DE1074511B - Vorrichtung zur Behandlung von Wasser oder Abwasser mit Luft in Gegenwart von Eisen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Behandlung von Wasser oder Abwasser mit Luft in Gegenwart von Eisen Zur Reinigung von Wasser und Abwasser wird bekanntlich das Eisenungsverfahren verwendet, -das darin besteht, Wasser und Eisenspäne unter Luftzutritt zu durchwirbeln und das hierbei entstehende Eisenhydroxyd zum Ausflocken im Wasser enthaltener kolloidaler Stoffe zu verwenden.
• Eine bekannte Einrichtung zur Durchführung einer Eisenung besteht aus einem oder mehreren mit Eisenspänen oder anderem Eisenmaterial gefüllten Türmen, die von oben mit dem zu behandelnden Wasser beschickt werden, während von unten Luft eingeblasen wird, und aus einem nachgeschalteten Behälter mit einem Rührwerk zum Umrühren des aus den Türmen abfließenden geeisenten Wassers. Eine andere bekannte Einrichtung besteht aus einer uni die Achse rotierenden Trommel mit einer Wasserzu- und -ableitung und mit einer etwa in der Drehachse der Trommel angeordneten Aufnahmemulde für, metallisches Eisen und in dieser Mulde angeordneten gelochten Röhren für eine Druckluftzufuhr, eine andere Einrichtung aus einem feststehenden Reaktionsbehälter mit Wasserzu-und -ableitungen und -mit einer unmittelbar oberhalb des Behälterbodens mündenden Druckluftzuführung durch Filterplatten.
• Die gebräuchlichsten Eisenungsvorrichtungen jedoch, welche die vorstehend besprochenen, mit Druckluft arbeitenden wegen ihrer erheblichen Beschleunigung des Eisenungsvorganges verdrängt haben, bestehen aus einem Wasserbehälter, in dessen unterem Teil sich Eisenspäne befinden, und aus einem Belüftungsapparat nach Art einer schnellaufenden Luft-und Flüssigkeitspumpe, der senkrecht im Behälter hängt. Zum Belüftungsapparat gehören ein über dem Behälter angeordneter- Antriebsmotor, ein bis in die untere Hälfte des Behälters führendes Rohr, in dem die Motorwelle gelagert ist, und am unteren Ende des Rohres ein vom Motor angetriebenes Kreiselrad, das durch das Rohr hindurch Luft ansaugt und in die umgebende Flüssigkeit drückt. Die Motorwelle ist dann noch weiter nach unten bis knapp über die Eisenspäne fortgesetzt und trägt an ihrem unteren Ende ein Flügelrad zur Durchwirbelung der Eisenspäne im Wasser. Da das Kreiselrad zur Vermeidung von Beschädigungen durch die Eisenspäne in einem ausreichenden Abstand über diesen angeordnet sein muß, kann die für die Eisenung nötige Luft den Eisenspänen nicht direkt, sondern nur über das umgewälzte Wasser zugeführt werden. Die vom Kreiselrad geförderte Luft steigt größtenteils sofort nach oben und entweicht, nur ein verhältnismäßig kleiner Teil verbleibt im Wasser und strömt mit diesem nach unten zu den Eisenspänen. Die Anreicherung des Wassers mit Eisenhydroxyd erfordert daher einen sehr großen Leistungsaufwand. Dazu kommt noch, daß von den im untersten Teil des Behälters befindlichen Eisenspänen nur der dem Wirbelrad am nächsten liegende Teil durchgewirbelt wird, während ein großer Teil ruhig liegenbleibt, so daß auch aus diesem Grunde die Oxydation mangelhaft ist. Bei anderen Geräten wird in einem in der Mitte des Behälters senkrecht angeordneten Rohr durch darin umlaufende Flügelräder neben der Lufteinsaugung eine Flüssigkeitsströmung nach oben erzeugt, die aus dem unteren Teil des Behälters Eisenspäne mitreißt und oben zusammen mit dem Wasser wieder radial auswirft. Andere Belüftungseinrichtungen bedienen sich eines schnellrotierenden Rührers, der einen lufteinsaugenden Strudel erzeugt. Auch für diese Einrichtungen ist ein erheblicher Leistungsaufwand nötig. Bekannt ist bei diesen Geräten die muldenförmige Ausbildung des Behälterbodens bzw. die Ausbildung des Behälterbodens als Ringmulde mit hochgezogener Spitze.
• Durch die Erfindung wird eine sehr viel einfachere, dabei aber überraschend wirksame Einrichtung zur Belüftung der Flüssigkeit, zur Lösung der Eisenteile und zur Umwälzung der Flüssigkeit geschaffen, die die Vorteile der vorstehend als bekannt vorausgesetzten Einrichtungen aufweist, ohne jedoch deren Nachteile zu besitzen. Sie gewährleistet eine intensive Durchmischung der Reaktionskomponenten, welche den Vorgang der Eisenung erheblich beschleunigt, hat aber den Vorteil eines besseren Wirkungsgrades als die Belüftungseinrichtungen nach .Art von Luft- und Flüssigkeitspumpen bzw. schnellrotierenden Rührern und eines kleineren Leistungsaufwandes. Die Erfindung gehört zur Gattung der Einrichtungen mit feststehenden Reaktionsbehältern mit Wasserzu- und -ableitungen und mit einer unmittelbar oberhalb des Behälterbodens mündenden Druckluftzuführung. Die Erfindung liegt darin, daß der Behälterboden in an sich bekannter Weise muldenförmig gewölbt ist und die Druckluftzuführung aus einem senkrechten Rohr besteht, dessen Austrittsöffnungen gegen die Bodenwölbung des Behälters gerichtet ist. Damit ist gewährleistet, daß alle im untersten Teil des Behälters liegenden Eisenteile von der Druckluft hochgewirbelt werden. Vorteilhaft mündet die Austrittsöffnung des Druckluftrohres unmittelbar über der in der Mitte des in an sich bekannter Weise als Ringmulde ausgebildeten Behälterbodens hochgezogenen Spitze. Damit ist gewährleistet, daß die Druckluft die ganze Ringmulde radial durchbläst. Zur Steigerung der Wirkung kann man das Druckluftrohr in der Mitte des Reaktionsbehälters drehbalagern und mit mehreren Austrittsenden ausstatten. Bei dieser Bauform erzielt man eine weitere Wirkungssteigerung, wenn die gegabelten Rohrenden entsprechend der Muldenwölbung gekrümmt werden. Letztere Maßnahmen bewirken eine vertikale Umwälzung der Flüssigkeit. Schließlich können die Rohrenden aus ihrer vertikalen Ebene herausgebogen sein, womit eine zusätzliche horizontale Umwälzung, die eine Verbesserung der Belüftung bringt, erreicht wird. Die gegabelten Rohrenden des Druckluftrohres kann man durch ein kegelförmiges Dach überdecken, dessen Durchmesser gleich oder größer ist als die Gabelungsbreite der Rohrenden.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch dargestellt.
• In Abb. 1 ist der Boden a des Behälters b am unteren Teil einfach gewölbt. Der Wassereinlauf ist mit c, der Auslauf mit d bezeichnet. Auf dem Behälter ist der Kompressor e gelagert. Das Druckluftrohr f ist in der Behältermitte senkrecht bis fast zum Boden a geführt. Dort wird die Druckluft nach allen Seiten hinausgepreßt und reißt die Eisenteile, die vor der Einschaltung des Kompressors auf dem gewölbten Boden a lagen, nach oben. Dabei wirken dauernd die aufsteigende Luft und die Flüssigkeit auf sie ein. Die Durchwirbelung ist, wenn der Druck ausreichend bemessen wird, so stark, daß die Eisenspäne dabei nach oben gerissen werden und die ganze Flüssigkeit im Behälter stark brodelt. Der Teil g des Auslaufrohres d ist im Inneren des Behälters ein Stück weit nach unten geführt, damit das Wasser darin zur Ruhe kommt und die mit hochgerissenen Eisenspäne nach unten fallen können.
• Bei der Ausführung nach Abb. 2 ist der Behälterboden a in der Mitte zu einer Spitze h hochgezogen, so daß sich eine Ringmulde i bildet. Die Druckluftverteilung ist durch Pfeile angedeutet. Die Durchwirbelung ist bei dieser Ausführung noch besser als bei der Ausführungsform nach Abb. 1; der Leistungsaufwand wird dadurch noch weiter verringert.
• Die Abb. 3 zeigt ein sich um seine Achse langsam drehendes Druckluftrohr f, das an seinem unteren Ende gegabelt und durch ein Lager k in der Muldenspitze zentriert ist. Um die Rohrenden L von einer stärkeren Ansammlung von Eisenspänen freizuhalten, damit sie nicht beschädigt werden, wenn die Drehung eingeschaltet wird, und auch, um zu vermeiden, daß das Lager k durch eintretende Eisenspäne gebremst oder beschädigt wird, ist über dem Rohrende ein kegelförmiges Dach in angebracht. Will man außer der vertikalen auch noch eine horizontale Umwälzung der Flüssigkeit bekommen, so wird man die Rohrenden L räumlich, d. h. relativ zur Zeichnungsebene, nach vorn oder hinten, krümmen. Die dabei auftretende Rückstoßwirkung der ausströmenden Luft kann man für die Drehung des Rohres f um seine Achse ausnutzen.
• Die erfindungsgemäßen Einrichtungen haben, wie aus den dargelegten Beispielen erkennbar, den Hauptvorteil, daß die gesamte Druckluft unmittelbar den Eisenspänen zugeführt wird und daß infolge der günstigen Bodengestaltung des Behälters alle Eisenspäne von der Aufwirbelung erfaßt werden. Es geht schon aus der schematischen Darstellung in der Zeichnung hervor, daß die Kraft, mit der die Eisenspäne in die Höhe getrieben werden, ganz erheblich stärker ist als bei den bekannten Einrichtungen. Auch leuchtet es ohne weiteres ein, daß die Einwirkungsdauer der Belüftung bedeutend größer ist. Trotz dieser so viel besseren Wirkung reicht aber bei der erfindungsgemäßen Anordnung eine wesentlich kleinere Motorleistung aus, als sie bei den bekannten Einrichtungen nötig ist.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Behandlung von Wasser oder Abwasser mit Luft in Gegenwart von Eisen, bestehend aus einem feststehenden Reaktionsbehälter mit Wasserzu- und -ableitung und mit einer unmittelbar oberhalb des Behälterbodens mündenden Druckluftzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden (a) in an sich bekannter Weise muldenförmig gewölbt ist und die Druckluftzuführung aus einem senkrechten Rohr (f) besteht, dessen Austrittsöffnung gegen die Bodenwölbung des Behälters gerichtet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung des Druckluftrohres (f) unmittelbar über der in der Mitte des in an sich bekannter Weise als Ringmulde (i) ausgebildeten Behälterbodens hochgezogenen Spitze (h) mündet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckluftrohr (f) in der Mitte des Reaktionsbehälters (b) drehbar gelagert ist und mehrere Austrittsenden (l) aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegabelten Rohrenden (l) entsprechend der Ringmuldenwölbung - gekrümmt sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden (l) aus ihrer vertikalen Ebene heraus gebogen sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden (l) durch ein kegelförmiges Dach (m) überdeckt sind, dessen Durchmesser gleich groß .oder größer als die Gabelungsbreite der Rohrenden (l) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 61381, 211100, 523 991, 725 879, 879 081; britische Patentschrift Nr. 608136; schweizerische Patentschriften Nr. 193633, 281144; JösephBrix, HermannHeydundErnstGerlach, »Die Wasserversorgung«, 3. Auflage, München, BerliKr, 1943, S. 83; Prospekt IIIA21 der Passavant-Werke, Michelbacher Hütte, »Pista-Verfahren«.