DE2706078A1

DE2706078A1 - Increasing circulation speed in aeration tank - by shielding ends of baffle wall from effect of agitators

Info

Publication number: DE2706078A1
Application number: DE19772706078
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Exner; Peter Dipl Ing Dr Zehner
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1977-02-12
Filing date: 1977-02-12
Publication date: 1978-08-17

Abstract

A device for increasing the speed of flow, is used in the circulating pit of an effluent clarification plant, in which a partition divides the pit to promote flow around it and the liquid is gasified or aerated by agitators. Teh deflection zone immediately adjacent to the end of the partition is shielded from the field of nfluence of hte agitator by a semi-rotationally symmetrical hollow object. Pref. where surface agitators are used, the hollow object is conical. In an activated sludge tank, the amt. of agitation required for biologicla purposes is frequently less than the amt. required to promote sufficient speed of circulation to prevent settling of the sludge. The reason for this is the recirculating effect in the immediate vicinity of each agitator. By protecting the ends of the partition walls, this recirculating effect is suppressed and an improved circulation throughout the tank is achieved for a given degree of power supplied to the agitators.

Description

Vorrichtung zur Erhöhung der StrömungsgeschwindigkeitDevice for increasing the flow velocity

in Umlaufgräben von Kläranlagen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in Umlaufgräben von Kläranlagen mit einer im Umlaufgraben angeordneten Trennwand, die durch Begasungsrührer belüftet werden.in circulating ditches of sewage treatment plants The present invention relates a device for increasing the flow velocity in circulating ditches of sewage treatment plants with a partition wall arranged in the circulating ditch, which is ventilated by a gassing stirrer will.

Zur Belüftung von kommunalen und industriellen Abwässern werden häufig Rührer eingesetzt, da diese in ihrem Aufbau äußerst robust und betriebssicher sind. Bei Oberflächenrührern erfolgt die intensive Vermischung des Abwassers mit Luft und das Herauswaschen des Sauerstoffs im wesentlichen dadurch, daß das Wasser durch die Drehbewegung des Rührers aus der Oberfläche herausgerissen und in Form von mehr oder weniger großen Tropfen durch die Luft geschleudert wird. Bei der Verwendung von getauchten Begasungsrührern hingegen wird die Luft möglichst weit unter der Oberfläche eingeleitet, die dann vom Rührer zerteilt und in Form von Blasenschwärmen durch das Schmutzwasser perlt.For aeration of municipal and industrial wastewater are often used Stirrers are used because their structure is extremely robust and reliable. With surface stirrers, the wastewater is intensively mixed with air and washing out the oxygen essentially by letting the water through the rotary motion of the stirrer torn from the surface and in the form of more or less large drops are thrown through the air. When using with submerged aeration stirrers, on the other hand, the air is as far below the Surface initiated, which is then broken up by the stirrer and in the form of swarms of bubbles pearls through the dirty water.

In beiden Fällen kann die notwendige Rührleistung nicht immer nach der geforderten Sauerstoffeintragsleistung bemessen werden. Neben der Belüftung haben die eingesetzten Rührer außerdem die biologische Suspension gut zu durchmischen, so daß keine Schlammablagerungen auftreten. Größere Kläranlagen werden deshalb häufig mäanderförmig in Kanäle aufgeteilt, in denen eine gezielte Strömungsführung möglich ist. Die Rührer werden hierbei zweckmäßigerweise am Ende der Zwischenwände in der Zone der Strömungsumlenkung angeordnet. Bei geringen Wassertiefen wird auf diese Weise eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit zur Vermeidung von Schlammablagerungen erzielt. Bei größeren Wassertiefen, die vor allem bei sehr großen Belebungsbecken zweckmäßig sind, können vor allem beim Einsatz von Oberflächenruhrern Betriebszustände auftreten, die zu Schlammablagerungen führen. Im Teillastbetrieb z.B. ist es üblich, die Sauerstoffeintragsleistung durch Abschalten einiger Rührer an den Bedarf anzupassen.In both cases, the necessary stirring power cannot always be achieved the required oxygen transfer rate can be measured. In addition to ventilation the stirrers used also have to mix the biological suspension thoroughly, so that no sludge deposits occur. Larger sewage treatment plants are therefore common Divided into channels in a meandering shape, in which a targeted flow guidance is possible is. The stirrers are expediently at the end of the partitions in the Zone of flow deflection arranged. At shallow water depths this Way a sufficient flow velocity to Avoidance achieved by sludge deposits. At greater water depths, especially at very large aeration tanks are appropriate, especially when using surface agitators Operating conditions occur that lead to sludge deposits. In partial load operation E.g. it is common to reduce the oxygen input rate by switching off some stirrers adapt to the needs.

Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit kleiner, so daß häufig Schlammablagerungen auftreten, die sich anaerob zersetzen und geruchsintensive Stoffe erzeugen. Das Ausmaß der Ablagerungen kann in ungünstigen Fällen das aktive Beckenvolumen derart reduzieren, daß eine Beeinträchtigung des biologischen Reinigungsprozesses die Folge ist. Darüber hinaus führt die Geruchsemission einer derart betriebenen Kläranlage in der näheren Umgebung zu einer starken Umweltbelästigung. Aus diesem Grunde ist man gezwungen, mehr Begasungsrührer zu betreiben, als für den biologischen Abbau notwendig wäre, was mit zusätzlichen Betriebskosten verbunden ist. Andererseits kann beim Bau neuer Anlagen nur eine geringe Wassertiefe realisiert werden, was wiederum zu einem großen Platzbedarf und Bauaufwand für die biologischen Belebungsbecken führt.As a result, the flow speed is lower, so that often sludge deposits occur which decompose anaerobically and produce odorous substances. That In unfavorable cases, the extent of the deposits can affect the active pelvic volume reduce that an impairment of the biological cleaning process the consequence is. In addition, the odor emission from a sewage treatment plant operated in this way leads to it in the vicinity to a strong environmental nuisance. This is why forced to operate more aeration stirrers than for biodegradation would be necessary, which is associated with additional operating costs. on the other hand only a shallow water depth can be achieved when building new plants, what turn to a large space requirement and construction costs for the biological aeration tank leads.

Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in Umlaufgräben biologischer Kläranlagen anzugeben, die durch Begasungsrührer belüftet werden.It was therefore the object of the present invention to provide a device to increase the flow velocity in circulating ditches of biological sewage treatment plants which are ventilated by aeration stirrer.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umlenkzone unmittelbar am Ende der Trennwand vom Einflußbereich des Rührers durch einen halben rotationssymmetrischen Hohlkörper abgeschirmt wird.This object is achieved according to the invention in that the deflection zone immediately at the end of the partition from the area of influence of the stirrer by a half rotationally symmetrical hollow body is shielded.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden vor allem die nach der Strömungsumlenkung an der Innenwand auftretenden Rackc stromgebiete, die immer mit erheblichen Strömungsverlusten verbunden sind, vermieden. Diese Rückstromgebiete treten normalerweise immer dann auf, wenn eine scharfe Umlenkung der Strömung erfolgt.With the help of the device according to the invention, especially the after the flow deflection on the inner wall occurring Rackc flow areas that always are associated with considerable flow losses, avoided. These backflow areas usually occur always on when a sharp deflection the flow takes place.

Im vorliegenden Fall wird die Huckströmung durch die vom Rührer erzeugte Rotationaströlung sogar noch verstärkt. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Umlenkzone unmittelbar am Ende der Trennwand vom Einflußbereich des Rührers abgeschirmt, so daß diese Rotationsströmungen weitgehend unterdruckt werden.In the present case, the hacking flow is generated by the stirrer Rotational flow is even more pronounced. The device according to the invention is the deflection zone immediately at the end of the partition from the area of influence of the stirrer shielded so that these rotational currents are largely suppressed.

Bei Oberflächenrührern wird die Abschirmung zwischen Trennwand und Rührer vorteilhaft durch eine Wand in Form eines halben Hohlkegels worgenommen, der eine entsprechende Stabilität aufweist und relativ einfach hergestellt werden kann. Es sind aber auch andere Bauformen, wie z.B. eine hohle Viertelkugel, denkbar, sofern die notwendige totale Abschirmung der Umlenkzone unmittelbar am Ende der Trennwand erhalten bleibt.In the case of surface stirrers, the shielding between the partition and The stirrer is advantageously taken through a wall in the form of a half hollow cone, which has a corresponding stability and can be manufactured relatively easily can. However, other designs, such as a hollow quarter sphere, are also conceivable, provided the necessary total shielding of the deflection zone immediately at the end of the Partition wall is retained.

Im folgenden wird anhand der Zeichnungen die Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.In the following, the embodiment is based on the drawings device according to the invention explained in more detail.

In Figur 1 ist ein Umlaufgraben, der mit zwei Oberflächenrahrern 1 ausgerüstet ist, in der Draufsicht dargestellt. Zwischen den Oberflächenr(lhrern 1 befinden sich zwei durch eine Wand 2 getrennte Strömungakanäle 3, in denen durch eine entsprechend hohe Strömungsgeschwindigkeit eine Entmischung der biologischen Suspension verhindert werden muß. Diese Strömungsgeschwindigkeit hängt im wesentlichen von den Abmessungen des Kanalquerschnitts und von dem Drehmoment der Rührer ab.In FIG. 1 is a circulating trench, which is provided with two surface runners 1 is equipped, shown in plan view. Between the surface teachers 1 there are two flow channels 3 separated by a wall 2, in which through a correspondingly high flow velocity segregates the biological Suspension must be prevented. This flow rate depends essentially on the dimensions of the channel cross-section and on the torque of the stirrer.

Figur 2 zeigt schematisch den Uslenkbereich des durch die Wand 2 geteilten Umlaufgrabens. Die Ualenkzone unmittelbar am Ende der Trennwand 2 wird durch einen halben Hohlkegel 4 vom Einflußbereich des Oberflächenrflhrers 1 abgeschirmt. Ohne zusätzlichen Leistungsaufwand kann damit eine erheblich größere Ströaungsgeschwindigkeit im Umlaufgraben erreicht werden.FIG. 2 shows schematically the steering area of the divided by the wall 2 Orbital ditch. The Ualenkzone immediately at the end of the partition 2 is through a half hollow cone 4 shielded from the area of influence of the surface guide 1. Without additional power expenditure can thus result in a considerably greater flow rate can be reached in the orbital ditch.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen weiter ausgeführt.The invention is further elaborated below by means of examples.

Beispiel 1 In einem Umlaufgraben entsprechend Figur 1 mit einer Länge von 3,12 m, einer Breite von 0,8 m und einer Wassertiefe von 0,17 m wurden Versuche mit Simcarkreiseln, die einen Durchmesser von 0,162 m hatten, in Trinkwasser durchgeführt. Die Rünrerachse war 0,36 m von der Stirnwand des Beckens entfernt. Die Länge der Trennwand betrug 2,2 m. Bei einer Eintauchtiefe der Rührer von 0,01 m (das ist der Abstand zwischen Oberkante des Rührers und dem Wasserspiegel) und einer Drehzahl von 290/min betrug die Leistungsaufnahme der Rührer 12 W. Unter diesen Bedingungen stellt sich eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit von 0,132 m/s im Umlaufgraben ein.Example 1 In a trench according to Figure 1 with a length 3.12 m, a width of 0.8 m and a water depth of 0.17 m were tests with Simcar gyroscopes, which had a diameter of 0.162 m, carried out in drinking water. The Rünrer axis was 0.36 m from the front wall of the pool. The length of the The partition wall was 2.2 m. With an immersion depth of the stirrer of 0.01 m (that is the Distance between the top edge of the stirrer and the water level) and a speed of 290 / min, the power consumption of the stirrers was 12 W. Under these conditions there is an average flow velocity of 0.132 m / s in the ditch a.

Beispiel 2 Zum Nachweis der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde die Versuchsanordnung aus Beispiel 1 tibernommen und susätzlich unter die Rührer eine Umlenkhilfe gemäß Figur 2 montiert, die kegelförmig ausgeführt war. Der Durchmesser der Umlenkhilfe betrug 0,32 m. Die Höhe des Kegels betrug 0,14 1. Im Versuchsbetrieb blieb die Leistungsauftahme der Rührer mit 12 W innerhalb der Meßgenauigkeit erhalten. Es wurde eine Stromungsgeschwindigkeit von 0,17 m/s gemessen. Das entspricht einer Zunahme von 30 % gegenüber dem in Beispiel 1 mitgeteilten Wert.Example 2 To demonstrate the effectiveness of the device according to the invention the test arrangement from example 1 was adopted and additionally under the Stirrer mounted a deflection aid according to Figure 2, which was designed conical. The diameter of the deflection aid was 0.32 m and the height of the cone was 0.14 l. In the test operation, the power consumption of the stirrer at 12 W remained within the range Maintain measurement accuracy. A flow velocity of 0.17 m / s was measured. This corresponds to an increase of 30% compared to the value reported in Example 1.

Claims

Claims 1. Device for increasing the flow rate in circulating ditches of sewage treatment plants with a partition wall arranged in the circulating ditch, which are ventilated by gassing stirrers, characterized in that the deflection zone directly at the end of the partition (2) from the area of influence of the stirrer (1) through a half a rotationally symmetrical hollow body (4) is shielded.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the half rotationally symmetrical hollow body (4) conical when using surface stirrers is trained.

Sign.