DE29716285U1 - Equipment for the precipitation and separation of contaminants from water - Google Patents
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Description
Einrichtung zum Ausfällen und Abscheiden von Verunreinigungen aus GewässernFacility for the precipitation and separation of contaminants from water
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ausfällen und Abscheiden von Verunreinigungen aus Gewässern und aus technologischen Lösungen und Suspensionen, wobei die Einrichtung durch aufeinanderfolgende Funktionsteile, nämlich mindestens ein Flockungsbecken, eine Flockenwirbelschicht, einen Absetzbehälter und ein Filter mit einer schwimmenden Filterschicht, die von oben durch ein Sieb begrenzt ist, gebildet ist, wobei diese Funktionsteile in einem gemeinsamen Behälter angeordnet sind, in dessen unterem Teil ein Absetzraum gebildet ist, der am Boden des Behälters mit einem Rechgerät und einer Entschlammungsarmatur versehen ist, wobei die Einrichtung weiter mit einer Vorrichtung zum Waschen der schwimmenden Filterschicht durch einen Rückstrom des gereinigten Wassers ausgestattet ist.The invention relates to a device for precipitating and separating contaminants from water and from technological solutions and suspensions, the device being formed by successive functional parts, namely at least one flocculation tank, a floc fluidized bed, a settling tank and a filter with a floating filter layer which is delimited from above by a sieve, these functional parts being arranged in a common container, in the lower part of which a settling space is formed, which is provided with a rake device and a desludging fitting at the bottom of the container, the device being further equipped with a device for washing the floating filter layer by a backflow of the purified water.
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-2- 11. September 1997-2- 11 September 1997
In der gegenwärtigen Praxis werden für die physikalisch-chemische Wasseraufbereitung Einrichtungen verwendet, die durch einen Teil gebildet werden, in dem Stoffe eingeführt werden, die fähig sind, Verunreinigungen auszuscheiden, und zwar durch Ausfällen von feinen Fest- bis Koüoidstoffen und Stoffen, die in einer Tragflüssigkeit, in der Regel Wasser, aufgelöst sind. Diese Ausscheidung erfolgt unter Einwirkung von anorganischen oder organischen Koagulations- oder Flockungsmitteln. Die gebildeten Ausfällungen werden dann aus der Flüssigkeit durch Absetzen oder Tiefenfiltration entfernt.In current practice, for the physico-chemical treatment of water, devices are used which consist of a part into which substances are introduced which are capable of removing impurities by precipitation of fine solids to coagulation substances and substances dissolved in a carrier liquid, usually water. This precipitation takes place under the action of inorganic or organic coagulants or flocculants. The precipitates formed are then removed from the liquid by settling or deep filtration.
Es sind Einrichtungen bekannt, insbesondere für die Wasseraufbereitung, bei welchen der Prozeß der Entstehung von Ausfällungen und die mehrfache Trennung derselben in einem gemeinsamen Behälter verlaufen, der mit Trennwänden zur Richtungsänderung des Wasserflusses durch den Behälter so ausgestattet ist, daß eine aufeinanderfolgende Abtrennung der Ausfällungen und gelösten Stoffe durch Absetzen oder Filtration erfolgen kann. Im erwähnten technischen Gebiet werden insbesondere für die Wasserreinigung ein Klärbecken mit einer Flockenwirbelschicht und ein nachfolgender Sandfilter oder ein Filter mit schwimmender Filterschicht verwendet.Devices are known, particularly for water treatment, in which the process of precipitates forming and their multiple separation take place in a common container, which is equipped with partition walls to change the direction of the water flow through the container so that the precipitates and dissolved substances can be separated successively by settling or filtration. In the technical field mentioned, a clarifier with a floc fluidized bed and a subsequent sand filter or a filter with a floating filter layer are used in particular for water purification.
Ein Nachteil dieser Einrichtungen besteht darin, daß die ausgefällten Stoffe, die mittels der Einrichtungen ausgeschieden werden sollen, aufgrund insbesondere eines ungleichmäßigen und unregelmäßigen Durchflusses des behandelten Wassers ungenügend ausgefällt werden und sich zusammenballen.A disadvantage of these devices is that the precipitated substances intended to be separated by means of the devices are insufficiently precipitated and clump together, particularly due to an uneven and irregular flow of the treated water.
- 3 - 11. September 1997- 3 - 11 September 1997
Nachfolgend kommt es dann zu einem ungleichmäßigen und unregelmäßigen Durchfluß der behandelten Suspension durch den nachfolgenden Teil der Einrichtung, in welchem es zu einer Trennung der ausgefällten Stoffe und zu einer Unstabilität der Flußgeschwindigkeit der Suspension durch die den einzelnen Wasserbewegungsvorgänge zugeordneten Funktionsräume kommt, insbesondere beim Durchfluß durch den Verteiler des Flockenwirbelschichtraumes, wobei der Verteiler Bestandtei! der bekannten Einrichtungen ist, und ein Tiefenfilterbett bildet, das von einer vorgereinigten Suspension durchströmt wird. Eine Ursache der unerwünschten Ungleichmäßigkeit des Durchflusses ist in der Regei eine Verstopfung des Eintrittspaltes des erwähnten Verteilers durch das Schlammsediment oder eine ungleichmäßige Strömung durch die Filtermaterialschicht, so daß dann unerwünschte Wirbel gebildet werden, oder eventuell eine unregelmäßige Verstopfung eines Teiles dieser Schicht erfolgt, was dann eine Verschlechterung des Trennungswirkungsgrades der gesamten Einrichtung zur Folge hat.This then leads to an uneven and irregular flow of the treated suspension through the subsequent part of the device, in which the precipitated substances separate and the flow rate of the suspension becomes unstable through the functional spaces assigned to the individual water movement processes, particularly when flowing through the distributor of the floc fluidized bed space, the distributor being a component of the known devices and forming a deep filter bed through which a pre-cleaned suspension flows. One cause of the undesirable uneven flow is usually a blockage of the inlet gap of the aforementioned distributor by the sludge sediment or an uneven flow through the filter material layer, so that undesirable vortices are formed, or possibly an irregular blockage of part of this layer, which then results in a deterioration in the separation efficiency of the entire device.
Ein Nachteil der bekannten Ausführungen von Einrichtungen mit einer schwimmenden Filterschicht ist auch, daß der Tank für gereinigtes Wasser und die damit zusammenhängende, schwimmende Fiiterschicht im mittleren Teil des Behälters der Einrichtung angeordnet sind, so daß der Antrieb des Rechgeräts der abgesetzten Schlämme unter dem kegelförmigen Boden des Behälters installiert werden muß, so daß dessen Wartung und Reparaturen erschwert werden.A disadvantage of the known designs of devices with a floating filter layer is also that the tank for purified water and the associated floating filter layer are arranged in the middle part of the device's container, so that the drive of the rake of the settled sludge has to be installed under the conical bottom of the container, which makes its maintenance and repairs more difficult.
-4- 11. September 1997-4- 11 September 1997
Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführungen ist eine konstruktionsmäßige Gestaltung einer Art von Lufttasche, die für diese Konstruktionstypen zur Sicherstellung der Regenerierung der verunreinigten und schwimmenden Filterschicht im Behälterraum durch einen Rückfluß des gereinigten Wassers absolut notwendig ist. Die Gestaltung dieser Lufttasche ist einschließlich der unerläßlichen Armaturen und Steuersensoren und -elemente kostspielig, und zusätzlich kommt es während der Regenerationsphase zum Abzug eines Teiles der Flockenwirbelschicht in diese Lufttasche, so daß eine ausgeprägte Zerstörung der funktionstüchtigen Flockenwirbelschicht und eine Herabsetzung ihrer Konzentration erfolgen; dies führt einerseits zu einer unerwünschten Herabsetzung des Wirkungsgrades der Trennung von feinen Schiammanteilen, andererseits zu einer Erhöhung des unerwünschten Austragens derselben in die Schicht des nachfolgenden, schwimmenden Filtermaterials und dadurch zu einer Herabsetzung der Filtrationswirkung desselben. Außerdem wird dadurch auch die Fähigkeit der Aggregation von Flocken in der Flockenwirbelschicht reduziert, so daß auch eine Herabsetzung des gesamten Wirkungsgrades der Einrichtung auftrifft. Um die erwähnten Nachteile der bestehenden Einrichtungen zu reduzieren, werden im Raum des oberen Pegels der Flockenwirbelschicht perforierte Absaugrohre eingelegt, die aber die Komplexität der Konstruktion erhöhen und deren Betätigungsfähigkeit, besonders das Einstellen der optimalen Bedingungen für die Gestaltung und Trennung der Flockenaggregate, herabsetzen.Another disadvantage of the known designs is the structural design of a type of air pocket, which is absolutely necessary for these types of construction to ensure the regeneration of the contaminated and floating filter layer in the tank space by a backflow of the purified water. The design of this air pocket is expensive, including the essential fittings and control sensors and elements, and in addition, during the regeneration phase, part of the floc fluidized bed is drawn off into this air pocket, so that the functional floc fluidized bed is significantly destroyed and its concentration is reduced; this leads on the one hand to an undesirable reduction in the efficiency of the separation of fine foam particles, and on the other hand to an increase in the undesirable discharge of the same into the layer of the subsequent, floating filter material, thereby reducing the filtration effect of the latter. In addition, this also reduces the ability of flocs to aggregate in the floc fluidized bed, so that the overall efficiency of the device also decreases. In order to reduce the above-mentioned disadvantages of the existing devices, perforated suction pipes are installed in the space of the upper level of the floc fluidized bed, which, however, increase the complexity of the structure and reduce its ability to operate, especially setting the optimal conditions for the formation and separation of the floc aggregates.
-5- 11. September 1997-5- 11 September 1997
Die erwähnten Nachteile werden durch die Merkmale des Anspruchs 1 wesentlich vermindert oder beseitigt. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ausfällen und Abscheiden von Verunreinigungen aus Gewässern und aus technologischen Lösungen und Suspensionen, wobei die Einrichtung durch W aufeinanderfolgende Funktionsteile gebildet ist, mindestens ein Flockungs-The mentioned disadvantages are significantly reduced or eliminated by the features of claim 1. The invention relates to a device for precipitating and separating contaminants from water and from technological solutions and suspensions, the device being formed by W successive functional parts, at least one flocculation
becken, eine Flockenwirbelschicht, einen Absetzbehälter und einen Filter mit einer schwimmenden Fiiterschicht, in dessen unterem Teil ein Absetzraum ausgebildet ist, der am Boden des Behälters mit einem Rechgerät und einer Entschlammungsarmatur versehen ist, wobei die Einrichtung weiter mit einer Vorrichtung zum Waschen der schwimmenden Filterschicht durch einen Rückstrom des gereinigten Wassers ausgestattet ist.basin, a floc fluidized bed, a settling tank and a filter with a floating filter layer, in the lower part of which a settling chamber is formed, which is provided with a rake device and a desludging fitting at the bottom of the tank, the device being further equipped with a device for washing the floating filter layer by a backflow of the purified water.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Flockungsbecken durch einen selbständigen, rohrförmigen Körper mit einem System von perforierten Platten gebildet ist, der im Behälter vertikal so gelagert ist, daß sein oberes ™ Ende über dem Pegelniveau des gereinigten Wassers im Tank angeordnet ist,The invention is characterized in that the flocculation tank is formed by an independent tubular body with a system of perforated plates, which is mounted vertically in the container so that its upper ™ end is located above the level of the purified water in the tank,
daß ferner das untere Ende des Körpers eine Erweiterung hat, deren untere Kante in den Unterteil des Raumes der Flockenwirbelschicht hineinragt, daß der Filter außerhalb des Flockungsbeckens liegt, daß im unteren Teil des Behälters ein Überlaufkanal angeordnet ist, dessen obere Kante sich über dem Pegel der Flockenwirbelschicht befindet und dessen untere Kante im Absetzraum der Flockenwirbelschicht unter dem Niveau der unteren Kante der Erweiterung desthat furthermore the lower end of the body has an extension, the lower edge of which extends into the lower part of the space of the floc fluidized bed, that the filter is located outside the flocculation tank, that in the lower part of the tank an overflow channel is arranged, the upper edge of which is above the level of the floc fluidized bed and the lower edge of which is in the settling space of the floc fluidized bed below the level of the lower edge of the extension of the
-6- 11. September 1997-6- 11 September 1997
Körpers des Flockungsbeckens liegt, und daß über dem Pegel der Flockenwirbelschicht ein Sammler gelagert ist, der mit einem Heberohr verbunden ist, dessen oberes Knie über dem Niveau der schwimmenden Filterschicht des Fälters angeordnet und mit einem Belüftungsheberohr verbunden ist, dessen oberes Knie über dem Pegelniveau des Tanks für gereinigtes Wasser liegt und dessen freies Ende über dem Pegel der schwimmenden Filterschicht einmündet.body of the flocculation tank, and that above the level of the fluidized bed of flocs a collector is mounted which is connected to a lifting pipe, the upper knee of which is arranged above the level of the floating filter layer of the flocculation tank and is connected to an aeration lifting pipe, the upper knee of which is above the level of the tank for purified water and the free end of which opens above the level of the floating filter layer.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist so getroffen, daß die Summe der Öffnungsflächen der einzelnen im rohrförmigen Körper des Flockungsbeckens angeordneten, perforierten Platten sich in der Durchflußrichtung so erhöht, daß die Summenfläche bei jeder nachfolgenden perforierten Platte wenigstens um 4 % größer ist. Wenigstens eine der perforierten Platten ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung in bezug auf die Achse des Flockungsbeckens geneigt und wenigstens eine Platte ist in der Erweiterung des Fiockungsbeckens gelagert.A further embodiment of the invention is such that the sum of the opening areas of the individual perforated plates arranged in the tubular body of the flocculation tank increases in the flow direction so that the total area of each subsequent perforated plate is at least 4% larger. According to a further embodiment of the invention, at least one of the perforated plates is inclined with respect to the axis of the flocculation tank and at least one plate is mounted in the extension of the flocculation tank.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Querschnitt des Körpers des Flockungsbeckens sowie auch die Erweiterung desselben kreisförmig und das Flockungsbecken koaxial mit der Achse des Behälters gelagert.According to a further embodiment of the invention, the cross-section of the body of the flocculation tank as well as the extension thereof is circular and the flocculation tank is mounted coaxially with the axis of the container.
Eine weitere, wichtige Ausgestaltung der Erfindung ist so getroffen, daß das Rechgerät auf einer Welle aufgehängt ist, die den Behälter durchläuft und an den Antriebsmechanismus angeschlossen ist, der im oberen Teil des Behälters über dem Pegelniveau des gereinigten Wassers gelagert ist, daß wenigstens eine der perforierten Platten auf der Welle des Rechgerätes aufgehängt ist und daß bei dieser Ausführung mit Vorteil wenigstens eine perforierte Platte alsA further important embodiment of the invention is such that the rake device is suspended on a shaft which runs through the container and is connected to the drive mechanism which is mounted in the upper part of the container above the level of the purified water, that at least one of the perforated plates is suspended on the shaft of the rake device and that in this embodiment at least one perforated plate is advantageously used as
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vertikales, perforiertes Blatt ausgebildet ist, das mit der Welle des Rechgeräts verbunden ist, wobei sich die Anzahl der einzelnen horizontal angeordneten Löcherreihen in Richtung des Durchflusses erhöht.vertical, perforated blade connected to the shaft of the rake, with the number of individual horizontally arranged rows of holes increasing in the direction of flow.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist im Filterraum ein System
von vertikal orientierten Trennwänden gebildet, deren Oberkanten unter dem Pegelniveau des gereinigten Wassers im Tank liegen; mit Vorteil liegen diese
Trennwände parallel zur Achse des Behälters, während die unteren Kanten
der Trennwände unter dem unteren Niveau des Filters angeordnet sind.According to a further embodiment of the invention, a system of vertically oriented partitions is formed in the filter chamber, the upper edges of which are below the level of the purified water in the tank; advantageously, these partitions are parallel to the axis of the container, while the lower edges
the partition walls are arranged below the lower level of the filter.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Überlaufkanal im erweiterten Teil des rohrförmigen Körpers des Flockungsbeckens liegt, während der Oberteil desselben mit Vorteil durch einen teleskopischen Aufsatz gebildet wird. In der Behälterwand kann gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung auf dem Niveau der Oberkante des Überlaufkanals wenigstens ein Schauloch angeordnet werden.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the overflow channel is located in the extended part of the tubular body of the flocculation tank, while the upper part of the same is advantageously formed by a telescopic attachment. According to a further, advantageous embodiment of the invention, at least one inspection hole can be arranged in the tank wall at the level of the upper edge of the overflow channel.
Schließlich ist eine weitere Ausbildung der Erfindung so getroffen, daß die Grundrißform des Behälters ein Polygon ist, wobei der Querschnitt des Flockungsbeckens ein Rechteck sein kann, dessen längere Seite mit der Innenabmessung des Behälters übereinstimmt, und daß das Flockungsbecken mit dieser Seite an der entsprechenden Behälterwand anliegt.Finally, a further embodiment of the invention is such that the floor plan of the container is a polygon, whereby the cross section of the flocculation tank can be a rectangle, the longer side of which corresponds to the internal dimension of the container, and that the flocculation tank rests with this side against the corresponding container wall.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Einrichtung, die gegenüber den
bekannten Konstruktionslösungen vorteilhafter ist, wird eine wesentliche Verbesserung des Strömungsregimes der gereinigten Flüssigkeit ereicht.Due to the inventive design of the device, which is compared to the
known design solutions, a significant improvement in the flow regime of the purified liquid is achieved.
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Eine neue, eventuell höhere Wirkung wird bei der Einrichtung gemäß der Erfindung insbesondere einerseits durch eine neue Konstruktionsausführung des Flockungsbeckens und andererseits durch eine modifizierte Konstruktion für die Regenerierung der schwimmenden Filterschicht und Ausrichtung der Strömung des gereinigten Wassers durch diesen Filter erreicht.A new, possibly higher effect is achieved in the device according to the invention, in particular, on the one hand, by a new design of the flocculation tank and, on the other hand, by a modified design for the regeneration of the floating filter layer and the direction of the flow of the purified water through this filter.
Das Flockungsbecken ist gemäß der Erfindung mit Vorteil als selbständige
Einheit ausgebildet, die in den Innenraum der Einrichtung eingegliedert ist und
deren unteres Ende, das in die Flockenwirbelschicht eingreift, auf vorteilhafte Weise erweitert ist. Nicht zuletzt wird die Wirkung der Modifizierung des
Flockungsbeckens gemäß der Erfindung durch eine vorteilhafte Anordnung der perforierten Platten günstig beeinflußt, die mit einer anwachsenden
Durchgangsfläche in Richtung der Strömung des gereinigten Wassers im Raum des Flockungsbeckens angeordnet sind. Insbesondere bei der Verwendung einer
zylindrischen Konstruktionsvariante des Fiockungsbeckens und dessen koaxialer Anordnung im Behälter wird die erforderliche, günstigere Strömung des
gereinigten Wassers durch die Einrichtung erreicht. Zusätzlich ermöglicht die koaxiale Anordnung den Einbau des Antriebsmechanismus über dem Behälter,
und das Rechgerät kann auf die Welle aufgehängt werden, die den Behälter durchläuft.According to the invention, the flocculation tank is advantageously designed as an independent unit which is integrated into the interior of the device and whose lower end, which engages in the fluidized bed of flocs, is advantageously widened. Last but not least, the effect of the modification of the
The efficiency of the flocculation tank according to the invention is favorably influenced by an advantageous arrangement of the perforated plates, which are arranged with an increasing passage area in the direction of the flow of the purified water in the space of the flocculation tank. In particular, when using a cylindrical design variant of the flocculation tank and its coaxial arrangement in the tank, the required, more favorable flow of the purified water through the device is achieved. In addition, the coaxial arrangement allows the drive mechanism to be installed above the tank, and the rake device can be suspended on the shaft that passes through the tank.
Durch die Realisierung eines einfachen Überlaufkanals, eventuell durch ein System solcher Kanäle, wird auf eine einfache Weise die Erhaltung des oberen Pegelniveaus der Flockenwirbelschicht im unteren Teil des BehältersBy implementing a simple overflow channel, possibly a system of such channels, the upper level of the floc fluidized bed in the lower part of the tank is easily maintained.
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sichergestellt. Eine solche Ausführung ist aus der Sicht der Konstruktion und insbesondere des Betriebes wesentlich vorteilhafter als die bisher verwendeten, perforierten Absaugrohre und die mit ihnen zusammenhängenden Armaturen.This type of design is considerably more advantageous from a construction and, in particular, operational point of view than the perforated suction pipes and associated fittings used previously.
Nicht zuletzt wird durch die Verwendung eines Systems von Heberohren und eines zusammenhängenden Sammelringes, eventuell eines ihm funktionsmäßig entsprechenden Sammelsystems, der Verlauf der Regenerierung des schwimmenden Filters beträchtlich vereinfacht, dessen Aufteilung durch vertikale Trennwände gemäß der Erfindung bei der Strömung des gefilterten Wassers sowie auch bei der Arbeit der Einrichtung und auch bei der Regenerierung der Filterschicht weiter vorteilhaft wirkt.Last but not least, the use of a system of lifting pipes and a connected collecting ring, possibly a functionally corresponding collecting system, considerably simplifies the process of regeneration of the floating filter, the division of which by vertical partitions according to the invention has a further advantageous effect on the flow of the filtered water as well as on the operation of the device and also on the regeneration of the filter layer.
Eine nichtkreisförmige Gestaltung des Behälters der Einrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht schließlich eine Gestaltung von konstruktionsmäßig vorteilhaften Modulen und eine Verbindung derselben in Systeme je nach der geforderten Leistung.Finally, a non-circular design of the container of the device according to the invention allows a design of structurally advantageous modules and a connection of these into systems depending on the required performance.
Bevorzugte Konstruktionsausführungen gemäß der Erfindung sind schematisch auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:Preferred constructions according to the invention are shown schematically in the accompanying drawings. They show:
Fig. 1 einen Achsenschnitt durch eine der Lösungsvarianten,Fig. 1 an axial section through one of the solution variants,
Fig. 2 und Fig. 3 Variantenausführungen der perforierten Platten des Flockungsbeckens nach Fig. 1,Fig. 2 and Fig. 3 Variants of the perforated plates of the flocculation tank according to Fig. 1,
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Fig. 4 ein Detail des Überlaufkanals,Fig. 4 a detail of the overflow channel,
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Oberteil einer anderen Variante der Einrichtung,Fig. 5 a cross-section through the upper part of another variant of the device,
Fig. 6 einen abgewickelten Schnitt A-A nach Fig. 5,Fig. 6 is a developed section A-A according to Fig. 5,
Fig. 7 einen axialen Teiischnitt durch eine Konstruktionsvariante der Einrichtung nach Fig. 1,Fig. 7 shows an axial partial section through a design variant of the device according to Fig. 1,
Fig. 8 einen Schnitt B-B gemäß Fig. 7,Fig. 8 a section B-B according to Fig. 7,
Fig. 9 und Fig. 10 Querschnitte durch eine Einrichtung mit einem viereckigen Querschnitt des Behälters undFig. 9 and Fig. 10 Cross sections through a device with a square cross section of the container and
Fig. 11 und Fig. 12 Schnitte C-C und D-D gemäß Fig. 10.Fig. 11 and Fig. 12 sections C-C and D-D according to Fig. 10.
Eine bevorzugte Ausführung der Einrichtungskonstruktion für eine gesteuerte Ausfällung und Abscheidung von Verunreinigungen aus Gewässern ist in Fig. 1 dargestellt. Sie wird durch einen vertikalen, zylindrischen Behälter 1 mit einer Achse 100 und einem kegelförmigem Boden 10 gebildet, der den Absetzraum 11 der Einrichtung bildet. Im Mittelteil des Bodens 10 ist eine Vertiefung 160 ausgebildet, die durch einen Stutzen 161 mit einem Deckel 162 und einerA preferred embodiment of the device construction for a controlled precipitation and separation of contaminants from water is shown in Fig. 1. It is formed by a vertical, cylindrical container 1 with an axis 100 and a conical bottom 10, which forms the settling chamber 11 of the device. In the middle part of the bottom 10, a recess 160 is formed, which is closed by a nozzle 161 with a lid 162 and a
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Entschlammungsarmatur 163, die mit einer nicht dargestellten Fernbetätigung verbunden ist, abgeschlossen ist. Im unteren Teil des Absetzraumes 11 ist weiter in der Nähe des Bodens 10 ein Rechgerät 16 angeordnet, das auf der Welle 164 koaxial mit der Achse 100 des Behälters 1 aufgehängt ist. Das untere Ende der Welle 164 ist im Spurlager 165 gelagert und mit dem Deckel 162 des Stutzens 161 verbunden. Im oberen Teil des Behälters 1 ist am Träger 106, dessen nur unerläßlicher Teil in Fig. 1 dargestellt ist, der Antriebsmechanismus 166 gelagert, an welchen das obere Ende der Welle 164 angeschlossen ist.Desludging valve 163, which is connected to a remote control (not shown), is closed. In the lower part of the settling chamber 11, a rake device 16 is also arranged near the bottom 10, which is suspended on the shaft 164 coaxially with the axis 100 of the container 1. The lower end of the shaft 164 is mounted in the thrust bearing 165 and connected to the cover 162 of the nozzle 161. In the upper part of the container 1, the drive mechanism 166 is mounted on the support 106, only the essential part of which is shown in Fig. 1, to which the upper end of the shaft 164 is connected.
Im zylindrischen Behälter 1 ist weiter konzentrisch mit der Achse 100 desselben ein Flockungsbecken 2 gelagert, das durch die zylindrische Zwischenwand 20 gebildet ist, in deren unterem Teil eine kegelförmige Erweiterung 201 mit einer unteren Kante 202 gebildet ist und in dessen Innenraum ein System horizontal liegender perforierten Platten 21 gelagert ist. In der Wand der kegelförmigen Erweiterung 201 ist weiter wenigstens ein vertikaler Überlaufkanal 4 mit einer oberen Kante 41 und einer unteren Kante 42 angeordnet. In einer vorteilhaften Konstruktionsausführung, die im Detail in Fig. 4 dargestellt ist, ist der Überlaufkanal 4 so abgeändert, daß er im oberen Teil durch einen axial verschiebbaren teleskopischen Aufsatz 410 ergänzt ist, der durch nicht dargestellte Mittel, zum Beispiel eine Schraube, in die gewählte Stellung eingestellt werden kann.In the cylindrical container 1, a flocculation basin 2 is also mounted concentrically with the axis 100 of the same, which is formed by the cylindrical intermediate wall 20, in the lower part of which a conical extension 201 with a lower edge 202 is formed and in the interior of which a system of horizontally arranged perforated plates 21 is mounted. In the wall of the conical extension 201, at least one vertical overflow channel 4 with an upper edge 41 and a lower edge 42 is also arranged. In an advantageous design, which is shown in detail in Fig. 4, the overflow channel 4 is modified so that it is supplemented in the upper part by an axially displaceable telescopic attachment 410, which can be adjusted to the selected position by means not shown, for example a screw.
In Fig. 2 ist ein Detail des Flockungsbeckens 2 gemäß Fig. 1 dargestellt, in dessen rohrförmigem Körper 20 ein Teil der perforierten Platten 21 schräg in bezug auf die Achse 200 des Flockungsbeckens 2 und so also auch zur Welle 164 des Rechgerätes 16 gelagert ist. Bei der Konstruktionsvariante, die in Fig.In Fig. 2, a detail of the flocculation tank 2 according to Fig. 1 is shown, in whose tubular body 20 a part of the perforated plates 21 is mounted obliquely in relation to the axis 200 of the flocculation tank 2 and thus also to the shaft 164 of the rake device 16. In the design variant shown in Fig.
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3 dargestellt ist, wurde wieder ein Teil der perforierten Platten 21 durch die perforierte Latte 210 ersetzt, die mit der Welle 164 des Rechgerätes verbunden ist. Eines der wesentlichen Kennzeichen des Flockungsbeckens, gemäß der Erfindung ist, daß sich die Größe der Öffnungen 21 in den perforierten Platten 21, eventuell in der perforierten Leiste 210, nacheindander in Richtung R der Strömung der gereinigten Flüssigkeit vergrößert, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Zur Erreichung einer vorteilhaften Betriebsart des Flockungsbeckens ist es wünschenswert, wenn die Summe der Flächen der Öffnungen 211 auf der perforierten Platte 1, die in Bezug auf Richtung R der Strömung der gereinigten Flüssigkeit immer nachfolgend ist, um wenigstens 4 % größer als die Summenfläche der Öffnungen 211 der vorangegangenen perforierten Platte 21 ist. Dieselbe Anforderung erfüllt die Größe der einzelnen, in Richtung des Pfeiies R hintereinander folgenden Reihen der Öffnungen 211 der perforierten Latte 210.3, part of the perforated plates 21 was again replaced by the perforated bar 210, which is connected to the shaft 164 of the rake device. One of the essential characteristics of the flocculation tank according to the invention is that the size of the openings 21 in the perforated plates 21, possibly in the perforated bar 210, increases successively in the direction R of the flow of the purified liquid, as shown in Fig. 3. In order to achieve an advantageous mode of operation of the flocculation tank, it is desirable if the sum of the areas of the openings 211 on the perforated plate 1, which is always subsequent with respect to the direction R of the flow of the purified liquid, is at least 4% larger than the total area of the openings 211 of the preceding perforated plate 21. The same requirement is met by the size of the individual rows of openings 211 of the perforated slat 210, which follow one another in the direction of the arrow R.
Im oberen Teil des ringförmigen Zwischenraumes, der durch die Behälterwand 1 und das Flockungsbecken 2 gebildet ist, ist gemäß Fig 1 das Sieb 140 gelagert, das von oben den Raum des Filters 13 begrenzt, der durch die schwimmende Filterschicht 130 gebildet wird und gleichzeitig den Boden des Tanks 14 des gereinigten Wassers bildet, der gleichzeitig den Waschwasservorrat bildet, wie aus der weiteren Beschreibung klar hervorgeht. Die schwimmende Filterschicht 130 besteht aus einem der bekannten und auf diesem Gebiet verwendeten Materialien , z.B. aus vorgeschäumten kleinen Kugeln aus Polystyrolgranuiat mit einer spezifischen Masse g < 1. In Fig. 1 sind weiter im Teil des Raumes des Filters 13 und des Tanks 14 für gereinigtes Wasser die Trennwände 15 mit der oberen Kante 151 und der unteren Kante 152 dargestellt, die in der vorbildlichen KonstruktionsvarianteIn the upper part of the annular space formed by the tank wall 1 and the flocculation tank 2, according to Fig. 1, the sieve 140 is mounted, which from above delimits the space of the filter 13, which is formed by the floating filter layer 130 and at the same time forms the bottom of the tank 14 of the purified water, which at the same time forms the washing water supply, as will become clear from the further description. The floating filter layer 130 consists of one of the materials known and used in this field, e.g. from pre-foamed small balls of polystyrene granulate with a specific mass g < 1. In Fig. 1, further in the part of the space of the filter 13 and the tank 14 for purified water, the partitions 15 are shown with the upper edge 151 and the lower edge 152, which in the exemplary design variant
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gemäß Fig. 5 und 6 realisiert sind. Im obersten Teil des Behälters 1 ist schließlich die Abflußrinne 6 mit dem Abflußstutzen 60 gebildet, der in die Seitenwand des Behäiters 1 einmündet. Diese Abflußrinne 6 begrenzt den schon oben erwähnten Tank 14 mit dem Pegel 144 des gereinigten Wassers.according to Fig. 5 and 6. Finally, in the uppermost part of the container 1, the drainage channel 6 is formed with the drainage nozzle 60, which opens into the side wall of the container 1. This drainage channel 6 delimits the tank 14 already mentioned above with the level 144 of the purified water.
Im unteren Teil des Behälters 1 und im anliegenden Teil des an ihn anknüpfenden ringförmigen Zwischenraumes befindet sich die Flockenwirbelschicht 22, deren Pegel 220 sich auf dem Niveau der oberen Kante 41 des Überlaufkanals 4 befindet. Über dem Pegel 220 der Flockenwirbelschicht 22 ist der rohrförmige, perforierte Sammler 3 angeordnet, der bei dieser bevorzugten Ausführung als Ring ausgeführt ist, der an das Heberohr 30 angeschlossen ist, dessen oberes Knie 301 auf dem Niveau des Siebes 140 liegt und das mit der Betätigungsarmatur 31 ausgestattet ist. Das obere Knie 301 des Heberohres 30 ist mit dem Belüftungs-heberohr 32 verbunden, das über dem Niveau des Siebes 140 mündet. Zwischen der Filterschicht 130 und dem Sammler 3 ist weiter das Hilfssieb 141 gelagert, das von unten den Raum des Filters 13 abschließt. Die Einrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführung ist weiter mit einer Zufuhrungs-rohrieitung 501 für gereinigtes Wasser versehen, die über den Rohrleitungsmischer 50 und dessen Ausgangsrohrleitung 51 in den oberen Teil des Flockungsbeckens 2 herausgeführt ist. An den Rohrleitungsmischer 50 ist weiter die Dosierpumpe 5 angeschlossen, die mit einem nicht dargestellten Tank für an sich bekannte Fällstoffe, die für die Bildung von Flocken notwendig sind, verbunden ist.In the lower part of the container 1 and in the adjacent part of the annular space connected to it, there is the floc fluidized bed 22, the level 220 of which is at the level of the upper edge 41 of the overflow channel 4. Above the level 220 of the floc fluidized bed 22 there is the tubular, perforated collector 3, which in this preferred embodiment is designed as a ring, which is connected to the lifting pipe 30, the upper knee 301 of which is at the level of the sieve 140 and which is equipped with the actuating fitting 31. The upper knee 301 of the lifting pipe 30 is connected to the ventilation lifting pipe 32, which opens above the level of the sieve 140. Between the filter layer 130 and the collector 3 there is also the auxiliary sieve 141, which closes off the space of the filter 13 from below. The device according to this preferred embodiment is further provided with a supply pipe 501 for purified water, which is led out into the upper part of the flocculation tank 2 via the pipe mixer 50 and its outlet pipe 51. The dosing pump 5 is also connected to the pipe mixer 50, which is connected to a tank (not shown) for known precipitants that are necessary for the formation of flocs.
Bei der Konstruktionsvariante gemäß Fig. 5 und 6 ist der innenraum des Behälters 1 im Bereich der schwimmenden Filterschächt 130 des Filters 13 und des unteren Teiles des Tanks 14 für gereinigtes Wasser gemäß Fig. 1 durchIn the design variant according to Fig. 5 and 6, the interior of the container 1 in the area of the floating filter shaft 130 of the filter 13 and the lower part of the tank 14 for purified water according to Fig. 1 is
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vertikale Trennwände 15 in einige, in dieser bevorzugten Ausführung in acht, selbständige Felder aufgeteilt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird in dieser Konstruktionsvariante auch das Sieb 141 gemäß Fig. 1 durch die selbständige Segmente 143 gebildet, die in den einzelnen Feldern gelagert sind. Wie aus Fig. 6 klar hervorgeht, ist auch die schwimmende Filterschicht 130 des Filters 13 analog zu den einzelnen Feldern der Trennwände 15 aufgeteilt.vertical partition walls 15 into several, in this preferred embodiment into eight, independent fields. As can be seen from Fig. 5, in this design variant the sieve 141 according to Fig. 1 is also formed by the independent segments 143 which are mounted in the individual fields. As can be clearly seen from Fig. 6, the floating filter layer 130 of the filter 13 is also divided analogously to the individual fields of the partition walls 15.
Bei der bevorzugten Konstruktionsausführung gemäß Fig. 7, in der in einem axialen Schnitt der untere Teil des Behälters 1 dargestellt ist, und gemäß Fig. 8, in der der Schnitt B-B gemäß Fig. 7 dargestellt ist, ist ein Schauloch 111 auf dem Pegelniveau 220 der Flockenwirbelschicht 22 in der Seitenwand des Behälters 1 gelagert. Zur Vereinfachung sind in den Fig. 7 und 8 einige weitere Funktionsteile der Einrichtung nicht dargestellt, wie z.B. die Welle 164 mit dem Rechgerät 16 gemäß Fig. 1.In the preferred design according to Fig. 7, in which the lower part of the container 1 is shown in an axial section, and according to Fig. 8, in which the section B-B according to Fig. 7 is shown, an inspection hole 111 is mounted at the level 220 of the flake fluidized bed 22 in the side wall of the container 1. For the sake of simplicity, some other functional parts of the device are not shown in Figs. 7 and 8, such as the shaft 164 with the rake device 16 according to Fig. 1.
Bei der Einrichtung, nach der Konstruktionsvariante gemäß Fig. 9 bzw. 10 sind der Querschnitt des Behälters 1 sowie auch der Querschnitt des Flockungsbeckens 2 rechtwinklig. Bei der Konstruktion gemäß Fig. 9 bleibt die Lösung mit dem konzentrisch angeordneten Flockungsbecken 2 erhalten. Die Konstruktion gemäß Fig. 10 ist dagegen so gelöst, daß das Flockungsbecken 2 einen rechteckigen Querschnitt hat und mit seiner längeren Abmessung an eine der ebenen Seiten des Behälters 1 anliegt. Auch bei dieser Konstruktion bleibt der wesentliche Teil des Fiockungsbeckens 2 erhalten, also die Erweiterung 201 der freien Wand desselben, in welcher der Überlaufkanal 4 gelagert ist, wie aus Fig. 11 klar hervorgeht.In the arrangement according to the design variant according to Fig. 9 or 10, the cross-section of the container 1 as well as the cross-section of the flocculation basin 2 are rectangular. In the design according to Fig. 9, the solution with the concentrically arranged flocculation basin 2 is retained. The design according to Fig. 10, on the other hand, is solved in such a way that the flocculation basin 2 has a rectangular cross-section and its longer dimension rests against one of the flat sides of the container 1. In this design, too, the essential part of the flocculation basin 2 is retained, i.e. the extension 201 of the free wall thereof, in which the overflow channel 4 is mounted, as can be clearly seen from Fig. 11.
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Alle wesentlichen Konstruktionsmerkmale, die bei den vorangegangenen bevorzugten Ausführungen beschrieben wurden, bleiben im übrigen gleich. Mit Rücksicht darauf, daß die Enden des rotierenden Rechgerätes 16 gemäß Fig. 1 einen Kreis umschreiben, entstehen in den Ecken des jetzt quadratischen Behälters 1 bei der Konstruktion mit eckigem Querschnitt in der Nähe des Bodens 10 unwirksame Räume 120, die in Fig. 9 und 10 dargestellt sind. In denselben würde sich dann beim Betrieb der Einrichtung der zusammengerechte Schlamm in unerwünschter Weise absetzen.All the essential design features described in the previous preferred embodiments remain the same. In view of the fact that the ends of the rotating rake device 16 according to Fig. 1 describe a circle, ineffective spaces 120, which are shown in Figs. 9 and 10, are created in the corners of the now square container 1 in the construction with a square cross-section near the bottom 10. The sludge that has been collected would then settle in an undesirable manner in these spaces when the device is in operation.
Damit es zu einer solchen unerwünschten Schlammabsetzung nicht kommt, sind die Behälter 1 in ihren unteren Teilen mit Formeinlagen 12 ausgestattet, die beim Boden 10 des Behälters einen im wesentlichen kreisförmigen Raum mit dem Durchmesser 121 abgrenzen, der der Strecke der Endteäle des nicht dargestellten Rechgerätes 16 entspricht. Die beschriebene Situation ist im Fig. 11 dargestellt, die einen Schnitt C-C der Konstruktionsanordnung gemäß Fig. 10 ist, und weiter in Fig. 12, die ein diagonaler Schnitt D-D nach derselben Fig. ist. In den Figuren ist der Durchmesser 121 der Strecke/der Schulterenden des nicht dargestellten Rechgerätes 16 gekennzeichnet, der auch die unwirksamen Räume 120 gemäß Fig. 9, 10 und 12 begrenzt. Die Formeinlagen 12 sind dann räumlich so ausgebildet, daß die Oberfläche derselben die Form der schon definierten, unwirksamen Räume 120 kopiert.To prevent such undesirable sludge settling, the containers 1 are equipped in their lower parts with molded inserts 12 which define a substantially circular space at the bottom 10 of the container with a diameter 121 corresponding to the length of the end sections of the rake device 16 (not shown). The situation described is shown in Fig. 11, which is a section C-C of the construction arrangement according to Fig. 10, and further in Fig. 12, which is a diagonal section D-D according to the same Fig. The figures indicate the diameter 121 of the length/shoulder ends of the rake device 16 (not shown), which also defines the ineffective spaces 120 according to Figs. 9, 10 and 12. The molded inserts 12 are then spatially designed in such a way that their surface copies the shape of the already defined, ineffective spaces 120.
Die Arbeitsweise der Einrichtung gemäß der Erfindung ist bei der Konstruktionsvariante nach Fig. 1 wie folgt: Das Rohwasser, das in die Einrichtung durch die Zuführungsrohrleitung 501 zugeführt wird, wird imThe operation of the device according to the invention in the design variant according to Fig. 1 is as follows: The raw water, which is fed into the device through the supply pipe 501, is
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Rohrleitungsmischer 50 mit wenigstens einer Lösung von Fällungschemikalien vermischt und weiter durch die Austrittsrohrleitung 51 in den oberen Teil des Fiockungsbeckens 2 zugeführt. Die eigentliche Vermischung verläuft bei einem Geschwindigkeitsgradient von G > 1000 s . Im Flockungsbecken 2 durchläuft das Wasser in Richtung des Pfeiles R ein System von perforierten Platten 21, die so ausgebildet sind, daß sich deren freie Fläche, also die Summe der Flächen der Öffnungen in den einzelnen Platten, in Richtung des Wasserflusses vergrößert und in entgegentgesetzter Richtung verkleinert sich der Geschwindägkeitsgradient der Strömung desselben bis auf einen Wert von ca. G < 10 s. Das gereinigte Wasser läuft dann weiter rund um die untere Kante 202 der kegelförmigen Erweiterung 201 des Fiockungsbeckens 2 in Richtung des Pfeiles S, wobei die Flocken mit einer höheren Masse zum Boden 10 des Behälters 1 in den Absetzraum 11 absinken, wo sie durch das Rechgerät 16 in die Vertiefung 160 zusammengerecht werden und von dort werden sie unter Vermittlung der fernbetätigten Armatur 163, eventuell durch eine nicht dargestellte Verdrängerpumpe, gesteuert entschlammt. Die Gravitationsabsetzung der größeren Flockenteilchen der Ausfällung beim Boden 10 des Behälters 1 wird zusätzlich durch die zentrifugale Wirkung des Wasserstromes beim Umfließen der unteren Kante 202 des erweiterten Teiles 201 des Fiockungsbeckens 2 in Richtung des Pfeiles S verstärkt.Pipeline mixer 50 mixed with at least one solution of precipitation chemicals and then fed through the outlet pipe 51 into the upper part of the flocculation tank 2. The actual mixing takes place at a velocity gradient of G > 1000 s . In the flocculation tank 2, the water flows in the direction of arrow R through a system of perforated plates 21, which are designed in such a way that their free surface, i.e. the sum of the surfaces of the openings in the individual plates, increases in the direction of the water flow and in the opposite direction the velocity gradient of the flow of the same decreases to a value of approx. G < 10 s. The cleaned water then flows further around the lower edge 202 of the conical extension 201 of the flocculation tank 2 in the direction of arrow S, whereby the flakes with a higher mass sink to the bottom 10 of the container 1 in the settling chamber 11, where they are collected by the rake device 16 in the depression 160 and from there they are desludged in a controlled manner using the remote-controlled fitting 163, possibly by a displacement pump (not shown). The gravitational settling of the larger flake particles of the precipitation at the bottom 10 of the container 1 is additionally enhanced by the centrifugal effect of the water flow as it flows around the lower edge 202 of the enlarged part 201 of the flocculation basin 2 in the direction of arrow S.
Das gereinigte Wasser, befreit von gröberen Teilchen, steigt vom Niveau der unteren Kante 202 der kegelförmigen Erweiterung 201 nacheinander durch den sich ausbreitenden Raum, in welchem die Flockenwirbelschicht 22 schon gebildet wurde, deren Pegel 220 durch die obere Kante 41 des Überlaufkanals 4 definiert ist. Durch diesen Überlaufkanal 4 fließt auch der SchlammüberschußThe purified water, freed from coarser particles, rises from the level of the lower edge 202 of the conical extension 201 successively through the expanding space in which the floc fluidized bed 22 has already been formed, the level 220 of which is defined by the upper edge 41 of the overflow channel 4. The excess sludge also flows through this overflow channel 4
- 17 - 11. September 1997- 17 - 11 September 1997
aus der Flockenwirbelschicht 22 durch den Einfluß der unterschiedlichen, spezifischen Massen in ihrem oberen und unteren Niveau in den schon erwähnten Absetzraum 11 ab. Dadurch wird der Pegel 220 der Flockenwirbeischicht 22 praktisch auf einem konstanten Niveau gehalten.from the floc fluidized bed 22 due to the influence of the different specific masses in its upper and lower levels into the already mentioned settling chamber 11. As a result, the level 220 of the floc fluidized bed 22 is kept practically at a constant level.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann die Lage der oberen Kante 41 des Überiaufkanals 4 und dadurch auch das entsprechende Niveau des Pegels 220 der Flockenwirbeischicht 22 durch Verstellung des teleskopischen Aufsatzes 410 in eine Stellung eingestellt werden, die der optimalen Funktion dieses Teiles der Einrichtung entspricht. Das vorgereinigte Wasser steigt nachfolgend durch das Hilfssieb 141, durchströmt die schwimmende Filterschicht 130 des Filters 13, in welchem die endgültige Nachreinigung des Wassers durchgeführt wird, und läuft dann weiter durch das Sieb 140 in den Tank 14 des gereinigten Wassers und gleichzeitig Waschwassers, von wo es über die Kante der Abflußrinne 6 überläuft und in Richtung des Pfeiles T durch den Abflußstutzen 60 aus dem Behälter 1 abgeführt wird.As can be seen from Fig. 4, the position of the upper edge 41 of the overflow channel 4 and thus also the corresponding level of the level 220 of the flake fluidizing bed 22 can be adjusted by adjusting the telescopic attachment 410 to a position that corresponds to the optimal function of this part of the device. The pre-cleaned water then rises through the auxiliary sieve 141, flows through the floating filter layer 130 of the filter 13, in which the final post-cleaning of the water is carried out, and then flows further through the sieve 140 into the tank 14 of the cleaned water and at the same time washing water, from where it overflows over the edge of the drain channel 6 and is discharged from the container 1 in the direction of the arrow T through the drain connection 60.
Sobald die schwimmende Filterschicht 130 des Filters 13 durch feine Schlammteilchen insoweit verstopft wird, als ihr Widerstand über einen gewissen gewählten Wert ansteigt, öffnet sich unter Verwendung einer dauernd mitlaufenden Schaltung die Betätigungsarmatur 31, und das Wasser aus dem Raum des Sammlers 3 beginnt durch das Heberohr 30 abzufließen. Die Konstruktion der Einrichtung ist so ausgelegt, daß das reine Wasser aus dem Tank 14 durch desssen Boden, der durch das Sieb 140 gebildet wird, und nachfolgend durch die schwimmende Filterschächt 130 gegen die Strömungsrichtung des gereinigten Wassers läuft. Das reine Wasser wird weiterAs soon as the floating filter layer 130 of the filter 13 is clogged by fine sludge particles to the extent that its resistance rises above a certain selected value, the actuating valve 31 opens using a continuously running circuit and the water from the space of the collector 3 begins to flow out through the lifting pipe 30. The construction of the device is designed so that the clean water from the tank 14 flows through its bottom, which is formed by the sieve 140, and subsequently through the floating filter shaft 130 against the flow direction of the purified water. The clean water is further
-18- II. September 1997-18- 2 September 1997
über den rohrförmigen Sammler 3 durch das Heberohr 30 in die nicht
dargestellte Pumpgrube für Rohwasser, also bislang nicht gereinigtes Wasser, abgeleitet. Die Konstruktionsverhältnisse werden zweckmäßig so gewählt, daß
die Intensität des Waschwasserabflusses wenigstens 10 &khgr; größer als die Intensität des Zuflusses von gereinigtem Wasser in den Behälter 1 ist. Das
Wasser, das durch den Sammler 3 über das Heberohr 30 abfließt, expandiert die schwimmende Filterschicht 130 um wenigstens 20 % ihres Volumens, so
daß die durch die Filterschicht 130 aufgefangenen feinen, durch das Heberohr
30 abgeleiteten Schlammteilchen, aus dieser Filterschicht im Laufe von 20 bis 40 Sekunden entfernt werden. Gleichzeitig sinkt der Wasserpegel 144 im Tank
14, und zwar so lange, bis er auf das Niveau des freien Endes 321 des Belüftungsheberohres 32 absinkt. Durch ein nachfolgendes Ansaugen von Luft
ins Beiüftungsheberohr 32 wird der Abfluß des Waschwassers durch das
Heberohr 30 unterbrochen, und nachfolgend wird die Betätigungsarmatur 31 geschlossen. Dadurch wird der Abfluß des reinen Wassers aus dem Tank 14
gestoppt, und der Wasserpegel 144 steigt wieder so lange, bis er das Arbeitsniveau der Kante der Abflußrinne 6 erreicht, und der Betrieb der
Reinigungseinrichtung wird weiter fortgesetzt. Ein eventuelles Entweichen der Teilchen der schwimmenden Filterschicht 130 bei der beschriebenen
Reinigungsphase wird durch das Hilfssieb 141 verhindert.via the tubular collector 3 through the lifting pipe 30 into the pumping pit for raw water, i.e. water that has not yet been purified, which is not shown. The construction conditions are appropriately selected so that the intensity of the washing water outflow is at least 10 x greater than the intensity of the inflow of purified water into the container 1. The
Water flowing through the collector 3 via the lifting pipe 30 causes the floating filter layer 130 to expand by at least 20% of its volume, so that the fine sludge particles collected by the filter layer 130 and discharged through the lifting pipe 30 are removed from this filter layer in the course of 20 to 40 seconds. At the same time, the water level 144 in the tank 14 drops until it falls to the level of the free end 321 of the aeration lifting pipe 32. Subsequent suction of air into the aeration lifting pipe 32 interrupts the outflow of the washing water through the lifting pipe 30, and the actuating valve 31 is subsequently closed. This stops the flow of clean water from the tank 14 and the water level 144 rises again until it reaches the working level of the edge of the drainage channel 6 and the operation of the cleaning device continues. Any escape of the particles of the floating filter layer 130 during the cleaning phase described is prevented by the auxiliary sieve 141.
Durch ein gleichzeitig beim Waschen des Filters 13 erfolgenden Absinken des Wassers im Flockungsbecken 2, wird die Flockenwirbelschicht 22 nicht wesentlich beeinträchtigt, so daß die nachfolgende Einarbeitung der Reinigungseinrichtung praktisch in einer Zeit verlaufen wird, die einer neuen Füllung des Reinwassertanks 14 entspricht.The sinking of the water in the flocculation tank 2, which occurs simultaneously with the washing of the filter 13, does not significantly affect the fluidized bed of flocs 22, so that the subsequent incorporation of the cleaning device will practically take place in a time which corresponds to a new filling of the clean water tank 14.
- 19 - 11. September 1997- 19 - 11 September 1997
Die Konstruktionsanordnung gemäß Fig. 5 und 6 mit Verwendung der Trennwände 15, die das Sieb 140 und die anliegenden Räume des Filters 13 und des Tanks 14 in selbständige Segmente 143 aufteilen, gewährleistet einen kontrollierten Wasserdurchfluß durch den definierten Teil des Filter-materials in einem Raum, der seitlich durch die Trennwände 15 begrenzt ist. Dadurch wird garantiert, daß es auch bei einer zufälligen Verschlammung nur eines bestimmten Teiles der schwimmenden Filterschicht 130 zu einem perfekten Auswaschen des entsprechenden Raumes kommt, und zwar unabhängig von einer eventuell unterschiedlichen Verunreinigung des Filtermaterials in den Teilräumen, die durch andere Trennwände 15 begrenzt sind. Die erwähnte Tatsache erhöht die Gleichmäßigkeit des Durchwaschens der schwimmenden Fiiterschicht 130, was zu einer wirksameren Trennung der feinen Ausfällungen der verunreinigenden Stoffe führt.The construction arrangement according to Fig. 5 and 6 with the use of the partition walls 15, which divide the sieve 140 and the adjacent spaces of the filter 13 and the tank 14 into independent segments 143, ensures a controlled flow of water through the defined part of the filter material in a space that is laterally delimited by the partition walls 15. This guarantees that even if only a certain part of the floating filter layer 130 becomes accidentally clogged, the corresponding space will be perfectly washed out, regardless of any possible different contamination of the filter material in the subspaces delimited by other partition walls 15. The aforementioned fact increases the uniformity of the washing through of the floating filter layer 130, which leads to a more effective separation of the fine precipitates of the contaminating substances.
Der Einbau des Schauloches 111 in die Wand des Behälters 1 gemäß Fig. 7 und 8 ermöglicht zusätzlich die Kontrolle des Pegels 220 der Flockenwirbelschicht 22 beim Betrieb der Einrichtung sowie auch die Kontrolle des Waschens der schwimmenden Filterschicht 130 des Filters 13 und des zusammenhängenden Abzugs des Waschwassers durch den Sammler 3, wodurch die betrieblichen Eigenschaften der Einrichtung im Einklang mit der Erfindung erhöht werden.The installation of the inspection hole 111 in the wall of the container 1 according to Fig. 7 and 8 additionally enables the control of the level 220 of the fluidized bed of flocs 22 during operation of the device, as well as the control of the washing of the floating filter layer 130 of the filter 13 and the continuous discharge of the washing water through the collector 3, thereby increasing the operational properties of the device in accordance with the invention.
- 20 - 11. September 1997- 20 - 11 September 1997
Die rechtwinklige Ausführung der Behälter 1, bei welcher das Flockungsbecken 2 gemäß Fig. 9 zentral angeordnet ist, eventuell bei einer der Seitenwände des Behälters 1 gemäß Fig. 10 und/oder 11, ist dadurch vorteilhaft, daß sie die Erreichung technologischer Vorteile ermöglicht und bei einer gleichzeitigen Minimäerung der Grundrißfläche, die für die Installation notwendig ist, eine zweckmäßige Realisierung einer modularen Reinigungseinrichtung erlaubt, also eine Einrichtung mit einer größeren Anzah! von Behältern 1, die eng aneinander angeordnet werden können und einen wesentlich kleineren Grundrißraum einnehmen werden, als es bei einer parallelen Anordnung einer größeren Anzahl von kreisförmigen Behältern der Fall wäre. Der Vorteil einer Minimierung des Grundrißraumes zeigt sich insbesondere bei der Realisierung von modularen mobilen Einrichtungen.The rectangular design of the containers 1, in which the flocculation basin 2 is arranged centrally according to Fig. 9, possibly at one of the side walls of the container 1 according to Fig. 10 and/or 11, is advantageous in that it enables technological advantages to be achieved and, while simultaneously minimizing the floor space required for installation, allows a practical implementation of a modular cleaning device, i.e. a device with a larger number of containers 1 that can be arranged close to one another and will occupy a much smaller floor space than would be the case with a parallel arrangement of a larger number of circular containers. The advantage of minimizing the floor space is particularly evident in the implementation of modular mobile devices.
Es ist klar, daß die Konstruktionen von Einrichtungen im Einklang mit der Erfindung unter Verwendung der beschriebenen Elemente modifiziert werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindsung zu verlassen. Dies gilt insbesondere für die Konstruktionsausführung des Behälters 1, dessen Querschnitt bei der Erhaltung der geforderten Minimierung des Querschnittes z.B. hexagonal sein kann. Auch können die Trennwände 15, die den Fluß der gereinigten Flüssigkeit durch die schwimmende Filterschicht 130 der Einrichtung beeinflussen z.B. abgeschrägt sein. Dadurch kann eine optimale Strömung des Wassers, insbesondere beim Waschen der schwimmenden Filterschicht 130 des Filters 13, erreicht werden, und zwar insbesondere bei Nichtrotationsformen der Behälter 1. Auch der Sammler 3 muß nicht in der Form eines KreisringesIt is clear that the constructions of devices in accordance with the invention can be modified using the described elements without leaving the scope of the invention. This applies in particular to the construction of the container 1, the cross-section of which can be, for example, hexagonal while maintaining the required minimization of the cross-section. The partition walls 15, which influence the flow of the purified liquid through the floating filter layer 130 of the device, can also be, for example, beveled. This makes it possible to achieve an optimal flow of water, in particular when washing the floating filter layer 130 of the filter 13, and in particular in the case of non-rotational shapes of the containers 1. The collector 3 also does not have to be in the form of a circular ring.
-21 - 11. September 1997-21 - 11 September 1997
ausgebildet sein, sondern kann durch ein System von Rohren gebildet werden, das zweckmäßig den Raum des Flüssigkeitsabzugs bei der Reinigung des Filters 13 ausfüllt, Eine solche Form ist z.B. bei Konstruktionen mit einem seitlich liegenden Flockungsbecken 2 gemäß Fig. 10 und 11 vorteilhaft. Auch der Überlaufkanai 4 muß nicht in der Erweiterung 201 der Wand 20 des Flockungsbeckens 2 gelagert sein, wie dies in den beschriebenen Ausführungsbeispielen dargestellt ist, sondern kann mit Hilfe laufender Konstruktionselemente in einem beliebigen Teil des Behälters gelagert werden, so daß er das Pegelniveau 200 der Flockenwirbelschicht 22 begenzt.but can be formed by a system of pipes, which expediently fills the space for liquid drainage when cleaning the filter 13. Such a shape is advantageous, for example, in constructions with a lateral flocculation tank 2 according to Fig. 10 and 11. The overflow channel 4 also does not have to be mounted in the extension 201 of the wall 20 of the flocculation tank 2, as shown in the described embodiments, but can be mounted in any part of the container with the help of running construction elements, so that it limits the level 200 of the floc fluidized bed 22.
Es geht auch klar hervor, daß die Einrichtung ohne Einfluß auf das Wesen der Erfindung auch bei der Reinigung von technologischen Lösungen und Suspensionen angewendet werden kann. Für eine optimale funktionell Anwendung ist es aber notwendig, die unerlässlichen, bekannten, betrieblichen, Geschwindigkeitsverhältnisse der strömenden Stoffe der flockenbildenden Suspensionen und Schlämme in den einzelnen Funktionsteilen der Einrichtung zu erhalten, die insbesondere durch die Stoffzusammensetzung der gereinigten Flüssigkeit und die Belastung der Reinigungseinrichtung gegeben sind und die das Wesen der Erfindung nicht betreffen. Es handelt sich insbesondere um das Mischen von Reaktionschemikalien, die Flockenbildung und das Fällen und Absetzen von Schlämmen, den Durchfluß durch die Flockenwirbelschicht und die Filtration durch das schwimmende Filter, sowie auch um eine Regenerierung der Filterschicht.It is also clear that the device can also be used for cleaning technological solutions and suspensions without affecting the essence of the invention. However, for optimal functional use it is necessary to maintain the essential, known, operational speed ratios of the flowing substances of the floc-forming suspensions and sludges in the individual functional parts of the device, which are determined in particular by the material composition of the purified liquid and the load on the cleaning device and which do not affect the essence of the invention. This concerns in particular the mixing of reaction chemicals, the formation of flocs and the precipitation and settling of sludges, the flow through the floc fluidized bed and the filtration through the floating filter, as well as the regeneration of the filter layer.
-22- 11. September 1997-22- 11 September 1997
Die Einrichtung zum Ausfällen und Abscheiden von Verunreinigungen aus Gewässern gemäß der Erfindung kann insbesondere in Technologien der Aufbereitung von Grund- sowie auch Oberflächenwasser auf Trinkwasser und in Wasseraufbereitungsbetrieben für die Versorgung von energetischen Anlagen mit Vorteil ausgenutzt werden. Ein weiteres Gebiet der Anwendung sind industrielle Kläranlagen zum Reinigen oder Vorreinigen von Wasser durch physikalisch-chemische Vorgänge sowie auch die Nachklärung von Wasser aus biologischen Kläranlagen für Industrie- und Kommunalgewässer, insbesondere bei der Herabsetzung des Inhalts von Phosphorverbindungen, eventuell auch in der technologischen Industrie zum Klären von Flüssigkeitssuspensionen.The device for precipitating and separating contaminants from water according to the invention can be used to advantage in particular in technologies for the treatment of groundwater and surface water to make it drinkable and in water treatment plants for the supply of energy plants. Another area of application is industrial sewage treatment plants for cleaning or pre-cleaning water using physical-chemical processes as well as the post-clarification of water from biological sewage treatment plants for industrial and municipal waters, in particular when reducing the content of phosphorus compounds, possibly also in the technological industry for clarifying liquid suspensions.
Ein weiteres vorteilhaftes Gebiet für den Einsatz von Einrichtungen gemäß der Erfindung ist die technologische Produktion, bei der es notwendig ist, effektiv feine Schlammstoffe abzuscheiden. Dies betrifft insbesondere das Gebiet der Nahrungsmittel- und Chemieindustrie oder das Gebiet der Aufbereitung von mineralischen Stoffen.Another advantageous area for the use of devices according to the invention is technological production, where it is necessary to effectively separate fine sludge. This applies in particular to the area of the food and chemical industries or the area of processing mineral substances.
Claims (16)
dadurch gekennzeichnet,Device for precipitating and separating contaminants from water and from technological solutions and suspensions, the device being formed by successive functional parts, namely at least one flocculation tank, a floc fluidized bed, a settling tank and a filter with a floating filter layer, which is delimited from above by a sieve, these functional parts being arranged in a common container, in the lower part of which a settling space is formed, which is provided with a rake device and a desludging fitting at the bottom of the container, the device being further equipped with a device for washing the floating filter layer of the filter by a backflow of the purified water,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,2. Device according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,3. Device according to claim 2,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,7. Device according to claim 6,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,8. Device according to claim 7,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,9. Device according to claim 1, 2 and 8,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,11. Device according to claim 10,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,13. Device according to claim 1 or 11,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,16. Device according to claim 15,
characterized,
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ574296 | 1996-09-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE29716285U1 true DE29716285U1 (en) | 1998-01-22 |
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ID=5468463
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29716285U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1129754A3 (en) * | 2000-03-01 | 2003-02-12 | Ebara Corporation | Solid-liquid separator |
-
1997
- 1997-09-11 DE DE29716285U patent/DE29716285U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1129754A3 (en) * | 2000-03-01 | 2003-02-12 | Ebara Corporation | Solid-liquid separator |
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