FAN Dissolved Air Flotator – “ DAF ” FAN Flotationsanlage

Service Manual Bedienungsanleitung

FAN Dissolved Air Flotator

DAF

Manual DAF engl-deut 2005.doc

03/06/2005

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FAN Dissolved Air Flotator – “ DAF”

FAN Flotationsanlage – “ DAF”

Service Manual Manual DAF engl-deut 2005.doc Page 2 of 27

Table of contents

1 General Instructions 3

1.1 Delivery status 3

1.2 Warnings and Safety Instructions 3

2 Installation 4

2.1 Set Up, Adjustment 4

2.2 Electrical Connection 7

2.3 Putting in the cement flooring 8

2.4 Principle of flotation 11

2.5 Total system, Process sequence 13

2.6 Dimensioning of piping 15

3 Operation / Start-up of the Flotation unit 16

3.1 Start-up of the unit 17

3.2 Automatic Operation 19

4 Maintenance and Inspection 20

4.1 Control and cleaning of the mixing unit 20

4.2 Control of the tension of the skimmer chains 21

4.3 Control of the tension of the support chain 22

4.4 Control of the motors, pumps, etc . 22

4.5 Control of the flotation tank 22

5 Troubleshooting 23

5.1 Treatability Tests 23

5.2 Concentration of sludge too low 24

5.3 Problem not solved 24

5.4 Replacing parts/spareparts 24

6 Treatment possibilities 25

6.1 Treatability Tests 26

6.2 Further treatment of the flotation sludge 26

7 Contact Addresses 27

Inhaltsverzeichnis

1 Allgemeine Hinweise 3

1.1 Auslieferungszustand 3

1.2 Warnungen und Sicherheitshinweise 3

2 Installation 4

2.1 Aufstellung, Ausrichtung 4

2.2 Elektrischer Anschluss 7

2.3 Estricheinbringung 8

2.4 Verfahrensprinzip der Flotation 11

2.5 Gesamtsystem, Verfahrensablauf 13

2.6 Dimensionierung der Rohrleitungen 15

3 Betrieb / Inbetriebnahme der Flotationsanlage 16

3.1 Inbetriebnahme der Anlage 17

3.2 Automatikbetrieb 19

4 Wartung und Inspektion 20

4.1 Kontrolle und Reinigung der Mischeinheit 20

4.2 Kontrolle der Spannung der Skimmerketten 21

4.3 Kontrolle der Spannung der Antriebskette 22

4.4 Kontrolle der Motoren, Pumpen, etc. 22

4.5 Kontrolle Flotationstank 22

5 Fehlerquellensuche 23

5.1 Effluentqualität nicht ausreichend 23

5.2 Schlammkonzentration zu gering 24

5.3 „Probleme“ die nicht zu beseitigen sind 24

5.4 Austausch von Einzelteilen/Ersatzteilen 24

6 Behandlungsmöglichkeiten 25

6.1 Test zur Behandlungsmöglichkeit 26

6.2 Weitere Behandlung des Flotatschlammes 26

7 Kontaktadressen 27


1 General Instructions

The customer is responsible for the correct installation of the entire equipment. Be sure to read all instructions before installing the equipment. Performance characteristics can only be guaranteed and warranty claims considered, if these instructions are carefully observed. ATTENTION: For safety purposes it is necessary that every person associated with the operation of this equipment becomes familiar with the FAN Flotation unit, safety precautions for operating electro-mechanical equipment and handling hazardous materials.

1 Allgemeine Hinweise

Der Kunde ist für das fachgerechte Aufstellen der gesamten Anlage verantwortlich. Die Bedienungsanleitung sollte vor der Installation der Anlage sorgfältig gelesen werden. Zugesagte Eigenschaften der Anlage sowie Erfüllung eventueller Garantieansprüche bedingen die Einhaltung dieser Hinweise. VORSICHT: Um Ihre Sicherheit und die Sicherheit Ihrer Mitarbeiter zu gewährleisten, ist es erforderlich, dass jede Person, die für die Bedienung der Maschine zuständig ist, auch mit der FAN Flotationsanlage vertraut ist. Jede Person muss sich der Sicherheitsmaßnahmen bewusst sein, die bei Arbeiten an elektromechanischen Komponenten und Maschinenteilen einzuhalten sind.

1.1 Delivery status

The FAN DAF is designed by FAN Separator, Germany. The FAN Flotation unit DAF consists of a flotation tank (with skimmer unit) and a FAN Cavitation Microbubble Reactor CMR. The tank and the aeration unit are coming each pre-assembled and ready for installation. Please see Chapter 2.1 for further instructions for setting-up of the unit. All motors must be connected with to the control panel on site. The piping of the unit should be done in agreement with FAN.

1.1 Auslieferungszustand

Die FAN Flotationsanlage DAF wurde von der Fa. FAN Separator GmbH entwickelt. Die DAF besteht aus einem Flotationstank (mit Skimmereinheit) und einem FAN Kavitations-Mikroblasenreaktor CMR. Der Tank und die Begasungseinheit werden jeweils vormontiert angeliefert. Zur Aufstellung bzw. Ausrichtung der Anlage sollten die unter Pkt. 2.1 genannten Hinweise berücksichtigt werden. Die Antriebe der Geräte müssen vor Ort an den Schaltschrank angeschlossen werden. Die Rohrleitungsanschlüsse bzw. die Verrohrung sollte nach Absprache mit FAN erfolgen.

1.2 Warnings and Safety Instructions

It is important to keep hands away from all moving parts, disconnect and switch off electrical power when adjusting or servicing the equipment by qualified manpower, and take necessary precautions against noxious gases when biologically active materials are processed.

� Keep all shields, hoods, and covers in place at all times.

� Disconnect electrical power at the source when adjusting, installing, or servicing the FAN Flotation unit or associated equipment such as pumps, conveyors, etc.

� Keep hands, feet, and your clothing away from all moving parts like the skimmer unit or pumps.

� When operating the flotation unit or additional equipment with biologically active materials it is possible that during decomposing dangerous gases are generated mainly in closed rooms. In these areas sufficient ventilation or protective clothing is necessary.

1.2 Warnungen und Sicherheitshinweise

Es ist wichtig, keine sich drehenden oder bewegenden Teile der Maschine im Betrieb zu berühren. Weiterhin muss im Wartungsfall die elektrische Versorgung entkoppelt bzw. ausgeschaltet sein und die Wartung und Pflege darf nur von qualifiziertem Personal durchgeführt werden. Bei biologisch aktiven Materialien müssen Vorsichtsmaßnahmen hinsichtlich schädlicher und gesundheitsgefährdender Gase getroffen werden.

� Schutzschilder, Schutzkappen und Abdeckungen dürfen nicht entfernt werden.

� Zur Wartung oder Installation der FAN Flotationsanlage oder zur Installation von Zusatzkomponenten wie Pumpen, Förderaggregaten etc. muss die elektrische Versorgung ausgeschaltet bzw. abgekoppelt werden.

� Mit den Händen, Füßen oder der Kleidung immer Abstand zu drehenden und sich bewegenden Teilen, wie die Skimmereinheit oder Pumpen halten.

� Bei Betrieb der FAN Flotationsanlage oder angeschlossenen Komponenten mit biologisch aktiven Materialien können bei der Zersetzung dieser Stoffe vor allem in geschlossenen Räumen


� During transport of the FAN Flotation unit or additional components be sure of the safety instructions.

Attention: Please read the manual carefully and follow the instructions. If the installation and maintenance will be done no t according to the manual there will be no possibilit y for accepting warranty claims. If there are any additional questions please contac t your responsible sales man or FAN Separator GmbH.

lebensgefährdende Gase entstehen. In diesen Bereichen ist für eine ausreichende Be- und Entlüftung oder für eine entsprechende Schutzkleidung Sorge zu tragen.

� Beim Transport der FAN Flotationsanlage oder zugehöriger Komponenten ist für eine hinreichende Sicherung und Absicherung des Transportbereiches zu sorgen.

Achtung: Die Bedienungs- und Betriebsanleitung muss sehr genau gelesen und beachtet werden. Wird die Installation und die Wartung nicht gemäß der Bedienungsanleitung durchgeführt so entfallen etwaige Ansprüche wegen Mängel. Sollten ihrerseits Verständnisschwierigkeiten auftreten, so nehmen Sie zur Klärung mit dem zuständigen Verkäufer oder FAN Separator GmbH Kontakt auf.

2 Installation

The installation and start-up of the FAN flotation unit should be done in agreement with FAN.

2 Installation

Die Installation und Inbetriebnahme der FAN Flotationsanlage sollte zur Vermeidung von Fehlern nach vorheriger Absprache mit FAN durchgeführt werden.

2.1 Set Up, Adjustment

Please find the main dimensions of the FAN Flotation unit for designing the place for erection of the equipment in fig. 2.1 and 2.2. There you can check the dimensions of your equipment. Around the flotation unit there should be a space of around 1 m for maintenance. To get an overview of the equipment in fig. 2.3 and 2.4 there are suggestions for the installation of the flotation unit together with the aeration device and the internal piping. In these figures you can see an installation suggestion in side view and top view. Depending on the conditions at your site the installation of the equipment can vary to fit your requirements. It is important that the unit will be installed in a non-freezing room with sufficient ventilation. The flotation tank should be placed on an even horizontal concrete plate, on which the maximum weight on each leg of the filled tank will be 3 t/m² (4,3 lbs/inch²). After the erection the tank has to be adjusted horizontally. As a reference the edge where the sludge falls over into the hopper can be used.

2.1 Aufstellung, Ausrichtung

Die grundsätzlichen Abmessungen der FAN Flotationsanlage zur Dimensionierung des Aufstellplatzes sind in Abb. 2.1 und 2.2 dargestellt. Verdeutlichen Sie sich zu Ihrer Sicherheit noch einmal die exakten Abmessungen des von Ihnen erworbenen Modells. Um die Flotationsanlage ist ein Freiraum von mind. 1 m Breite für Wartungszwecke erforderlich. Zur Übersicht sind in Abb. 2.3 und Abb. 2.4 Zeichnungen mit einem Vorschlag zur Anordnung der Flotationszelle mit der Begasungseinheit und den internen Rohrleitungen dargestellt. Sie zeigen eine mögliche Aufstellungsvariante in der Seitenansicht und in der Draufsicht Je nach den Bedingungen am Aufstellungsort kann die Anordnung der Aggregate an den Gegebenheiten angepasst werden. Es ist wichtig, dass die Anlage in einem frostfreien Raum mit ausreichender Belüftung aufgestellt wird. Die Flotationszelle selbst ist auf einer ebenen horizontalen Betonplatte aufzustellen, wobei die Belastung durch die einzelnen Füße im gefüllten Zustand der Flotationszelle den Wert von 3 t/m² nicht überschreitet. Nach der Aufstellung erfolgt die horizontale Ausrichtung der Zelle. Diese hat an der Übergabekante des Schlammes und auf beiden Seiten des Skimmers zu erfolgen.


H1

HW 1

V o r d e r a n s i c h t

W

W 1

R ü c k a n s i c h t

W

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H

L 4

L 2

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S e i t e n a n s i c h tH

1

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D A F M O D E L L / D A F T Y P E

m ²E f f e k t i v e O b e r f l ä c h e / s u r f a c e

A b m a ß e / D i m e n s i o n s

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D A F S y s t e m

G e w i c h t / w e i g h t t

D A F 5 D A F 1 0 D A F 2 0

2 01 05

5 1 2 5

1 5 7 0

1 8 7 0

6 5 9 6

2 0 7 0

2 0 0 0

8 8 4 0

2 9 2 0

2 1 0 0

4 8 0 0

3 5 4 6

1 6 1 3

1 6 1 3

1 0 1 6

6 1 9 0

5 0 6 8

1 5 0 0

1 5 0 0

1 0 1 6

8 4 3 0

7 0 6 8

1 5 0 0

1 5 0 0

1 0 1 6

9 5 0

2 2 0 8

9 5 0

2 9 6 0

1 3 5 0

3 3 6 0

2 3 0 0 2 4 2 0 2 5 1 8

1 9 0 0 2 2 0 0 2 8 0 0

1 . 5

0 . 3 7

1 . 7

0 . 3 7

1 . 7

0 . 5 5

2 . 5 2 . 8 3

D A F 3 0

3 0

1 2 8 7 0

2 9 2 0

2 1 0 0

1 2 4 9 5

1 1 1 3 0

1 5 0 0

1 5 0 0

1 0 1 6

1 3 5 0

3 8 7 5

2 7 0 5

3 3 0 0

2 , 5

0 . 7 5

3 , 5

F r o n t v i e w S i d e v i e w

B a c k v i e w

K r e i s l a u f

W a s s e r

S c h l a m m -

a b l a s s

R e i n i g u n g s -

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E i n l a u f

K l a r l a u f

D A F 5 D A F 2 0D A F 1 0

D N 1 0 0

P N 1 0

D N 1 0 0

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D N 1 0 0

P N 1 0

D N 6 5

P N 1 0

D N 1 0 0

P N 1 0

D N 1 0 0

P N 1 0

D N 1 0 0

P N 1 0

D N 1 0 0

P N 1 0

D N 1 5 0

P N 1 0

D N 8 0

P N 1 0

D N 1 5 0

P N 1 0

D N 1 5 0

P N 1 0

D N 1 5 0

P N 1 0

D N 2 0 0

P N 1 0

D N 6 5

P N 1 0

D A F 3 0

D N 1 0 0

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D N 2 0 0

P N 1 0

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D N 2 0 0

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D N 8 0

P N 1 0

R e c y c l e

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S l u d g e

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E f f l u e n t

Figure 2.1: Main dimensions and technical data of the DAF unit

Abb. 2.1: Grundsätzliche Abmessungen und technische Daten des DAF-Tanks


Figure 2.2: Main dimensions and technical data of the CMR

Abb. 2.2: Grundsätzliche Abmessungen und technische Daten des CMR

Figure 2.3: Side view of the flotation unit

Abb. 2.3: Seitenansicht der Flotationsanlage


Figure 2.4: Top view of the flotation unit

Abb. 2.4: Draufsicht der Flotationsanlage

2.2 Electrical Connection

Attention: All electrical workings, wirings, modifications must be done by qualified electricians! Disconnect the main power supply switch when making changes, checking the motor or the panel. During operation the control panel must be locked. The FAN Flotation unit usually comes with an electrical control panel that is designed for your particular application. Usually the panel includes controls for the skimmer unit and the aeration unit for manual and automatic operation of the DAF. But it can be equipped with additional supplies for associated equipment, which is necessary for operating the system, such as feed pumps, liquid float switches, mixer, flotation sludge pump, effluent pump, etc. for full automatic operation. The control panel comes with wiring diagrams showing the wiring for the entire electrical control system, the circuits, and the points of connection. Your qualified electrician needs these drawings to connect the equipment with the control panel and the system to your local power supply. In some cases, the connection of the motor may have to be changed from a “star” (”Y”) to a “delta” [“∆”] configuration. Your electrician can determine which configuration to use. Further information can be found in the cable box of the motor. Normally the panel is assembled specifically for each application. The standard panel contains motor protection switches for each motor connection and the fuses are pre-adjusted. The nameplates on the electrical motors indicate the maximum acceptable amperage. If you exceed this value and the electrical motor will be damaged, then the

2.2 Elektrischer Anschluss

Achtung: Alle elektrischen Arbeiten, Verkabelungen, elektrischen Anpassungen müssen durch einen zugelassen Elektriker durchgeführt werden! Schalten Sie bei Veränderungen oder der Kontrolle des Motors bzw. des Schaltschrankes alles stromlos. Der Schaltschrank muss während des Betriebes immer verschlossen sein. Die FAN Flotationsanlage wird in der Regel mit einem elektrischen Schaltschrank, der genau für Ihre Anwendung konzipiert wurde, geliefert. Normalerweise beinhaltet der Schaltschrank entsprechende Anschlüsse für die Ansteuerung der Skimmereinheit und der Begasungspumpe zur manuellen und automatischen Fahrweise der DAF. Er kann aber auch mit zusätzlichen Antrieben, die für einen automatischen Betrieb der Gesamtanlage erforderlich sind, ausgestattet sein (z.B. Beschickungspumpe, Füllstandsgeber, Rührwerke, Flotatschlammpumpe, Effluentpumpe). Die im Schaltschrank enthaltenen Schaltpläne verdeutlichen die einzelnen elektrischen Anschlüsse, die Verkabelung und die Schaltkreise. Ihr Elektriker benötigt diese Schaltpläne zum Anschluss der Antriebe an den Schaltschrank und an Ihrer örtlichen Stromversorgung. In einigen Fällen muss die Einstellung der Motoren von der “Sternschaltung” [“Y”] in eine “Dreieckschaltung” [“∆”] umgestellt werden. Ihr Elektriker kann Ihnen dazu entsprechende Informationen und Notwendigkeiten aufzeigen. Weitere Informationen hierzu finden Sie auch in den Anschlusskästen der Motoren. Normalerweise ist jeder Schaltschrank für die spezielle Anwendung angepasst worden. Der Schaltschrank beinhaltet ein Überlastschutz für jeden Motor und die Sicherungen sind auf die örtliche Stromversorgung voreingestellt. Die Typenschilder der Motoren weisen die zulässige Strombelastung der Motoren aus. Wenn die Einstellung geändert wird und


motor warranty is nullified. Therefore it is recommended not to change the fuse settings in the panel. Important: The electrical connections must allow the lower skimmer plates to go to the sludge outlet . The rotation of the motor from the aeration unit must be counter clockwise (see arrow on the motor block). If the rotation is not correct, the main power supply must be shut off, and two power wires, either inside the panel or on the motor, must be interchanged. Before you are doing a test run with the skimmer unit you should check the tension of the chains (see chapter 4.2) Each component in the electrical control panel is numbered and can be identified in the “Parts List of the Panel” (attached to the electrical wiring diagram). The identification numbers also show the manufacturer of the part, the model number, and everything else you may need to order spare parts. Do not operate the system without the professional installation of the electrical control panel. It is also important that the operator becomes familiar with the switches for manual and automatic operation. At the panel these words "HAND - O - AUTO" printed on the main switch. If the switch is on “O" the unit is off. “HAND” means manual mode and “AUTO” means full automatic operation. When a pump feeds the flotation unit it is necessary that there is a float switch in the collection-tank to prevent the pump from operating “dry”. Important: If the FAN Flotation unit DAF is deliver ed without a control panel it is essential, that all motors are protected with motor protection switches and fuses so that all motors cannot be operating with a higher than the nominal amperage on the type plate, because otherwise there will be no warranty.

die maximal zulässige Strombelastung des Motors überschritten wird und dabei der Motor beschädigt wird, ist selbstverständlich die Garantie erloschen. Deshalb ist es wichtig, die elektrische Absicherung des Motors im Schaltschrank nicht zu verändern. Wichtig: Die elektrische Versorgung des Skimmergetriebemotors ist derart anzuschließen, dass die unteren Skimmerblätter sich in Richtung des Schlammaustrages bewegen. Die Drehrichtung des Motors der Begasungseinheit muss entgegen dem Uhrzeigersinn (siehe Pfeil auf dem Motorblock) sein. Ist dies nicht der Fall, so sind zwei der stromführenden Leiter am Anschluss des Getriebemotors oder im Schaltschrank zu vertauschen. Vor einem Testlauf des Skimmers sollte die Kettenspannung geprüft werden (s. Kap. 4.2). Jede Komponente im Schaltschrank ist nummeriert und in der Stückliste für den Schaltschrank, anhängend an den Schaltplänen im Schaltschrank, verzeichnet. Über diese Artikelnummer werden weitere Informationen wie der Hersteller usw. ersichtlich, die zur Bestellung von Ersatzteilen erforderlich sind. Zum einwandfreien Betrieb ist eine korrekte Installation des Schaltschrankes notwendig. Ebenso ist es zwingend erforderlich, dass sich das Bedienpersonal mit den verschiedenen Einstellungen am Schaltschrank vertraut macht, wie z.B. die Betriebsart Automatik “AUTO” und Manuell “HAND”. Unser Schaltschrank wird mit diesen beiden Worten “HAND – O – AUTO” am Hauptschalter geliefert. In der Schalterstellung “O” ist die Flotationsanlage ausgeschaltet. Bei einer Beschickung der DAF über eine Pumpe ist zum Schutz der Pumpe und des Gesamtsystems eine Füllstandsüberwachung an dem Entnahmetank erforderlich, die in dem Schaltschrank derart angeschlossen wird, dass bei einem zu geringen Füllstand des Entnahmetankes die Pumpe abgeschaltet wird. Wichtig: Wurde die FAN Flotationsanlage DAF ohne Schaltschrank geliefert bzw. bestellt, so ist bei d er Ansteuerung der FAN DAF zu beachten, dass eine elektrische Absicherung der Motoren installiert ist , so dass die zulässigen Strombelastungen gemäß Typenschilder nicht überschritten werden, da ansonsten die Garantie entfällt.

2.3 Putting in the cement flooring

The cement flooring (cement with fine sand and water) can be filled in the flotation tank after transportation, installation and adjustment of the flotation unit and after start-up of the skimmer unit. The cement will be filled in the flat sludge collection area where the sludge outlet is. Before the cement will be filled in the sludge collection area there are welded 16 concrete reinforcement wires (d6x1120 mm) at the floor (s. fig. 2.6).

2.3 Estricheinbringung

Der Estrich (bestehend aus Zement mit feinem Sand und Wasser) kann erst nach dem Transport und der Installation und Ausrichtung der Flotationsanlage und nach Inbetriebnahme der Skimmereinheit eingebracht werden. Der Estrich wird in dem Schlammsammelraum im flachen Bereich vor der Übergabekante (s. Abb. 2.5) eingebracht. Der verwendete Estrich sollte hierzu aus einer Sandmischung mit einer maximalen Körnung von 1 mm


The concrete should consist of a mixture of sand with a maximum particle size of 1 mm. Procedure of filling in the concrete: 1) The goal is to get a gap of 10 mm between the lower side of the skimmer blade and the surface of the concrete. See “A” in fig. 2.5. For an exact levelling of the concrete surface there are welded 3 flat bars (5x35x900) at the side of the second, eighth and the thirteenth reinforcement wire. 2) The distance between the upper edge of the flat bars and the lower side of the skimmer blade must be over the whole length 10 mm. This can be checked be operating the skimmer in different positions. 3) Fill in the cement and skim over the flat bars. 4) Switch on the skimmer unit and run the skimmer blade carefully over the wet cement. The gap should be 10 mm.

5) In the area where the concrete is formed in a radius the distance between the skimmer blades and the cement flooring should go to zero (s. fig. 2.5).

hergestellt werden. Im Schlammsammelraum sind bereits vorab 16 rostfreie Armierungen (d6x1120 mm) am Boden geheftet (s. Abb. 2.6). Vorgehensweise zur Einbringung der Estrichschicht: 1) Der zukünftige Abstand zwischen Skimmerblechunterkante und Estrichoberfläche soll 10 mm betragen (s. Abb. 2.5). Um ein genaues Ausnivellieren des Estrichs zu ermöglichen sind 3 Flacheisen (ca. 5x35x900 mm) seitlich an die zweite, achte und dreizehnte Armierung angeschweißt. 2) Zur Kontrolle des Abstandes zwischen Oberkante Flacheisen / Unterkante Skimmerblech, der über die gesamte Länge 10 mm betragen soll, sollten die Skimmerbleche in unterschiedliche Stellungen gefahren werden. 3) Den Estrich einfüllen und über die Flacheisen abziehen. 4) Lassen Sie die Skimmereinheit vorsichtig über den feuchten Estrich laufen. Der Spalt sollte 10 mm betragen. 5) Von dem Punkt, ab dem die Skimmerbleche eine Kreisbahn beschreiben, bis zur Abwurfkante soll der Abstand zur Estrichoberfläche gegen Null gehen (s. Abb. 2.5).


Fig. 2.5: Side view of the sludge collection area/concrete

Abb. 2.5: Seitenansicht Schlammsammelraum/Estrich

Fig. 2.6: Top view of the sludge collection area/concrete and reinforcement wires

Abb. 2.6: Draufsicht Schlammsammelraum/Estrich und Armierungen


2.4 Principle of flotation

Flotation is a separating principle with which suspended solids in water will be connected with gas bubbles and then transported to the surface and then skimmed off. The FAN Flotation unit works with the principle of pressure release flotation, that means the water will be set under pressure, air saturated and the micro bubbles will be produced by releasing the pressure. The maximum volume of air that can be saturated in the water can be seen in the table from Dalton (s. fig. 3.2). The size of the bubbles after releasing the pressure is in addition depending on the pressure difference, the surface tension, the pH-value, the concentration of salt and the viscosity of the liquid. The FAN DAF is working with the recycling principle, that means that the fine micro bubble will be produced by recirculating a part of the cleaned liquid and saturate this with air. The amount of recycled water is calculated on the necessary amount of micro bubbles for the regular working conditions. The risk of blocking the aeration unit will be minimized with this principle in contrary to the full- and part stream principle. In the flotation tank the bubbles are connecting to the solid particles because of the surface tension. At the surface a flotation layer will be built, which will be skimmed off with a skimmer unit against the floating direction (counterflow principle). The cleaned liquid flows off at the other side of the flotation tank.

2.4 Verfahrensprinzip der Flotation

Die Flotation ist ein Trennverfahren, bei dem in Wasser dispergierte oder suspendierte Stoffe durch anhaftende Gasblasen and die Wasseroberfläche transportiert und dort mit einer Räumeinrichtung entfernt werden. Die FAN Flotationsanlage arbeitet nach dem Prinzip der Druckentspannungsflotation, d.h. dass das Wasser unter Druck gesetzt wird, mit Luft gesättigt wird und anschließend wieder auf einen geringeren Druck bringt so dass ein entsprechender Luftanteil in Form feinster Bläschen freigesetzt wird. Die mögliche Luftmenge zur Sättigung des Wassers kann in dem Diagramm von Dalton (Abb. 3.2) abgelesen werden. Die Blasengröße nach der Entspannung ist unter anderem abhängig von der Druckdifferenz, der Oberflächenspannung, dem pH-Wert, der Salzkonzentration und der Viskosität der Flüssigkeit. Die FAN DAF arbeitet im Recyclingverfahren, bei dem die benötigten feinen Gasbläschen dadurch erzeugt werden, dass eine beliebige Menge des gereinigten Wassers rezirkuliert und dabei mit Luft gesättigt wird. Hierbei wird die Rezirkulationsmenge so ausgelegt, dass die Anzahl der feinen Gasblasen für alle zu erwartenden Betriebsbedingungen ausreicht. Die Gefahr der Verstopfung der Begasungseinheit wird hierdurch -im Gegensatz zum Vollstrom- oder Teilstromverfahren- minimiert. In dem Flotationstank haften sich die Blasen aufgrund der Oberflächenspannung an die Feststoffteilchen und bringen diese zum Aufschwimmen. An der Oberfläche bildet sich so eine Flotatschicht, die mit einer Räumeinrichtung gegen die Einlaufrichtung abgezogen wird (Gegenstromprinzip). Der Klarlauf läuft entsprechend an der anderen Seite über einen Überlauf ab.


Abb. 2.7: Dalton-Tabelle zur Luftmengenberechnung

Fig. 2.7: Dalton table for calculation the air volume


2.5 Total system, Process sequence

The total system of the flotation unit includes the handling of feeding of the wastewater and the further treatment of the effluent and the flotation sludge as well. Fig. 2.8 shows a technological scheme with the main components of the system. Legend: 1 : Flotation tank 2 : Adjustment ring (for water level in tank) 3 : Flotation sludge tank 4 : Skimmer unit 5 : Cavitation micro bubble reactor (CMR) 6 : Screw pump (for flotation sludge) 7 : Valve for emptying tank A : Inlet raw waste water into CMR B : Recycle water from DAF to CMR C : Inlet into DAF mixed with the pre-cleaned and air-saturated water (B) and (A) D : Cleaned liquid E : Flotation sludge F : Air pipe

2.5 Gesamtsystem, Verfahrensablauf

Das Gesamtsystem der Flotationsanlage beinhaltet auch die Beschickung der Flotationsanlage und die Weiterbehandlung des Effluents bzw. des Flotatschlammes. In Abb. 2.8 ist ein technologisches Schema über die Anordnung der Hauptkomponenten dargestellt. Legende: 1 : Flotationszelle 2 : Einstellring (für Füllstandshöhe) 3 : Flotatschlammbehälter 4 : Skimmereinheit 5 : Kavitations-Mikroblasenreaktor (CMR) 6 : Schraubenpumpe (für Flotatschlamm) 7 : Tank-Reinigungsöffnung A : Einlauf Rohabwasser in CMR B : Recyclestrom der DAF zum CMR C : Einlauf zum DAF vermischt mit gereinigten und begastem Wasser (B) und (A) D : Klarlauf des DAF E : Flotatschlamm F : Luftschlauch

Fig. 2.8: Technological scheme Abb. 2.8: Technologisches Schema


As shown in the technological scheme the wastewater (A) is coming into the flotation system. This happens mainly by a pump, from which the capacity is adjusted to the capacity of the DAF in your application. A part stream (B) of the cleaned liquid is going back after the flotation tank into the CMR. The liquid stream will be reduced by closing a valve partly before the pump and because of that a negative pressure is created and air will be sucked into this stream. The micro bubbles will be created in the CMR unit with the multistage pump by releasing pressure at the valve after the pump (adjustment of valves s. 3.1) In a ratio of 4:1 to 5:1 (depending on application) the raw wastewater (A) will be mixed with the cleaned air-saturated water in the CMR. The mixing will be continued in the piping between CMR and flotation tank. If the pipe between CMR and tank is relative short a static mixer should be inserted in this pipe to get a homogenous liquid. The mixture (C) will be filled into the flotation tank in the lower part and because of the high surface tension the micro bubbles are sticking to the fine solids and transport them to the surface. The size of the flotation unit and the aeration unit is designed in a way that the retention time for the water is sufficient so that the bubbles with the solids can reach the surface. At the surface a sludge layer will be created, which will be collected with the skimmer as a pasty sludge (E). The collected sludge should be pumped with a screw pump in a collection tank or in a sedimentation tank to get a post-dewatering.

Wie im technologischen Schema dargestellt wird das zu flotierende Abwasser (A) in die Anlage eingeleitet. Dieses geschieht zumeist über eine Pumpe, deren Durchsatzleistung auf die entsprechende Durchsatzleistung der DAF in Ihrer Anwendung abgestimmt sein muss. Ein Teilstrom (B) des gereinigten Wassers wird nach der Flotation dem Mikroblasenreaktor CMR zugeführt. In der Saugleitung ist das Drosselventil z. T. geschlossen, wodurch ein Unterdruck erzeugt wird. Hiermit wird Luft über den Luftschlauch (F) angesaugt und das Wasser mit Luft vermischt. Die Erzeugung der Mikroblasen erfolgt durch die Druckentspannung nach der Pumpe am Entspannungsventil (Einstellung der Ventile s. Kap. 3.1). Daraufhin wird mit einem Rücklaufverhältnis von ca. 4:1 bis 5:1 (anwendungsspezifisch) nun das Rohabwasser (A) mit dem gereinigten begastem Wasser in dem CMR vermischt. In der Leitung von dem CMR zur Flotationszelle (C) setzt sich diese Vermischung fort. Bei einer relativ kurzen Leitung zwischen CMR und Flotationszelle sollte in der Leitung ein statischer Mischer eingesetzt werden, um eine homogene Vermischung vor der Flotationszelle zu gewährleisten. Das Gemisch (C) wird nun in dem unteren Bereich, der Flotationszelle zugeführt und durch die vorhandene hohe Oberflächenspannung der Mikroblasen hängen sich diese an die Feinstoffe an und transportieren diese zur Oberfläche. Die Flotationsanlage und die Begasungseinheit sind so ausgelegt, dass die Verweilzeit des Abwassers im Tank ausreichend ist, dass die Blasen zusammen mit den Feststoffen zur Oberfläche aufschwimmen können. An der Oberfläche bildet sich nun eine Schwimmschicht, die als pastöser Schlamm (E) mit dem Skimmer, der gegen die Strömungsrichtung läuft, ausgetragen wird. Der im Sammelbehälter anfallende Flotatschlamm kann mit einer Schraubenpumpe entnommen und in einem Lagertank oder in kleinen Sedimentationsbecken gepumpt werden, wo er nachentwässert werden kann.


2.6 Dimensioning of piping

The dimensioning of the piping between tank and the CMR is given by the flange dimensions as shown in fig. 2.1 (DAF) and fig. 2.2 (CMR). In fig. 2.3 and 2.4 an installation suggestion is shown with the internal piping between CMR and DAF-tank. A photo of an installation is shown in fig. 2.7. At each side of the flotation tank a valve should be installed directly at the flanges to be able to inspect the CMR without emptying the complete DAF tank. For additional installation suggestions for your unit and for an individual consultation please contact your dealer or one of our offices close to you. Our engineers have developed and seen a lot of different installations and can support in your planning and to prevent mistakes.

2.6 Dimensionierung der Rohrleitungen

Die Dimensionierung der Rohrleitungen zwischen dem Tank und dem CMR ergeben sich aus den Flanschmaßen in Abb. 2.1 (DAF) und Abb. 2.2 (CMR). Ein Installationsvorschlag mit der internen Verrohrung zwischen CMR und DAF-Tank ist in Abb. 2.3 und 2.4 dargestellt. Ein Foto einer Installation ist in Abb. 2.8 zu sehen. Es sollte am Ein- und Auslauf der Flotationsanlage direkt am Tank jeweils ein Ventil eingesetzt werden, um eine separate Inspektion an der CMR-Einheit durchführen zu können, ohne den kompletten Tank ausleeren zu müssen. Für weitere Installationsvorschläge für Ihre Anlage und einer individuellen Beratung setzen Sie sich bitte mit dem Verkäufer oder unserem in der Nähe befindlichen Büro in Verbindung. Unsere Ingenieure haben im Verlauf Ihrer Tätigkeit eine Vielzahl von guten Aufstellungsmöglichkeiten entwickelt und gesehen und können Sie zur Vermeidung von Fehlern gut in der Planung unterstützen.

Fig. 2.9: Example for installed flotation unit

Abb. 2.9: Beispiel einer installierten Flotationsanlage


3 Operation / Start-up of the Flotation unit

Before the start up of the flotation unit the following points have to be checked:

1. The flotation tank and aeration unit are fixed and mounted on the ground.

2. The electricity of all components and the control panel is connected. A qualified electrician must do these workings.

3. The direction of all motors (skimmer, CMR-pump, etc.) must be checked. (If the direction is not correct, then 2 phases have to be interchanged if this is a 3-phase motor.)

4. The equipment for feeding and for discharge of the material must be checked. If there are any pumps the directions have to be checked and if necessary changed.

5. The concrete layer is dried and the gap is 10 mm (between concrete surface and lower edge of the skimmer blade).

6. The tension of the skimmer chains is okay. (s. chapter 4.2).

7. The end of air hose must be higher than the level of the full DAF-tank to prevent the tank from running empty, when the unit is off.

8. It must be assured that there are no foreign parts like screws, nails, stones, waste or other parts in the feeding tank and the flotation tank, as these parts can destroy the aeration pump.

3 Betrieb / Inbetriebnahme der Flotationsanlage

Bevor Sie mit der Inbetriebnahme beginnen, sind folgende Punkte zu prüfen:

1. Die Flotationsanlage und die Begasungseinheit müssen fest auf dem Boden verankert sein.

2. Die elektrische Versorgung aller Komponenten und am Schaltschrank ist gewährleistet. Hierbei sollten alle Arbeiten ausschließlich von einem zugelassenen Elektriker durchgeführt werden.

3. Die Drehrichtung aller Antriebe (Skimmer, CMR-Pumpe, etc.) wurden kontrolliert. (Wenn eine Drehrichtung nicht richtig ist, sind bei einer 3 Phasenstromversorgung 2 stromführende Phasen untereinander zu vertauschen).

4. Der Materialzu- und -ablauf an der Flotationsanlage ist sichergestellt. Im Falle der Materialversorgung mit einer Pumpe ist die Drehrichtung der Pumpe zu kontrollieren und ggfs. zu korrigieren.

5. Der Estrich ist ausgetrocknet und der Spalt von ca. 10 mm (zwischen Estrichoberfläche und Skimmerunterkante) ist gewährleistet.

6. Spannung der Skimmerkette ist in Ordnung (s. Kap. 4.2)

7. Das Ende des Luftschlauches muss über dem Wasserspiegel des gefüllten DAF-Tankes liegen, um ein Leerlaufen über die Luftleitung im Stillstand zu verhindern.

8. Es sollte sichergestellt werden, dass der ggfs. vorhandene Zulauftank und der Flotationstank frei von Fremdkörpern wie Schrauben, Nägel, Steine, Abfall oder anderen Stoffen ist, da diese u.a. die Pumpe beschädigen können.


Fig. 3.1: Positions of the Cavitation Micro bubble Reactor CMR

Abb. 3.1: Positionen des Kavitations- Mikroblasenreaktors CMR

3.1 Start-up of the unit

(The mentioned numbers in this chapter are related to fig. 2.8 and 3.1.) For the first start-up of the flotation unit or after emptying the tank for cleaning or maintenance the tank (1) should be filled with clear or pre-cleaned water until it is coming out of the tank over the outlet. Then the piping and the aeration unit will be filled as well. With this water a test-run of the equipment will be done only in the recycling stream (B+C). A manual for the pump of the CMR will be delivered separately. When starting the pump (IV) at the aeration unit the first time the throttle valve must be open. The air pipe and the pressure-reducing valve (VII) must be closed. Immediately after the start of the pump the pressure-reducing valve should be opened slowly until the for this application calculated pressure (est. 6 bar) is reached. Then the throttle valve will be closed slowly until the manometer before the pump shows a negative pressure of –0,5 bar.

3.1 Inbetriebnahme der Anlage

(In diesem Kap. genannte Nummern beziehen sich auf die Abb. 2.8 und 3.1.) Bei der ersten Inbetriebnahme der Flotationsanlage oder nach dem Ablassen des vorgereinigten Abwassers zum Zwecke einer Reinigung oder Kontrolle ist die Flotationszelle (1) mit vorgereinigtem oder Klarwasser aufzufüllen bis dieses über den Klarlauf über den Verstellring (2) abläuft. Es sollten alle Ventile im Recyclingstrom (B+C) geöffnet sein, damit sich auch die Rohrleitungen und die Begasungseinheit mit Wasser füllen. Mit diesem Betriebswasser ist nun eine Kontrollfahrt nur im Recyclestrom (B+C) durchzuführen. Eine Bedienungsanleitung der Pumpe wird zusätzlich separat mitgeliefert. Beim ersten Einschalten der Pumpe (IV) an der Begasungseinheit muss das Drosselventil (II) geöffnet sein und die Luftzufuhr (III) und das Entspannungsventil (VII) müssen geschlossen sein. Direkt danach wird das Entspannungsventil langsam soweit geöffnet bis der errechnete Sättigungsdruck (ca.


Then the valve of the air can be opened. With the throttle valve the necessary air (l/min) can be adjusted (s. Dalton table). When the valves are adjusted correctly the adjustment should not be changed. For following start-ups it is only necessary to start and stop the pump. During the air is going through the aeration pump it will be saturated into the water that is under pressure. Behind the CMR micro bubbles will be created, which go then into the flotation tank and colour the water white. At the inlet of the flotation tank you can take a sample of the water with a measuring glass and the size of the bubbles can be calculated with the rising-speed of the micro bubbles. An additional control of the bubbles is possible during operation at the window at one side of the tank. If there are some bigger bubbles at the inlet area, which create turbulences at the surface, then there is getting disturbing air through the inlet into the tank. The reason therefore is possibly that too much air is getting through the air pipe into the system. Then the throttle valve should be opened a bit. The max. air volume, which can be taken by the liquid, can be calculated with the Dalton table. (s. fig. 3.2). Otherwise the disturbing air is getting into the system through the piping system before the flotation tank. This malfunction must be fixed for optimum operation and best performance of the DAF unit. Then the feeding pump can be additionally started. After some minutes of operation a sludge layer will be built. Then the skimmer unit (4) can be turned on. Depending on the type of sludge to be separated and the concentration of the sludge the water level in the tank can be adjusted with the adjustment ring (2). As higher the level is, as more sludge will be collected. For light foamy sludge the level should be higher than for a heavy thick sludge. Depending ob the capacity of sludge to be collected it is possible to operate the skimmer in intervals. The skimmed sludge will be collected in the sludge tank (3). In the shown technological scheme the sludge will be pumped away with a screw pump (optional). When there is a maximum level reached, a level switch (optional) starts the screw pump (6) under the sludge

6 bar) erreicht ist. Daraufhin wird das Drosselventil soweit geschlossen, bis das Vakuummanometer am Eingang der Pumpe einen Unterdruck von -0,5 bar anzeigt. Dann wird das Ventil am Luftmengenmesser geöffnet. Mit dem Drosselventil ist die benötigte Luftmenge einzustellen (s. Abb. 2.7, Dalton-Tabelle). Falls der Betriebsdruck daraufhin sich gesenkt hat, ist dieser mit dem Entspannungsventil nachzustellen. Die einmal eingestellten Ventile sollten nicht mehr verstellt werden. Später kann die Anlage ein- und ausgeschaltet werden, ohne dass die Ventile neu eingestellt werden müssen. Die Luft wird beim Durchströmen der Begasungspumpe nun an die unter Druck stehende Flüssigkeit in gelöster Form abgegeben. Hinter dem CMR entstehen die Mikroblasen, welche über die Zulaufleitung in die Flotationszelle gelangen und dort das Wasser weiß färben. Am Einlauf der Flotationszelle kann an der Oberfläche mit einem Messzylinder eine Wasserprobe entnommen und die Größe sowie die Aufstiegsgeschwindigkeit der Mikroblasen kontrolliert werden. Eine weitere Sichtkontrolle des Blasenbildes während des Betriebes ist an dem Sichtfenster am Flotationstank möglich. Zeigen sich nun im Einlaufbereich der Flotationszelle größere aufsteigende Luftblasen, die durch die Aufstiegsgeschwindigkeit Turbulenzen in diesem Bereich bringen, so wird in den Prozess der Flotation störende Luft über den Zulauf eingetragen. Die Ursache hierfür liegt dann möglicherweise an einer zu großen Luftmenge, die dem System zugeführt wird. Dann sollte das Drosselventil ein wenig geöffnet werden, wodurch die Luftmenge ein wenig reduziert wird. Die von der Flüssigkeit maximale aufzunehmende Luftmenge ergibt sich aus der Dalton-Tabelle (s. Abb. 2.7). Ansonsten ist dieser störende Lufteintrag in dem Geräte- und Rohrleitungssystem vor der Flotation zu suchen. Diese Störung ist in jedem Fall für einen einwandfreien Betrieb und einen optimalen Wirkungsgrad zu beseitigen! Nach diesen Einstellungen kann die Beschickungspumpe vor der Flotationsanlage zugeschaltet werden. Nach kurzer Zeit bildet sich eine Flotatschicht. Dann muss auch der Skimmer (4) in Betrieb genommen werden. Je nach Art des abzuscheidenden Schlammes und der zu erreichenden Aufkonzentration kann der Flüssigkeitsspiegel in seiner Höhe mit dem Einstellring (2) eingestellt werden, wodurch die Eintauchtiefe der Skimmerblätter verändert wird. Je höher der


outlet. If a minimum level is reached the pump is stopping automatically. It is possible to use a small sedimentation tank for additional concentration of the sludge of up to 50% (depending on the consistency). Important: To get all the upcoming sludge out of the tank it i s necessary that the flotation unit is running for 20 -30 minutes after the feeding pump is stopped. Otherwise sludge would settle down in the tank and after starting the unit later the sludge would clog or destroy the aeration unit. After this time the aeration (CMR) can be stopped. After another 20 minutes all micro bubbles should have reached the surface so that there should be no more sludge in the tank. Then the skimmer unit can be stopped as well.

Wasserspiegel eingestellt wurde desto mehr Schlamm wird abgezogen. Ein schaumiger leichter Schlamm erfordert einen höheren Wasserspiegel als ein schwerer Schlamm. In Abhängigkeit vom Eindickungsgrad bzw. der Flotatstärke ist auch eine Intervallschaltung des Skimmers möglich. Der mit dem Skimmer über die Kante geförderte Schlamm wird im Schlammbehälter (3) aufgefangen. Der Abtransport erfolgt über eine Pumpe (optional). Ist im Sammelraum eine bestimmte Füllung erreicht, schaltet ein Schwimmerschalter (optional) die unter diesem Raum befindliche Schraubenpumpe (6) ein und fördert den Schlamm in einem Flotatschlammtank. Beim Erreichen des vorbestimmten minimalen Schlammspiegels im Tank schaltet die Pumpe wieder ab. Durch den Einsatz eines kleinen Nachklärbeckens kann eine weitere Aufkonzentration des Schlammes um bis zu 50% (abhängig von der Konsistenz bzw. Konzentration) erreicht werden. Wichtig: Um den gesamten aufschwimmenden Flotatschlamm aus der Anlage zu entfernen, muss die Flotationsanlage nach dem Abschalten der Zuführung des zu flotierenden Abwassers etwa 20 - 30 Minuten nachlaufen. Ansonsten würde sich der Schlamm nach dem Abschalten im Behälter auf dem Grund absetzen und nach erneutem Einschalten würde dieser Schlamm die Begasungseinheit zusetzen bzw. zerstören. Danach ist zuerst die Druckbegasungseinheit (CMR) abzuschalten. Nach ca. weiteren 20 Minuten wurden alle Mikroblasen (zusammen den restlichen Feststoffpartikeln) nach oben aufgeschwommen und ausgetragen. Jetzt kann auch der Skimmer abgeschaltet werden.

3.2 Automatic Operation

If the complete electric control system is delivered with the equipment a full automatic operation of the system is possible. Then the system starts automatically, when the “AUTOSTART”-button is pushed. The system can be stopped manually, when the “STOP”-button will be pushed and the flotation unit stops automatically when the feeding pumps stops because of a minimum level in the feeding tank or the motor protection switch stops the motor because of a too high amperage. The control system for the different motors is now working automatically (with the previous pre-adjusted delays, etc.) and the system stops and starts automatically again.

3.2 Automatikbetrieb

Wenn die komplette Steuerung mitgeliefert wurde, kann das System nun im Automatik-Betrieb geschaltet werden. Dann fährt die Anlage automatisch an, wenn Sie den Druckknopf „AUTOSTART“ betätigen. Manuell angehalten wird das System, wenn Sie den Druckknopf „STOP“ betätigen und zur automatischen Abschaltung kommt es, sofern die Pumpe abschaltet aufgrund Minimalniveau im Zulauftank oder wenn einer der Motorschutzschalter aufgrund der Überschreitung des maximal zulässigen Motorstromes anspricht. Die Schaltung der Aggregate erfolgt nun automatisch (nach den vorher eingestellten Zeitverzögerungen, etc.) und das System hält automatisch an und fährt auch automatisch wieder an.


After the unit has operated for a certain time the operator will know the “optimum” adjustment of the equipment for his application. He should consider therefore the concentration of the flotation sludge and the quality of the bubble as shown in the window and the effluent quality and capacity. In certain periods the capacity and the pressure of the aeration unit and the air capacity should be checked for an optimum separation result. If there occur any anomaly please read chapter 5 “troubleshooting”.

Nach einiger Zeit werden Sie den „optimalen“ Betriebszustand der Flotationsanlage in Ihrer Anwendung erkennen. Beobachten Sie dazu die Flotatschlammkonzentration und die Qualität des Blasenbildes im Sichtfenster, die Klarwasserqualität und -menge und den sich ergebenden Wirkungsgrad bzw. die Abscheideleistung. Kontrollieren Sie auch zwischenzeitlich den Durchsatz und den Druck an der Begasungseinheit und die Luftmenge für einen optimalen Gassättigungsgrad Sollte es hierbei zu irgendwelchen Unregelmäßigkeiten kommen lesen Sie bitte hierzu das Kapitel 5 „Fehlerquellensuche“.

4 Maintenance and Inspection

The FAN Flotation unit usually needs very few maintenance time and work. It should be done continuously a visual check of the different parts of the equipment. In addition the following points have to be checked mainly.

4 Wartung und Inspektion

Die FAN Flotationsanlage nimmt relativ wenig Wartungszeit und -aufwand in Anspruch. Es sollte regelmäßig eine Sichtprüfung der verschiedenen Aggregate durchgeführt werden. Weiterhin sollten im Besonderen folgende Punkte regelmäßig geprüft werden.

4.1 Control and cleaning of the mixing unit

There should be no blocking of the mixing unit, because usually only clean water or recycle water is coming into the CMR. Although an inspection should be done every half year. Therefore the valves directly before and after the flotation tank have to be closed. When loosing the screws of the flange at the mixing unit and the flange of the pressure water pipe the mixer can be pulled out of the unit, but it should be kept in mind that when opening the valve the pipes from and to CMR will run empty. If during operation the pressure after the pump increases rapidly the mixer could be blocked again. It could be also possible that the pressure-reduction valve is blocked. Then this valve should be opened once completely so that the complete valve will be flushed and cleaned.

4.1 Kontrolle und Reinigung der Mischeinheit

Dadurch das normalerweise nur Frischwasser oder Recyclewasser durch den CMR läuft, sollte es nicht zum Verstopfen der Mischereinheit kommen. Trotzdem sollte halbjährlich eine Überprüfung desselben erfolgen. Dazu werden die Ventile der Recyclingleitung direkt vor und nach der Flotationszelle geschlossen. Durch das Lösen der Flanschschrauben des Mischers und des Flansches der Leitung des Druckwassers kann der Einsatz aus dem Körper des Mischers herausgezogen werden, wobei zu berücksichtigen ist, dass sich hierbei die Rohrleitungen vom und zum CMR entleeren. Nach der Kontrolle und Reinigung kann dieser wieder eingesetzt und montiert werden. Kommt es während des Betriebes zu einem plötzlichen Druckanstieg entsprechend der Kennlinie der Pumpe, so könnte sich der Einsatz des Mischers erneut zugesetzt haben. Es könnte auch das Entspannungsventil verstopft sein. Dieses sollte dann einmal ganz geöffnet und wiedereingestellt werden, wobei eventuelle Verunreinigungen herausgespült werden.


4.2 Control of the tension of the skimmer chains

At both sides at the outlet of the flotation tank are turn-around rolls of the skimmer chains. The bearing axle is mounted on holding plates, where there is a device for adjusting the chains. After stopping the skimmer you have to loose the four nuts, which hold the holding plates together with the skimmer frame. Now the screws for increasing the tension of the chains can be loosen and adjusted again. The tension of the chain should be in that range that the skimmer blades are movable of about 30° in both directions in the free area (between cogwheel and green rail) (s. fig. 4.1). After adjusting the chains the counter nuts have to be tightened and the holding plates have to be tightened together with the skimmer frame.

4.2 Kontrolle der Spannung der Skimmerketten

An den beiden Seiten des Auslaufes der Flotationszelle befinden sich die Umlenkrollen der Skimmerketten. Die Lagerachse ist auf die Halteplatten geschraubt, an der sich die Einrichtung zum Spannen der Ketten befinden. Nach dem Stillsetzen des Skimmers sind zuerst die 4 Schrauben zu lösen, welche die Halteplatten mit dem Skimmerrahmen verklemmen. Nun können die Konterschrauben gelöst werden und mit den Spannschrauben die Kettenspannung neu eingestellt werden. Die Spannung sollte so stark sein, dass sich das Skimmerblech im freien Bereich der Kette (zwischen Zahnrad und grüne Führungsschiene) um nicht mehr als ca. 30° hin- und herbewegen lässt (s. Abb. 4.2 ). Nach dem Einstellen sind die Spannschrauben zu kontern und die Halteplatten wieder mit dem Skimmerrahmen zu verklemmen.

Fig. 4.2: Adjusting of the skimmer chains

Abb. 4.2: Spannung der Skimmerkette

< 30° °


4.3 Control of the tension of the support chain

The skimmer chains are driven by a gear motor, which transmits the rotation via a drive chain and a deviation axle. The tension should be adjusted that the chain can be moved about 5-6 mm in both directions. If the tension of the chain is getting too low at first the four tightening screws must be unscrewed. Now with the opposite 4 nuts the tension of the chain can be adjusted. All 4 nuts have to be tightened equal to prevent the gear motor from getting inclined. After some minutes of operation the tension of the chains should be checked again.

4.3 Kontrolle der Spannung der Antriebskette

Der Antrieb der Skimmerketten erfolgt über die Antriebskette, die vom Getriebemotor zur Umlenkachse führt. Die Spannung sollte nur so stark sein, dass die Kette in der Mitte zwischen den beiden Achsen 5-6 mm hin und her bewegt werden kann. Sollte die Spannung der Antriebskette zu locker geworden sein, ist an den 4 Befestigungsschrauben des Getriebemotors die Konterung zu lösen. Nun kann mit den 4 gegenüberliegenden Muttern die Spannung der Kette nachgestellt werden. Die Muttern sind dabei gleichmäßig so anzuziehen, so dass es nicht zu einer Schrägstellung des Getriebemotors kommt. Nach einigen Minuten Laufzeit des Skimmers ist die Spannung erneut zu kontrollieren.

4.4 Control of the motors, pumps, etc .

For each part of equipment (skimmermotor, CMR-pump, feeding pump or sludge pump if supplied) a separate documentation will be sent with the delivery. When inspecting these parts please pay attention to the related documentation. This is very important for electrical connections, the change of oil and possibly the change of the rubber stator of the sludge pump. Continuously the pressure of the CMR-pump has to be checked for an optimum result.

4.4 Kontrolle der Motoren, Pumpen, etc.

Für diese Geräte (Skimmermotor, CMR-Pumpe, ggfs. Beschickungspumpe, Schlammpumpe) wurde mit der Lieferung jeweils eine gesonderte Dokumentation zur Verfügung gestellt. Bei der Kontrolle dieser Einrichtungen sind die entsprechenden Unterlagen zu beachten. Dies gilt insbe-sondere für den elektrischen Anschluss und den Ölwechsel. Bei der CMR-Pumpe sollte regelmäßig der Betriebsdruck kontrolliert werden, um eine optimale Blasengröße und optimalen Sättigungsgrad zu erreichen.

4.5 Control of the flotation tank

It the meantime the opening for cleaning the DAF tank should be opened for a short moment to check if sediments have settled down in the tank. If the amount of sediments is relative high and out of this opening a lot of concentrated sludge is coming then the complete tank has to be cleaned to get an optimum separation result. If the problem occurs after a short time of operation again you should contact your sales man of the next FAN office. Possibly the amount of settable solids is too high and pre-cleaning with e.g. a FAN Centrifuge would be necessary.

4.5 Kontrolle des Flotationstankes

Es sollte zwischenzeitlich die Reinigungsöffnung (7) kurzzeitig geöffnet werden, um zu kontrollieren inwieweit sich Sedimente im Tank abgesetzt haben. Falls der Sedimentanteil sehr hoch ist und beim Ablassen eine größere Menge aufkonzentrierter Schlamm abläuft, sollte eine Komplettreinigung durchgeführt werden, um eine optimale Abscheidung erreichen zu können. Falls das Problem innerhalb kürzerer Zeit sich wiederholt, sollte der zuständige Verkäufer kontaktiert werden. Möglicherweise ist aufgrund der hohen Abwasserbelastung an Sedimenten eine Vorreinigung z.B. mit einer FAN Zentrifuge notwendig.


5 Troubleshooting

It is important that you got a picture of the “optimum” operation condition of the flotation system in your application. “Optimum” means the rate at which there is an ideal relation between flotation sludge capacity, flotation sludge concentration and effluent concentration. The concentration of the flotation sludge can be regulated by changing the water level with the water level ring. The capacity of the flotation sludge can be adjusted by a start/stop-operation of the skimmer unit. By varying these different mentioned parameters you will find the optimum adjustments for your application. Because of the possibility that the material specification of the wastewater is varying you have to keeping mind that the “optimum” working condition will vary. If there are significant differences to the “normal” operation for a longer period it is important to find and analyse the reason therefore. Troubleshooting can be determined much more easily when there is a basic understanding of the principles of operating the FAN DAF.

5 Fehlerquellensuche

Es ist sehr wichtig, dass Sie sich den „optimalen“ Betriebszustand der Flotationsanlage in Ihrer Anwendung vergegenwärtigen. „Optimal“ beinhaltet dabei das für Sie optimale Verhältnis zwischen Flotatschlammmenge, Flotatschlammkonzentration und Klarlaufkonzentration. Die Konzentration im Flotatschlamm kann über den Wasserspiegel im Tank eingestellt werden. Die Flotatschlammmenge kann auch über die Intervallschaltung der Skimmereinrichtung beeinflusst werden. An die optimalen Einstellungen und damit den „normalen“ Betriebszustand werden Sie sich durch Variation langsam herantasten. Da sich aber die Konsistenz des Zulaufmediums mit der Zeit ändern kann, müssen Sie damit rechnen, dass sich auch damit der „optimale“ Betriebszustand der Anlage in Ihrer Anwendung variiert. Wenn sich über längere Zeit gravierende Veränderungen gegenüber dem „optimalen“ Betriebszustand einstellen, ist es wichtig, sich der Ursache dafür klar zu werden. Hierbei ist die mögliche Fehlerquellensuche einfacher, wenn das Prinzip und die Arbeitsweise der FAN DAF hinreichend bekannt sind.

5.1 Treatability Tests

If the quality of the effluent is getting lower following points should be checked:

Probable Cause(s) Suggested Remedies 1. “Bad” bubbles

� Pressure after CMR is not sufficient

� Volume of air is not enough

2. Water level in tank too low

3. Mixing unit is soiled

4. Sediments in bottom of tank

1. Check: Panel and Bypass Pipe � Readjust the valve

after the pump, to get possible solids out of the valve it should be opened once complete

� Readjust the air volume with the throttle valve

� If this does not solve the problem please readjust the CMR as described in chapter 3.1

2. Rise the adjustment ring (No. 2, fig. 2.8)

3. Dismantle and clean the mixing unit (s. chapter 4.1)

4. Open the valve for emptying tank (No. 7) until water is “clear”

5.1 Effluentqualität nicht ausreichend

Wenn die Qualität des Effluent sich verschlechtert, sind die im folgenden aufgeführten Ursachen möglich:

Mögliche Ursache(n) Abhilfemaßnahme(n) 1. „Schlechtes“ Blasenbild

� Druck nach CMR

nicht ausreichend

� Luftmenge nicht ausreichend

2. Wasserstand im Tank zu

niedrig

3. Mischeinheit verunreinigt

1. CMR prüfen: . � Nachjustieren des

Entspannungsventils; um mögliche Verunreinigungen zu entfernen, das Ventil einmal ganz öffnen

� Nachjustieren der Luftmenge über das Drosselventil

� Falls dieses zu keiner Verbesserung führt, sollte der CMR gemäß Kap. 3.1 neu eingestellt werden

2. Erhöhen Sie den Verstellring (Nr. 2, Abb. 2.8)

3. Demontieren und reinigen der Mischeinheit (s. Kap. 4.1)


5. Too high capacity of feeding pump

5. Reduce the capacity of feeding pump (by valve or frequency changing)

4. Ansammlung von Sedimenten im Tank

5. Zu hoher Durchsatz der Beschickungspumpe

4. Öffnen der Reinigungsöffnung (7) bis „klares“ Wasser abläuft

5. Reduzierung des Durchsatzes der Beschickungspumpe (mit Ventil oder durch Frequenzänderung)

5.2 Concentration of sludge too low

The skimmer transports too much of liquid into the sludge collection tank so that the concentration is very low

Probable Cause(s) Suggested Remedies 1. Skimmer is too deep in

the water

2. No or only very low influent capacity or very low concentration of incoming waste water

1. Reduce the water level by adjusting the ring on a lower level

2. Checking the feeding pump and measuring capacity.

5.2 Schlammkonzentration zu gering

Der Skimmer transportiert zu viel Flüssigkeit in den Schlammlauf so dass ein relativ dünner Schlamm abläuft

Mögliche Ursache(n) Abhilfemaßnahme(n) 1. Skimmer taucht zu tief in

das Becken ein

2. Keine oder sehr geringere Zulaufmenge oder keine oder minimaler Feststoff-anteil im Abwasser

1. Reduzierung des Wasserstandes durch Absenkung des Einstellringes 2

2. Die Beschickungspumpe auf einwandfreie Funktion und deren Durchsatz kontrollieren

5.3 Problem not solved

The problem as defined above or otherwise remains, despite repeated steps to make the proper adjustment.

Probable Cause(s) Suggested Remedies Report as much as possible the symptoms, and the action you have done.

Contact your FAN dealer or FAN service engineer. For your convenience, FAX number and EMAIL are repeated on the last page of this manual.

5.3 „Probleme“ die nicht zu beseitigen sind

Ein Problem wie oben beschrieben, lässt sich trotz optimaler Einstellung nach den obigen Vorgehensweisen nicht beseitigen.

Mögliche Ursache(n) Abhilfemaßnahme(n) Notieren Sie den Typ und die Serien-Nr. Ihrer Anlage. Dokumentieren Sie die Symptome und die von Ihnen getroffenen Maßnahmen zur Beseitigung des Problems.

Setzen Sie sich mit Ihrem FAN-Verkäufer oder dem FAN-Service-Ingenieur in Verbindung. Zu Ihrer Unterstützung ist auf der letzten Seite des Betriebshandbuches die Adresse von FAN verzeichnet.

5.4 Replacing parts/spare parts

For an enquiry or an order of spare parts for the FAN Flotation unit please contact your FAN dealer. To be able to prepare an accurate quote please prepare the following:

- Type of equipment - Serial number of equipment - Description of necessary spare part

5.4 Austausch von Einzelteilen/Ersatzteilen

Zur Anfrage oder Bestellung von Ersatzteilen für die FAN Flotationsanlage kontaktieren Sie bitte Ihren Fan-Verkäufer. Zur Abwicklung sind folgende Informationen notwendig:

- Typ der Anlage - Seriennummer der Anlage - Bezeichnung des notwendigen Einzelteils


6 Treatment possibilities

With the FAN principle for producing micro bubbles for supporting the FAN Flotation unit it is possible to separate suspended solids by sticking together with the micro bubbles to float to the surface where they will be skimmed off. To support the flotation process and increase the collection efficiency it is possible to add flocculant. With this it is possible to support the creation of flocs and increase then the separation process significant. It is also possible to add the CMR to an existing Flotation unit to increase the efficiency. For questions to this matter please contact our FAN Sales engineers. If the solid concentration of the wastewater to be treated is too high for the FAN flotation unit, FAN offers several types of equipment to pre-treat/pre-clean the wastewater. One possibility for separating coarse solids is the FAN Press Screw Separator PSS. With this pre-treatment you can prevent “bigger” particles from getting into the flotation unit and disturbing the flotation process or getting into the micro bubble reactor and cause problems. If there is a high concentration of sediments we are recommending pre-treating the wastewater with a FAN Centrifuge Classifier Separator CCS. By separating the settable solids you will prevent “heavy” particles from disturbing the flotation process. (s. fig. 6.1) To get more information about the equipment from FAN Separator please feel free to visit our web page www.fan-separator.com . On our web pages FAN presents an overview of the complete equipment in different applications. If you are interested in further information please contact your nearest FAN Sales Engineer, who can provide you with additional information and he is able do develop a specific solution for your application. With analyses or tests our experienced FAN Engineers will be able to offer a specific solution with FAN equipment and show the possible results.

6 Behandlungsmöglichkeiten

Mit dem Verfahren der FAN Mikroblasenerzeugung zur Unterstützung der FAN Flotationsanlage ist es möglich ungelöste Stoffe durch Anhaften an Mikroluftblasen und Aufschwimmen an die Oberfläche aufzutreiben und abzuskimmen. Um den Flotationsprozess zu unterstützen und um die Abscheideleistung zu erhöhen gibt es die Möglichkeit der Zudosierung von Flockungsmittel bzw. Flockungshilfsmittel. Hierdurch kann eine Flockenbildung gefördert und damit die Abscheidung z.T. wesentlich beeinflusst werden. Es ist auch möglich die CMR an einer vorhandenen Flotationsanlage zuzufügen, um die Abscheideleistung zu optimieren. Hierzu stehen Ihnen bei Fragen unsere FAN-Verkaufs-Ingenieure gerne zur Verfügung. Falls die Feststoffkonzentration des zu behandelnden Abwassers für die FAN Flotationsanlage zu hoch ist, bietet FAN Separator verschiedene Geräte zur Vorbehandlung bzw. Vorreinigung des Abwassers an. Eine Möglichkeit ist die Separierung von groben Feststoffen mit dem FAN Pressschneckenseparator PSS. Durch diese „Vorsiebung“ wird verhindert, dass zu große Partikel in die Flotationsanlage gelangen und den Flotationsprozess beeinflussen und dass diese in den Mikroblasenreaktor gelangen und Störungen hervorrufen. Bei einer hohen Konzentration von Sedimenten empfehlen wir eine Vorreinigung mit dem FAN Zentrifugal Klassifizier Separator CCS. Durch diese Schwerschmutzabscheidung wird verhindert, dass sich Sedimente im Flotationstank absetzen und das spezifisch schwere Teilchen den „Aufschwemmprozess“ der Mikroblasen stören. (s. Abb. 6.1) Um mehr über die von FAN Separator entwickelten Aggregate zu erfahren, besuchen Sie uns im Internet unter www.fan-separator.com . Auf unseren Internet-Seiten präsentieren wir Ihnen einen Überblick der verschiedenen Aggregate mit möglichen Anwendungen. Sollten Sie an weiteren Informationen interessiert sein, so wenden Sie sich bitte an unseren in Ihrer Nähe befindlichen Verkaufsingenieur. Dieser kann Ihnen weitere Lösungen speziell für Ihren Anwendungsfall aufzeigen und gemeinsam mit Ihnen eine optimale Lösung erarbeiten. Anhand von Analysen oder auch Tests durch erfahrene FAN-Ingenieure bieten wir Ihnen die Möglichkeit, genaue Aussagen hinsichtlich der mit FAN-Aggregaten erzielten Separationsresultate zu erhalten.


Fig. 6.1: Typical Arrangement of a PSS, a CCS and a DAF

Abb. 6.1: Typische Anordnung von einem PSS, einer CCS und einer DAF

6.1 Treatability Tests

To test the treat-ability of the wastewater to be treated with the FAN Flotation unit it is possible to make an easy test. Please fill a litre of the liquid to be treated in an “Imhoff-cone” or cylinder. Then put a garden sprayer into the bottom of the cylinder and put a bit of pressurized water into the liquid until the water is getting white. Now you can see that solids will float to the surface or sediment or stay. After est. 5 min there should be a floating layer on the liquid. This amount should be able to be separated with a FAN Flotation unit.

6.1 Test zur Behandlungsmöglichkeit

Um die Separationsfähigkeit des der FAN Flotationsanlage DAF zugeführten Mediums vorab zu testen, können Sie einen einfachen Eignungstest durchführen. Nehmen Sie dazu ca. einen Liter Flüssigkeit von dem zur Separation bestimmten Medium und füllen es in einem Imhofftrichter oder Standzylinder. Daraufhin halten Sie eine einfache Gartenspritze möglichst weit unten in den Behälter und geben etwas unter Druck gesetztes Wasser dazu, bis dass Wasser sich weiß verfärbt. Nun lässt sich beobachten, ob sich Feststoffen nach oben zur Oberfläche bewegen oder eher sedimentieren. Nach ca. 5 min sollte sich oben eine Schwimmschicht abgesetzt haben. Dieser Anteil sollte mit einer FAN Flotationsanlage abgeschieden werden können.

6.2 Further treatment of the flotation sludge

From the sludge tank the sludge will be pumped off with a screw pump. This sludge can be collected in a buffer tank and the be post-dewatered up to 50% (depending on consistency.

6.2 Weitere Behandlung des Flotatschlammes

Der im Sammelraum anfallende und mit einer Schraubenpumpe entnommene Flotatschlamm kann in einem kleinen Pufferbecken zwischengelagert werden und dadurch um bis zu 50% (je nach Konsistenz) nachentwässert werden.

Sludge

Schlamm

Recycle Line

Bypass

PSS Effluent

Solids

Feststoffe Air Vent

Entlüftung


7 Contact Addresses

To get additional details on how to improve the efficiency of FAN Separator equipment in the management of solids separation, contact one of our offices. We maintain offices in Europe, America and Asia. Look us up in the Internet:

7 Kontaktadressen

Um weitere Information zur Erhöhung des Wirkungsgrades beim Einsatz von FAN Anlagen und Komponenten in der Separation von Feststoffen zu erhalten, setzen Sie sich bitte mit einem unserer Büros in Verbindung. Wir sind in Europa, Amerika und Asien für Sie vertreten. Bitte besuchen Sie uns im Internet:

www.FAN-Separator.com [email protected]

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Europa/Weltweit America Amerika

Asia Asien

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Company Name FAN Separator GmbH FAN Separator (USA), Inc. FAN Separator (Asia) Ltd. Firmenname Street Adress Gewerbegebiet Herzfeld 107 Eastwood Road Orchard PO Box 8880 Strasse City and State 59510 Lippetal Michigan City, IN 46360 9112399 Singapore Ort Country Germany USA Singapore Land Telephone +49-(0) 2923-610 0 +1-800-451-8001 Telefon Fax +49-(0) 2923-610 100 +1-219-879-5160 Telefax Email [email protected] [email protected] [email protected] Email

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FAN Dissolved Air Flotator – “ DAF ” FAN Flotationsanlage