand 12, welche den Spalt 4 verdeckt, besteht und welche den Flüssigkeitsdurchfluß durch beide Spalte 4, 4' aus dem Raum A in den Raumß ausgleicht.

Oben in dem Raum C unterhalb des dachförmigen Verteilers 6 unter dem Spalt 5 ist eine Abführleitung 13 des absedimentierten Wassers vorgesehen, welches im oberen Teil des Sedimentationsraumes C ab-

gesondert wird. Nahe den Spalten 4, 4'sind unten im Flockenschicht kommt die Flockensuspension über Raum B Spülleitungen 14 mit Öffnungen angeordnet, die Eintrittspalte 5 über den dachförmigen Verleidie normalerweise außer Betrieb sind und lediglich ler 6 in den Sedimentationsraum C, wobei die urzum Reinigen der Klärvorrichtung dienen. Im sprüngliche Geschwindigkeit sich fortlaufend im sich Raum B sind ferner im Oberteil in gewisser Entfer- 5 erweiternden Raum C verkleinert, was die Sedimennung oberhalb der Spalte 5 Sammelbecken IS zum tation der Suspension und Abtrennen des mitgerisse-Abführen des geklärten Wassers in den Filterraurn F nen Wassers ermöglicht, das sich unter dem dachförvorgesehen. Der Sedimentationsraum C ist gegenüber migen Verteiler 6 sammelt und über die Abfuhrleidem Raum F mit Schnellfilter durch eine Hohlwand tung 13 abgeführt wird. Die Suspension, welche zum 16 abgegrenzt, die im gegebenen Fall aus Profilträ- io Boden des Raumes C gesunken ist, dringt über Öffgern 17 besteht, zwischen welchen Kanäle 18 vorge- nungen 19 in die Kanäle 18 ein und wird von hier sehen sind, die durch Öffnungen 19 mit dem Sedi- abgezogen. Das geklärte Wasser, das oberhalb der mentationsraum C verbunden sind, während Nach- Flockenschicht bleibt, tritt in die Sammelbecken 15 barkanäle 18' durch öffnungen 20 mit dem Filter- ein, von wo es in die Kanäle 18' in der horizontalen raum F verbunden und an die Sammelbecken 15 und 15 Wand 16 geführt wird und tritt durch öffnungen 20 an die Abführleitung 13 des geklärten Wassers angc- in den Raum/-' mit Filtern 21 ein, von wo es nach schlossen sind. Im Filterraum F befindet sich ein dem Filtern aus dem Unterteil des Raumes F dem Mehrschichtfilter 21 mit fortschreitend feinerer FiI- Gebrauch übergeben wird.

terschicht. Der hauptsächliche Vorteil der erfindungsgemäßen

Im axonometrischen Bild in Fig. 2 ist zusätzlich 20 konstruktiven Lösung einer Mchrspalt-Klärvorrichder Motorantrieb 22 mit der Hohlwelle 8 sowie das tung mit Schnellfilter in einem gemeinsamen Behälter Speisebecken 23 für das Rohwasser mit dem Koagu- ist das Einhalten einer kleinen Höhe der Anordnung lationsmittel dargestellt, das über die Rohrleitung 24 auch für große und sehr große Leistungen, z. B. 100 durch Gravitation in die Hohlwellen 8 und in den bis 1000 Liter in der Sekunde. Dadurch wird ein sehr Koagulation- und Homogenisationsraum A geleitet 25 günstiger spezifischer Inhalt für 1 Liter/Sekunde der wird. Leistung und gleichfalls hohe ökonomische Erspar-

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: nisse erzielt. Ein weiterer großer Vorteil der Verbin-

Das dosierte Rohwasser mit dem Koagulationsmit- dung einer Mehrspalt-Klärvorrichtung mit einer hytel strömt über das Speisebecken 23 durch Gravita- draulisch vollkommen schwebenden Flockenschicht tion über die Rohrleitung 24 in die Hohlwellen 8, wo 30 und horizontal parallelgesc'ialteten Funktionsräues durch die öffnungen 9 gleichmäßig in der ganzen men ist die Möglichkeit, vor das Abscheiden durch Länge des Koagulations- und Homogenisationsrau- eine Flockenschicht einen Homogenisationsraum einmes A verteilt wird. Die Hohlwellen 8 werden durch zuschalten, in welchem die durch Koagulation entstedie Antriebe 22 mit einer Geschwindigkeit von Ein- hende Suspension für genügend lange Zeit durch mcheiten von Umdrehungen in der Minute angetrieben 35 chanisch hervorgerufene Turbulenz gleichförmig hound durch Koagulation werden hier Flocken gebil- mogenisiert wird. Dadurch wird eine hohe Leistung det, welche durch die Rührvorrichtung 8, 10, 11 ho- des Separationsprozesses erzielt, die einen Vergleich mogenisiert und verdichtet werden, wobei sie fortlau·· mit Ergebnissen kleiner Anordnungen erlaubt. Durch fend gegen den Umfang der Rührvorrichtung gelan- Einschaltung der Homogenisation kann eine Beseitigen, bis sie zusammen mit der Flüssigkeit durch die 40 gung des Koagulenten aus dem Filtrat bis zur Grenze Spalten 4, 4' in den Raum B übergehen, wobei die seiner Lösbarkeit und ein Beseitigen von Mikroorga-Deckwände 12 den Flüssigkeitsdurchfluß in den nismen bis zu einer Güte, die den Normen von Raum B derart beeinflussen, daß der Durchfluß Trinkwasser entsprechen, erzielt werden, ohne das durch beide Spalte 4 und 4' praktisch gleich ist und Filtrat zu desinfizieren. Ein weiterer Vorteil ist die so der Einfluß der Rührvorrichtung 8, 10,11 auf den 45 Anordnung des Verdickungsraumes und des Schnell-Durchfluß kompensiert wird, und die Flockenschicht filters übereinander, gegenseitig durch eine hohle im Raumß stet·; in gleichem Maß im ganzen Raumfi Trennwand abgegrenzt, die durch Profiltiäger gebilin schwebendem Zustand erhalten bleibt. Die Zeit det wird, welche eine volle Ausnützung des Verdikdes Verweilens der Flüssigkeit im Koagulations- und kungsraumes ermöglichen. Dadurch werden gleich-Homogenisationsraum A ist etwa 15 Minuten. Aus 50 zeitig die Verteilersysteme vereinfacht und die Höhe dem Raum B mit der vollkommen schwebenden der ganzen Anordnung herabgesetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

schicht auf einer Seite Koagulationsräume, auf der Patentansprüche: anderen Seite Sedimentations- und Filterräume be grenzen.

1. Vorrichtung zur Wasseraufbereitung mittels Bei der Entwicklung von Anordnungen zur Waseiner Mehrspalt-Klärvorrichtung mit einer voll- 5 seraufbereitung zeigt sich das Bestreben aller Vorkommen schwebenden Flockenschicht, die sich in gänge des chemischen Reinigens des Wassers m einer einem Raum mit sattelförmigem Boden befindet, einzigen kompakten Anordnung zu vereinigen. Ahnder durch nach unten zusammenlaufende Wände liehe Anordnungen sind schon fur kleinere Leistungebildet ist, welche unterhalb des Raumes mit der gen im Betrieb.

vollkommen schwebenden Flockenschicht auf to Derartige kleinere Anordnungen verwenden Klar einer Seite Koagulaüonsräume, auf der anderen vorrichtungen mit einer vollkommen schwebenden Seite Sedimentations- und Filterräume begrenzen, Flockenschicht mit vertikal konzentrischem Aufbau dadurch gekennzeichnet, daß jeweils und zentral angeordnetem Koagulationsraum. Bei unterhalb des Sedimentationsraumes (C) durch einem zentral ausgeführten Koagulationsraum wird eine horizontale hohle Trennwand (16) davon 15 eine hydraulisch geeignete Verbindung des Koagulaabgetrennt der Filterraum (F) vorgesehen ist und tionsraumes mit dem Raum der Flockenwirbelschichl die mit dem Raum (B) mit der Flockenschichi durch einen einzigen ringförmigen Spa!' :n einfacher durch Spalt (4, 4') verbundenen Koagulations- Weise erzielt. Bei diesen Anordnungen wird das räume (A) mit einer Homogenisierungs-Rührvor- Rohwasser mit dem Koagulationsmittel in den Oberrichtung (8 bis 11) versehen sind. 20 teil des Koagulationsraumes zugeführt, wo ihm eine

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gc- Rotationsbewegung erteilt wird und wo es entlang kennzeichnet, daß die Homogcnisierungs-Rühr- einer Schraubenklinke in den Unterteil sinkt und vorrichtung durch eine horizontale Hohlwelle (8) gleichförmig in den Raum der Flockenschicht eingebildet wird, die entlang ihrer ganzen Länge mit tritt. Die zentrale Anordnung des Koagulationsrau-Öffnungen (9) und mit Paddeln (10, 11) versehen a₅ mes ermöglicht ein*· bequeme Anpassung dieses Rauist, und an die Rohrleitung (24) für die Zufuhr mes für die Homogenisation der durch Koagulation der zu reinigenden Flüssigkeit angeschlossen ist. entstandenen Suspension durch Verlängerung der

3. Vorrich'ung nach den Ansprüchen 1 und 2, Zeit zum Verweilen in diesem Raum und durch Andadurch gekennzeichnet, daß in dem mittels von wendung mechanischer Turbulenzerzeuger.

zwei Spalten (4, 4') mit der« unteren Teil des 30 Ein Nachteil dieser bekannten Anordnungen zum Raumes (B) mit der vollkommen schwebenden Klären von Wasser, welche die Koagulation, Homo-Flcckcnschicht verbundenen ..lomogcnisicrungs- genisation und Absonderung der Suspension in einer raum (A) vor dem gegen die Drehrichtung der Einheit vereinigen, ist die Anwendung einer Klärvor-Rührvorrichtung gekehrten Spalt (4) ein hydrauli- richtung mit vertikalem und konzentrischem Aufbau, scher Widerstand (12) zum Ausgleich des Flüs- 35 Eine derartige Klärvorrichtung hat nämlich nur eine sigkeitsdurchflusses durch beide Spalten (4. 4') beschränkte Leistung, weil für Anordnungen größevorgesehen ist. rer Leistungen ihre Höhe und Abmessungen unpro-4 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- portional wachsen. Die vertikal konzentrische Ankennzeichnet, daß der hydraulische Widerstand Ordnung der Klärvorrichtung in Zusammenhang mit durch eine Deckwand (12) oder eine Leiste gebil- 40 einem Schnellfilter ist mit Rücksicht auf die Raumdet wird, die unterhalb des Spaltes (4) befestigt ausnützung unvorteilhaft und erschwert eine zweckist, mäßige Lokalisation der einzelnen Funktionsräume

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- in einem gemeinsamen Behälter wesentlich,
kennzeichnet, daß die horizontale hohle Trenn- Außer einer konzentrisch angeordneten Klärvorwand (16) zwischen dem Sedimentationsraum (C) 45 richtung mit vollkommen schwebender Flockcn- und dem Filterraum (F) durch gegenseitig anlie- schicht mit einem einzigen Spalt ist auch eine Klärgendc Profilträger (17) gebildet ist, die unterein- vorrichtung mit mehreren Spalten bekannt, bei der ander Kanäle (18, 18') bilden, von denen die die einzelnen Funktionsräume horizontal nebeneineinen Kanäle (18) durch öffnungen (19) mit dem andergereiht sind, und zwar so, daß an jedem Raum Sedimentationsraum (C) verbunden und an den go mit der Flockenschicht jeweils ein Koagulationsraum Abfluß angeschlossen sind, die anderen Kanäle und ein Vcrdickungsraum anliegt. Durch diese An-(18') an eine Abführleitung (13) des Sedimenta- Ordnung wird eine große Ersparnis hinsichtlich der tionsraumes (C) und an Scmmelbecken (15) für Höhe der Anordnungen erzielt und Klärvorrichtundie Abfuhr der geklärten Flüssigkeit angeschlos- gen sehr hoher Leistungen können auf diese Weise sen und mit dem Filterraum (F) verbunden sind. 55 gebildet werden.