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DE1642878A1 - Verfahren zur Klaerung von Fluessigkeiten mit darin enthaltenen Unreinigkeiten - Google Patents

Verfahren zur Klaerung von Fluessigkeiten mit darin enthaltenen Unreinigkeiten

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DE1642878A1
DE1642878A1 DE1967S0111400 DES0111400A DE1642878A1 DE 1642878 A1 DE1642878 A1 DE 1642878A1 DE 1967S0111400 DE1967S0111400 DE 1967S0111400 DE S0111400 A DES0111400 A DE S0111400A DE 1642878 A1 DE1642878 A1 DE 1642878A1
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POUR LE TRAITEMENT ET L UTILIS
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Description

. ...ΰ c te -.d Vitales pour, le ■.;-.".
'!'..-•aitaijieni;" et ..1* Utilisation des
uO Pv,ie o.xi Faubourg Saint-Honore " ■ "■■ ...
Pari .5 o° Fr^' να? ei cn /'ν ".:." 1o4 August 196/
Xrerf&:aren ^ur Klärung von Flüssigkeiten mit darin enthaltenen Un reliiigkeiten ".".... ;.... ■ : -
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klärung von Flüssigkeiten■ mit- darin enthaltenen Unreinigkeiten, das namentlich in sehr vorteil- "/ Jj hafter Weise far die Klärung von Wasser geeignet ist, welches darin scnvjeuende Stoffe oder Ma teriali on enthält und für den Haus gebrauch, '_ ' für industrlGiie oder LandwirtSchafts zwecke bestimmt ist,
Diene Aufzählung der Auweuauiigszwecke stellt jedoch keine Beschränkung der Amvenduagügebiete dar. Obgleich die Bezugnahme auf einige besondere praktische Anv/endungsbeispiele zur Ausübung des Verfahrens erfolgtΛ :. ist offensichtlich: die -Anwendung des: Verfahrens für dl e. Klärung v#n ■ beliebigen mit Materialien, oder stoffen verunreinigten-Voder durchsetzten Flüssigkeiten geeignet. ■ ..-':- : ;'v: : .- ■ . - i""
In der Industrie der Behandlung voa FlÖ^sigkeiße^^ Cehandlung von '/asserj ist -man-: bestrebt., bei den zu'behandäLnden Flüsslgkeiton vorochiedene Produkte .bzw« feste, flüssige oder gasförmige : Stoffe' anzuwenden, um den £<3WÜnBchten Effekt zu erreichen. Die gesamtöh Stoffe ;;ind allgemein, im Voluinen, in,der Masse und in der Menge verhält nismäßir;" "ücliwaoh in bezug auf -',ά&μ Volumen und,die Massen der .FlUs-
to-aei-r/t-633
riigkeitj die der Behandlung unterworfen werden, ans dleseaa Grunde ibt-es unerläßlich.,, die Berührung aller Teile der zu'behandelnden■ Flüssigkeit mit den Behandlungsmaterialien so schnell and vollständig irgendmöglich:s i eher-ziuo teilen,,
Schließlich- muß/im Falle einer Klärung eine Extraktion der zu behandelnden Flüssigkeit von den in ihr schwebenden Partikelcfeen. herbeigeführt v/erden, sei es,, daß die Partikelchen vor dem-Behandlungsverfahren- vorhanden sind j sei es, daß sie im Innern der zu behandelnden'Flüssigkeit im Laufe ihrer angewandten Behandlung erscheinen.
Die Erfindung sieht deshalb zur Begünstigung einer sehr schnellen und vollständigen Behandlungswirlcung den Zusatz von reagierenden Mitteln zu der zu behandelnden Flüssigkeit vor, mit deren Hilfe zumindest eine teilweise Trennung der schwebenden Partiitelchen in der Flüssigkeit in dieser erreicht.wird, und zwar von Par tike lehen, die schon vorher in der Flüssigkeit waren oder im Laufe des Behandlungsverfalareiaö durch dieses hervorgerufen werden. ' / -
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Seliiefat .aus kerniger Masse in einem Behälter eingebracht und die Masse Seiilelifc mit Hilfe : ; von im unteren Teil des Behältern zustriSinender,- und von unten nach oben durchströmender zu behandelnder Flüssigkeit .durohflieSbar gemacht,, wobei die Strömungsigesohwindigkeit zumindest derjenigen entspricht, .· die zur DurchstrSmbarmaahung der kornigen Schicht und zur Aufrechter* haltung dieses Zustandes notwendig ist, während diese'Gesehwindigkeifc
1 0 9 8 1 87 1 B3 3 BAD ORIGINAL
im oberen Teil des Behälters auf einen Wert reduziert 'wird, der unterhalb der Geschwindigkeit liegt, die für das. Mitreissen der "körnigen Masse erforderlich, ware, worauf die zu behandelnde Flüssigkeit am oberen Ende des Behälters abgeleitet wird.
Der zu behandelnden Flüssigkeit wird vorzugsweise - vor ihrem Eintritt in den Behälter zumindest ein reagierendes Mittel zugeführt., das aus der Kategorie der Icoagulierenden, fläckenbildendenMittel und Hilfsmittel etc.» ausgewählt wlrd> die für die Klärung von Flüssigkeiten verwendet werden.
■;■■■ ... - ;.
Zudi besseren Verständnis der Erfindung wird diese in der nachfolgenden Beschreibung an Hand einiger ÄusfUhrungsbeispiele im Zusammenhang mit der Zeichnung von Ausführungsbeispielen von Vorrichtungen zur Ausübung des erfindungsgemaßen Verfahrens näher erläutert. Es zeigt ι
Fig. 1" eine Ausführuügsform einer Vorrichtung oder Anlage zur Ausübung
des Verfahrens In schematiseher Darstellung, Fig. 2 eine andere Ausführungsrorm der Vorrichtung oder Anläge in schematiseher Darstellung,
In Fig. 1 ist 1 ein Behälter in konischer oder Trichterform mit nach oben gerichteter Erweiterung. Am unteren Ende des triGhteri'örmigen Behälters 1 ist eine Zuführleitung 2 angeschlossen, durch welche die zu klärende Flüssigkeit, wie z. B. mit Unreinigkeiten oder Bestandteilen gemischtes Wasser in Riehtung des Pfeiles F zugeführt wird. Im oberen Teil des Behälters 1 ist eine Abfluosleitung 3 angeschlossen, n'-ir'jb .<el.:he die behandelte, seklärte Flüssigkeit abgeleitet wird.
109818/16 33 BAD
Mit der Leitung 2 1st eine Injektionspumpe '4 für ein reagierendes Mittel verbundenj wofür in diesem Fall ζ. B. ■ ein koaguliererides Mittel, wie technisches üisenchlorür, das 41 % des reinen Produktes enthält, verwendet werden kann»
'Erfindungsgemäß- ist ein wesentlicher Teil des Behälters 1 mit .einer . Schicht einer kernigen Masse 5 gefüllt. Die Schicht körniger Ma&se kann aus verschiedenen Materialien gewählt werden und kann beispielsweise aus Anthrazit, Magneteisen, .Glas, festem Kalk, verschiedenen Sandarten, Eisenpfeilspänen oder Spänen aus anderen Metallen, Kunstharz etc. bestehen. ■
In dem besonderen, beschriebenen Fall wird Magneteisenstein in der ; Kornergröße 250 Mikrori mit einer spezifischen Oberfläche von 4b qcm/gr verwendetί ·
Dieser KSrnüngsgreßenwert oder Granulat! ons wert wird-"durch."die Erfindung nicht vorgeschrieben. ISr kann allgemein bei den gebräuchlichen Anwen- · düngen bei der Oberflächenbehandlung mifc Wasser zwischen J> und 500 Mikron liegen. Diese Grenzen sind nicht absolut« festliegend, wie leicht verständlich ist. Es handelt sich hierbei, wie schon oben erwähritj, darum, eine Schicht kernigen Materials zu benutzen^ das durch-dice-,"zu behandelnde Flüssigkeit fliesfähtg gemacht werden kann. Auf die Einrichtung und Aufrechterhält ung der kisriiigenSchicht haben die Art des körnigen Materials, die Art der zu behandelnden Flüssigkeit, ihr Grad ,der Verschmutzung, die Art der Unreinigkeiten, die Menge des Ausstoßes der zu behändeIndeii Flüssigkeit in einem gegebenen Behälter, ebenso wie andere Faktoren einen wesentlichen Einfluß. Eine genaue Zusammenstellunc ' Anpassung an alle vorkommenden Fällen der Praxis läßt «.loh" Tl::,^üm 109818/1^33
im voraus geben, sie muß vielmehr durch einfache Versuche zwischen den verschiedenen Faktoren ermittelt"werden."
Dabei muß selbstverständlich am unteren Ende des Behälters 1 ein Sieb oder eine gitterartige Einrichtung (nicht gezeichnet) bzw. eine ' beliebige andere Einrichtung vorgesehen werden, welche .das.-Eindringen des körnigen Materials 5 in die Zufuhrleitung 2 verhindert. Man läßt die zu behandelnde Flüsigkeit am unteren Ende des Behälters 1 mit einer Geschwindigkeit eintreten, welche- oberhalb des GesGhw|$idigkeitsgrades liegt, die körnige Masse fließfähig zu machen und darin zu erhalten. So ist es nicht möglieh, fUr alle Fälle der Praxis annehmbare Sählenwerte anzugeben.
Bei dem beschriebenen Beispiel mit einam Behälter* der ein F^asungsv^rmSgen von 1000 Liter und <§ins Meng© an körnigem Material von 1*0 to. hat, ist die Sirströmgesdiwindigkeit aus der. ZufuhriQitunf .-S. etwa 500 Bi/Std. Die in fließfähigem Zustand gebracht® Ausflußmenge an behandeltem Wasser ist dann etwa 20 cbm/Std.
In dem Maße, wie das Wasser in dsm Behälter hochsteige--, verringert sich seine Fließgeschwindigkeit in Höhe der Niveaulinie ο und unterhalb der Auf!umleitung ~5 uis auf einen Grad, der ausreicht, kärnige Masse 5 nicht mehr initzurelssen.
Viie bereits, erwähnt, wirä"ein .^agierendes .Mittel (a^B. mifcj kl % reinem Produkt) dui*ch die Pumpe \ in-die zu« zu behandelnde- Flüssigkeit vor ihrem Eintritt in den Bshäifeer
OBIGINAU
1b42878
1 - in, einer Menge von i2 g pro cb«i eingespritzt. Der Ort der Eintritts--, stelle wird-wohlgemerkt Keineswegs durch uie Erfindung vorgeschrieben, ebenso auch nicht die vorerwähnte Dosierunj&aienge. In manchen anderen Fällen der Praxis kann es vorzugsweise angebracht sein, mehrere verschiedene reagierende Mittel zu verwenden, die zusammen oder einzeln, gleichzeitig oder hintereinander eingespritzt werden können.
Man kann das oder die reagierenden Zusatzndttel aus den zahlreichen derartigen Mitteln auswählen, die als körnige Massen oekannt sind und • als Klärungsmittel verwendet werden, wie" z.B. koagulierende Mittel, flockenbildende Mittel, wie Sulfate, Alund nium, Eisenoxydsulfat, Elsensulfat, Eisenchiorür, Kalkerde, Soda, Sodakarbonat, Sodaaluminate, etc. und die Hilfsmittel; organische Extrakte von Pflanzen,"Stärke, angesäuert Brot, .Kartoffelmehl, Reisrnehl, Johannisbrot-Extrakte, Algenextrakte, Algensalze, Albumine, aktive Sodasilikate, Magnesium, Betoiiiterden und Tonerden, als Original- oder Kunstprodukte, amionisehe, kathodische oder neutrale Produkte, von denen insbesondere die PolyaerHamide zu nennen sind. ~
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann man jedoch keine PoIyelektrolyte benutzen. Während des Durchflußes der zu behandelnden Flüssigkeit durch-die zu durchfließende körnige Schicht ^,werden die zuerst in sehr verteiltem Zustand befindlichen Unreinigleiten heftigen Bewegungen unterworfen, werden gegeneinander geschleudert und werden zu Partikelchen zusammengeballt, die erheolich größer als ursprünglich sind.
18/1633 BAD ORIGINAL
T)He: reagierende Mittel begünstigt-"bei Geinern "Vorhandensein durch . -■ ■ Zusatz aie^e Zusamäaenballung. durch" seine chemische Wirkung, Das körnige Material, von dem Jedes Korn plötzlichem und ungeregelten Bewegungen unterworfen wir.d', fördert diese ."Zusainmenballung durch, eine mechanische Wirkung. Die ZusamnieiiDallung erfolgt be tracht Ii oh, intensiv und beschleunict aufgrund dessen, daß die kSrnige Masse ^ sich.in fließfähigem Zustand befindet und entsprechend wirksam wird*
Durch die Leitung ρ wird das behandelte Wasser abgeleitet, das aber noch Unreinigkeiten enthält, die jedoch zu solchen Partikelchen zusammenge- ™ ballt sind, daß anschließend schneller und mit besserem Erfolg ein üblicher klassischer Filtervorgang durchgeführt werden kann.
Dieses Resultat ist wie folgt erklärlich:
Die zu behandelnde Flüssigkeit ist in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel anfangs mit schwebenden und gallertartigen organischen Materialen belastet, die ihr eine Wirbelung von bO Kitttropfen (goutte de mastic) und eine Färbung von 25 Graden nach der Skala Platin-Kobalt erteilen. Bei der Aoleitung durch die Leitung 3 ist die Wirbelung die M gleiche geblieben, aber die Unreinigkeiten sind zusammengeballt zu Flocken und das dazwischen befindliche Wasser ist entfärbt. Wenn dieses ia,s.,er mit Hilfe eines Filters mit Sand, der eine Korngröße von 1 mm auf ./eist, mit einer Geschwindigkeit von 10 m/Std filtriert wird, erhält man ein filtriertes Wasser, das eine Wirbelung von 1 Kitttropfen (goute
nach de Ma.--,tie) und eine Färbung von 0,j? Graden/der Skala Platin-Kobalt
auf v/eist.
108818/163 3 : : -"'
- Λ OJJ . -. -.BAD ORIGINAL"
Wenn im Gegensatz hierzu das gleiche zu behandelnde. Wasser durch das Sandfilter geschickt worden ware, ohne vorher den Behälter 1 gemäß der Erfindung geschickt worden zu sein, hätte das filtrierte Wasser eine· Wirbelung von 45- Kitttropfen (&outtes de-= mastic-) und eine Färbung von 20 Grad. Mit Hilfe des Behälters 1 erfolgt die Klärung also in zwei Phasen: einer vorbereitet end en Zusammenballung, die durch das .körnige Material in fließfähigem Zustand stark beschleunigt wird und durch eine Filterung. Durch Versuche wurde festgestellt, daß in gewissen Zustanden die Zusammenballung der Unreinigkeiten in einer w besonders ausgeprägten Weise erfolgt, und daß bei Steigerung des Volumens der kößiiigen Schicht 5 im fließfähigen Zustand, die Unreinigkeiten int Innern der körnigen, fließfähigen Masse nahe dem Niveau 6 gehemmt -werden* Durch die Ableitung 3? fließt also ein praktisch geklärtes Wasser ab, so daß für gewisse Anwendungen die nachfolgende klassische Filterung nicht mehr notwendig ist. ■-■ . /
- Fig* a zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Außer dem gleichen reagie-
A rendeft Mittel, wie vorher, aber in einer Dosierung von. 60 gr/cbm durch
; die Pumpe-4a wird durch eine zweite Pumpe 4b auch ein Hilfsmittel
; (z.B* Älgensoda) mit einer Dosierung von 0,2 gr/cbra in ein zu behandeln·
: des Wässer in der Zufuhrleitung 2 eingespritzt, wobei das Wasser eine
i- Wirbelung von 600 Kitttropfen (gouttes de mastic) hat.
Der Behälter ist zylindrisch-konisch und enthält eine größere Menge : an körnigem Material 5, das in diesem Fall aus Anthrazit in Korngröße " von üOO Miidso im Mittel, mit einer spezifischen Oberfläche von 92 qciri/p;-besltzt. Die besondere Form den Behältern 1a ist für die Anwendung der
109818/1633
Erfindung aber nicht unbedingt notwendig und kann auch anders sein. Unter dem Einfluß des durch die Leitung 2 zuströmenden zu oehandelnden Wassers bildet sich eine durchfließbare Schicht 5 von 1 m Dicke, die ein Volumen von etwa 'loo'oo auf vielst.' Die Mittlere, vertikale Dur c hflußgeschwindigkeit des 'Wassers in'der Zone der durchfließenden. Schicht ist 12 m/Std., die sich aber etwa 1 m oberhalb des Niveaus- ο auf 6,5 m/Std. verringert hat. An der Ableitungsstelle durch die Leitung j> beträgt die Wirbelung nicht mehr als oo KitttrOpfen (gouttes de mastic). In einem anderen Ausführungsbeispiel, bei dem Anthrazit durch Magnetelsen in K"rnergrö'ße von etwa & Mikron mit .einer spezifischen™ Oberfläche von 1,500 cm /gr ersetzt ist, beträgt die Wirbelung an der Auleitung ρ etwa_35 Kitttropfen (gouttes de mastic)«
Um die fließfähige Sühicht 5 von den darin durch ein Block!erungsproblem in Richtung des Niveaus 6 sich ansammelnden, zusamme'ngeballten
Unreinigkeiten zu entbasten; kann ein Rohr 7 in der körnigen. S&icht 5 vorgesehen werden, das vorzugsweise dem Niveau 6 näher als dem Boden in das Innere der kernigen Masse eindrln,gt und bei ο eine öffnung aufweist. Das Rohr 7 ist außerhalb des Behälters la an eine Pumpe 9 angeschlossen, die einen Teil der Mischung im Innern derSöhient ^ in Richtung des Pfeiles P1 ansaugt, und sie; dann einem Hydrozyklon 10 zuleitet, der eine Trennung der unvermeidlich bei 8 aus der SehSaht 5
i ■ ■ '- .-.■■■ -.■■-. ■■-■-■■ - - :, ; ;■
angelangten Korher von den unreinigkeiten durchführt, die duroli die Leitung 1t abgesaugt werden* Die Keirner werden aus. dem, HyäiOz^klqn 10 in Richtung des* Pfeiles Fp durch die Leimung: f 2;naefr der atelle 1·> im oberen Teil des; Innern der fließfähigen |fesse 5 aurtlckgeführt, »
109810/1633
- ίο - .-.-■■ ■
In raanchen Fällen der Praxis kann es manchmal vorkommen, daß eine Situation gegeben ist, in welcher die Anwendung eines Ausführungsbeispieles empfehlenswert ist, das zwischen den beiden beschriebenen und gezeigten AusführungsDeispielen liegt, d. h» nur mit einem teilweisen Klärungsvorgang in aem Behälter la arbeitet. Dann ist eine anschließende klassische Filterung unerlässlich, ebenso wie der vorbehandelnde Kreislauf J, 93 10, 12; Dabei bleibe auer oüöenüber der Behandlung ohne die flüssige Schicht 5 der beachtliche Vorteil eines verbesserten, gesteigerten Durchlasses.
Die beschriebenen und gezeigten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur Ausübung desselben können in den Einzelheiten in Anpassung an die jeweiligen Fälle der Praxis zahlreiche Abänderungen erfahren, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird.
109818/1633
IAD ORiGfMAL
.i-B"i
-11 -

Claims (2)

  1. P a t e η t a η s ρ r ü c h e
    1t Verfahren zur Klärung einerFlüssigkeit mit darin schwebenden Unreinigkeiten, insbesondere zur Anwendung für Wasserklärung, dadurch . gekennzeichnet, aaß eine Schicht kerniger Massei in; einem Behälter' einge or acht wird, die Schicht mit Hilfe der zu reinigenden Flüssigkeit in fließfähigem Zustand versetzt wird,- indem diese Flüssigkeit ." a,ii Boden des Behälters durch die körnige Schicht von unten nach oben _ ■ und mit einer Geschwindigkeit hindurehgeführt wirdy dieι ausreicht, . (( die körnige Schicht fließfähig zu machen, .wobei: aber die Fließge- '-_-■'■ ßctoändigkeit im oberen Teil des Behälters so reduziert wird, daß ~ -. sie ein Mitreissen der körnigen Schiehtmasse vermeidet3 worauf sie : au oberen Ende des Behälters abgeleitet wird,- ' ..-: -."'" ;■ " ■■■".""".
  2. 2. Verfaliren nach Anspruch 1j dadurch gekennzeichnet, daß der zu be-
    handelnden Flüssigkeit Vorzugsweise vor ihrem Eintritt in den Be- ; "-.
    halter zui-dndest ein reagierendes -iviittel zugesetzt .wird, -welches·- . ;' -
    aus der Kathegorie der koagulierenden Mittel, der flockenbildenden j Mittel, der Hilfsmittel etc. .' gewählt värd, wie sie- für die Klärung
    von Flüssigkeiten benutzt v/erden. . : .. ■ , - "-.".-- - .
    "-). Verfaliren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß int Innern !
    der in fließfähigem Zustand gebrachten körnigen ScIicht: ein. Teil "
    der zu behandelnden Flüssigkeit und der körnigen Schicht vorweg ab- ""■
    geleitet Viird, die Flüssigkeit von den Unreinigkeiten getrennt xrna .; danach dem Behälter wieder zugeführt wird. -'""■"_■"■' :
    10981
    Λ, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,-"daß die behandelt und abgeleitete Flüssigkeit anschließend einem klassischem Filtriervorgang unterworfen wird= ■"..-■"
    109818/1633
    BAD ORIGINAL
DE1642878A 1966-09-28 1967-08-17 Verfahren zur Klärung einer Flüssigkeit mit darin schwebenden Verunreinigungen Expired DE1642878C3 (de)

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