DE1074511B

DE1074511B - Device for treating water or waste water with air in the presence of iron

Info

Publication number: DE1074511B
Application number: DENDAT1074511D
Authority: DE
Inventors: -Ing Christian Schmid Hausen/Aar Dipl
Original assignee: Passavant Werke Michelbacher Hütte bei Michelbach (Nass )
Publication date: 1960-01-28

Description

Vorrichtung zur Behandlung von Wasser oder Abwasser mit Luft in Gegenwart von Eisen Zur Reinigung von Wasser und Abwasser wird bekanntlich das Eisenungsverfahren verwendet, -das darin besteht, Wasser und Eisenspäne unter Luftzutritt zu durchwirbeln und das hierbei entstehende Eisenhydroxyd zum Ausflocken im Wasser enthaltener kolloidaler Stoffe zu verwenden.Device for treating water or waste water with air in the presence of iron The ironing process is known to be used to purify water and waste water used, -which consists in swirling water and iron filings with the access of air and the resulting iron hydroxide to flocculate the colloidal contained in the water Substances to use.

Eine bekannte Einrichtung zur Durchführung einer Eisenung besteht aus einem oder mehreren mit Eisenspänen oder anderem Eisenmaterial gefüllten Türmen, die von oben mit dem zu behandelnden Wasser beschickt werden, während von unten Luft eingeblasen wird, und aus einem nachgeschalteten Behälter mit einem Rührwerk zum Umrühren des aus den Türmen abfließenden geeisenten Wassers. Eine andere bekannte Einrichtung besteht aus einer uni die Achse rotierenden Trommel mit einer Wasserzu- und -ableitung und mit einer etwa in der Drehachse der Trommel angeordneten Aufnahmemulde für, metallisches Eisen und in dieser Mulde angeordneten gelochten Röhren für eine Druckluftzufuhr, eine andere Einrichtung aus einem feststehenden Reaktionsbehälter mit Wasserzu-und -ableitungen und -mit einer unmittelbar oberhalb des Behälterbodens mündenden Druckluftzuführung durch Filterplatten.There is a known device for performing ironing one or more towers filled with iron filings or other iron material, which are charged with the water to be treated from above, while from below Air is blown in, and from a downstream container with a stirrer to stir the iron water flowing out of the towers. Another well-known The device consists of a drum rotating uni the axis with a water supply and discharge and with a receiving trough arranged approximately in the axis of rotation of the drum for, metallic iron and perforated tubes arranged in this trough for a Compressed air supply, another device from a fixed reaction vessel with water supply and drainage lines and with one immediately above the bottom of the container discharging compressed air supply through filter plates.

Die gebräuchlichsten Eisenungsvorrichtungen jedoch, welche die vorstehend besprochenen, mit Druckluft arbeitenden wegen ihrer erheblichen Beschleunigung des Eisenungsvorganges verdrängt haben, bestehen aus einem Wasserbehälter, in dessen unterem Teil sich Eisenspäne befinden, und aus einem Belüftungsapparat nach Art einer schnellaufenden Luft-und Flüssigkeitspumpe, der senkrecht im Behälter hängt. Zum Belüftungsapparat gehören ein über dem Behälter angeordneter- Antriebsmotor, ein bis in die untere Hälfte des Behälters führendes Rohr, in dem die Motorwelle gelagert ist, und am unteren Ende des Rohres ein vom Motor angetriebenes Kreiselrad, das durch das Rohr hindurch Luft ansaugt und in die umgebende Flüssigkeit drückt. Die Motorwelle ist dann noch weiter nach unten bis knapp über die Eisenspäne fortgesetzt und trägt an ihrem unteren Ende ein Flügelrad zur Durchwirbelung der Eisenspäne im Wasser. Da das Kreiselrad zur Vermeidung von Beschädigungen durch die Eisenspäne in einem ausreichenden Abstand über diesen angeordnet sein muß, kann die für die Eisenung nötige Luft den Eisenspänen nicht direkt, sondern nur über das umgewälzte Wasser zugeführt werden. Die vom Kreiselrad geförderte Luft steigt größtenteils sofort nach oben und entweicht, nur ein verhältnismäßig kleiner Teil verbleibt im Wasser und strömt mit diesem nach unten zu den Eisenspänen. Die Anreicherung des Wassers mit Eisenhydroxyd erfordert daher einen sehr großen Leistungsaufwand. Dazu kommt noch, daß von den im untersten Teil des Behälters befindlichen Eisenspänen nur der dem Wirbelrad am nächsten liegende Teil durchgewirbelt wird, während ein großer Teil ruhig liegenbleibt, so daß auch aus diesem Grunde die Oxydation mangelhaft ist. Bei anderen Geräten wird in einem in der Mitte des Behälters senkrecht angeordneten Rohr durch darin umlaufende Flügelräder neben der Lufteinsaugung eine Flüssigkeitsströmung nach oben erzeugt, die aus dem unteren Teil des Behälters Eisenspäne mitreißt und oben zusammen mit dem Wasser wieder radial auswirft. Andere Belüftungseinrichtungen bedienen sich eines schnellrotierenden Rührers, der einen lufteinsaugenden Strudel erzeugt. Auch für diese Einrichtungen ist ein erheblicher Leistungsaufwand nötig. Bekannt ist bei diesen Geräten die muldenförmige Ausbildung des Behälterbodens bzw. die Ausbildung des Behälterbodens als Ringmulde mit hochgezogener Spitze.The most common ironing devices, however, which are the above discussed, working with compressed air because of its considerable acceleration of the Have displaced ironing process, consist of a water tank in which the lower part contains iron filings, and from a ventilation device according to Art a high-speed air and liquid pump that hangs vertically in the container. The ventilation apparatus includes a drive motor arranged above the container, a pipe leading to the lower half of the container, in which the motor shaft is mounted, and at the lower end of the tube a motor-driven impeller, which sucks air through the pipe and pushes it into the surrounding liquid. The motor shaft is then continued further down to just above the iron filings and at its lower end has an impeller for whirling through the iron filings in the water. As the impeller to avoid damage from the iron filings must be arranged at a sufficient distance above this, the for the The air required for ironing the iron filings does not directly, but only via the circulated air Water can be supplied. Most of the air conveyed by the impeller rises immediately up and escapes, only a relatively small part remains in the Water and flows with it down to the iron filings. The enrichment of the Water with iron hydroxide therefore requires a great deal of effort. In addition there is also that of the iron filings in the lowest part of the container only the part closest to the vortex wheel is swirled through while a large part remains lying still, so that for this reason too the oxidation is inadequate is. With other devices, one is placed vertically in the middle of the container Pipe through rotating impellers in addition to the air intake a liquid flow generated upwards, which entrains iron filings from the lower part of the container and ejects radially at the top together with the water. Other ventilation devices make use of a fast rotating stirrer that uses an air-sucking vortex generated. A considerable effort is required for these facilities as well. What is known in these devices is the trough-shaped design of the container bottom or the formation of the container bottom as an annular hollow with a raised tip.

Durch die Erfindung wird eine sehr viel einfachere, dabei aber überraschend wirksame Einrichtung zur Belüftung der Flüssigkeit, zur Lösung der Eisenteile und zur Umwälzung der Flüssigkeit geschaffen, die die Vorteile der vorstehend als bekannt vorausgesetzten Einrichtungen aufweist, ohne jedoch deren Nachteile zu besitzen. Sie gewährleistet eine intensive Durchmischung der Reaktionskomponenten, welche den Vorgang der Eisenung erheblich beschleunigt, hat aber den Vorteil eines besseren Wirkungsgrades als die Belüftungseinrichtungen nach .Art von Luft- und Flüssigkeitspumpen bzw. schnellrotierenden Rührern und eines kleineren Leistungsaufwandes. Die Erfindung gehört zur Gattung der Einrichtungen mit feststehenden Reaktionsbehältern mit Wasserzu- und -ableitungen und mit einer unmittelbar oberhalb des Behälterbodens mündenden Druckluftzuführung. Die Erfindung liegt darin, daß der Behälterboden in an sich bekannter Weise muldenförmig gewölbt ist und die Druckluftzuführung aus einem senkrechten Rohr besteht, dessen Austrittsöffnungen gegen die Bodenwölbung des Behälters gerichtet ist. Damit ist gewährleistet, daß alle im untersten Teil des Behälters liegenden Eisenteile von der Druckluft hochgewirbelt werden. Vorteilhaft mündet die Austrittsöffnung des Druckluftrohres unmittelbar über der in der Mitte des in an sich bekannter Weise als Ringmulde ausgebildeten Behälterbodens hochgezogenen Spitze. Damit ist gewährleistet, daß die Druckluft die ganze Ringmulde radial durchbläst. Zur Steigerung der Wirkung kann man das Druckluftrohr in der Mitte des Reaktionsbehälters drehbalagern und mit mehreren Austrittsenden ausstatten. Bei dieser Bauform erzielt man eine weitere Wirkungssteigerung, wenn die gegabelten Rohrenden entsprechend der Muldenwölbung gekrümmt werden. Letztere Maßnahmen bewirken eine vertikale Umwälzung der Flüssigkeit. Schließlich können die Rohrenden aus ihrer vertikalen Ebene herausgebogen sein, womit eine zusätzliche horizontale Umwälzung, die eine Verbesserung der Belüftung bringt, erreicht wird. Die gegabelten Rohrenden des Druckluftrohres kann man durch ein kegelförmiges Dach überdecken, dessen Durchmesser gleich oder größer ist als die Gabelungsbreite der Rohrenden.The invention makes a much simpler one, but at the same time surprising effective device for aeration of the liquid, for dissolving the iron parts and created for the circulation of the liquid, having the advantages of the above known as has required facilities, but without having their disadvantages. It ensures intensive mixing of the reaction components, which accelerates the ironing process considerably, but has the advantage of a better one Efficiency than the ventilation devices according to the type of air and liquid pumps or high-speed stirrers and a smaller effort. The invention belongs to the category of facilities with fixed reaction tanks with water supply and drains and with one opening directly above the container bottom Compressed air supply. The invention is that the container bottom in on themselves known way is trough-shaped and the compressed air supply from a vertical There is a tube, the outlet openings of which are directed against the curvature of the bottom of the container is. This ensures that all are in the lowest part of the container Iron parts are whirled up by the compressed air. The outlet opening advantageously opens of the compressed air pipe immediately above the in the middle of the in a known manner The container bottom is designed as an annular trough with a raised tip. This guarantees that the compressed air blows through the entire annular cavity radially. To increase the effect you can swivel the compressed air pipe in the middle of the reaction tank and equip with multiple exit ends. With this design you get another one Increased effectiveness if the forked pipe ends correspond to the curvature of the trough be curved. The latter measures cause the liquid to circulate vertically. Finally, the pipe ends can be bent out of their vertical plane, bringing about an additional horizontal circulation that improves ventilation brings, is achieved. You can go through the forked pipe ends of the compressed air pipe cover a conical roof, the diameter of which is equal to or greater than the crotch width of the pipe ends.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch dargestellt.In the drawing are three embodiments of the invention Device shown schematically.

In Abb. 1 ist der Boden a des Behälters b am unteren Teil einfach gewölbt. Der Wassereinlauf ist mit c, der Auslauf mit d bezeichnet. Auf dem Behälter ist der Kompressor e gelagert. Das Druckluftrohr f ist in der Behältermitte senkrecht bis fast zum Boden a geführt. Dort wird die Druckluft nach allen Seiten hinausgepreßt und reißt die Eisenteile, die vor der Einschaltung des Kompressors auf dem gewölbten Boden a lagen, nach oben. Dabei wirken dauernd die aufsteigende Luft und die Flüssigkeit auf sie ein. Die Durchwirbelung ist, wenn der Druck ausreichend bemessen wird, so stark, daß die Eisenspäne dabei nach oben gerissen werden und die ganze Flüssigkeit im Behälter stark brodelt. Der Teil g des Auslaufrohres d ist im Inneren des Behälters ein Stück weit nach unten geführt, damit das Wasser darin zur Ruhe kommt und die mit hochgerissenen Eisenspäne nach unten fallen können.In Fig. 1, the bottom a of the container b is simple at the lower part arched. The water inlet is marked with c, the outlet with d. On the container the compressor e is stored. The compressed air pipe f is vertical in the middle of the container almost to the bottom a. There the compressed air is pressed out on all sides and tears the iron parts that were arched before the compressor was turned on Floor a, facing up. The rising air and the liquid act continuously on them. The turbulence is, if the pressure is measured sufficiently, so strong that the iron filings are torn upwards and all of the liquid simmers heavily in the container. The part g of the outlet pipe d is inside the container a little way down so that the water in it comes to rest and the can fall down with iron filings torn up.

Bei der Ausführung nach Abb. 2 ist der Behälterboden a in der Mitte zu einer Spitze h hochgezogen, so daß sich eine Ringmulde i bildet. Die Druckluftverteilung ist durch Pfeile angedeutet. Die Durchwirbelung ist bei dieser Ausführung noch besser als bei der Ausführungsform nach Abb. 1; der Leistungsaufwand wird dadurch noch weiter verringert.In the embodiment according to Fig. 2, the container bottom a is in the middle pulled up to a point h, so that an annular trough i is formed. The compressed air distribution is indicated by arrows. The turbulence is even better with this version than in the embodiment of Fig. 1; the effort required is thereby still further reduced.

Die Abb. 3 zeigt ein sich um seine Achse langsam drehendes Druckluftrohr f, das an seinem unteren Ende gegabelt und durch ein Lager k in der Muldenspitze zentriert ist. Um die Rohrenden L von einer stärkeren Ansammlung von Eisenspänen freizuhalten, damit sie nicht beschädigt werden, wenn die Drehung eingeschaltet wird, und auch, um zu vermeiden, daß das Lager k durch eintretende Eisenspäne gebremst oder beschädigt wird, ist über dem Rohrende ein kegelförmiges Dach in angebracht. Will man außer der vertikalen auch noch eine horizontale Umwälzung der Flüssigkeit bekommen, so wird man die Rohrenden L räumlich, d. h. relativ zur Zeichnungsebene, nach vorn oder hinten, krümmen. Die dabei auftretende Rückstoßwirkung der ausströmenden Luft kann man für die Drehung des Rohres f um seine Achse ausnutzen.Fig. 3 shows a compressed air pipe rotating slowly around its axis f, which is forked at its lower end and through a bearing k in the tip of the trough is centered. Around the pipe ends L from a stronger accumulation of iron filings Keep clear so that they are not damaged when the rotation is switched on is, and also to avoid that the bearing k is braked by entering iron filings or is damaged, a conical roof is attached over the end of the pipe. If one wants a horizontal circulation of the liquid in addition to the vertical one get, the pipe ends L will be spatially, i.e. H. relative to the drawing plane, forward or backward, bend. The resulting recoil effect of the outflowing Air can be used to rotate the tube f about its axis.

Die erfindungsgemäßen Einrichtungen haben, wie aus den dargelegten Beispielen erkennbar, den Hauptvorteil, daß die gesamte Druckluft unmittelbar den Eisenspänen zugeführt wird und daß infolge der günstigen Bodengestaltung des Behälters alle Eisenspäne von der Aufwirbelung erfaßt werden. Es geht schon aus der schematischen Darstellung in der Zeichnung hervor, daß die Kraft, mit der die Eisenspäne in die Höhe getrieben werden, ganz erheblich stärker ist als bei den bekannten Einrichtungen. Auch leuchtet es ohne weiteres ein, daß die Einwirkungsdauer der Belüftung bedeutend größer ist. Trotz dieser so viel besseren Wirkung reicht aber bei der erfindungsgemäßen Anordnung eine wesentlich kleinere Motorleistung aus, als sie bei den bekannten Einrichtungen nötig ist.The devices according to the invention have, as set out in the Examples can be seen, the main advantage that the entire compressed air directly to the Iron filings is supplied and that as a result of the favorable bottom design of the container all iron filings are caught by the fluidization. It already goes from the schematic Representation in the drawing shows that the force with which the iron filings in the Be driven height, is quite considerably stronger than with the known facilities. It is also readily apparent that the duration of exposure to ventilation is significant is bigger. In spite of this much better effect, however, it is sufficient with the one according to the invention Arrangement from a much smaller engine power than with the known Facilities is needed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the treatment of water or waste water with air in the presence of iron, consisting of a fixed reaction vessel with water supply and drainage and with one immediately above the bottom of the container discharging compressed air supply, characterized in that the container bottom (a) is arched in a trough-shaped manner in a known manner and the compressed air supply from consists of a vertical tube (f), the outlet of which is against the curvature of the floor of the container is directed.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the outlet opening of the compressed air pipe (f) is immediately above the one in the middle of the container bottom, which is designed as an annular trough (i) in a manner known per se Point (h) opens.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that that the compressed air pipe (f) is rotatably mounted in the middle of the reaction container (b) and has several outlet ends (l).

4. Apparatus according to claim 3, characterized characterized in that the forked pipe ends (l) correspond to the annular trough curvature - are curved.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that that the pipe ends (l) are bent out of their vertical plane.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the pipe ends (l) are covered by a conical roof (m), the diameter of which is equal to or greater than the fork width of the pipe ends (l). Considered publications: German Patent Nos. 61381, 211100, 523 991, 725 879, 879 081; British Patent No. 608136; Swiss patents No. 193633, 281144; JösephBrix, HermannHeydundErnstGerlach, "The Water Supply", 3rd edition, Munich, BerliKr, 1943, p. 83; Prospectus IIIA21 of the Passavant-Werke, Michelbacher Hütte, "Pista procedure".