NO751499L - - Google Patents

Description

Anordning for kjemisk/fysisk behandling

av avfallsvann.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for kjem-isk/fysisk behandling av vann og avfallsvann, omfattende en stort sett sirkulær, åpen beholder som er utstyrt med en midtvegg som likeledes er sirkulær og som er anbrakt på beholderens bunn, idet midtveggen er lavere enn beholderveggen, slik at det dannes et midtre behandlingskammer og et ringformet rom om dette, en innretning for tømming av et fIotasjonsprodukt som flyter på overflaten samt en innretning for tømming av renset vann nedentil.

En slik anordning er kjent for eksempel fra hollandsk patent-søknad 67.15732.

I denne kjente anordning er den øvre del av det midtre behandlingskammer utformet som et kammer for filtrering ved slut-ten av behandlingen. Tilførsel av avfallsvannet som skal behandles foregår i det midtre kammers nedre del, hvoretter flokkulasjon frembringes i den nedre del av det ringformete rom, og i dettes øvre del tilføres det et fIotasjonsmedium. Anordningen funksjon-erer tilfredsstillende, men den er hovedsakelig beregnet for frem-stilling av drikkevann. Filtreringen, som virker begrensende, er overflødig for mange anvendelser ved behandlingen av vann og avfallsvann. Dessuten er prinsippene som anordningen er basert på ikke egnet for behandling av avfallsvann som inneholder en ikke uvesentlig prosentandel forurensninger som er i stand til å bunn-felle. Bare forurensninger som ved flokkulasjon og fIotasjon kan omdannes til skum kan behandles på denne måte. Endelig er det vanskelig å oppnå en anordning med stor kapasitet med de prin-sipper anordningen er basert på.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en anordning av ovennevnte konstruksjon hvor ulempene som er forbundet med en slik konstruksjon ikke forekommer.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen med en anordning som kjennetegnes ved

at det midtre kammer er innrettet til å tilføre til beholderen vann hvis forurensninger ved hjelp av i og for seg kjente midler bringes til å flokkulere,

og at innretningen for tømming av vannet etter flokkulasjonen og flotasjonen er forbundet med det ringformete rom i beholderen.

Derved utføres flokkulasjonen i den midtre del av beholderen uten oppdeling av rommene med horisontale skillevegger, mens det ringformete rom kan anvendes for bunnfelling. Det ytre roms kapasitet kan prinsipielt hensiktsmessig velges slik at den tilsvarer behandlingskapasiteten som ønskes for anordningen.

Ulike modifikasjoner er mulige innenfor rammen for oppfinnelsen, hvilke gir ulike, ytterligere fordeler.

En første utførelsesform kjennetegnes således ved at det midtre kammer er utstyrt med et rør for tilførsel av ubehandlet vann og med en tilførselsinnretning for et flokkulasjonsmiddel og ved at tilførselsinnretningen er anbrakt i et sylindrisk rom som ligger konsentrisk om det midtre kammer.

Hele den sirkulære beholder er således innrettet til å frembringe fullstendig behandling av avfallsvannet som tilføres etter en enkel siling av grovkornete forurensninger.

En andre utførelsesform kjennetegnes ved at det midtre kammer er utstyrt med et tilførselsrør som er forbundet med et utløp fra et rom som er anordnet utenfor den sirkulære beholder og tilførselsinnretningen for fIotasjonsmidlet er anbrakt inne i det midtre kammer. Denne utførelsesform er særlig egnet når det for en spesiell kapasitet ikke kamre i alle dimensjoner er tilgjengelige. Véd å anbringe flokkulasjonskammeret utenfor, kan den sirkulære beholders diameter være betydelig mindre for like stor behandlingskapasitet. Det er mulig å anbringe flokkulasjonskammeret umiddelbart opp mot den sirkulære beholders yttervegg. Men ifølge en tredje utførelsesform er imidlertid flokkulasjonskammeret anordnet som et separat kammer i en viss avstand fra den sirkulære beholder. Den sirkulære beholders diameter kan derfor være forholdsvis liten når plassen er begrenset, idet flokkulasjonskammeret om nødvendig kan anbringes i nokså stor avstand på et annet sted hvor det er tilgjengelig plass.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom en første utførelses-form. Fig. 2 viser et tilsvarende snitt gjennom en andre utfør-elsesform.

Fig. 3 viser utførelsesformen ifølge fig. 2 i planriss.

Fig. 4a viser en detalj i et snitt langs linjen IV-IV i

fig. 3.

Fig. 4b viser i et tilsvarende snitt en modifikasjon av disse konstruksjonsmessige detaljer. Fig. 5 viser et aksialt snitt gjennom den sirkulære beholder i en tredje utførelsesform av anordningen.

Fig. 6 viser et planriss av anordningen ifølge fig. 5.

Fig. 1 viser en sirkulær beholder med en omkretsvegg 1, en bunn'2 og en mellomvegg 3 som er konsentrisk i forhold til beholderen som helhet, slik' at det er utformet et midtre kammer og om dette et ringformet rom 5. En del 2 av beholderens bunn, som befinner seg under det midtre kammer 4, er stort sett plan, mens den del av bunnen som befinner seg under det ringformete rom 5 skrår mot sentrum med liten vinkel.

En kulvert løper til et innløp 7 i midten av bunnen av det midtre kammer for tilførsel av råvann til kammeret.

Mellomveggen 3 er lavere enn den ytre vegg 1 og lavere enn en overløpsanordning, som er anbrakt på det sted og som bestemmer nivået i beholderen og som vil bli beskrevet i det etterfølgende. Når vannet strømmer over mellomveggens øvre kant 3' havner det i en vertikal sylinder 8 hvis yttervegg i en viss avstand fra yttersiden av mellomveggen 3 løper fra et nivå over det høyeste nivå

i beholderen til ca. halvparten av dette nivå. Deretter treffer vannet som strømmer mellom mellomveggen 3 og sylinderen 8 en av-bøyningsnese 9 som er anbrakt under sylinderens 8 nedre kant uten-på veggen, og stiger deretter i en kjeglestumpformet, ledeplate 10 hvis øvre kant ligger under væskenivået.

Det fremgår dessuten av tegningene at det på beholderveggens 1 innerside er utformet en tømmerenne 11 som er utstyrt med et par klaffer 12 som er regulerbare i høyden og som danner et over-løp for fIotasjonsproduktet i det ringformete beholderrom 5. Beholderveggen 1 er dessuten utstyrt med et antall lavere kanaler 13 for tømming av det rensete vann til en tømmerenne ..14 hvor det også er anbrakt overløpsklaffer 15 som er regulerbare i høyden.

Det er på mellomveggen 3 og ytterveggen 1 anbrakt en dreiende bro 16. I beholderens senterakse er det anbrakt en motor 17 som via en aksel 18 driver en omrører 19 som er anbrakt halvveis oppe i det midtre kammer 4 inne i en ledesylinder 20 som kan være båret av to rør 21 som er åpne i deres nedre ender og som det kan tilføres et flokkulasjonsmedium gjennom fra broen 16 til det midtre kammer 4.

Broen er utstyrt med en bunnskrape 22 i det ringformete rom 5 og likeledes i dette en overflateskrape 23. En pumpe 24 med ett eller flere sugerør 25 som er åpne like ovenfor bunn-skrapen 22 sikrer tømming av sedimentet. Samme pumpe kan via en kanal 25' delta i fjerningen av skummet som samles i rennen 11. Periodisk omkobling mellom røret 25 og røret 25' kan foretas manuelt eller elektrisk.

På den vertikale sylinders 8 ytterside nær dennes nedre kant.er det på omkretsen jevnt fordelt et antall tilførselsåpn-inger 26 som er forbundet med rør 27 som et fIotasjonsmedium kan tilførés gjennom.

Anordningen virker på følgende måte:

Det ubehandlete avfallsvann innføres via innløpet 7 i det midtre bearbeidelseskammer 4. Kjemikalier for flokkulasjonen inn-føres gjennom rørene 21. I dette bearbeidelses- eller flokkulasjonskammer foretas det en grundig blanding med omrøreren 19 til dannelse av en nedoverrettet strømning, slik at vannet, med de iblandete kjemikalier flyter radialt utover i den nedre del av kammeret og radialt innover i den øvre del av kammeret. Dersom det er en stadig tilførsel av ubehandlet vann og kjemikalier til den omrørte masse i flokkulasjonskammeret, oppnås det dessuten et regelmessig overløp av blandingen over mellomveggens kant 3' og deretter nedover inne i den vertikale sylinder 8. Et flota-sjonsmiddel tilføres kontinuerlig gjennom innløpene 26. Dette middel kan være av vilkårlig i og for seg kjent type, men hittil er best resultater oppnådd ved overtrykksfIotasjon, hvorved et overskudd av luft løses under trykk i vann, idet luften når trykket senkes stiger opp som en mengde små luftblærer som kle-ber seg til fnuggene slik at dette materiale føres til overflaten på meget effektiv måte. Dette bevirkes inne i rommet mellom den vertikale sylinder 8 og den kjeglestumpformete, koniske kanal 10. Hovedstrømningen av vannet med de dannete fnugg vil deretter ledes oppover fra avbøyningsnesen 9. Det fremgår at det mellom avbøyningsnesens 9 omkretskant og ledeplatens 10 nedre kant er et mellomrom hvorigjennom partikler som kan danne bunnfall kan nå bunnen. Avbøyningsnesen 9 tjener også til å hindre sedimentet i å blandes med vannet som flyter oppover på det sted hvor flota-sjonsmidlet iblandes.

Flotasjonsfnuggene føres således til overflaten, hvor lag-tykkelsen bestemmes av høyden på henholdsvis overløpsklaffene 12 og 15. Fnugglaget føres kontinuerlig ned i rennen 11 ved hjelp av den dreiende bro 23.

I det ringformete rom samles det rensete vann under fnugglaget, mens ytterligere sedimentasjon åpenbart er mulig, og det rensete vann kan nå tømmerennen 14 via kanalen 13 og over klaffene 15.

Slammet fjernes av klareanordningen 22 og sugerøret 25, mens fIotasjonsslammet fjernes gjennom røret 25'. Når det gjelder resten er det også mulig å føre en del av fIotasjonsslammet tilbake gjennom røret 21' og ett av tilførselsrørene 21 til fIotasjons-kammeret, mens det gjennom ett eller flere andre tilførselsrør tilføres rene kjemikalier. Som følge av denne delvise tilbake-føring av slammet er det tilstrekkelig med lavere dosering av kjemikalier.

En annen utførelsesform av vannbehandlingsbeholderen er vist i fig. 2, 3, 4a og 4,b. På tilsvarende måte er denne utstyrt med en omkretsvegg 31, en bunn 32 som skrår svakt mot midten, et stort sett plant bunnparti 32', en mellomvegg 33, et midtre kammer 34 og et ringformet rom 35. Tilførselen til dette midtre kammer foregår også nedenfra, i dette tilfelle ved hjelp av rør 36, 36' med tilførselsåpninger 37, 37'.

I denne utførelsesform anvendes ikke det midtre behandlingskammer 34 for flokkulasjon, men for flotasjon. For dette formål er det anbrakt tilførselsåpninger 38 for fIotasjonsmidlet i det midtre kammer 34 i liten avstand over bunnen 22". Et flokkulasjonskammer 39 er atskilt fra beholderen med en vegg 40 på tre sider av det sirkulære beholders yttervegg. Tilførselsrørene 36, 36' til det midtre kammer i den sirkulære beholder er forbundet med den nedre ende av dette separate flokkulasjonskammer 39. Et innløp 41 for ubehandlet vann kan for eksempel være anbrakt i flokkulasjonskammerets bunn. Også i dette tilfelle er kammeret utstyrt med en omrører 4 2 med en vertikal aksel omgitt av en styresylinder 43. Som følge av at tømmingen av vannet med fnuggene foregår ved bunnen, ledes strømningen motsatt, dvs. at om-røreren 42 flytter vannmassen i retning oppover, og utenfor sylinderen 43 ledes strømningen nedover. For tilførsel av flokkulasjonsmiddel er det anordnet et tilførselsrør 44.

Øverst i flokkulasjonskammeret 34 kan fIotasjonsskummet

nå vannflaten, mens sedimentasjon likevel kan foregå i det ring-

formete rom 35. Det rensete vann samles derfor i det ringformete rom 35. Ifølge denne utførelsesform foregår også tømmingen på en annen måte. For denne er det om mellomveggen 33 anordnet en konisk hette 4 5 som i dens øvre ende danner anlegg mot mellomveggens 33 ytterside. Under hetten 45 finnes det innløpsåpninger 46, 47 for det rensete vann. Disse rør løper ved utførelsesformen ifølge fig. 4 gjennom en ringformet.plate 48 som lukker en stor del av rommet under hetten 45, men er utstyrt med en rekke sporformete åpninger 49. Åpningene 49 muliggjør tilførsel av renset vann som skal tømmes i rørene 46, 47, men de hindrer tømming av partikler som fremdeles bunnfeller. Den koniske hette kan forlenges med en sylinder. Fig. 4 viser sett nedenfra i et snitt langs linjen IV-IV i fig. 2 en modifikasjon hvor det ikke anvendes bare én konisk hette, men to hetter 45' som bare opptar en liten del av omkretsen. Også ved denne utførelsesform befinner tømmerørene 46 og 47 seg under hettene, men rommet under hettene 45' er ikke lukket på undersiden.

Det rensete vann overføres gjennom rørene 46 og 47 til en tømmerenne 49. Ifølge denne utførelsesform er denne en rettlinjet, nokså kort renne. Også i denne renne er det anordnet et par over-løpsklaffer 50, og vannet som flyter over dem havner i en indre renne 51 hvorfra eventuell tømming foregår via et rør 52.

Hele anordningen i utførelsesformene ifølge fig. 2 og 3 omfatter en dreiende bro 53. Broen er ifølge denne utførelses-form utstyrt med en midtsøyle 54 i sentrum av beholderen. En annen forskjell er at fjerning av fIotasjonsslammet i dette tilfelle ikke foretas ved hjelp av klareanordninger som skyver skummet via et overløp inn i en tømmerenne, idet fjerningen foretas fullstendig ved hjelp av overflaterenseorganer 55 og en overflate-sugeinnretning 56. Det er anordnet et bunnklareorgan 57.

Utførelsesformene ifølge fig. 5 og 6 tilsvarer stort sett denne utførelsesform. Figurene viser en kontur 61, en bunn 62

med et stort sett horisontalt midtparti 62' og et ytre parti 62" med større hellingsvinkel enn midtpartiet. Et midtre kammer 64

er utformet innenfor en mellomvegg 63 slik at et ringformet beholderrom 65 også i dette tilfelle dannes. Tilførselen til det midtre kammer 64 foretas via et rør 66 som er utstyrt med et inn-løp 67 i midten. Innløpsåpninger 68 for fIotasjonsmiddel har også her liten avstand over det midtre kammers bunn.

Et flokkulasjonskammer 69 er i dette tilfelle helt atskilt fra den sylindriske beholder. Dette kammer består av en enhet med fire frie vegger og er utstyrt med et innløp i bunnen hvor vannet som skal behandles tilføres via et rør 71. En omrører 72, en til-knyttet styresylinder 73 for strømningen og et tilførselsrør for flokkulasjonsmidlet tilsvarer helt de deler som er beskrevet ovenfor i forbindelse med den ovenfor beskrevne utførelsesform. Når det gjelder den sirkulære beholder er det forskjeller både i måten fIotasjonsskummet og det rensete vann tømmes. Mot beholderveggens 61 innerside er det anordnet en sirkulær tømmerenne 75 som er utstyrt med overløpsklaffer som skummet føres over ved hjelp av overflateklareorganer 77. Det rensete vann fra det ringformete rom 65 strømmer via lave kanaler 78 og overløpsklaffer 79 inn i en renne 80 som er anordnet langs hele beholderens omkrets. Det fremgår av fig. 6 at et antall overløpsklaffer 79 er anbrakt langs hele beholderens omkrets. Et bunnklareorgan 81 som henger fra den dreiende bro 82 avviker ikke fra tilsvarende, ovenfor beskrevne organer.

Ved sammenlikning av de tre utførelsesformer skal følgende bemerkes.

Den første utførelsesform er som helhet fullstendig symm-etrisk. Konstruksjonen er kompakt. Kvaliteten av det rensete vann tilfredsstiller de strengeste krav.

Den andre utførelsesform kan med samme behandlingskapasitet ha mindre diameter idet flokkulasjonskammeret er festet til den sylindriske beholder. I en retning er dimensjonen derved klart større, også som følge av at den korte, rettlinjeté renne er anbrakt på den motstående side. Som følge av dette oppnås det imidlertid lavere pris sammenliknet med den første utførelses-form hvor det langs hele den sylindriske beholders omkrets er anordnet en tømmerenne. Den måte det rensete vann ifølge den andre utførelsesform tas bort direkte på mellomveggens ytterside resulterer i at litt lavere krav kan stilles.til tillatt forurensning av vannet som skal behandles. I dette hénseende er tømmingen langs den ytre omkrets, som tilsvarer den første utfør-elsesform og når det gjelder resten også den tredje utførelses-form absolutt den beste løsning for rensing av sterkt forurenset vann.

Den tredje utførelsesform er beregnet for enda større kapasitet. Som følge av plasseringen av flokkulasjonskammeret på et sted som er helt atskilt fra beholderen, er prisen litt høyere enn på den andre utførelsesform hvor flokkulasjonskammeret er bygget direkte an mot beholderens sylindriske vegg. Man har imidlertid større valgfrihet, og det er mulig å anbringe flokkulasjonskammeret i mye større avstand dersom det skulle væreønsk-elig. Også den tredje utførelsesform tilfredsstiller strenge krav, særlig som følge av tømmingen på utsiden, når det gjelder kvaliteten på det rensete vann.

Ifølge samtlige utførelsesformer kan anordningen lettvint reguleres og automatiseres.

Claims (16)

1. Anordning for kjemisk/fysisk behandling av vann og avfallsvann, omfattende en stort sett sirkulær, åpen beholder som er utstyrt med en midtvegg som likeledes er sirkulær og som er anbrakt på beholderens bunn, idet midtveggen er lavere enn beholderveggen, slik at det dannes et midtre behandlingskammer og et ringformet rom om dette, en innretning • for tilførsel av avfallsvann og et fIotasjonsmedium, en innretning for tømming av flota-sjonsproduktet som flyter på overflaten samt en innretning for tømming av renset vann nedentil, karakterisert ved

at det midtre kammer (4,34,64) er innrettet til å tilføre til beholderen vann hvis forurensninger ved hjelp av i og for seg kjente midler bringes til å flokkulere, og at innretningen (13,14,15;78,79,80) for tø mming av vannet etter flokkulasjon og flotasgon er forbundet med et ringformet, ytre beholderrom (5,35,65).

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det ringformete rom (5,35,65) er utstyrt med en dreiende bunnrenseanordning (22,57,81) slik at rommet er innrettet til å virke både som flotasjons- og sedimentasjonsrom.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at det midtre kammer (4) er utstyrt.med et tilførselsrør (6,7) for ubehandlet vann og med en tilførsels-innretning (21) for et flokkulasjonsmiddel, og at innretningen (26,27) for tilførsel av fIotasjonsmidlet er anbrakt i et sylind risk rom (ved 10) som er konsentrisk om det midtre kammer (4).

4. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at det i det midtre kammer (4) er anbrakt en omrører (19).

5. Anordning i samsvar med krav 3 eller 4, karakterisert ved at innretningen for tilførsel av flotasjons-midlet er anbrakt i den nedre ende av en vertikal sylinder (8) som konsentrisk omgir veggen til det midtre kammer (4) fra et punkt over den høyeste vannstand til ca. halvveis opp på veggen (3).

6. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert ved at veggen (3) i det midtre kammer (4) på yttersiden og under den vertikale sylinders (8) kant er utstyrt med en avbøy-ningsnese (9) og en kjeglestumpformet ledeplate (10) som ut-vider seg oppover og som omgir den vertikale sylinder (8), og at tilførselsinnretningen (26) for fIotasjonsmidlet er anbrakt på yttersiden av den vertikale sylinder (8) nær dennes nedre kant.

7. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at det mellom avbøyningsnesen (9) og den koniske ledeplate (10) er anordnet en åpning.

8. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at det midtre kammer (34) er utstyrt med et tilførselsrør (36,361,37,37 1 ) som er forbundet med utløpet fra et kammer (39,69) som er anbrakt på utsiden av den sylindriske beholder (34,35,64,65), og at en tilfø rselsanordning (38,68) for et fIotasjonsmiddel er anordnet i det midtre kammer (34,64).

9. Anordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at flokkulasjonskammeret (39) er festet til den sylindriske' beholders (34,35) ytterside.

10. Anordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at flokkulasjonskammeret (69) er anordnet som et separat kammer i avstand fra den sylindriske beholder (64,65).

11. Anordning i samsvar med et av kravene 8-10, karakterisert ved at det i flokkulasjonskammeret (39,69) er anordnet en omrører (42,72).

12. Anordning i samsvar med et av kravene 8-11, karakterisert ved at tømmeinnretningen for det rensete vann består av minst to rør (46,47) som løper gjennom bunnen (32) eller veggen (31) i beholderen (34,35), og at rørenes (46,47) innløpsåpninger er utstyrt med nedoverskrånende hetter (45,45') som er anbrakt på yttersiden av veggen (33) i det midtre kammer (34).

13. Anordning i samsvar med krav 12, karakterisert ved at det er anordnet en kjeglestumpformet hette (45), og at rommet under denne, hvor innløpsåpningene for tømmerørene (46,47) er anordnet, er lukket med en sirkulær plate (48) utstyrt med en rekke kanaler (49).

14. Anordning i samsvar med krav 13, karakterisert ved at kanalene (49) består av en rekke spor (49) som er anordnet konsentrisk i forhold til den ringformete plate (48).

15. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at det rensete vann blir tømt via en samlerenne (14,49,80) som er utstyrt med tilteklaffer (15,50, 79) eller klaffer som er regulerbare i høyden og som vannet flyter bort over fra samlerennen.

16. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at det er anordnet et rør (såsom 21) for. tilbakeføring av en del av fIotasjonsproduktet og/eller sedimentasjonsslammet til flokkulasjonskammeret (4,39,69).