DE1808320A1

DE1808320A1 - Mixing apparatus

Info

Publication number: DE1808320A1
Application number: DE19681808320
Authority: DE
Inventors: Horst Steffner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-11-12
Filing date: 1968-11-12
Publication date: 1970-05-27
Also published as: DE1808320B2

Abstract

Mixing tank particularly for effluents arriving at a sewage or effluent treatment plant, is subdivided in known manner into a series of annular zones by means of concentric partition walls, each zone being further divided into feed and discharge regions by a radial partition wall directly connected respectively to the feed and discharge pipes.

Description

Kreisförmiges Misohbecken zum Mischen von Flüssigkeiten mit zeitlich wechselnder Zusammensetzung Die vorliegende Erfindung betrifft ein kreisförmiges Mischbecken, das insbesondere zum Mischen von Flüssigkeiten mit zeitlich wechselnder Zusammensetzung geeignet ist. Circular misoh basin for mixing liquids with time Alternating Composition The present invention relates to a circular Mixing basin, which is especially used for mixing liquids with changing over time Composition is suitable.

Ein solcher Anwendungsfall liegt beispielsweise bei der Abwasserreinigung vor, wo es in manchen Fällen erforderlich oder zweckmäßig ist, verschiedene Abwasserchargen zu mischen und erst dann der weiteren Reinigung oder dem Vorfluter zuzuführen0 Dies trifft vor allem dann zu, wenn durch Gewerbebetriebe giftige, saure oder in anderer Beziehung schädliche Abwässer stoßweise abgelassen werden oder wenn die Konzentration an derartigen schädlichen Verunreinigungen im Abwasser ständig schwankt.One such application is, for example, wastewater treatment before, where in some cases it is necessary or expedient, different batches of wastewater to be mixed and only then fed to further cleaning or to the receiving water 0 This applies especially when toxic, acidic or otherwise due to commercial operations Relationship harmful sewage may be discharged intermittently or when the concentration of such harmful impurities in wastewater fluctuates constantly.

Bisher wurde in solchen Fällen das anfallende Abwasser in relativ großvolumigen Becken gesammelt und durch den Zufluß neuen Abwassers so lange gemischt, bis das Becken bis zum Überlauf gefüllt ist. Dabei gilt die Regel, daß der Mischeffekt um so besser ist, Je länger die Aufenthaltszeit des Abwassers in dem Sammelbecken ist. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn diese Aufenthaltezeit mUglichet viele Stunden oder Tage beträgt. Da die einzelnen Abwasserarten infolge ihres unterschiedlichen Gehaltes an Verunreinigungen Jedoch auch unterschiedliche Dichten aufweisen kennen, ist es möglich, daß sich trotzdem die schwereren Abwässer ohne nennenswerte Mischung mit den leichteren Abwässern am Boden des Sammelbeokene absetzen0 Um dies zu vermeiden, muß man zusätzliche Rühr- oder Umwälzvorrichtungen. wie z.B. Propellerrührer, einsetzen, die für eine bessere Durchmischung sorgen. Der Betrieb derartiger RWhr- oder Umwälzeinrichtungen belastet Jedoch den Miechvorgang mit zusätzlichen Energiekosten.So far, in such cases, the resulting wastewater has been in relative large-volume basins and mixed by the inflow of new wastewater for so long until the basin is filled to the overflow. The rule here is that the mixing effect the better, the longer the residence time of the Wastewater in the reservoir is. It is therefore advantageous if this length of stay is possible many hours or days. Since the individual types of wastewater due to their different Content of impurities but also have different densities, it is possible that the heavier wastewater can still be found without any appreciable mixture settle with the lighter waste water at the bottom of the collecting token 0 To avoid this, you have to have additional stirring or circulating devices. e.g. use propeller stirrer, which ensure better mixing. The operation of such RWhr or circulation devices However, burdens the melting process with additional energy costs.

Darüber hinaus gibt es auch Fälle, wo die Verwendung von Rühr- oder Umwälzeinrichtungen zum Mischen von Flüssigkeiten aus ganz bestimmten GrUnden ausscheidet. Dies ist beiaplelweise der Fall, wenn zwei Flüssigkeiten miteinander gemischt werden sollen, die bei starker Turbulenz, wie sie nun einmal beim Betrieb von mit hoher Drehzahl laufenden RUhr- oder Umwälzeinrichtungen auftritt, zu einer unerwtinsohten Emulsionsbildung neigen0 Ein anderer Fall liegt vor, wenn die zu mischenden Flüssigkeiten Detergentien enthalten und ein unerwünschtes Aufschäumen, das durch den von den RUhr- und Umwälzeinrichtungen verureachten Lufteintrag in die Flüssig-Iceit hervorgerufen wird, vermieden werden soll.In addition, there are also cases where the use of stirring or Circulation devices for mixing liquids are eliminated for very specific reasons. This is usually the case when two liquids are mixed together should, in the case of strong turbulence, as it happens when operating with high Speed running agitator or circulation equipment occurs, to an unexpected Emulsification tendency0 Another case is when the liquids to be mixed Contain detergents and undesirable lathering caused by the Stirring and circulation devices cause air to enter the liquid ice is to be avoided.

Der-Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung für Flüssigkeiten mit seitlich wechselnder Zusammensetzung zu entwickeln, bei der ohne den Einsatz von Rühr- oder Umwälzeinrichtungen eine gute Durchmischung gewährleistet wird. Dabei soll diese Konstruktion Jedoch im BedarfsSall den zusätzlichen Einbau und Betrieb geeigneter Rührvorrichtungen zulassen.The invention was therefore based on the object of a mixing device for liquids with a laterally changing composition, in which Good mixing is guaranteed without the use of stirring or circulation devices will. At the same time, this construction should, however, require additional installation and allow the use of suitable stirring devices.

Die erfindungsgemäße Ausgabe wird gelöst durch ein Mischbecken, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Becken in an sich bekannter Weise durch mehrere zum Beckenmittelpunkt konzentrische Trennwände in mehrere ringförmige Zonen unterteilt wird, wobei diese ringförmigen Zonen durch eine radial im Becken angeordnete Trennwand in eine Zu- und eine Ablaufseite getrennt werden und wobei die Zulaufseite unmittelbar mit der Zuflußleitung und die iblaufseite unmittelbar mit der Abflußleitung in Verbindung steht.The output according to the invention is achieved by a mixing basin that is characterized in that the basin in a known manner by several Dividing walls concentric to the center of the pool divided into several ring-shaped zones is, these ring-shaped zones by a dividing wall arranged radially in the basin be separated into an inlet and an outlet side and the inlet side directly with the inflow line and the iblaufseite directly with the outflow line in connection stands.

Beim Bau von sqgenannten Belüftunge- und Belebungsbecken zur Reinigung von Abwässern ist es zwar an sich bekannt, derartige Becken kreisfrmig auszubilden und durch den Einbau konzentrischer Trennwände in mehrere ringförmige Zonen aufzuteilen. so ist beispielsweise aus der USA-Patentschrift 2 323 437 eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der das kreisförige 3ecken durch eine Trennwand in einen zentrisch gelegenen Belüftungsraum und einen diesen ringförmig umgebenden Nacbklärraum aufgeteilt ist, Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift 550 553 ein kreisförmiges Belüftungsbecken bekannt, des durch konzentrische Trennwände in mehrere ringförmige Zonen aufgeteilt ist, die vorn Abwasser nacheinander von innen nach außen durchflossen werden und in denen die 3elüftungseinrichtungen angeordnet sind.When building sq. Aeration and aeration basins for cleaning In the case of sewage, it is known per se to design such basins in the shape of a circle and to divide it into several annular zones by installing concentric partitions. for example, US Pat. No. 2,323,437 shows such a device known, in which the circular 3 corners through a partition in a centric located ventilation space and this ring-shaped surrounding The clarification room is divided, furthermore from the German patent specification 550 553 a circular aeration basin known by concentric partitions in several ring-shaped zones are divided, the front sewage one after the other from the inside are flowed through to the outside and in which the 3 ventilation devices are arranged are.

Im Gegensatz zu diesen Vorrichtungen betrifft die yqrliagende Erfindung Jedoch - wie bereits gesagt wurde - ein reines Mischbecken, das zum Mischen von beliebigen Flüssigkeiten mit zeitlich wechselnder Zusammensetzung dienen soll.In contrast to these devices, the related invention relates However - as has already been said - a pure mixing tank that is used to mix to serve any liquids with a composition that changes over time.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Misohbeckens kann dabei für den Zu- und Abfluß ein gemeinsamer Kanal vorgesehen sein, der durch eine Verlängerung der radial im Becken angeordneten Trennwand über den Bereich des Beckens hinaus in eine Zufluß- und eine Abflußleitung aufgeteilt wird.According to one embodiment of the Misoh basin according to the invention can be provided for the inflow and outflow a common channel through a Extension of the dividing wall arranged radially in the basin over the area of the basin is also divided into an inflow and an outflow line.

In der Zufluß- und in der Abflußleitung kann dabei eine Ölsperre angeordnet sein, die der Abscheidung von Schwimmschlamm dient.An oil barrier can be arranged in the inflow and outflow line which is used to separate floating sludge.

Weiterhin kann in der Abflußleitung eine Stauregelung vorgesehen sein, die der Einstellung des Flüssigkeitsspiegels im Beoken dient.Furthermore, a dam control can be provided in the discharge line, which is used to adjust the liquid level in the Beoken.

Beim erfindungsgemäßen Niechbecken werden die durch die Zuflußleitung in das Becken eintretenden Flüssigkeitsmengen, die die verschiedensten und z.T. gegensätzlichsten Eigenschaften aufweisen, in gleichen Teilmengen auf die einzelnen ringförmigen Zonen des Beckens verteilt, die sie auf Grund des unterschiedlichen Volumens der einzelnen Zonen mit sehr verschiedenen Aufenthaltszeiten durchfließen. Danach werden diese Teilmengen mit den Teilmengen von zeitlich frtiher oder später angefallener Flüssigkeit zusammengeführt, so daß das Becken die Wirkungsweise eines reinen Fließmischbeckens besitzt.In the nasal pelvis according to the invention, the inflow line Liquid quantities entering the basin, which are different and partly have the most contradicting properties, in equal subsets on the individual annular zones of the pelvis distributed due to the different Flow through volume of the individual zones with very different residence times. After that, these subsets will match the subsets from earlier or later accumulated liquid merged, so that the basin has the effect of a pure flowing mixing basin.

Der Mischeffekt wird am besten durch die in der Abbildung 1 dargestellte Systemskizze verdeutlicht. Dabei wurde von Jeweils gleich großen Flussigkeitsteilstrmen ausgegangen, von denen Jeweils der eine schraffiert und der andere nicht schraffiert gezeichnet wurde. In den Figuren a - k der Abbildung 1 ist dabei die Jeweilige Lage der einzelnen Teilßtrdme in Abhängig keit von der Aufenthaltszeit im Becken dargestellt, wobei den einzelnen Figuren die folgenden Aufenthaltszeiten zugrunde lagen: Figur Aufenthaltszeit in Minuten a 0 b 20 c 40 d 60 80 f 100 g 120 h 140 i 160 180 k 200 Bei dieser Darstellung wurde von einer Zuflußmenge Q = 0,5 m3/Sek. ausgegangen, wobei der Beckeninhalt 3600 betragen soll und die einzelnen Teilströme Jeweils die Flüssigkeitsmenge darstellen sollen, die innerhalb von 7200 Sekunden zugeflossen ist.The mixing effect is best illustrated by that shown in Figure 1 System sketch clarified. In doing so, partial streams of the same size were used in each case assumed, one of which is hatched and the other is not hatched was drawn. In Figures a - k of Figure 1 is the respective position the individual partial currents shown as a function of the time spent in the basin, The individual figures were based on the following residence times: Figure Residence time in minutes a 0 b 20 c 40 d 60 80 f 100 g 120 h 140 i 160 180 k 200 at this representation was based on an inflow rate Q = 0.5 m3 / sec. assumed where the basin volume should be 3600 and the individual partial flows should be the amount of liquid should represent, which flowed within 7200 seconds.

In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn der Fließmischeffekt des erfindungsgemäßen Mischbeckens durch einen zusätzlichen Rührmischeffekt verstärkt wird. Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mischbeckens ist deshalb dadurch gekennzeichnet, daß eine um eine im Beckennittelpunkt liegende Achse drehbare, sich über den gesamten Durchmesser des Beckens erstreckende Betriebsbrücke vorgesehen ist, an der in die einzelnen Zonen hineinragende, höhenverstellbare Rührvorrichtungen befestigt sind. Zweckmäßigerweise wird man dabei für Jede Zone zwei Rührvorrichtungen vorsehen, so daß Jede Hälfte der Betriebsbrücke die gleiche Anzahl Rtlhrvorrichtungen aufweist.In some cases it can be advantageous if the flow mixing effect of the mixing basin according to the invention reinforced by an additional stirring mixing effect will. A special embodiment of the mixing basin according to the invention is therefore characterized in that an axis rotatable about an axis located in the center of the pelvis, over the entire diameter of the basin extending service bridge provided is, on which protruding into the individual zones, height-adjustable stirring devices are attached. It is expedient to use two stirring devices for each zone Provide so that each half of the service bridge has the same number of stirring devices having.

Als besonders geeignete Rührvorrichtungen für den genannten Zweck haben sich sogen. Propellerblattrührer -oder Paddelrührer erwiesen. Beim Betrieb dieser Rührer werden die Pfropfströme in den einzelnen Sektoren des Beckens mit abwärts gerichteter Strömung überlagert. Die Betriebsbrücke dreht sich während des Betriebes der Rührer langsam über dem Becken hin und zurück. Der Einsatz von Rührern wird dabei im allgemeinen nur dann erforderlich sein, wenn das Auftreten von Sedimentationen verhindert werden soll. Der dabei eventuell auftreibende Schwinmschlamm wird in der außerhalb des Beckens angeordneten olapexre abgefangen, von wo er in ein besonderes Sohwimmschlammbecken gepumpt werden kann. Die Eintauchtiefe der Rührer wird so eingestellt, daß sie tief unter den Flüssigkeitsepiegel ragen, und ihre Drehzahl wird so einreguliert, daß turbulente Strömungen und die Eintragung von Luft in die Flüssigkeit weitgehend vermieden werden. Man arbeitet deshalb zweckmäßigerweise mit Drehzahlen zwischen 5 und 10 Umdrehungen pro Minute. Wenn die Rührer in Radialstellung verriegelt werden, so können sie als Räumer für schweren Schlamm, Sand und andere Sinkstoffe, die sich unter Umständen auf der Beokensohle abgesetzt haben, dienen.As particularly suitable stirring devices for the stated purpose have sucked Propeller blade stirrer or paddle stirrer proven. During operation this stirrer is used to control the plug streams in the individual sectors of the basin superimposed downward flow. The service bridge rotates during the Operation of the stirrer slowly back and forth over the basin. The use of stirrers will be there generally only be required when the occurrence should be prevented from sedimentation. The floating mud that may float up in the process is caught in the olapexre located outside the pelvis, from where it enters a special swimming mud pool can be pumped. The immersion depth of the stirrer is adjusted so that they protrude deeply below the liquid level, and their Speed is regulated so that turbulent flows and the entry of Air can be largely avoided in the liquid. One therefore works appropriately with speeds between 5 and 10 revolutions per minute. When the stirrer is in radial position can be locked so they can be used as a scraper for heavy mud, sand and others Sinking matter that may have settled on the sole of the beoke is used.

In der Abbildung 2 ist in vereinfachter Darstellung die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Misohbecken wiedergegeben, das mit einer drehbaren Betriebsbrücke für Rührvorrichtungen ausgerüstet ist. Das Becken 1 ist dabei durch die zum Beckenmittelpunkt konzentrischen Trennwände 2 in vier ringförmige Zonen 3 - 6 unterteilt worden. Diese vier Zonen werden durch eine radial im Becken angeordnete Trennwand 7 in eine Zu- und eine Ablaufseite getrennt. Die Trennwand 7 ist in diesem Falle über den Bereich des Beckens 1 hinaus verlängert und teilt den Kanal 10, der in das Becken mündet, in eine Zufluß- 8 und eine Abflußleitung 9. Aus der Zuflußleitung fließt dabei Jeweils eine gleich große Flüssigkeitsmenge in die einzelnen Zonen 3 - 6. Da die Zuflußleitung im Bereich des Beckenmittelpunktes in die Abflußleitung 9 mündet, fließt eine weitere Teilmenge der Flüssigkeit unmittelbar in die Abflußleitung. Außerhalb des Beckens ist die Öleperre 11 angeordnet, durch die der auftreibende Schwimmschlamm zurückgehalten werden soll. Dieser Schwimmschlemm wird durch die BettiuRg 16 in ein in der Abbildung nicht dargestelltes, gesondertes Schwimmschlammbeoken gepumpt. Weiter ist im Bereich der Abflußleitung 9 die Stauregelung (Wehr) 12 vorgesehen, die der Einstellung des Plüssigkeitespiegels im Beoken dient. Das Bezugszeichen 15 markiert die im Beokenmittelpunkt liegende Achse, um die die Betriebsbrücke 14 drehbar ist und an der die zur Vereinfachung im vorliegenden Fall nicht dargestellten Rührvorrichtungen befestigt sind.In Figure 2 is a simplified representation of the plan view reproduced on a misoh basin according to the invention, which has a rotating service bridge is equipped for stirring devices. The pelvis 1 is through to the center of the pelvis concentric partition walls 2 have been divided into four annular zones 3-6. These four zones are separated by a partition 7 arranged radially in the basin and a drainage side separated. The partition 7 is in this case over the area of the basin 1 extends and divides the channel 10, which opens into the basin, into an inflow line 8 and an outflow line 9. From the inflow line flows An equal amount of liquid in each of the individual zones 3 - 6. Since the inflow line opens into the outflow line 9 in the area of the center of the basin, A further partial amount of the liquid flows directly into the drain line. Outside the basin, the oil barrier 11 is arranged, through which the buoyant Floating sludge is to be retained. This swimming slime is caused by the BettiuRg 16 in a separate floating sludge not shown in the figure pumped. Furthermore, in the area of the discharge line 9, the dam control (weir) 12 is provided, which is used to adjust the liquid level in the Beoken. The reference number 15 marks the axis lying in the center of the Beoken, around which the operating bridge 14 is rotatable and on which the simplicity is not shown in the present case Agitators are attached.

Abbildung 3 stellt schließlich einen Querschnitt durch ein Misohbecken dar, das mit Betriebsbrücke und Rührvorrichtung versehen ist. Die Betriebsbrücke 14, die sich um die Achse 13 dreht, wird dabei durch die Rollenlager 17 am Beckenrand abgestützt. Die Motoren 18 dienen dem Antrieb der Rührer 15. Im übrigen haben die Bezugs zeichen die gleiche Bedeutung wie in Abbildung 2.Finally, Figure 3 shows a cross-section through a misoh basin represents, which is provided with operating bridge and agitator. The company bridge 14, which rotates around the axis 13, is supported by the roller bearings 17 on the edge of the pool supported. The motors 18 are used to drive the stirrer 15. In addition, the Reference symbols have the same meaning as in Figure 2.

Wegen der verhältnismäßig einfachen Konstruktion des erfindunsgemäßen Mischbeckens ist es möglich, dasselbe aus vorgefertigten Stahl- oder Betonteilen herzustellen.Because of the relatively simple construction of the erfindunsgemäße Mixing basin it is possible to do the same from prefabricated steel or concrete parts to manufacture.

Es liegt ferner auf der Hand, daß das Becken Je nach dem vorhandenen Bedarf in unterschiedlichen Größen ausgelegt werden kann.It is also obvious that the basin depends on what is present Can be designed in different sizes as required.

Claims

? entitlement to a claim:

1. Circular mixing basin for mixing liquids with time changing composition, characterized in that the basin (1) in itself known way through several separating winches (2) concentric to the center of the corner is divided into several annular zones (3 - 6), these annular zones through a partition (7) arranged radially in the basin into an inlet and an outlet side are separated and the inlet side is directly connected to the inlet line (8) and the drain side is directly connected to the drain line (9).

2. Misoh basin according to claim 1, characterized in that for the A common channel (10) is provided for the inflow and outflow, which is extended by an extension the partition (7) beyond the area of the basin (1) into an inflow (8) and Drain line (9) is divided.

3. Mixing basin according to Claims 1 and 2, characterized in that that in the inflow (8) and in the outflow line (9) an oil barrier (11) is arranged is.

4. mixing basin according to claims 1 to 3, characterized in that that in the outflow line (9) a dam control (12) is provided.

5. mixed beeches according to claims 1 to 4, characterized in that that a located in the pool center axis (13) rotatable, about the Service bridge (14) extending over the entire diameter of the basin (1) is provided is, on the into the individual zones (3 - 6) protruding, height-adjustable stirring devices (15) are attached.

6. ifischbecken according to claim 5, characterized in that for each Zone two agitators (15) provided bind.

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