Die Erfindung betrifft eine Säulenflotationseinrichtungmit zumindest zwei übereinanderangeordneten, voneinander getrennten Flotationsstufen, die jeweilseinen Suspensionszulauf und darüber einesich allseitig nach außenund unten dachartig neigende, oben mit einer Austrittsöffnung für aufschwimmendesFlotat ausgebildete Flotationshaube aufweisen, längs deren Unterseite das Flotatnach innen und oben zur Austrittsöffnung strömt, wobei gereinigtes Klarwasserunterhalb der Flotationshaube nach außen und unten strömt.

Eine solche Säulenflotationseinrichtung arbeitetin jeder Flotationsstufe nach dem Prinzip der Entspannungsflotation.Hierbei handelt es sich um ein bekanntes Verfahren zur Wasser- undAbwasserreinigung, insbesondere zum Entfernen von ungelösten Substanzen(Feststoffen). Durch Zugabe von geeigneten Fällungsmitteln ist auch einteilweises Abtrennen von gelöstenSubstanzen möglich.Bei der in zwei Prozeßschrittenablaufenden Entspannungsflotation erfolgt zunächst eine Anlagerung sehr feiner Luftblasenan die Feststoffpartikel einer zu reinigenden Suspension. Danacherfolgt in einem sogenannten Flotationsbehälter ein auf Dichteunterschieden beruhendesAufschwimmen des aus Feststoff und Luftpartikeln bestehenden Flotats,wobei das schwerere Klarwasser unten abgezogen wird.

Bei einer Säulenflotationseinrichtung dereingangs genannten Art werden aus Platzersparnisgründen mehreregleichartige, separate und mit eigenen Versorgungsmitteln ausgestatteteFlotationsbehälter übereinanderangeordnet. Eine derartige Einrichtung ermöglicht zwar auf einem kleinenStellplatz eine großeKapazitätvon durch Entspannungsflotation zu behandelnder Suspension, istaber wegen ihrer großenBauhöhe,wegen sehr hoher Baukosten der separaten einzelnen Flotationsstufen,wegen ungünstigerthermischer Verhältnisseund hinsichtlich der Bedienbarkeit nicht besonders vorteilhaft.

Der vorliegenden Erfindung liegtdie Aufgabe zugrunde, eine Säulenflotationseinrichtungder eingangs genannten Art mit einfachen sowie preiswerten Maßnahmenso zu gestalten, daß unterVermeidung der genannten Nachteile eine kompakte Bauform mit geringemRaumbedarf, mit hohem Wirkungsgrad sowie kleinen Wärmeverlustenund mit einfacher Handhabung erzielt wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabewird bei einer Säulenflotationseinrichtungder genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen,daß jedeAustrittsöffnungin einen sich vertikal nach oben erstreckenden rohrartigen Flotationskamin übergeht,daß die Flotationskaminealler Flotationshauben etwa auf gleicher Höhe an der Oberseite der Säulenflotationseinrichtungenden und daß jedeFlotationshaube, die direkt unterhalb einer darüber befindlichen Flotationsstufeangeordnet ist, gleichzeitig die Unterseite dieser Flotationsstufebildet.

Eine solche Bauform ist im Vergleichmit einer normalen mehrstufigen Säulenflotation mit aus Platzersparnisgründen übereinanderangeordneten einzelnen Flotationsbehältern besonders kompakt undraumsparend, weil die einzelnen Flotationsstufen in hohem Maße integriertsind und bei gleicher Leistung die Bauhöhe vermindert werden kann.Das führtwegen der konstruktiven Zusammenfassung auch zu niedrigeren Bau-sowie Betriebskosten, zu einem vergrößerten Wirkungsgrad und insbesondere wegender zentralen Flotatentnahme zu einer einfacheren Handhabung.

Die weitere Ausbildung aus Anspruch2 verbessert die Integration und Kompaktheit der Einrichtung.

Die Merkmale der Ansprüche 3 und4 sind hinsichtlich einer einfachen, übersichtlichen und kompaktenBauweise sowie eines guten Wirkungsgrades der Einrichtung besondersbevorzugt.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch5 ermöglichteine überden Umfang gleichmäßige Zuführung derzu behandelnden Suspension.

Die Ausbildungen der Ansprüche 6 und7 vereinfachen den Gesamtaufbau an der Oberseite der Einrichtung.

Gemäß Anspruch 8 genügt pro Flotationsstufeein seitlicher Klarwasserablauf. Dieser sollte nach Anspruch 9 mitAbstand unterhalb der zugehörigenFlotationshaube angeordnet sein, und zwar gemäß Anspruch 10 möglichstnahe an der darunter befindlichen nächsten Flotationsstufe. Alternativkann er zur Vergrößerung desKlarwasser-Reinheitsgradesgemäß Anspruch11 im Bereich eines äußeren Ringraumesangeordnet sein.

Die Einrichtung kann mit entsprechenden Flotat-Entnahmemittelngemäß Anspruch12 unter Druck (Überdruck)und gemäß Anspruch13 auch drucklos betrieben werden.

Die weitere Ausbildung von Anspruch14 ermöglichtzumindest in der untersten Flotationsstufe ein einfaches Entleerenvon absinkenden Teilen. Entsprechende Maßnahmen können aber auch bei den anderenFlotationsstufen vorgesehen sein.

Die hydrophobe Beschichtung gemäß Anspruch15 ermöglichteinen langzeitig störungsfreien undhochwirksamen Trennvorgang im Bereich der Unterseiten der Flotationshauben.

Die konkreten baulichen Merkmaleder Ansprüche16 bis 19 haben sich in bestimmten praktischen Versuchen als zweckmäßig erwiesen.Sie könnenjedoch in Abhängigkeitvon den jeweils erforderlichen betrieblichen Maßnahmen auch andere Werte annehmen.

Gemäß Anspruch 20 ermöglicht dieEinrichtung durch Kopplung von Flotationsstufen auch eine mehrstufigeReinigung.

Die Ausgestaltungen der Ansprüche 21 bis 32sind alternativ und könnenbei bestimmten baulichen Vorgaben vorteilhaft sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anzeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielennäher erläutert. Eszeigen:

1 dieSäulenflotationseinrichtungnach der vorliegenden Erfindung in einer ersten Ausführungsformund

2 dieSäulenflotationseinrichtungnach der vorliegenden Erfindung in einer zweiten Ausführungsform.

Gemäß den Figuren enthält ein Flotationsbehälter 44 drei übereinanderangeordnete, voneinander getrennte Flotationsstufen 10, 20, 30 mitjeweils einem Supensionszulauf 12, 22, 32.Jede Flotationsstufe 10, 20, 30 hat oberseitigeine im vorliegenden Fall kegelstumpfförmige, sich nach außen neigende Flotationshaube 14, 24, 34 miteinem zentralen, sich nach oben erstreckenden Flotationskamin 18, 28, 38. Jeweilsaneinander angrenzende Flotationsstufen 10, 20 bzw. 20, 30 sindin dem Flotationsbehälter(44) nur durch die entsprechenden Flotationshauben 14 bzw. 24 voneinandergetrennt – demnachbilden diese gleichzeitig einen unterseitigen, kegelstumpfförmig nachaußengeneigten Boden fürdie darüberbefindliche Flotationsstufe 20 bzw. 30.

Alle Flotationskamine 18, 28, 38 habenim vorliegenden Fall kreisrunde Querschnitte sowie unterschiedlicheDurchmesser, sind unter gegenseitigem Abstand koaxial ineinandergeschachteltund enden an ihren Oberseiten auf gleicher Höhe oberhalb der Flotationshaube 34 derobersten Flotationsstufe 30. Nur der Flotationskamin 38 derobersten Flotationsstufe 30 ist endseitig modifiziert verlängert und umschließt als Behälterkopfeinen gemeinsamen Flotatraum 40 aller Flotationskamine 18, 28, 38.Der Flotatraum 40 kann überein Flotatentnahmeventil 42 entleert werden, wenn es sichum einen unter Druck betriebenen Flotationsbehälter 44 handelt. Fallsder Flotationsbehälter 44 jedochdrucklos betrieben wird, kann der Flotatraum 40 mit einemnicht dargestellten mechanischen Flotatentnahmemittel, wie einerFörderschnecke,versehen sein.

Infolge der im vorliegenden Beispielverschachtelten Anordnung der Flotationskamine 18, 28, 38 hatnur die untere Flotationsstufe 10 eine in ihren Flotationskamin 18 übergehendekreisförmige Austrittsöffnung 16 – die Austrittsöffnungen 26, 36 deranderen Flotationsstufen 20, 30 sind ringförmig.

Die Flotationshaube 34 derobersten Flotationsstufe 30 bildet im vorliegenden Fallgleichzeitig den Behälterdeckeldes Flotationsbehälters 44.Die unterste Flotationsstufe 10 hat im vorliegenden Fall einensich kegelstumpfförmignach innen neigenden Boden, der gleichzeitig den Behälterboden 46 des Flotationsbehälters 44 bildetund am unteren Ende einen zum Entfernen von Schwerteilen und Bodensedimentendienenden Auslaß 48 aufweist.

Die Suspensionszuläufe 12, 22, 32 sindim vorliegenden Fall jeweils ringförmig ausgebildet und konzentrischzum Zentrum des Flotationsbehälters 44 angeordnet,so daß einezum Zentrum allseitig gleichförmigeSuspensionszufuhr gewährleistetist. Bis auf die unterste Flotationsstufe 10 sind die Suspensionszuläufe 22, 32 deroberen Flotationsstufen 20, 30 an der Oberseiteihrer Bödenbzw. der Flotationshauben 14, 24 der darunterbefindlichen Flotationsstufen 10, 20 und ringfömig um derenFlotationskamine 18, 28 angeordnet. Alle Suspensionszuläufe 12, 22, 32 befindensich mit Abstand unterhalb der entsprechenden Flotationshauben 14, 24, 34 und Ausstrittsöffnungen 16, 26, 36.

Die Flotationsstufen 10, 20, 30 habenjeweils einen seitlichen Klarwasserauslaß 50, 52, 54 inder Behälterwanddes Flotationsbehälters 44.Bei der Ausführungsformaus 1 befinden sichdiese Klarwasserauslässe 50, 52, 54 jeweilsmit Abstand unterhalb der dazugehörigen Flotationshaube 14, 24, 34 unddirekt oberhalb der Flotationshaube 14, 24 der darunterbefindlichen Flotationsstufe 10, 20 bzw. im Fallder untersten Flotationsstufe 10 oberhalb ihres Auslasses 48.Bei der Ausführungsformaus 2 befinden sichdiese Klarwasserauslässe 50, 52, 54 derFlotationsstufen 10, 20, 30 jeweils direktunterhalb der dazugehörigenFlotationshaube 14, 24, 34 im Bereicheines unten offenen Ringraumes 62, 64, 66.Dieser wird von einer das Klarwasser umlenkenden Trennwand 56, 58, 60 begrenzt,die sich von der dazugehörigenFlotationshaube 14, 24, 34 nach untenerstreckt. Es ist möglich,daß derKlarwasserauslaß 50, 52, 54 zumindesteiner Flotationsstufe 10, 20, 30 zwecksmehrstufiger Reinigung mit dem Suspensionszulauf 12, 22, 32 eineranderen Flotationsstufe verbunden ist, wie mit der darüber befindlichenFlotationsstufe.

Die Flotationshauben 14, 24, 34 sindan ihren Unterseiten mit einer hydrophoben Beschichtung ausgerüstet, umFeststoffanlagerungen zu reduzieren und einen langzeitig störungsfreien,hochwirksamen Trennvorgang zu gewährleisten.

Die Flotationshauben 14, 24, 34 können in einempraktischen Ausführungsbeispieleinen Neigungswinkel von 20 bis 70 Grad haben, insbesondere von35 bis 55 Grad, und einen gegenseitigen Vertikalabstand von beispielsweise50 bis 800 mm, vorzugsweise von 200 bis 400 mm, aufweisen.

Anstatt der konzentrischen Anordnungvon zylindrischen Flotationskaminen 18, 28, 38 können dieseauch direkt oder mit Abstand nebeneinander angeordnet sein. Auchkönnenfür dieFlotationskamine andere Querschnittsformen, wie quadratische oderrechteckige Querschnitte, gleicher oder unterschiedlicher Größe gewählt werden.

Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß das über dieSuspensionszuläufe 12, 22, 32 in dieFlotationsstufen 10, 20, 30 einströmende unddort aufsteigende Flotat, das aus Wasser und Feststoffen mit angelagertenGas- bzw. Luft-Partikeln besteht, aufgrund des Dichteunterschiedesnach oben gegen die Unterseiten der Flotationshauben 14, 24, 34 strömt. Dortfindet eine Trennung in der Weise statt, daß die Feststoffe mit angelagertenGas- bzw. Luft-Partikeln sowie restlichem Wasser an der Unterseiteder Flotationshauben 14, 24, 34 nachinnen und oben strömt,um überdie Flotationskamine 18, 28, 38 in dengemeinsamen Flotatraum 40 zu gelangen, während dasschwerere Klarwasser unterhalb der Unterseite der Flotationshauben 14, 24, 34 nachaußenund unten strömt..Ausdem Flotatraum 40 kann der Feststoff bei einem unter Überdruckarbeitenden Flotationsbehälter 44 über dasFlotatentnahmeventil 42 oder bei einem drucklos arbeitendenFlotationsbehälter über nichtdargestellte mechanischen Flotatentnahmemittel, wie einer Förderschnecke,entnommen werden. Das nach außenund unten strömende Klarwasserkann überdie Klarwasserauslässe 50, 52, 54 entnommenwerden.