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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Luftverteilervorrichtung für die Verwendung
in einem Tank und ein Verfahren zum Spülen eines Luftverteilers und,
insbesondere, ein Verfahren zum Lüften einer im Inneren des Tanks
durchmischten Flüssigkeit in
membranseparationsaktivierten Schlammprozessen.
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Hintergrundtechnik
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Membranseparatoren,
welche in membranseparationsaktivierten Schlammprozessen zur biologischen
Behandlung von Abwasser, Drainagewasser usw. verwendet werden, weisen
eine Vielzahl von Membrankassetten auf. Wie in 11 gezeigt,
hat eine Membrankassette 51 Filtrationsmembranen 53, welche
an den vorderen und hinteren Flächen
einer Filterträgerplatte 52,
welche aus Harz hergestellt sind, angeordnet sind, und die gesamten
Umfangsabschnitte der Filtermembranen 53 sind mit der Filterträgerplatte 52 verschweißt durch
Erhitzen mit einem Heizapparat oder durch Ultraschallvibration.
Ein Durchlass für
transmittierte Flüssigkeit
ist zwischen der Filterträgerplatte 52 und
jeder Filtermembran 53 vorhanden. Eine Sammelöffnung 54,
welche mit dem transmittierten Flüssigkeitendurchlass kommuniziert, erstreckt
sich von der Vorderseite zu der Rückseite der Filterträgerplatte 52.
Ein Ausfluss 55 für
die transmittierte Flüssigkeit,
welcher mit der Sammelöffnung 54 kommuniziert,
ist an einem oberen Ende der Filterträgerplatte 52 angeordnet.
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In
dem Membranseparator sind die mehreren Membrankassetten 51 vertikal
und parallel zueinander ausgerichtet, um einen Durchgang zwischen den
benachbarten Membrankassetten 51 zu bilden. Jede Membrankassette 51 ist
mit einem Durchlass verbunden, zum Ableiten der transmittierten
Flüssigkeit über einen
Schlauch, welcher mit dem Auslass 55 für die transmittierte Flüssigkeit
verbunden ist. In dem Membranseparator führen die Filtrationsmembranen 53 eine
Filtration durch, indem sie einen Differenzdruck zwischen Membranen
ausnutzen, welcher zwischen der Vorderseite und Rückseite
jeder Filtrationsmembran 53 ausgeübt wird. Der Membranseparator
kann betrieben werden durch ein erzwungenes Saugsystem durch Anlegen
eines Antriebdruckes als Saugdruck, welcher von einer Saugpumpe
ausgeübt wird,
oder durch ein Schwerkraftfiltrationssystem durch Anlegen eines
Antriebdruckes als Wasserkopf in dem Tank.
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Der
Membranseparator weist einen Luftverteiler auf, welcher unter den
Membrankassetten 51 angeordnet ist. Zum Beispiel erhält man den
Luftverteiler lediglich durch Bohren einer Vielzahl von Löchern mit
Durchmesser von ungefähr
10 mm in einem unteren Teil eines aus Vinylchlorid hergestellten Rohrs.
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In
dem membranseparationsaktivierten Schlammprozess wird der Membranseparator
in einen Entlüftungstank
eingetaucht, und eine innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit,
welche den aktivierten Schlamm in dem Entlüftungstank enthält, wird
durch die von dem Luftverteiler verteilte Luft entlüftet. Die
verteilte Luft erzeugt eine Aufwärtsströmung von
Gas-Flüssigkeit-Feststoff in gemischter Phase
durch Luftauftriebswirkung. Der Aufwärtsstrom führt die innerhalb des Tanks
durchmischte Flüssigkeit
der Filtrationsmembran 53 der Membrankassette 51 des
Membranseparators zu, und die Filtrationsmembranen 53 führen Kreuzströmungsfiltration
der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit durch. Die Kreuzströmung der
Aufwärtsströmung der
innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit an den Membranoberflächen ermöglicht es,
den Filterkuchen daran zu hindern, sich an die Membranoberflächen der
Filtrationsmembranen 53 anzuhaften, und die Membranoberflächen zu
spülen.
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Spülen der
Membranoberflächen
in dem Membranseparator erfordert Luftzufuhr im Durchschnitt von
nicht weniger als 10 l/min für
jede Membrankassette 51. Sofern nicht die Luft gleichmäßig den gesamten
Membranoberflächen
der Membrankassetten 51 zugeführt wird, ist die lokale Fläche der
Filtrationsmembranen 53, welche viel Luft erhält, einer großen Last
ausgesetzt, was die Lebensdauer der Membranen verkürzt. Auf
der anderen Seite erhält die
lokale Fläche
der Filtrationsmembranen 53, welche weniger Luft erhält, keine ausreichende
Spülwirkung,
was das Anhaften vom Filterkuchen an die Membranoberflächen beschleunigt.
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Zuführen einer
vorgegebenen Menge Luft von dem Luftverteiler stellt Sauerstoff
sicher, welcher für
die biologische Behandlung bei membranseparationsaktivierten Schlammprozessen
benötigt
wird. Die vorgegebene Luftmenge wird auf Grundlage der Effizienz
der Sauerstoffauflösung
in dem aktivierten Schlamm vorgegeben. Erhöhen der Effizienz der Sauerstoffauflösung ist
wünschenswert,
um ein Energiesparen zu erreichen, welches verwirklicht wird, indem
man ein Gebläse,
welches dem Luftverteiler Luft zuführt, herunterskaliert und dessen
Betriebszeit reduziert.
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Daher
kann in Betracht gezogen werden, dass eine gleichmäßige Verteilung
der diffundierten Luft und eine Verbesserung in der Effizienz der
Sauerstoffauflösung
erreicht werden, indem man Gebläsebohrungen
mit einem kleinen Durchmesser an einer Vielzahl von Positionen des
Luftverteilers anordnet. Mit diesem Luftverteiler ist es jedoch
schwierig, vollständig
zu verhindern, dass die Gebläsebohrungen
und ein Verteilerschlauch durch aktivierten Schlamm verstopft werden.
Wenn der Luftverteiler verstopft wird, ist es schwierig, eine biologische
Behandlung mit aktiviertem Schlamm durchzuführen. Es folgt, dass die Filtrationsmembranen 53 der
Filterkassetten 51 in dem Membranseparator durch den an
den Membranoberflächen
anhaftenden Filterkuchen verstopft werden. Dies beeinträchtigt die
Wirkung des Membranseparators.
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Es
ist daher erforderlich, den Luftverteiler in einer regelmäßigen Wartung
zu spülen,
als Maßnahme,
um ein Verstopfen des Luftverteilers zu verhindern. Diese Spülung wird
gewöhnlich
etwa ein Mal für zwei
Wochen durchgeführt.
Einleiten von Wasser in den Verteilerschlauch des Luftverteilers
spült den Luftverteilerschlauch.
Um ein derartiges Spülen durchzuführen, ist
es allerdings erforderlich, eine zusätzliche Einrichtung wie zum
Beispiel ein Spülwassertank
und eine Spülpumpe,
zu platzieren.
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In
dem Membranseparator wird der Betrieb der Saugpumpe angehalten,
wenn der Abwasserdurchfluss reduziert wird und die Menge an Abwasser
in den Tank unterhalb eines vorgegebenen Wasserpegels ist. In Schwerkraftfiltrationstypen,
welche den Wasserkopf in dem Tank als Antriebsdruck verwenden, hält der Betrieb
von selbst an, wenn die Durchflussmenge vermindert wird und der
Wasserkopf niedriger ist als ein vorgegebener Wert.
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Die
Menge an Abwasser, welche zu der Abwasserbehandlungsanlage fließt, ist
nicht immer konstant. Das bedeutet, die Anlage, welche eine große tägliche Variation
oder saisonale Variation erhält, kann
wenig oder keine tägliche
Menge an Abwasserdurchfluss in manchen Fällen haben und kann eine übermäßig große tägliche Menge
in manchen Fällen haben.
Daher werden, mit Blick auf den Entlüftungstank einer allgemeinen
Abwasserbehandlungsanlage, die Auslegungswerte der Tankkapazität und des Luftverteilers
auf solch redundante Spezifikation eingestellt, um an einen anomalen
großen
Abwasserdurchfluss angepasst zu sein.
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Dies
trägt zu
einer beträchtlichen
Variation des Wasserpegels in dem Belüftungstank zwischen dem Zeitpunkt
einer maximalen Last und dem Zeitpunkt einer minimalen Last an Abwasserdurchfluss bei.
Zum Zeitpunkt einer niedrigen Last wird der Betrieb des Membranseparators
eingestellt. Wenn die Belüftung
von aktiviertem Schlamm mit der Luft von dem Luftverteiler für einen
langen Zeitraum angehalten wird, kann Sauerstoffmangel und unzureichendes
Rühren
der im Inneren des Tanks durchmischten Flüssigkeit auftreten. Es ist
daher erforderlich, dass lediglich Luftverteilungsbetrieb zum Verteilen
von Luft von dem Luftverteiler in den Zustand des Anhaltens des
Filterbetriebes des Membranseparators durchgeführt wird. Allerdings verursacht
dieser Betriebszustand Schäden
an den Filtrationsmembranen 53 der Membrankassette 51.
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Auf
der anderen Seite fließt
während
des Zeitintervalls, in welchem der Betrieb des Luftverteilers angehalten
ist, Schlamm zu dem Verteilerschlauch durch die Gebläsebohrungen.
Dieser Schlamm wird während
des Luftverteilungsbetriebes mit Luft getrocknet, und der getrocknete
Schlamm verursacht ein Verstopfen der Gebläsebohrungen.
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Dementsprechend
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Luftverteilervorrichtung
für die
Verwendung in einem Behälter
und ein Verfahren zum Spülen
eines Verteilerrohrs in einer Luftverteilervorrichtung für die Verwendung
in einem Behälter
anzugeben, welche strukturell bedingt ein Verstopfen eines Verteilerrohrs
unterdrücken
und das Verteilerrohr durch einen einfachen Eingriff spülen können.
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Eine
weitere Verteilervorrichtung ist in der Druckschrift US-A-4,474,714
offenbart, welche die Grundlage für den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche ist.
Bei dieser Verteilervorrichtung ermöglicht es ein spezieller Fließpfad für Flüssigkeit,
dass Ablagerungen aus der Kammer heraus gespült werden können. Für den Fall, dass die Ausgänge der Kammer
der bekannten Vorrichtung verstopft werden, stellt der Fließpfad ein
getrenntes Blasenmuster an der Oberfläche der Flüssigkeit während der Belüftung zur
Verfügung.
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Weitere
Verteilervorrichtungen sind in
DE 813 995 C2 sowie in den Zusammenfassungen
zu
JP63077525 A ,
JP62258729 A und
JP 6313741 A beschrieben.
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Offenbarung der Erfindung
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Um
die vorgenannten Probleme zu lösen, umfasst
eine Luftverteilervorrichtung zur Verwendung in einem Behälter gemäß einer
ersten Eigenschaft der Erfindung eine Luftzuführung, ein Verteilerrohr, das
seitwärts
in den Behälter
eintaucht, wobei genanntes Verteilerrohr an seinem unteren Abschnitt
mehrere Blaslöcher
aufweist und es an seinem Basisende mit der genannten Luftzuführung verbunden
ist; und ein Spülrohr,
welches an seinem Basisende mit der Spitze der Verteilerrohrs verbunden ist
und sich an der Spitze als ein Auslass an einer oberen Position
des Verteilerrohrs öffnet;
und ein in dem Spülrohr
angeordnetes Spülventil.
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Mit
diesem Aufbau wird während
des Luftverteilerbetriebes das Spülventil geschlossen, so dass die
Luft, welche von der Luftzuführung
dem Verteilerrohr zugeführt
werden soll, mit einem vorgegebenen Druck durch die Blaslöcher gespült wird.
Diese Luft belüftet
die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit und führt Sauerstoff
für die
biologische Behandlung zu. Diese Luft erzeugt ferner durch ihre Auftriebswirkung
einen Aufwärtsstrom,
um die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit zu rühren, und
wirkt als eine Zugkraft auf die Membranflächen des Membranseparators,
wodurch die Membranflächen
gespült
werden.
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Während des
Spülvorganges
wird das Spülventil
geöffnet,
so dass die von der Luftzufuhr zugeführte Luft aus dem Auslass über das
Spülrohr
unter atmosphärischem
Druck oder einer vorgegebenen Tiefe ausgeblasen wird.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird der Auslass unter atmosphärischem Druck oder der vorgegebenen
Tiefe geöffnet.
Auf diese Weise wird der Druck innerhalb des Verteilerrohrs herabgesetzt
und der Gegendruck in dem Auslass entspricht dem Atmosphärendruck unter
dem vorgegebenen Tiefendruck. Es folgt, dass der Gegendruck der
Blaslöcher,
welche sich unterhalb des Auslasses befinden, größer ist, als der Gegendruck
des Auslasses. Als Folge daraus fließt die Luft innerhalb des Verteilerrohrs
zu dem Auslass, und die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit fließt von den
Blaslöchern
zu dem Verteilerrohr, welches niedrig im Druck ist. Die innerhalb
des Tanks durchmischte Flüssigkeit,
welche in dem Verteilerrohr fließt, und die Luft treten durch
das Verteilerrohr und spülen
das Verteilerrohr. Diese innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit
wird anschließend mit
dem Schlamm innerhalb des Verteilerrohrs vereint, um in das Spülrohr einzutreten
und gemeinsam aus dem Auslass auszutreten.
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An
der Innenfläche
des Verteilerrohrs ist Schlamm angehaftet, welcher in das Verteilerrohr eintritt,
wenn der Betrieb des Luftverteilers angehalten wird, und welcher
anschließend
durch die Luftkammer, welche durch das Verteilerrohr während der Luftverteilung
strömt,
getrocknet wird. Infiltrierung der innerhalb des Tanks durchmischten
Flüssigkeit erleichtert
die Abgabe des getrockneten Schlammes von der Innenfläche des
Verteilerrohrs. Der abgegebene Schlamm wird mit der innerhalb des
Tanks vermischten Flüssigkeit
vereint, um gemeinsam durch den Auslass ausgestoßen zu werden, wenn die Luft ausgestoßen wird.
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Wenn
die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit schnell in dem Verteilerrohr,
welches niedrig im Druck ist, über
die Blaslöcher
fließt,
erhöht in
dem oben beschriebenen Vorgang der Widerstand der innerhalb des
Tanks durchmischten Flüssigkeit den
Druck innerhalb des Verteilerrohrs, um den Durchfluss der innerhalb
des Tanks durchmischten Flüssigkeit
in das Verteilerrohr hinein zu unterbrechen, und daher wird die
innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit, welche von dem Verteilerrohr
zu dem Spülrohr
fließt,
durch den Auslass durch Luftaustriebswirkung ausgestoßen. Hierdurch
wird der Druck innerhalb des Verteilerrohrs herabgesetzt und die
innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit fließt über die
Blaslöcher
in das Verteilerrohr. Das Ergebnis hiervon ist, dass Pulsation in
dem Verteilerrohr und in dem Spülrohr
auftritt.
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Beim
Auftreten von Pulsation variiert der Druck innerhalb des Verteilerrohrs
mit wiederholter Unterwerfung unter starkem Anstieg und Abstieg. Dies
erzeugt periodisches Auftreten eines Spülzustandes, in dem die innerhalb
des Tanks durchmischte Flüssigkeit über die
Blaslöcher
zu dem Verteilerrohr fließt
und einem Luftverteilerzustand, bei dem der Durchfluss der innerhalb
des Tanks durchmischten Flüssigkeit
in das Verteilerrohr angehalten wird und ein Teil der Luft über die
Blaslöcher
abbläst.
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An
dem Punkt, an dem der Luftverteilerzustand sich in den Spülzustand
umwandelt, tritt ein schneller Durchfluss der innerhalb des Tanks
durchmischten Flüssigkeit
in dem Verteilerrohr auf. Wiederholtes Auftreten des schnellen Durchflusses
erhöht
die Wirkung des Spülens
des Schlammes, welcher an der Innenseite des Verteilerrohrs anhaftet.
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Das
beschriebene Spülverfahren,
welches in Verbindung mit der Luftverteilervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben wurde, lässt sich
nicht beispielsweise unter Verwendung der Luftverteilervorrichtung
gemäß US-A-4,474,714
durchführen,
da die in dieser Druckschrift beschriebene Vorrichtung kein separates
Spülrohr
aufweist.
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Das
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren
kann auch nicht mit irgendeiner der Verteilervorrichtungen, welche
in
JP63077525 A ,
JP62258729 A ,
JP631741 A oder
DE 813 995 C beschrieben
sind, durchgeführt
werden, wiederum mangels eines separaten Spülrohrs.
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Eine
Luftverteilervorrichtung für
die Verwendung in einem Behälter
gemäß einer
zweiten Ausführung
der Erfindung umfasst: alle Merkmale der ersten Ausführung der
Erfindung, wobei das Verteilerrohr zusätzlich aufweist ein Hauptrohr,
das an seinem Basisende mit einer Luftzuführung und an seiner Spitze mit
dem Spülrohr
verbunden ist; und mehrere Abzweigrohre, die mit dem Hauptrohr verbunden
sind und sich an ihrer Spitze jeweils als ein Blasloch in einer
Position unter dem Hauptrohr öffnen.
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Mit
diesem Aufbau werden Luftverteilerbetrieb und Spülbetrieb mit denselben Verarbeitungsschritten
wie in der ersten Ausführungsform
durchführt.
Während
des Luftverteilerbetriebes tritt die dem Verteilerrohr zuzuführende Luft
durch das Hauptrohr zu den Abzweigrohren, und die Luft bläst aus den Blaslöchern, welche
an der Spitze der Abzweigrohre angeordnet sind, aus. Während des
Spülbetriebes fließt die innerhalb
des Tanks durchmischte Flüssigkeit
von den Blaslöchern
zu den Abzweigrohren. Diese innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit
wird mit Luft vereint, um durch die Abzweigrohre zu dem Hauptrohr
zu treten, während
sie den Innenraum des Verteilerrohrs spült und anschließend mit
kumulierter Ablagerung innerhalb des Verteilerrohrs vereint wird, um
gemeinsam über
das Spülrohr
aus dem Auslass auszutreten.
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Da
die Öffnung
an der Spitze der Abzweigrohre als Blasloch dient, sind die engen
Durchmesser der Abzweigrohre und die Öffnung des Blaslochs gleich.
Dies stellt eine Form zur Verfügung,
welche keine Variationen in der Querschnittsfläche des Durchlasses aufweist.
Ferner existiert kein Widerstand, welcher die Flüssigkeit, welche von den Abzweigrohren über die
Blaslöcher nach
außen
tritt, behindert. Daher werden der Schlamm und die innerhalb des
Tanks durchmischte Flüssigkeit,
welche in den Abzweigrohren beim Wechsel von dem Spülzustand
in den Luftverteilerzustand verbleiben, schnell nach außen über die
Abzweigrohre zum Zeitpunkt der Luftverteilung ausgestoßen. Im Übrigen sind
die resultierenden Wirkungen diegleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
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Bei
einer Luftverteilervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung weisen die Abzweigrohre ferner mehrere Blaslöcher auf,
wobei deren Durchlass kleiner ist als die Öffnung an deren Spitze.
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Mit
diesem Aufbau werden Luftverteilerbetrieb und Spülbetrieb mit den gleichen Verfahrensschritten
wie bei der ersten Ausführungsform
durchgeführt.
Während
des Luftverteilerbetriebs tritt die dem Verteilerrohr zugeführte Luft
durch das Hauptrohr zu den Abzweigrohren und strömt dann durch die Blaslöcher der
jeweiligen Abzweigrohre ab. Die durch die Abzweigrohre strömende Luft
erhält
Auftrieb aufgrund eines Dichteunterschiedes zu der innerhalb des
Tanks durchmischten Flüssigkeit.
Daher bläst
die meiste Luft aus den Blaslöchern
ab, und der Rest wird von der Öffnung
an deren Ende ausgelassen. Da die Blaslöcher einen kleinen Durchlass
haben, haben die kleine Blase (feine Blase) der davon abblasenden
Luft einen kleinen Durchmesser, was die Effizienz der Sauerstoffauflösung erhöht. Außerdem,
selbst wenn die Blaslöcher
spontan durch diverse Stoffe, Schlamm mit niedriger Fließfähigkeit,
großen
Flocken und Ähnlichem
verstopft werden, ist eine vorgegebene Luftmenge für die Belüftung sichergestellt
durch die Luft, welche von den Öffnungen
an den Spitzen der Abzweigrohre abbläst.
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Während des
Spülvorbetriebes
fließt
die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit von der Öffnung an
der Spitze der Abzweigrohre und von den Blaslöchern zu den Abzweigrohren.
Diese innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit wird mit Luft vereint,
um durch die Abzweigrohre zu dem Hauptrohr zu strömen, währenddessen
das Innere des Verteilerrohrs gespült wird, und anschließend mit
kumulierten Ablagerungen innerhalb des Verteilerrohrs zusammengefügt, um gemeinsam über das
Spülrohr aus
dem Auslass abzugehen. Im Übrigen
sind die resultierenden Wirkungen die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
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Ein
bevorzugter Luftverteiler gemäß der Erfindung
hat eine Sensorvorrichtung zur Messung des Wasserpegels in dem Tank
und eine Steuervorrichtung, um das Spülventil zu einer bestimmten
Zeit zu öffnen,
wenn die Sensorvorrichtung erkennt, dass der Wasserpegel unter einem
vorgegebenen Wert ist.
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Mit
diesem Aufbau kann die Steuervorrichtung den Luftverteilerbetrieb
und den Spülbetrieb durch Öffnen/Schließen des
Spülventils
umschalten. Zu einem solchen bestimmten Zeitpunkt, bei dem die Menge
an Abwasser, welche in den Tank fließt, unterhalb des vorgegebenen
Wertes ist, kann Spülbetrieb automatisch
durchgeführt
werden. Spülbetrieb,
welcher zu diesem bestimmten Zeitpunkt durchgeführt wird, verhindert exzessive
Luftverteilung und führt darüber hinaus
auch ein Spülen
des Verteilerrohrs durch. Ferner, selbst wenn ein geringer Fluss
von Abwasser für
einen langen Zeitraum fortbesteht, wird die innerhalb des Tanks
durchmischte Flüssigkeit
in den Luftverteilungszustand, welcher periodisch erzeugt werden
soll, umgerührt,
und Sauerstoff kann aktiviertem Schlamm zugeführt werden. Zusätzlich wird
in dem Spülzustand
die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit mit Luft vereint und
gemeinsam durch das Verteilerrohr und das Spülrohr zuströmen, so dass ausreichend Sauerstoff
in der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit aufgelöst wird. Daher
sind, indem man die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit
von dem Spülrohr
in den Tank hinein zurückführt, die
Sauerstoffzufuhr zu der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit
und das Durchmischen des innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit
selbst in dem Spülzustand durchführbar.
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Ein
anderer bevorzugter Luftverteiler gemäß der Erfindung hat eine Steuervorrichtung,
um das Spülventil
zu vorbestimmten, zeitlich beabstandeten Intervallen, die durch
einen Zeitschalter eingestellt sind, zu öffnen.
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Mit
diesem Aufbau führt
die Steuervorrichtung ein Umschalten zwischen dem Luftverteilerbetrieb
und dem Spülbetrieb
mittels Öffnen/Schließen des Spülventils
durch. Der Spülbetrieb
wird automatisch zu vorgegebenen zeitbeabstandeten Intervallen durchgeführt, wodurch
das Innere des Verteilerrohrs in dem periodisch zu erzeugenden Spülzustand
gespült
wird, während
gleichzeitig eine mindestens benötigte
Menge an Luftverteilung in dem Luftverteilungszustand, welcher periodisch
erzeugt werden soll, sichergestellt ist. Gemäß einem Verfahren zum Spülen eines
Verteilerrohrs in einer Luftverteilervorrichtung gemäß der Erfindung
wird während
der Luftverteilung Luft durch die Luftzuführung bei geschlossenem Spülventil
zugeführt
und die Luft aus den Blaslöchern
verteilt, und während
der Spülung
wird Luft durch die Luftzuführung
bei geöffnetem
Spülventil
zugeführt
und eine Mischflüssigkeit
innerhalb des Behälters
von den Öffnungen
des Verteilerrohrs angesaugt, so dass das Innere des Verteilerrohrs
mit der angesaugten, aus dem Behälter
stammenden Mischflüssigkeit
gespült
wird und die aus dem Behälter
stammende Mischflüssigkeit
dann mit der Luft zusammengeführt
wird und zusammen mit der Luft aus dem Auslass des Spülrohres
austritt.
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Gemäß einem
bevorzugten Verfahren zum Spülen
eines Luftverteilers gemäß der Erfindung
wiederholen sich die Verteilung der Luft aus den Blaslöchern und
die Spülung
des Verteilerrohres abwechselnd, indem eine durch Druckänderungen
verursachte Pulsation im Verteilerrohr während des Spülens angewendet
wird.
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Diese
und andere Ziele, Merkmale, Ausführungsformen
und Vorteile der vorliegenden Erfindungen werden deutlicher werden
anhand der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn diese in Zusammenschau
mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein schematisches Diagramm, welches eine membranseparationsaktivierte
Schlammbehandlungsanlage zeigt, welche eine Luftverteilervorrichtung
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung benutzt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Verteilerrohrs in 1;
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3 ist
eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Verteilerrohrs;
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4 ist
eine Schnittansicht eines wichtigen Teils eines Verteilerrohrs gemäß anderer
bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines Verteilerrohrs gemäß anderer
bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung;
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6 ist
eine Unteransicht des Verteilerrohrs aus 5;
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7 ist
eine Schnittansicht des Verteilerrohrs aus 5;
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8 ist
eine Unteransicht eines Verteilerrohrs gemäß anderer bevorzugter Ausführungsform der
Erfindung;
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9 ist
eine Unteransicht eines Luftverteilers gemäß anderer bevorzugter Ausführungsform der
Erfindung;
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10 ist
eine Unteransicht eines Luftverteilers gemäß anderer bevorzugter Ausführungsform der
Erfindung; und
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11 ist
eine Vorderansicht einer Membrankassette.
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Bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung
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Erste bevorzugte
Ausführungsform
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Eine
erste bevorzugte Ausführungsform
wird nachstehend auf Grundlage der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Bezugnehmend auf die 1 bis 3 sind ein
Luftverteiler 2 und ein oberhalb des Luftverteilers 2 angeordneter
Membranseparator 3 in einen Belüftungstank 1 eingetaucht,
um membranseprationsaktivierte Schlammbehandlung durchzuführen. Eine
Vielzahl von Separationsmembranen, wie zum Beispiel organische flache
Membranart, Schlauchart und Keramikart, sind für den Membranseparator 3 verwendbar.
In diesem Zusammenhang werden gewöhnlich eine Vielzahl von Membrankassetten,
welche Separationsmembranen vom organischen flachen Membrantyp (Filtrationsmembran)
verwenden, benutzt, wie in 1 gezeigt.
Die Membrankassetten sind vertikal und parallel zueinander in vorgegebenen
beabstandeten Intervallen orientiert, um einen Durchlass zwischen
den angrenzenden Membrankassetten zu bilden. Der Membranseparator 3 ist entfernbar über eine
Kupplung 3c mit einem Durchlass 3b, welcher mit
einer Saugpumpe 3a versehen ist, verbunden, und wird durch
einen Pumpsaugdruck als Antriebsdruck aktiviert. Als Antriebsdruck
kann der Wasserkopf in dem Tank (Schwerkraft) verwendet werden.
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Ein
Verteilergehäuse 4 des
Luftverteilers 2 ist unterhalb des Membranseparators 3 angeordnet,
um dessen unteren Bereich zu umgeben, und ein Verteilerrohr 5 ist
an einer unteren Position des Verteilergehäuses 4 angeordnet.
Das Verteilerrohr 5 besteht aus einem Hauptrohr 6,
welches aus einem Rohr mit großem
Durchmesser mit einer vorgegebenen Öffnung besteht und sich horizontal
erstreckt, und einer Vielzahl von Abzweigrohren 7, welche
durch Rohre mit kleinem Durchmesser gebildet sind, wobei jedes Abzweigrohr
eine vorgegebene Öffnung
hat und sich unterhalb des Hauptrohrs 6 befindet, aufgebaut.
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Das
Hauptrohr 6 kommuniziert an seinem unteren Ende mit einem
Gebläse 8,
welches eine Luftzuführung
ist, und ist an seiner Spitze mit einem Spülrohr 9, welches sich
vertikal erstreckt, verbunden. Jedes Abzweigrohr 7 weist
eine umgedrehte T-Form auf und kommuniziert an einem seiner oberen
Teile mit dem Hauptrohr 6. Beide Enden jedes Abzweigrohrs 7,
welche unterhalb des Hauptrohrs 6 angeordnet sind, bilden
ein Blasloch 10. Anstatt auf den obigen Aufbau beschränkt zu sein,
kann das Verteilerrohr 5 zahlreiche Aufbauten haben, wie
in 4 bis 10 gezeigt. Die Einzelheiten
werden später besprochen.
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Die
Spitze des Spülrohrs 9 ist
an einer oberen Stellung des Hauptrohrs 6 geöffnet, als
Auslass 11. Ein Spülventil 12 ist
in dem Spülrohr 9 zwischengeschaltet.
In der ersten bevorzugten Ausführungsform
wird der Auslass 11 unter atmosphärischem Druck oberhalb der
Wasseroberfläche geöffnet. Der Auslass 11 kann
unter der Wasseroberfläche
platziert sein. Das Verteilergehäuse 4 ist
an einer Tankbodenfläche 1a befestigt.
Der Membranseparator 3 kann sich nach oben und nach unten
entlang einer zwischen dem Verteilergehäuse 4 und einer Tanköffnung 1b angeordneten
Führung 13 bewegen.
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In
dem Belüftungstank 1 gibt
es ein Abwasserzufuhrrohr 14, welches Abwasser zuführt, und
ein Wasserpegelmessgerät 15,
welches den Wasserpegel des Belüftungstanks 1 misst.
Das Wasserpegelmessgerät 15 und
eine arithmetische Schaltung, welche in einer Steuerung 16 enthalten
ist, bilden ein Sensormittel zum Detektieren der Menge an Abwasserdurchfluss.
In der arithmetischen Schaltung der Steuerung 16 erhält man den
aktuellen Abwasserdurchfluss, indem man eine Verschiebung des Wasserpegels
pro Zeiteinheit basierend auf dem Ausgangswert des Wasseranzeigegerätes 15 berechnet und
die Verschiebung durch die Fläche
des Tankbodens des Belüftungstanks 1 teilt.
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Die
Steuerung 16 hat eine Funktion des Öffnens des Spülventils 12 zu
einem speziellen Zeitpunkt, an dem die Menge des Abwasserdurchfluss unter
einem vorgegebenen Wert ist, oder zu vorgegebenen zeitbeabstandeten
Intervallen, auf welche ein eigenständiger Zeitnehmer eingestellt
ist. Diese Funktion ist durch eine elektrische Schaltung, eine integrierte
Schaltung oder ein auf einem Halbleitergerät gespeichertes Programm enthalten.
Der Regler 16 steuert auch Start/Stopp der Saugpumpe 3a und des
Gebläses 8.
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Der
Betrieb in der obigen Konstruktion wird nachstehend beschrieben
werden. Während
des normalen Luftverteilerbetriebs fließt die Steuerung 16 das
Spülventil 12,
sodass Luft mit einem vorgegebenen Druck von dem Gebläse 8 zu
dem Verteilerrohr 5 zugeführt wird. Die Luft strömt durch
das Hauptrohr 6 zu den jeweiligen Abzweigrohren 7,
und bläst
anschließend über die
Blaslöcher 10 zu
der im Inneren des Tanks durchmischten Flüssigkeit in dem Belüftungstank 1 ab.
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Diese
verteilte Luft belüftet
die im Inneren des Tanks durchmischte Flüssigkeit und erzeugt außerdem einen
Aufwärtsstrom
einer Gas-Flüssigkeit-Feststoff gemischten
Phase. Der Aufwärtsstrom rührt durch
dessen Auftrieb die im Inneren des Tanks durchmischte Flüssigkeit
und führt
die im inneren des Tanks durchmischte Flüssigkeit dem Durchgang zwischen
den benachbarten Membrankassetten des Membranseparators 3 zu,
als Kreuzfluss. Der Membranseparator 3 führt Filtration
durch, indem er die im Inneren des Tanks durchmischte Flüssigkeit
durch die Filtermembranen der Filterkassetten durchtreten lässt. Der
Aufwärtsstrom
fließt
als Zugkraft an den Membranoberflächen und verhindert dadurch,
dass sich Filterkuchen an den Membranoberflächen der Membrankassetten anhaftet.
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Die
Steuerung 16 misst kontinuierlich die Menge an Abwasserdurchfluss
auf Grundlage des von dem Wasserpegelmessgerät 15 erhaltenen Wertes
und führt
einen Spülvorgang
zu einem gegebenen Zeitpunkt, bei dem die Menge an Abwasserdurchfluss
von dem Abwasserzufuhrrohr 14 unterhalb eines vorgegebenen
Wertes ist, durch oder führt einen
Spülvorgang
zu vorgegebenen zeitbeabstandeten Intervallen, auf welche der Zeitnehmer
eingestellt ist, durch.
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In
dem vorhergehenden Spülvorgang
hält die
Steuerung 16 die Saugpumpe 3a an, um den Betrieb
des Membranseparators 3 anzuhalten. Bei dem letztgenannten
Spülvorgang
stellt die Steuerung 16 einen kontinuierlichen Betrieb
des Membranseparators 3 sicher.
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In
beiden Spülvorgängen öffnet die
Steuerung 16 das Spülventil 12,
sodass die von dem Gebläse 8 zu
dem Hauptrohr 6 des Verteilerrohrs 5 zugeführte Luft
durch das Spülrohr 9 strömt und aus dem
Auslass 11 unter atmosphärischem Druck austritt.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird der Auslass 11 unter atmosphärischen
Druck an einer oberen Stellung des Hauptrohres 6 geöffnet, und
die Blaslöcher 10 der
Abzweigrohre 7 in dem Verteilerrohr 5 werden bei einer
unteren Stellung des Hauptrohrs 6 geöffnet. In Folge daraus strömt der Hauptdurchfluss
der Luft, welche durch das Hauptrohr 6 des Verteilerrohrs 5 strömt, zu dem
Auslass 11, welcher einen kleineren Gegendruck und einen
kleineren Strömungswiderstand
als die Blaslöcher 10 hat.
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Daher,
wie in 3 gezeigt, wird mit Bezug auf den Druck P0, welcher
auf die Blaslöcher 10 der Abzweigrohre 7 ausgeübt wird
(welcher durch den Wasserpegel in dem Tank festgelegt ist), der
Druck (statische Druck) P1, welcher auf das Hauptrohr 6 wirkt,
vermindert und die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit
tritt durch die Blaslöcher 10 zu den
Abzweigrohren 7 und zu dem Innenraum des Hauptrohrs 6.
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Die
innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit, welche innerhalb
des Verteilerrohrs 5 verläuft, spült den Schlamm, welcher an
der Innenseite der Abzweigrohre 7 und der Innenseite des
Hauptrohrs 6 anhaftet. Diese innerhalb des Tanks durchmischte
Flüssigkeit
vereint sich anschließend
mit der Luft, welche durch das Hauptrohr 6 strömt, um in
das Spülrohr 9 einzutreten,
um durch den Auslass 11 abzugehen.
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An
die Innenfläche
des Verteilerrohrs 5 haftet Schlamm an, welcher in das
Verteilerrohr 5 eintritt, wenn der Betrieb des Gebläses 8 des
Luftverteilers 2 angehalten wird, und welcher anschließend getrocknet
wird durch die Luft, welche durch das Verteilerrohr 5 während der
Luftverteilung hindurchtritt. In Filtration der im Inneren des Tanks
durchmischten Flüssigkeit
erleichtert das Lösen
des getrockneten Schlammes von der Innenfläche des Rohrs. Der gelöste Schlamm
wird vereint mit der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit,
um gemeinsam aus dem Auslass 11 abzugehen, wenn die Luft
ausgelassen wird.
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Wenn
die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit schnell über die
Blaslöcher 10 in
dem Verteilerrohr 5, welches niedrig im Druck ist, verläuft, erhöht der Strömungswiderstand
der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit den Druck innerhalb
des Verteilerrohrs 5, um den Durchfluss der innerhalb des
Tanks durchmischten Flüssigkeit
in das Verteilerrohr 5 hinein anzuhalten. Die innerhalb
des Tanks durchmischte Flüssigkeit,
welche von dem Verteilerrohr 5 zu dem Spülrohr 5 fließt, wird
durch den Auslass 11 mittels Luftauftriebswirkung ausgegeben,
sodass der Druck innerhalb des Verteilerrohrs 5 herabgesetzt
wird und die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit in dem Verteilerrohr 5 über die
Blaslöcher 10 verläuft. Das
Ergebnis hiervon ist, dass Pulsation in dem Verteilerrohr 5 und
dem Spülrohr 9 auftritt.
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Beim
Auftreten von Pulsation variiert der Druck innerhalb des Verteilerrohrs 5 mit
wiederholter Einwirkung von scharfen Anstiegen und Abstiegen. Dies
erzeugt periodisches Auftreten eines Spülzustandes, bei dem die innerhalb
des Tanks durchmischte Flüssigkeit über die
Blaslöcher 10 zu
dem Verteilerrohr 5 fließt, und einen Luftverteilerzustand, bei
dem der Durchfluss der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit
zu dem Verteilerrohr 5 angehalten wird und ein Teil der
Luft über
die Blaslöcher 10 abbläst.
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An
dem Punkt, bei dem der Luftverteilerzustand in dem Spülzustand übergeht,
tritt ein schneller Durchfluss der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit
in dem Verteilerrohr 5 auf. Wiederholtes Auftreten des
schnellen Durchflusses erhöht
die Spülwirkung
des an die Innenseite des Verteilerrohrs 5 anhaftenden
Schlamms.
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Die Öffnungen
an der Spitze der Abzweigrohre 7 dienen als das Blasloch 10,
der Innendurchmesser der Abzweigrohre und die Öffnung des Blaslochs 10 sind
gleich. Dies stellt eine Form sicher, welche keine Variationen bezüglich der
Querschnittsfläche
des Durchlasses aufweist. Außerdem
gibt es keinen Strömungswiderstand,
um die Flüssigkeit,
welche durch den Innenraum der Abzweigrohre 7 und die Blaslöcher 10 nach
außen
strömt,
zu behindern. Daher werden der Schlamm und die innerhalb des Tanks
durchmischte Flüssigkeit,
welche in den Abzweigrohren 7 verbleiben, wenn man von
dem Spülzustand
zu dem Luftverteilerzustand wechselt, schnell aus den Abzweigrohren 7 während der
Luftverteilung ausgestoßen.
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Auf
diese Weise öffnet/schließt die Steuerung 16 das
Spülventil 12,
um automatisch ein Umschalten zwischen dem Luftverteilerbetrieb
und dem Spülbetrieb
durchzuführen.
Daher kann der Spülbetrieb
automatisch zu einer bestimmten Zeit, bei welcher Abwasserdurchfluss
unterhalb eines vorgegebenen Wertes ist, oder zu vorgegebenen zeitbeabstandeten
Intervallen durchgeführt
werden.
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Der
Spülvorgang
zu diesem speziellen Zeitpunkt verhindert übermäßige Luftverteilung, welche die
Filtermembranen des Membranseparators 3 nachteilig beeinflusst,
und führt
ferner ein Spülen
des Verteilerrohrs 5 durch. Außerdem wird, selbst wenn ein
geringer Abwasserdurchfluss über
einen langen Zeitraum fortbesteht, die im Inneren des Tanks durchmischte
Flüssigkeit
in dem Luftverteilerzustand, welcher periodisch erzeugt werden soll,
gerührt,
und Sauerstoff kann dem aktivierten Schlamm zugeführt werden.
Zusätzlich
vereint sich in dem Spülzustand die
im Inneren des Tanks durchmischte Flüssigkeit mit Luft, um gemeinsam
durch das Verteilerrohr 5 und das Spülrohr 9 zu strömen, sodass
ausreichend Sauerstoff in der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit
aufgelöst
wird. Daher sind die Sauerstoffzufuhr zu der innerhalb des Tanks
durchmischten Flüssigkeit
selbst in dem Spülzustand
durchführbar, indem
man die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit, welche aus dem Spülrohr 9 ausgegeben wird,
dem Belüftungstank 1 zurückführt.
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Auf
diese Weise ist, ohne dass die Vorgänge des Öffnens/Schließens des
Spülventils 12 wiederholt
werden, sobald das Spülventil 12 geöffnet ist, welches
ein einfacher Arbeitsschritt ist, das Verteilerrohr 5 wiederholter
Spülung
ausgesetzt, indem man die Pulsation, welche im Inneren des Verteilerrohrs 5 und
dem Spülrohr 9 erzeugt
wird, ausnutzt. Dies verhindert, dass das Hauptrohr 6,
Abzweigrohre 7 und Blaslöcher 10 durch trockenen
Schlamm verstopft werden. Als Hilfseinrichtung ist weder ein Spülwassertank
noch eine Spülpumpe
erforderlich, welche herkömmlich
benötigt
würde.
Dies führt
zu einer Reduzierung der Arbeitslast des Wartungsbetreibers.
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Obwohl
in dieser bevorzugten Ausführungsform
die Steuerung 16 das Öffnen/Schließen des Spülventils 12 steuert,
kann das Öffnen/Schließen des
Spülventils 12 durch
händischen
Eingriff erreicht werden.
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Zweite bevorzugte
Ausführungsform
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Eine
zweite bevorzugte Ausführungsform
ist im Grundsatz identisch mit jener, welcher in den 1 bis 3 in
der ersten bevorzugten Ausführungsform gezeigt
ist. 4 zeigt ein wichtiges Teil eines Verteilerrohrs 5,
welches ein wichtiges Teil der zweiten bevorzugten Ausführungsform
ist. Im Folgenden wurden die gleichen Bezugszeichen wie in 1 bis 3 verwendet
und deren ausführliche Beschreibung
wird ausgelassen.
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Mit
Bezugnahme auf 4 weist das Verteilerrohr 5 Abzweigrohre 7 in
einer umgekehrten T-Form auf, welches an dessen oberen Abschnitt
mit dem Hauptrohr 6 kommuniziert. Die Abzweigrohre 7 haben
eine Öffnung 10a,
welche sich an jedem Ende unterhalb des Hauptrohrs 6 befindet,
und eine Vielzahl von Blaslöchern 10b,
welche sich an dessen oberen Abschnitt befinden und welche eine
kleinere Durchlassöffnung
haben als die Öffnung 10a.
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Der
Betrieb in dem oben beschriebenen Aufbau wird nachstehend beschrieben.
Luftverteilerbetrieb und Spülbetrieb
werden mit denselben Arbeitsschritten wie im Falle der ersten bevorzugten
Ausführungsform
durchgeführt.
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Während des
Luftverteilerbetriebs, in welchem das Spülventil 12 geschlossen
ist, strömt
die von dem Gebläse 8 dem
Verteilerrohr 5 zuzuführende
Luft durch das Hauptrohr 6 zu den Abzweigrohren 7,
und die Luft bläst
anschließend über die
Blaslöcher 10b der
Abzweigrohre 7 in die innerhalb des Tanks durchmischte
Flüssigkeit
in den Belüftungstank 1 ab.
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Zu
diesem Zeitpunkt erfährt
die durch die Abzweigrohre 7 strömende Luft Auftrieb aufgrund
eines Dichteunterschiedes zu der innerhalb des Tanks durchmischten
Flüssigkeit.
Daher bläst
der Großteil der
Luft über
die Blaslöcher 10b ab,
und der Rest wird über
die Öffnung 10a an
der Spitze abgegeben. Da die Blaslöcher 10b eine kleine
Durchlassöffnung haben,
hat die kleine Blase (feine Blase) der davon abblasenden Luft einen
kleinen Durchmesser, was die Effizienz der Sauerstoffauflösung erhöht. Die
erhöhte
Effizienz der Sauerstoffauflösung
vermindert die Größe des Gebläses 8 als
Luftzufuhr, wodurch eine Verminderung der Energieaufnahme ermöglicht wird.
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Es
ist erforderlich, dass die Gesamtmenge der von dem Verteilerrohr 5 verteilten
Luft auf eine vorgegebene Menge geregelt wird. Daher muss, wenn die
Durchlassöffnung
der Blaslöcher 10b erhöht wird,
die Anzahl der Blaslöcher 10b vermindert werden.
Allerdings kann in der zweiten bevorzugten Ausführungsform die Anzahl der Blaslöcher 10b erhöht werden,
indem deren Durchlassöffnung
vermindert wird. Dadurch kann der Dispersionsgrad der Blaslöcher 10b in
dem Belüftungstank 1 erhöht werden,
um die entlüftete
Luft gleichmäßig zu verteilen und
die Wirkung des Spülens
der Membranoberflächen
des Membranseparators 3 zu erhöhen.
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Zusätzlich stellt,
selbst wenn die Blaslöcher 10b spontan
durch diverse Stoffe, Schlamm niedriger Fließfähigkeit, große Mengen
und Ähnliches
verstopft wird, die von den Öffnungen 10a an
der Spitze der Abzweigrohre 7 abblasende Luft eine vorgegebene
Luftmenge zur Belüftung
sicher, um den Spülvorgang
der Membranoberflächen
des Membranseparators 3 auszuführen.
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Dies
verhindert, dass die Membrankassetten durch unzureichendes Spülen vor
dem nächsten Spülvorgang
verstopft werden.
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Während des
Spülvorgangs,
die innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit, welche durch die Öffnungen 10a an
den Spitzen der Abzweigrohre 7 und den Blaslöchern 10b zu
den Abzweigrohren strömt.
Diese innerhalb des Tanks durchmischte Flüssigkeit wird vereint wird
mit Luft, um durch die Abzweigrohre 7 zu dem Hauptrohr
zu strömen,
währenddessen
das Innere des Verteilerrohrs 5 gespült wird, und sie wird dann
vereint mit kumulierten Ablagerungen innerhalb des Verteilerrohrs,
um gemeinsam durch den Auslass 11 über das Spülrohr 9 abzugehen.
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Zu
diesem Zeitpunkt variiert in dem Verteilerrohr 5 der Innendruck
des Hauptrohrs 6 mit wiederholter Einwirkung von scharfen
Anstiegen und Abstiegen. Dies stellt wiederholt einen schnellen
Durchfluss der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit
zu den Abzweigrohren 7 sicher. Als Ergebnis werden die
Abzweigrohre 7, Öffnungen 10a und Blaslöcher 10b wiederholt
gespült
für wirkungsvolle Entfernung
von Schlamm. Dies ermöglicht
eine Verminderung der Durchlassöffnung
der Blaslöcher 10b der
Abzweigrohre 7, welche besonders anfällig dafür sind, durch trockenen Schlamm
verstopft zu werden. Im Übrigen
sind die resultierenden Effekte die gleichen wie bei der ersten
bevorzugten Ausführungsform.
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Dritte bevorzugte
Ausführungsform
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Eine
dritte bevorzugte Ausführungsform
hat den gleichen grundlegenden Aufbau wie jene, welche in den 1 bis 3 in
der ersten bevorzugten Ausführungsform
gezeigt sind. Ein Verteilerrohr 5, welches ein wichtiges
Teil der dritten bevorzugten Ausführungsform ist, wird beschrieben
werden. Im Folgenden wurden die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 bis 3 verwendet
und deren detaillierte Beschreibung wird ausgelassen.
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Wie
in den 5 bis 7 gezeigt, kann das Verteilerrohr 5 lediglich
durch ein Hauptrohr 6 ausgeformt sein und eine Vielzahl
von Blaslöchern 10b sind in
einem unteren Abschnitt des Hauptrohrs 6 angeordnet.
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Mit
diesem Aufbau bläst
während
normalen Luftverteilerbetriebs die von dem Gebläse 8 zugeführte Luft über die
Blaslöcher 10b des
Hauptrohrs 6 zu der innerhalb des Tanks durchmischten Flüssigkeit
in den Belüftungstank 1 ab,
wobei das Spülventil 12 geschlossen
ist.
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Während des
Spülbetriebs
wird im Zustand des Zuführens
von Luft eines vorgegebenen Drucks von dem Gebläse 8 zu dem Hauptrohr 6 das
Spülventil 12 geöffnet und
die dem Hauptrohr 6 zugeführte Luft wird unter Atmosphärendruck über das
Spülrohr 9 von
dem Auslass 11 ausgestoßen.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird der Auslass 11 unter Atmosphärendruck
bei einer oberen Stellung des Hauptrohrs 6 geöffnet, und
die Blaslöcher 10b werden
bei einer unteren Stellung des Hauptrohrs 6 geöffnet. Dadurch
wird der Hauptdurchfluss des Luftdurchflusses in dem Hauptrohr 6 auf
den Auslass 11 mit einem niedrigeren Strömungswiderstand
gelenkt, und der Druck (statischer Druck), welcher auf das Hauptrohr 6 einwirkt,
wird erniedrigt. Als Folge daraus strömt die innerhalb des Tanks
durchmischte Flüssigkeit
durch die Blaslöcher 10b zu
dem Innenraum des Hauptrohrs 6. Die eingetretene innerhalb des
Tanks durchmischte Flüssigkeit,
welche mit der durch das Hauptrohr 6 tretenden Luft gemeinsam fließt, spült den in
die Innenseite des Hauptrohrs 6 anhaftenden Schlamm, und
tritt anschließend
gemeinsam über
das Spülrohr 9 von
dem Auslass 11 aus. Im Übrigen
sind die entstehenden Effekte die gleichen wie bei dem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel.
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Das
Verteilerrohr 5 ist vorzugsweise entsprechend der Größe des Belüftungstanks
oder der Größe des Membranseparators 3 geformt.
Zum Beispiel kann das Verteilerrohr 5 die folgenden Formen
haben. Bezugnehmend auf 8 ist das Hauptrohr 6 in U-Form
ausgeformt. Bezugnehmend auf 9 ist das
Hauptrohr 6 mehrmals gebogen, und das Spülrohr 9 ist
mit dessen Zwischenpumpen verbunden, und die Luftzuführung ist
an beide Enden angeschlossen. Bezugnehmend auf 10 ist
das Hauptrohr 6 in einer Schleife geformt und das Spülrohr 9 ist an
dessen Zwischenpunkte angeschlossen, und die Luftzufuhr ist an die
dem Zwischenpunkt gegenüberliegende
Position angeschlossen.
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Obwohl
die Erfindung im Einzelnen beschriebenen worden ist, ist die vorangehende
Beschreibung in jeglicher Hinsicht veranschaulichend und nicht einschränkend. Es
versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen
erdacht werden können,
ohne den Schutzumfang der Erfindung, wie dieses in den Patentansprüchen beansprucht
ist, zu verlassen.