DK159674B - Fremgangsmaade og apparat til fordeling af vandrensende kemikalier - Google Patents

Description

i

DK 159674 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et apparat til fordeling af vandrensende kemikalier i vand, som skal renses, især en fremgangsmåde til fordeling af flokkulerende midler, såsom aluminiumsulfat, flerkernede aluminiumhydroxidkomplekser af 5 sulfat- og/eller chloridtypen, jernsulfat, jernchlorid eller blandinger heraf. Opfindelsen angår desuden et apparat til udførelse af fremgangsmåden.

Formålet med opfindelsen er at anvise en fremgangsmåde og 10 et apparat af den indledningsvis nævnte art, hvormed vandrensende kemikalier hurtigt og sikkert kan fordeles i vand, således at vandet bliver bedre renset end hidtil kendt, og/eller at mængden af vandrensende kemikalier, der skal anvendes for at opnå en tilsigtet på forhånd fastlagt vandrensningsgrad, 15 bliver reduceret.

Når vand skal renses for kolloider og opløste phosphater, benyttes et flokkulerende middel, dvs. en substans, som danner fnug, der adhererer og/eller absorberer kolloider og opløste 20 phosphater. Disse flokkulerende midler består hovedsageligt af aluminium- og jernsalte, såsom aluminiumphosphat, jernsulfat, jernchlorid eller blandinger heraf, såsom flerkernede aluminiumhydroxidkomplekser af sulfat- og chloridtypen. Disse substanser danner, når de opløses i vand, metalhydroxidfnug, som udgør 25 de aktive fnug. Sådanne substanser benyttes til rensning af drikkevand og spildevand; i sidstnævnte tilfælde kan vandrensningsprocessen også kombineres med en biologisk rensningsproces. Processer, hvortil der benyttes flokkulerende midler, kaldes kemiske rensningsprocesser.

30

Normalt tilsættes det flokkulerende middel i koncentratform til det indgående vand. Dette koncentrat bliver ofte tilberedt på stedet ved det pågældende rensningsanlæg ud fra et koncentrat med høj koncentration eller et fast produkt (BOLIDEN® 35 ALS, BOLIDEN® AVR). Midlet fordeles ved at tilføre dette i dråbeform til en strøm af indgående vand eller ved at tilsætte det flokkulerende middel til en stor blandebeholder forsynet med blandeorganer.

DK 159674 B

2

Imidlertid er den tid, det tager for det flokkulerende middels molekyler at sprede sig i den vandmasse, som skal behandles, så stor, at midlet udfældningseffekt ikke udnyttes fuldt ud.

5 Man har konstateret, at et flokkulerende middel gennemløber tre faser, når det udøver sin virkning. Den første fase, som — 6 her betegnes den orthokinetiske fase, tager mindst 10 sekunder at gennemløbe. Men normalt tager denne fase 30-60 minutter i et konventionelt vandrensningsanlæg. Der kendes ingen frem-10 gangsmåde eller apparat, som kan nedsætte denne fordelingstid.

i

Som følge heraf eksisterer der et behov for at minimere den tid, det tager for et flokkulerende middel at blive fuldstændigt fordelt i den vandmasse, som behandles.

15

Det har nu overraskende vist sig muligt i væsentlig grad at reducere fordelingstiden ved hjælp af en fremgangsmåde, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at et vandrensende kemikalie tilsættes en indgående vandstrøm i hovedsagen vin-20 kelret på denne under indvirkning af en ikke-kaviterende, roterende bevægelse, således at fordelingstiden højst bliver 1 sekund.

Yderligere udførelsesformer for fremgangsmåden er angivet i 25 underkravene.

Foruden den ovenfor nævnte fremgangsmåde angår opfindelsen tillige et apparat til udøvelse af fremgangsmåden. Apparatet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved det i krav 4's kendetegnede-30 del karakteriserede.

Apparatet ifølge opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor 35 fig. 1 viser i perspektiv en foretrukken udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, fig. 2 set forfra en fordelingsskive til det i fig. 1 viste apparat,

3 DK 159674 B

fig. 3 samme set i lodret tværsnit gennem skivens centrum, fig. 4 set forfra en anden foretrukken udførelsesform for et fordelerorgan til apparatet ifølge opfindelsen, 5 fig. 5 samme set i lodret tværsnit gennem fordelerorganets centrum og fig. 6 et lodret tværsnit gennem en tredje foretrukken udlo førelsesform for en fordelerskive til apparatet ifølge opfindelsen.

Fig. 1 viser en cirkulær bagudvendende konisk skive fremstillet af metal eller kompositmateriale. På skivens ydre overflade 15 er der anbragt et antal (6-10) blade 2, som forløber radialt fra skivens centrum til dens yderkant. Bladenes 2 højde aftager mod skivens ydre kant og har størst højde ved skivens centrum. Skiven 1 er tildannet med et koncentrisk midterhul 3. Bladene 2 understøtter ved skivens 3 centrum et cylindrisk nav 4, som 20 har samme diameter som hullet 3, og som er anbragt i en lille afstand fra skivens forside, således at der opstår en spalte mellem navet og skiven. Det centrale nav kan sammenkobles med udgangsakselen (ikke vist) på en motor eller en maskine 5. Motoren 5 er sammen med skiven 1, som den er fastgjort 25 til, beregnet til at blive nedsænket i en vandstrøm, der skal behandles. Skiven 1, som står på tvæjrs af denne, har fortrinsvis en sådan størrelse, at den dækker den størst mulige del af vandstrømmens tværsnitsareal. Et forsyningsrør 6 forløber på bagsiden af skiven fra en koncentrattilberedningsindretning 30 (ikke vist) til skivens 1 midterhul 3. Motoren holdes på plads i vandstrømmen ved hjælp af en ophængningsdel 7.

Apparatet ifølge opfindelsen fungerer som beskrevet nedenfor.

35 Apparatet er nedsænket i den indgående vandstrøm til et spildevandsrensningsanlæg med skiven vendende imod vandets strømningsretning. Et koncentrat af et flokkulerende middel pumpes gennem røret 6 og ud gennem midterhullet 3 i pladen eller

DK 159674 B

4 mere præcist gennem spalten mellem navet 4 og midterhullet 3. Skiven 1 roterer med en hastighed, som giver maksimal turbulens, uden at der dog opstår kavitation ved bladene 2. Et omløbstal på 1400 omdr./min. har vist sig passende ved benyt-5 telse af en skive med en diameter på 25 cm. Bladene 2 bør ikke være krumme, idet der da blot opnås en pumpeeffekt.

Den i fig. 4 og 5 viste udførelsesform for en skive til appa-ratet adskiller sig kun fra den i fig. 1 viste udførelses-10 form ved, at skiven 1 er plan.

<

Fig. 6 viser et lodret tværsnit gennem en foretrukken udførersesform for en skive til apparatet. Skiven 1 er cirkulær og strækker sig konisk bagud, og den er fremstillet af et for-15 holdsvis tykt kompositmateriale, der har en tykkelse på 5-8 mm. På skiven er anbragt otte radialt forløbende blade 2, som står vinkelret på skivens overflade. På skivens 1 konkave side - dvs. bagsiden i forhold til skivens tilsigtede anvendelse og placering i vandstrømmen - er der anbragt en aksel 9, som 20 strækker sig bagud fra skivecenteret. I hovedsagen ved enden af denne aksel 9, hvor skivens bageste konkave overflade går over i akselen 9, er der anbragt et antal huller 8, der forløber i radial retning i forhold til skivens 1 akse, og som forbinder skivens bag- og forside med hinanden. Godstykkelsen, dvs.

25 længden af hullerne 8, er større end eller lig med hullernes 8 diameter. Hullerne 8 er placeret med lige stor indbyrdes afstand på skiven. Hullerne 8 forløber radialt i forhold til skiveaksen og ikke radialt vinkelret på skivens overflade.

Et rør 6 forløber langs med akselen 2 og munder ud ved aksel-30 enden i umiddelbar nærhed af hullerne 8. Når skiven 1 roterer, vil hullerne 8 tilvejebringe en pumpeeffekt, hvorved koncentratet af det flokkulerende middel bliver pumpet gennem hullerne \ 8 i skiven 1 og ind i det vand, som strømmer forbi. I modsætning til den i fig. 1 viste udførelsesform for apparatet 35 er den i fig. 6 viste udførelsesform for apparatet ikke afhængig af en bestemt strømningsretning for at opnå en fuldstændig fordeling af koncentratet.

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til fuldstændig fordeling af et vandrensende kemikalie, især et flokkulerende middel, i en indgående vand- 35 strøm til et vandrensningsanlæg, kendetegnet ved. \r_ DK 159674 B at det vandrensende kemikalie tilsættes vandstrømmen i hovedsagen vinkelret på denne under indvirkning af en ikke kavite-rende, roterende bevægelse, således at fordelingstiden højst bliver 1 sekund. 5

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at et koncentrat tilsættes ved den centrale del af en imod vandets strømningsretning pegende roterende skive (1), hvorpå der er anbragt et antal radialt forløbende blade (2), der 10 er indrettet således, at de fordeler koncentratet til hele den forbistrømmende vandmængde.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at koncentratet tilsættes på bagsiden af den roterende skive 15 (l), hvis forside vender mod vandstrømmen, hvilken skive (1) er tildannet med et antal radialt forløbende gennemgående huller (8), som forbinder forsiden og bagsiden af skiven (1), hvorpå der er anbragt et antal radialt forløbende blade (2), der er indrettet således, at de fordeler koncentratet til 20 hele den forbistrømmende vandmængde, når koncentratet passerer gennem hullerne (8).

4. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1-3, 25 kendetegnet ved, at en drejeligt lejret skive (1) er forsynet med et antal blade (2), som strækker sig radialt fra skivens periferi til dennes centrum, og som står vinkelret på skivens overflade, samt at skiven (1) er tildannet med mindst én åbning (3,8) for tilsætning af et vand-30 rensende kemisk koncentrat til vandstrømmen.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at skiven (1) har en plan cirkulær form. 35

5 DK 159674 B Fremgangsmåden og apparatet ifølge opfindelsen er blevet afprøvet i en række udfældningsbeholdere, som indgik som en del af et biologisk rensningsanlæg. Der blev benyttet tre beholdere, 3 og til hver beholder blev der tilført 3000-4000 m spildevand g pr. døgn. Der blev ikke tilført flokkulerende middel til beholder I, der blot fungerede som referencebeholder. Til beholder II blev der dråbevis tilsat koncentrat af BOLIDEN® AVR (Al^SO^^; Fe2(S04).j; 13,5% A^O^, 45% Fe^^) i en mængde af 147 mg/m^. Den samme mængde BOLIDEN ® AVR, dvs. 148 mg/m^, 1 o blev tilsat beholder III, hvor der i den indgående vandstrøm var anbragt et apparat ifølge opfindelsen. Det indgående spildevand havde et indhold af phosphorholdige stoffer på ca. 20 3 mg/m . Beregnet som middelværdi over en periode på 14 dage var reduktionen i indholdet af phosphorholdige stoffer mel-lem beholder I og beholder II 37% og reduktionen i COD 18%. Beregnet som middelværdi over en periode på 14 dage var reduktionen af phosphorholdige stoffer mellem beholder II og beholder III 73% og reduktionen i COD 42%.

20 Som det fremgår af ovenstående, er der ved benyttelse af fremgangsmåden og apparatet ifølge opfindelsen opnået en forbedring i forhold til standardfremgangsmåden (tank II) på tilnærmelsesvis 100%. Efter afprøvningen havde beholder III en vand-gennemsigtighed på ca. 50 cm, medens vandet i de øvrige to 25 beholdere var uigennemsigtigt. BOLIDEN® AVR koncentratet var en 10% opløsning af fast BOLIDEN ® AVR.

30 Patentkrav.

6. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at skiven (1) har en konisk cirkulær form.

7. Apparat ifølge et eller flere af kravene 4-6, kende-5 tegnet ved, at skiven (1) er tildannet med en åbning (3) i skivens (1) centrum.

7 DK 159674 B

8. Apparat ifølge et eller flere af kravene 4-6, kendetegnet ved, at skivens (1) væg har en på forhånd fastlagt tykkelse, og at skiven (1) har et antal gennem væggen radialt forløbende huller (8).

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at diameteren af hullerne (8) er mindre end eller lig med godstykkelsen. 15

10. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at hullerne (8) er placeret i lige stor indbyrdes afstand på skiven (1) og i samme afstand fra dens centrum. 20 for BOLIDEN AKTIEBOLAG p.p. Chas. Hude 25 30 35