CH630323A5 - Process and apparatus for treating utility water - Google Patents

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CH630323A5
CH630323A5 CH1399776A CH1399776A CH630323A5 CH 630323 A5 CH630323 A5 CH 630323A5 CH 1399776 A CH1399776 A CH 1399776A CH 1399776 A CH1399776 A CH 1399776A CH 630323 A5 CH630323 A5 CH 630323A5
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Haberer Klaus
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung von Brauchwasser unter Teilenthärtung durch Belüftung in Verbindung mit biologischer Oxydation von im Wasser enthaltenen oxydierbaren Stoffen in einer Kolonne, die mehrere übereinander angeordnete Belüftungsstufen und mehrere Verweil- und/oder Reaktionskammem s
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aufweist, und auf eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Es sind bereits zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen zum Belüften und/oder Entsäuren von Wasser für die Wasseraufbereitung vorgeschlagen worden. So sind beispielsweise für diesen Zweck Hintereinanderschaltungen von Belüftungsböden in einem Behälter und die sogenannte Kreuzstrombelüftung bekannt.
In der AT-PS 187 863 sind Vorrichtungen geoffenbart, die entweder mehrere in Serie geschaltete Belüftungsstufen oder zumindest zwischen mehreren keramischen Filterplatten sogenannte Schikanen enthalten, welche der gründlichen Belüftung des Wassers förderlich sind, um C02 zu bilden. C02 ist bekanntlich im Wasser stark löslich und wird daher kaum freiwillig aus dem Wasser austreten, nur durch gründliche Begasung oder Vakuumbildung.
Aus der DE-OS 2 358 215 ist ein weiterer stufenförmiger Vorrichtungsaufbau bekannt.
Schliesslich ist der AT-PS 187 863 zu entnehmen, dass man durch intensive Belüftung von karbonatharten Wässern Kalkausscheidungen erzielen kann. Durch Kalkausscheidungen ist die Teilenthärtung von Brauwässern möglich. Dieses bekannte Verfahren nebst Vorrichtungen ist nur für verbrauchereigene Kleinanlagen vorgesehen und geeignet, wie sie beispielsweise in Brauereien stehen. Eine gezielte Wasserenthärtung, beispielsweise für eine zentrale Wasserversorgung, ist nach diesem bekannten Verfahren keineswegs durchführbar. Bekanntlich findet bei der Wasserenthärtung ein chemischer Reaktionsablauf nach folgender Formel statt:
Ca(HC03)2 = CaC03 j + H20
Bei dem aus der AT-PS 187 863 bekannten Verfahren mit Vorrichtung läuft diese Reaktion viel zu langsam und mit viel zu geringem Umfang für den normalen Wasserdurchsatz einer leistungsfähigen Belüftungsvorrichtung ab. Das bedeutet in der Praxis: mit zunehmendem Wasserdurchsatz nimmt die erzielbare Kalkausscheidung ab.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren mit zu dessen Ausführung geeigneter Vorrichtung aufzuzeigen, mit denen eine allen zeitgemässen Anforderungen an die Wasserqualität erfüllende Wasseraufbereitung möglich ist, wozu ausser der Belüftung und Entsäuerung insbesondere die Enthärtung bzw. Teilenthärtung unter Einhaltung jedes gewünschten Härtegrades und gegebenenfalls ferner eine biologische Oxydation und Nitrifikation gehören, und dies alles ohne Rücksicht auf möglicherweise grosse Schwankungen im Wasserdurchsatzvolumen pro Zeiteinheit.
Das zur Lösung dieser Aufgabe geeignete erfindungs-gemässe Verfahren ist im Patentanspruch 1 definiert.
Bestimmte Abläufe lassen sich beispielsweise dadurch beschleunigen, dass das Wasser durch Belüften (Austreiben von C02) in jeweils einer Stufe an CaC03 übersättigt wird und die in die Reaktionskammem eingeleiteten Ströme zur schnelleren Gleichgewichtseinstellung mit Kristallkeimen versetzt werden.
Die Verweil- und/oder Reaktionskammem können hie-bei je nach Bedarf hintereinander- oder parallelgeschaltet werden. Auf diese Weise können unterschiedliche Massnahmen von unterschiedlicher Zeitdauer gleichzeitig ablaufen. Die Reaktionsdauer wird zweckmässig durch eine Steuerung der Durchströmdauer des Wasser durch die betreffende Reaktionskammer bestimmt.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird das Wasser zunächst durch die intensive Belüftung zum Zwecke der Entkarbonisierung zweckmässig in einen an Kalk übersättigten Zustand überführt und dann in seinem instabilen Zustand den Reaktionskammern zugeführt, wo ihm Gelegen-
hei zur Kaikabscheidung gegeben wird, wobei wiederum Kohlensäure freigesetzt wird. Die Vorgänge werden sodann erneut durchgeführt und so lange wiederholt, bis die gewünschte Enthärtung erreicht ist. Die Kaikabscheidung wird dabei zweckmässig durch Massnahmen, wie die Schaffung von Kontakten, beschleunigt. Insbesondere können Kristallisationskeime zugegeben werden.
Zum Zwecke der Oxydation von organischen Stoffen oder Ammoniumionen können in den Verweil- bzw. Reaktionskammem verschiedene Adsorptionsmittel oder Adsorptionsmittel unterschiedlicher Teilselektivität oder poröse Stoffe zugesetzt werden, an denen Mikroorganismen haften und sich entwickeln können. Durch mehrstufige Schwebebettenanordnung können Druckverluste minimiert werden. Die Adsorptionsmittel lassen sich kontinuierlich abziehen und durch neu zudosierte Adsorptionsmittel ersetzen, so dass eine einheitliche Produktqualität gewährleistet ist. Kommt in mehreren Stufen das gleiche Adsorptionsmittel zur Anwendung, so kann dieses auch jeweils in die nächst höhere Stufe gefördert und somit im Gegenstrom zum Wasser geführt werden.
Bei der Intensivbelüftung wird gleichzeitig die Entfernung von flüchtigen organischen Verbindungen stark gefördert.
Zur Verbesserung der Adsorption und des biologischen Abbaues können in den einzelnen Verweil- bzw. Reaktionsstufen durch Zugabe von Säure oder Lauge verschiedene pH-Werte eingestellt werden. Schwer abbaubare organische Substanzen können durch Zugabe stärkerer Oxydationsmittel zuvor möglicherweise in eine biologisch leichter angreifbare Form überführt werden. Hierbei können auch Katalysatoren und katalytisch wirksame Materialien ein Vorteil sein.
Die Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens mit mehreren turmartig übereinanderliegenden und von dem Wasser in einer Richtung durchflossenen Belüftungsstufen ist im Patentansprach 12 definiert. Es ist von Vorteil, wenn die Belüftungsstufen über die Verbindungsleitungen derart mit den Verweil- bzw. Reaktionskammern verbunden und räumlich so angeordnet sind, dass der Durchfluss im freien Gefälle erfolgt. Dadurch wird eine platzsparende Bauweise erzielt und es können Pumpvorgänge eingespart werden.
Mittels der beschriebenen Vorrichtung wird eine restlose Einstellung auf die verschiedenen, von der Qualität des Wassers vorgegebenen Aufbereitungsanforderungen ermöglicht, wobei noch eine Vervollständigung durch Flockungsvorgän-ge möglich ist.
Eine Ausführungsform der beschriebenen Vorrichtung ist mit Siebböden ausgerüstet, durch die in einen Gebläse erzeugte Luft von unten nach oben geleitet werden kann,
wobei die Siebböden zweckmässig übereinander angeordnet sind, so dass Wasser auf den Siebböden quer zum Luftstrom verläuft, von Belüftungsstufe zu Belüftungsstufe fällt und somit zickzackförmig durch die gesamte Vorrichtung verläuft.
Unerwünschte Gase (überschüssige C02 und H2S) sowie leicht flüchtige organische Verbindungen (Geruchsstoffe) werden durch die Intensivbelüftung unmittelbar ausgetragen. Durch mehrfaches Intensivbelüften wird eine Teilentkarbo-nisierung erzielt und die Pufferung des Wassers herabgesetzt. Zugleich wird Eisen und Mangan ausgefällt. Durch starkes Alkalisieren mit Lauge oder Anionenaustauschern in der OH-Form wird natürlich enthaltenes Magnesium als Hydroxyd ausgefällt, das ausgezeichnete flockende Eigenschaften aufweist. Bei Anwendung von Ionenaustauschern werden zusätzlich Anionen (z.B. Chlorid) entnommen. Der Einsatz von verschiedenen Adsorptionsmitteln mit unter5
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schiedlichen Eigenschaften kann die adsorptive Entnahme organischer Stoffe maximieren. Durch die mehrfache Intensivbelüftung wird der biologische Abbau organischer Stoffe gefördert und gleichzeitig die Nitrifikation höherer Ammoniummengen ermöglicht.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung, die sich insbesondere zur Ent-karbonisierung eignet, in schematischer Darstellung;
Fig. 2 ein Diagramm, das den in den verschiedenen Stufen abnehmenden Kalkgehalt veranschaulicht:
Fig. 3 die Seitenansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung, die sich bevorzugt zur Oxidation eignet, in schematischer Darstellung; und
Fig. 4 eine Vorrichtung nach Fig. 3 in perspektivischer Darstellung.
Ganz allgemein besteht die erfindungsgemässe Vorrichtung aus einzelnen Belüftungsstufen in einem mehrstufigen Reaktionsturm mit füllkörperartigen Elementen, z.B. Ra-schigringen, oder grösseren Belüftungselementen, an deren oberem Ende jeweils die Luft zutreten kann, die am unteren Ende der Belüftungsstufe freigesetzt wird. Zwischen den Belüftungsstufen sind Verweil- und/oder Reaktionskammern vorhanden, in die das Wasser nach dem Austritt aus einer Belüftungsstufe und vor dem Eintritt in eine neue Belüftungsstufe gelangt.
Eine besondere Ausführungsform besteht darin, dass in einer Belüftungskolonne das zu behandelnde Wasser vor der ersten Belüftungsstufe in eine dritte und dann in die weitere ungeradzahlige Belüftungsstufe mit zwischengeschalteten Verweil- und/oder Reaktionskammern fliesst, und dass das Wasser anschliessend durch geradzahlige Belüftungsstufen, also die zweite, vierte usw. mit zwischengeschalteten Ver-weil- und/oder Reaktionskammern durchströmt, und dass die ungeradzahligen und geradzahligen Belüftungsstufen entweder parallel oder — nach einmaligem Pumpen — hintereinander durchlaufen werden.
Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1 wird das zu enthärtende Rohwasser von der Rohwasserleitung 1 einem Belüftungsturm 2 zugeführt und gelangt über einen Verteilungsboden 3 in die erste Belüftungsstufe, die mit B I bezeichnet ist. Dabei wird durch im einzelnen nicht dargestellte seitliche Belüftungsschütze Luft eingesaugt, die im Belüftungselement 4 mit dem Wasser eine grosse, stets wechselnde Grenzschicht bildet und einen Gasaustausch herbeiführt. Nach dem Durchlaufen eines jeden Belüftungselements 4 wird die verbrauchte Luft nach der Gegenseite freigesetzt und das an Kohlensäure verarmte sauerstoffreiche Wasser über eine Abflussleitung 6 in einen Abscheidereaktor 7 abgeleitet. Speziell gelangt das Wasser nach Durchlaufen der ersten Belüftungsstufe B I in den Abscheidereaktor A I. Dort wird das Calciumkarbonat aus der übersättigten Lösung zur Abscheidung gebracht und dabei wiederum Kohlensäure freigesetzt.
Das von der Übersättigung befreite Wasser wird von dem Abscheidereaktor 7 über Rückführleitungen 8 im Belüftungsturm zum erneuten Kohlesäureaustrag zurückgeführt. Das Wasser gelangt von dem Abscheidereaktor A I in die Belüftungsstufe B III und dann nachfolgend über die Reaktoren A III, A V, A VII durch die nachfolgend ungeradzahligen Belüftungsstufen B V, B VII und B IX. Die geradzahligen Stufen B II mit dem Reaktor A II, B IV mit dem Reaktor AIV usw. können entweder anschliessend mit Hilfe einer Pumpe 9 mit dem gleichen Wasser beschickt werden, wobei die Schieber 10 und 11 geschlossen bleiben. Es ist auch möglich, die Anlage so zu betreiben, dass die geradzahligen Belüftungsstufen B II, B IV usw. parallel über die Rohwasserzufuhrleitung 1 beaufschlagt werden. Dies erbringt eine merklich geringere Entkarbonisierungswirkung, dafür aber den doppelten Durchsatz. Hierzu wird die Pumpe 9 abgestellt und der Schieber 12 geschlossen, während die Schieber 10 und 11 geöffnet werden. Dieses Wasser, das durch die parallel betriebenen Gruppen von Belüftungsstufen mit Reaktoren fliesst, gelangt in einen Sammelbehälter 13 und wird dort über die Reinwasserleitung 14 abgeführt.
Die in den einzelnen Reaktoren AI, A II usw. anfallenden Abscheidungsstoffe werden nach Öffnen der zugeordneten Schieber durch die Schlammleitungen abgeführt und,
falls erforderlich, einer Schlammbehandlung unterworfen. Auf diese Weise ist es möglich, je nach den Umständen das zu entkarbonisierende Wasser durch die erforderliche Anzahl von Belüftungsstufen mit Reaktoren fliessen zu lassen und so den gewünschten Härtegrad des Wassers einzustellen.
In Fig. 2 ist in einem Diagramm das freie C02 (in mg/1) über der Karbonathärte (in mmol/1) aufgetragen.
Das zu entkarbonisierende Wasser befindet sich normalerweise in einem von der Gleichgewichtskurve 20 wiedergegebenen Zustand. Von einem Ausgangspunkt 21 wird durch die Belüftung Kohlensäure entfernt, und das Wasser gelangt bei einem angenommenen, leicht zu erreichenden Ausgangswirkungsgrad von tj = 40% pro Stufe in einen instabilen Zustand, der durch Punkt 22 wiedergegeben wird. Durch Kaikabscheidung unter gleichzeitiger Bildung äquimo-larer Mengen von C02 wird das Wasser wieder in einen neuen Gleichgewichtszustand zurückgeführt, der mit 23 bezeichnet ist. Das Wasser befindet sich also wieder in einem durch die Gleichgewichtskurve beschriebenen Zustand, aber mit geringerem Kalkgehalt. Durch die einzelnen Belüftungsstufen wird dieser Vorgang mehrere Male wiederholt, bis der gewünschte Endzustand 24 erreicht ist.
Die Entkarbonisierung kann mit dieser Methode nicht zu sehr niedrigen Härten führen. Diese sind aber für die Aufgabenstellung der Trinkwasserversorgung auch unerwünscht, da hygienische Bedenken einer zu weitgehenden Enthärtung des Wassers entgegestehen. Für diese Teilent-karbonisierung ist es möglich, ohne'Chemikalienzusätze auszukommen und das Abfallprodukt auf die Kalkmenge zu minimieren, die bei dem Entkarbonisierungsvorgang tatsächlich aus dem Wasser ausgeschieden wird.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung zeichnet sich aus durch Siebböden 31, die übereinander angeordnet sind und durch die in einem Gebläse erzeugte Luft von unten nach oben geleitet wird. Dabei ist vorgesehen, dass das Wasser auf den Siebböden quer zur Luftströmung verläuft und dann Verweil- und/oder Reaktionskammern durchfliesst, bevor es in den nächsten Siebboden mit nachgeschalteter Verweil- und/oder Reaktionskammer geführt wird und somit zickzackförmig die gesamte Anlage durchfliesst. In den Verweil- und/oder Reaktionskammern können sowohl Ausscheidungs- und Absetzvorgänge wie auch Adsorptions- und Flockungsvorgänge stattfinden; in den letztgenannten Fällen werden die Feststoffe zweckmässig in Wirbelschicht gehalten.
Im einzelnen ist die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung aus gleichartigen Elementen aufgebaut, die jeweils eine quadratische poröse Belüftungsplatte 31, in der Regel eine Lochplatte, und eine anschliessende Verweil- und/oder Reaktionskammer mit konischen Wänden 32 umfasst. Gegebenenfalls können auch zwei solche Kammern hintereinander angebracht werden.
Mehrere dieser Elemente — je nach erforderlicher Aufbereitungsleistung 4 bis 12 — werden so übereinander angeordnet, dass die Belüftungsplatten waagrecht in gleichem Abstand genau übereinanderliegen, während die angesetzten Verweil- und/oder Reaktionskammern von Stufe zu Stufe
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jeweils um 90° gegeneinander versetzt sind. Die Belüftungsplatten werden so abgedichtet, dass eine mehrstufige geschlossene Kolonne 34 entsteht. Der so gebildete Belüftungsturm ist an den Seiten des Wasserein- und Wasseraustritts durch Wasserschlösser abgedichtet, so dass keine Luft seitlich entweichen kann.
Die (äussere) Verweil- und/oder Reaktionskammer enthält seitlich eine Überfallkante 35. Hier ist ein kleiner Kanal 36 angesetzt, der das Wasser der Lochplatte der darunterliegenden Stufe zuführt.
Über der obersten Belüftungsplatte befindet sich eine Glocke mit Abzug 37. Die Belüftungsplatten werden vom Wasser waagrecht überströmt, während von unten über eine Verteilungskammer 38 mittels eines Kompressors Luft in grossem Überschuss eingeblasen wird, die durch die porösen Platten strömt und oben aus dem Abzug 37 austritt.
Durch die Kreuzstrombelüftung findet auf jeder Platte unter Ausbildung einer Schaumschicht ein intensiver Gasaustausch statt, wobei Oa aufgenommen und S02 freigesetzt wird. Das Wasser passiert eine Schaumbremse und tritt dann in die Verweil- und/oder Reaktionskammer 32 — und von da ggf. in den Reaktionsraum 33 — über, wo — ggf. unter Dosierzusätzen — die Reaktionen stattfinden. Der Austrag der gebildeten Reaktionsprodukte erfolgt seitlich.
Folgende Prozesse können in dem mehrstufigen Reaktor ablaufen:
Bei härterem Wasser findet in den oberen Stufen, ggf. unter Zugabe von Kristallisationskeimen, wie Feinsand,
nach dem COz-Austrag eine Kalkausscheidung und damit eine Teilentkarbonisierung statt. Nach Durchlaufen des Reaktors der ersten Stufe wird das Wasser der Belüftungsplatte der darunterliegenden Stufe zugeführt. So lässt sich der C02-Austrag und die anschliessende Kalkausscheidung beliebig oft wiederholen.
Bei weicherem Wasser oder nach erfolgter Teilentkarbonisierung können die darunterliegenden Stufen dann auch für Flockungs-Austausch- oder Adsorptionsvorgänge sowie für die biologische Oxidation genutzt werden. Hierzu werden in die Zulaufrinnen der Belüftungsplatten oder in die Verweil- und/oder Reaktionskammern selbst Flockungsmittel, Flockungshilfsmittel, Aktivkohlen verschiedener Aktivierungsgrade und andere Adsorptionsmittel sowie weitere Sub-3 stanzen poröser Struktur, an denen Mikroorganismen haften und sich entwickeln können, zugesetzt. Durch Zugabe von Säuren oder Laugen oder durch den Zusatz von Kationen-und Anionenaustauschern in H+- bzw. OH_-Form können die Milieubedingungen des Wassers verändert und für diese 10 Vorgänge optimal gestaltet werden. In letzterem Fall ergibt sich gleichzeitig eine Reduzierung von Kationen bzw. Anio-nen (Calcium- bzw. Chloridionen). Stärkere Oxidationsmit-tel, wie KMn04, H202 und Ozon, können schwer abbaubare organische Substanzen in eine bioogisch abbaubare Form 15 überführen.
Der Betrieb in der Wirbelschicht bei aufströmender Wasserführung vermeidet hohe Widerstände und erlaubt höhere Durchsätze bei besserer Ausnutzung der zugesetzten Chemikalien. Eine Verschleppung geringer Restmengen von 20 Reaktionsprodukten in die nachfolgenden Stufen ist in der Regel nicht kritisch. Zur besseren Ausnutzung kann es sogar vorteilhaft sein, gewisse Anteile von Adsorptionsmitteln, ausgebildeten Flocken und anderes unmittelbar in die nachfolgenden Stufen weiterzuführen, während die Hauptmenge 2s der technischen Hilfsstoffe und Reaktionsprodukte den einzelnen Stufen unmittelbar kontinuierlich oder periodisch entnommen werden. Unter Verwendung von Pumpen geringer Leistung ist es weiterhin auch möglich, die adsorptionsfähigen oder biologisch wirksamen Stoffe entgegen dem 30 Wasserfluss der darüberliegenden Reaktionsstufe zuzuführen und so eine Gegenstromwirkung derart zu erzielen, dass das unbelastete Adsorptionsmittel zunächst in der letzten Stufe dem am weitestgehend aufbereiteten Wasser angeboten wird und mit zunehmender Belastung auf stärker vorbelaste-35 tes Wasser trifft.
Der gesamte Aufbereitungsgang verläuft in freiem Gefälle ohne Zwischenpumpen. Anschliessend ist nur noch ein Filtrationsschritt erforderlich. Da sowohl das Zudosieren als auch das Ableiten kontinuierlich oder in kleinen Schritten erfolgen kann, wird eine konstante Produktqualität erzielt.
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2 Blätter Zeichnungen

Claims (21)

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1. Verfahren zur Aufbereitung von Brauchwasser unter Teilenthärtung durch Belüftung in Verbindung mit biologischer Oxydation von im Wasser enthaltenen oxydierbaren Stoffen in einer Kolonne, die mehrere übereinander angeordnete Belüftungsstufen und mehrere Verweil- und/oder Reaktionskammern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser jeweils in einer Belüftungsstufe belüftet und nach jeder Belüftung in eine gesonderte Verweil- und/oder Reaktionskammer eingeleitet wird, und dass das von den Fällungsprodukten abgetrennte Wasser dann in den nachfolgenden gleichartigen Stufen auf gleiche Art behandelt wird und die Fällungs- bzw. Reaktionsprodukte kontinuierlich oder periodisch aus den Verweil- und /oder Reaktionskammern abgezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser durch Belüften in jeweils einer Stufe an CaC03 übersättigt wird und die in die Verweil- und/oder Reaktionskammern eingeleiteten Ströme zur schnelleren Gleichgewichtseinstellung mit Kristallkeimen versetzt werden.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Auspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser in mehreren Stufen jeweils intensiv belüftet und dann Verweil- und/oder Reaktionskammem zugeführt wird, in denen im jeweils 02-gesättigten Wasser eine biologische Oxydation von Ammoniumionen und organischen Stoffen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wasser in den Verweil- und/oder Reaktionskammern Mittel zugesetzt werden, die mit den im Wasser enthaltenen Stoffen chemische und/oder physikalische Wechselwirkungen eingehen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verweil- und/oder Reaktionskammem verschiedene Adsorptionsmittel oder Adsorptionsmittel unterschiedlicher Teilselektivität oder poröse Stoffe zugesetzt werden, an denen Mikroorganismen haften und sich entwickeln können, wobei die Adsorptionsmittel oder die porösen Stoffe vorzugsweise im Aufwärtsstrom im Schwebebett gehalten werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den einzelnen Verweil- und/oder Reaktionskammern verschiedene pH-Werte eingestellt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adsorptionsmittel zur Erzielung eines Gegenstromeffektes dem Wasserlauf entgegegeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verweil- und/oder Reaktionskammem Flockungsmittel, Flockungshilfsmittel, Säuren, Laugen oder Oxydationsmittel zugesetzt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Milieuänderungen durch Zugabe von Ionenaustauschern in H+- oder in OH~-Form vorgenommen werden, durch die gleichzeitig eine Verringerung der Kationenoder Anionenkonzentrationen bewirkt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine teilweise oder vollständige Ableitung von Reaktionsprodukten oder von festen technischen Hilfsstoffen direkt in tiefer gelegene Stufen periodisch oder kontinuierlich vorgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Förderung der Reaktionsprodukte oder von technischen Hilfsstoffen einer Stufe periodisch oder kontinuierlich in höher gelegene Stufen erfolgt.
12. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mehreren turmartig übereinanderliegenden und vom Wasser in einer Richtung durchfliessbaren Belüftungsstufen, dadurch gekennzeichnet, dass Belüftungsstufen (B I bis B VIII) über Abflussleitungen (6) mit gesondert angeordneten Verweil- und/oder Reaktionskammem (A I bis A VIII) verbunden sind, die über Rückführleitungen (8) mit der nächsten Belüftungsstufe verbunden sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsstufen (B I bis B VIII) über die Leitungen (6, 8) derart mit den Verweil- und/oder Reaktionskammem (A I bis A VIII) verbunden und räumlich so angeordnet sind, dass der Durchfluss im freien Gefälle erfolgen kann.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Belüftungsstufen (4) in einem Belüftungsturm (2) angeordnet und mit füllkörper-artigen Elementen, z.B. Raschigringen, aber auch gröberen Belüftungselementen, ausgestattet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Belüftungsturm (2) zu behandelndes Wasser von einer ersten Belüftungsstufe (B I) über die zugehörige Verweil- und/oder Reaktionskammer (A I) in eine dritte Belüftungsstufe (B III) und von dort in die übernächste, also zunächst durch alle ungeradzahligen Belüftungsstufen (B I, B III, B V ...) und die zugehörigen Verweil- und/oder Reaktionskammern (A I, A III, A V...), und das Wasser anschliessend durch eine Pumpe (9) durch die geradzahligen Belüftungsstufen (B II, B IV, B VI...) mit den zugehörigen Verweil- und/oder Reaktionskammern (A II, AIV...) geführt werden kann.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Schieber (11, 12, 10), die Überbrückung der Pumpe (9) und einen Parallelbetrieb zwischen den ungeradzahligen und geradzahligen Belüftungsstufen (B) ermöglichen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass alle Verweil- und/oder Reaktionskammern (A I bis A VIII) mit Ventilen (v) versehen sind, die über gemeinsame Schlammleitungen (15) eine Schlammentleerung ermöglichen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Siebböden (31), durch die in einem Gebläse erzeugte Luft von unten nach oben geleitet werden kann, wobei die Siebböden (31) übereinander angeordnet sind, so dass Wasser auf den Siebböden quer zum Luftstrom von Belüftungsstufe zu Belüftungsstufe fällt und somit zickzackförmig durch die gesamte Vorrichtung fliessen kann.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass nach jeder Belüftungsstufe eine einfache oder unterteilte Verweil- und/oder Reaktionskammer (32) mit parallelen oder konischen Wänden angeordnet ist, die insbesondere für die Ausbildung von Wirbelschichten geeignet ist.
20. Vorrichtung nach Ansprach 19, dadurch gekennzeichnet, dass am jeweils letzten Teil der Verweil- und/oder Reaktionskammer eine Überfallkante (35) mit einem seitlich angebrachten Ableitungskanal (36), der zur nächsten Belüftungsstufe führt, angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach Ansprach 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass Dosierungseinrichtungen zu den einzelnen Ableitungskanälen (36) oder unmittelbar an dem Reaktionsbecken (32) angebracht sind, um verschiedene Stoffe zu dosieren und Aufbereitungssequenzen zu erzielen.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2414025A1 (fr) * 1978-01-10 1979-08-03 Mallet Entreprise Gle Const Procede et dispositif pour le traitement de l'eau destinee a la consommation publique
NL8202536A (nl) * 1982-06-23 1984-01-16 Csm Suiker Werkwijze en inrichting voor het geschikt maken van calciumrijk afvalwater voor anaerobe fermentatie.
DE3912060C2 (de) * 1989-04-13 1997-08-07 Messer Griesheim Gmbh Verfahren zum Behandeln von Abwasser mit hohen CSB-Frachten unter Führung von Sauerstoff/sauerstoffreichem Gas in einem Kreislauf, Abführen eines Teils des CO¶2¶ und Rückführen von Sauerstoff in den Kreislauf
DE10112934B4 (de) * 2001-03-12 2004-08-26 Berliner Wasserbetriebe Anstalt des öffentlichen Rechts Verfahren zur Vermeidung und Beseitigung von Inkrustationen bei der Förderung und Ableitung von Flüssigkeiten
WO2016166775A2 (en) * 2015-04-16 2016-10-20 Council Of Scientific & Industrial Research A device for groundwater iron removal and the process thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1278957B (de) * 1963-06-13 1968-09-26 Heinz Henke Verfahren zum Aufbereiten von Wasser
DE2332150B2 (de) * 1973-06-25 1978-08-10 Vereinigte Kesselwerke Ag, 4000 Duesseldorf Anlage zum Belüften von Wasser

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NL7611903A (nl) 1977-05-23
GB1567467A (en) 1980-05-14
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