DD270703A1

DD270703A1 - DEVICE FOR TREATING WATER

Info

Publication number: DD270703A1
Application number: DD88314928A
Authority: DD
Inventors: Hartmut Grothkopp; Klaus Fischwasser; Kurt Halle; Detlef Wendt; Herbert Hesse; Bernd Greiner
Original assignee: Univ Dresden Tech
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1989-08-09
Also published as: DE3911675A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit austauschbaren und transportablen Ionenaustauschersaeulen zur Behandlung von Wasser mit echt geloesten Stoffen zur Eliminierung und/oder Rueckgewinnung der geloesten Stoffe, vorzugsweise aus Spuelwaessern kleinerer und mittlerer Anlagen zur Oberflaechenveredlung. Die erfindungsgemaesse Aufgabe wird dadurch geloest, dass bei einer Einrichtung, bestehend aus nebeneinander stehenden, austauschbaren und transportablen Ionenaustauschersaeulen, deren Anschluesse fuer die Zu- und Ableitungen im Kopf der Ionenaustauschersaeulen angeordnet sind, einem Zulaufbehaelter, einer Pumpe und gegebenenfalls einem Vorfilter, die Ionenaustauschersaeulen auf einem Drehteller ueber dem Zulaufbehaelter mit etwa gleichem radialen Abstand zur Drehtellerachse angeordnet sind. Beim Wechsel einer Ionenaustauschersaeule sind nur wenige Verbindungen zu loesen. Durch Drehen des Drehtellers ruecken alle Ionenaustauschersaeulen um einen Platz nach. Durch die Verwendung von Ionenaustauschersaeulen, mit im Kopf angeordneten Anschluessen fuer die Zu- und Ableitungen, sind die Ionenaustauschersaeulen nach der Trennung und Verschluss der oberen Stutzen mit Verschlusskappen sofort transportfaehig. Derartige Ionenaustauschersaeulen koennen sowohl von oben nach unten als auch von unten nach oben beaufschlagt werden. Hierzu sind nur die Anschluesse zu tauschen. Fig. 1The invention relates to a device with exchangeable and transportable Ionenaustauschersaeulen for the treatment of water with really dissolved substances for the elimination and / or recovery of the dissolved substances, preferably from Spuelwasessern smaller and medium-sized systems for surface refinement. The object according to the invention is achieved by arranging the ion exchange columns in a device consisting of juxtaposed, exchangeable and transportable ion exchanger columns, whose connections for the inlet and outlet lines are arranged in the head of the ion exchanger columns, a feed tank, a pump and optionally a prefilter a turntable are arranged above the feed container with approximately the same radial distance to the turntable axis. When changing a Ionenaustauschersaeule only a few compounds are to solve. By turning the turntable all ion exchange columns move back one place. Through the use of ion exchange columns, with connections arranged in the head for the inlets and outlets, the ion exchange columns are immediately transportable after the separation and closure of the upper nozzle with caps. Such Ionenaustauschersaeulen can be applied both from top to bottom and from bottom to top. For this only the connections have to be exchanged. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit austauschbaren und transportablen lonenaustauschorsäulen zur Behandlung von Wasser mit echt gelösten Stoffen zur Eliminierung und/oder Rückgewinnung der gelösten Stoffe, vorzugsweise aus Spülwässern kleinerer und mittlerer Anlagen zur Oberflächenveredlung.The invention relates to a device with exchangeable and transportable ion exchange columns for the treatment of water with really dissolved substances for the elimination and / or recovery of the dissolved substances, preferably from rinsing waters of smaller and medium-sized systems for surface finishing.

Characteristic of the known state of the art

Der Einsatz von lonenaustauscheranlagen zur Eliminierung und Rückgewinnung echt gelöster Stoff« aus Wasser, Abwasser und Lösungen ist seit Jahren bekannt. Nach der herkömmlichen Arbeitsweise werden die lonenaustauscheranlagen ortsfest als stationäre Anlagen montiert, wobei auch die Regenerierung der lonenaustauschersäulen beim Betreiber erfolgt. Ebenfalls sind bereits transportable lonenaustauschersäulen bekannt. Sie gestatten einen Wechsel der lonenaustauschersäule b-äim Betreiber und die Regenerierung an einem anderen Ort außerhalb des Betriebes. Mit einer zentralen Regenorieranlage für mehrere Betriebe ist es ökonomisch, auch die Wässer kleinerer und mittlerer Anlagen verschiedener Betreiber aufzubereiten und die gelösten Stoffe rationell zurückzugewinnen.The use of ion exchange systems for the elimination and recovery of truly dissolved substances from water, sewage and solutions has been known for years. According to the conventional method of operation, the ion exchanger systems are fixedly mounted as stationary systems, whereby the regeneration of the ion exchange columns takes place at the operator. Also already portable ion exchange columns are known. They permit a change of the ion exchange column at the operator and regeneration at a different location outside the plant. With a centralized regeneration plant for several farms, it is economical to treat the waters of smaller and medium-sized plants of different operators and to recover the dissolved substances rationally.

Nach DE-AS 2S02 232 sind lonenaustauscherbehälter vertikal übereinander zu einer größeren Säule montiert. Bei dieser sehr platzsparenden Lösung können die einzelnen lonenaustauscherbehälter ausgewechselt und zu einer Regeneiiei anlage transportiert werden. Der Wechsel ist zeitaufwendig. Ein Wechsel des zuerst beladenen unteren lonenaustauscherbehälters erfordert ein komplettes Umstapeln der gesamten Säule. Außerdem entstehen an den großen umlaufenden Dichtungen Abdichtungsprobleme. Zum Transport sind zusätzliche Behälter erforderlich, da die lonenaustauscherbehälter untereinander nicht abgedichtet sind.According to DE-AS 2S02 232, ion exchanger containers are mounted vertically one above the other to form a larger column. In this very space-saving solution, the individual ion exchanger can be replaced and transported to a Regeneiiei system. The change is time consuming. A change of the first loaded lower lonenaustauscherbehälters requires a complete restocking of the entire column. In addition, caused by the large circumferential seals sealing problems. Additional containers are required for transportation as the ion exchanger containers are not sealed to each other.

In DE-AS 2713953 ist eine Lösung mit nebeneinander stehenden, transportablen lonenaustauschersäulen in Form von Kartuschen gezeigt. Die einzelnen Kartuschen sind leicht austauschbar. Mit ihrer unteren Öffnung werden sie auf einen Konus und zur Abdichtung auf einen Wulstring gesetzt. Diese Anordnung hat Stabilitätsprobleme zur Folge. Das gesamte Gewicht lagert auf dem Wulstring und nutzt ihn schnell ab, wodurch Dichtungsprobleme entstehen. Außerdem ist für den Transport eine Transporteinrichtung erforderlich.In DE-AS 2713953 a solution with juxtaposed, portable ion exchange columns in the form of cartridges is shown. The individual cartridges are easily interchangeable. With their lower opening they are placed on a cone and for sealing on a bead ring. This arrangement results in stability problems. The entire weight is stored on the bead ring and uses it quickly, creating sealing problems. In addition, a transport device is required for transport.

Object of the invention

Ziel dsr Erfindung ist die effektive Elimenierung und Wiedergewinnung von wertvollen Stoffen aus Wasser, Abwasser und Prozeßlösungen.The aim of the invention is the effective Elimenierung and recovery of valuable substances from water, sewage and process solutions.

Darlegung des Wetent der ErfindungPresentation of the Wetent the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Behandlung von Wasser mit leicht wechselbaren, sowohl beim Betrieb als auch beim Transport gut abgedichteten lonenaustauschersäulen anzugeben.The object of the invention is to provide a device for the treatment of water with easily exchangeable, well-sealed both during operation and during transport ion exchange columns.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Einrichtung, bestehend aus nebeneinander stehenden, austauschbaren und transportablen lonenaustauschersäulen, deren Anschlüsse für die Zu- und Ableitungen im Kopf der lonenaustauschersäulen angeordnet sind, einem Zulaufbehälter, einer Pumpe und gegebenenfalls einem Vorfilter, die lonenaustauschersäulen auf einem Drehteller über dem Zulauf behälter mit etwa gleichem radialen Abstand zur Drehtellerachso angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved in that in a device consisting of juxtaposed, exchangeable and portable ion exchange columns whose connections are arranged for the inlets and outlets in the head of ion exchange columns, a feed tank, a pump and optionally a pre-filter, the ion exchange columns on a turntable on the inlet container with approximately the same radial distance to the turntable are arranged so.

Beim Wechsel einer lonenaustauschersäule sind nur wenige Verbindungen zu lösen. Durch Drehen des Drehtellers rücken alle lonenaustauschersäulen um einen Platz nach. Durch die Verwendung von lonenaustauschersäulen mit im Kopf angeordneten Anschlüssen für die Zu- und Ableitungen sind die lonenaustauschersäulen nach der Trennung und Verschluß der oberen Stutzen mit Verschlußkappen sofort transportfähig. Derartige lonenaustauschersäulen können sowohl von oben nach unten als auch von unten nach oben beaufschlagt werden. Hierzu sind nur die Anschlüsse zu tauschen.When changing an ion exchange column only a few compounds are to be solved. By turning the turntable, all ion exchange columns move one place. Through the use of ion exchange columns with arranged in the head ports for the inlets and outlets, the ion exchange columns after the separation and closure of the upper nozzle with caps are immediately transportable. Such ion exchange columns can be applied both from top to bottom and from bottom to top. For this only the connections have to be exchanged.

Vor dem Transport kann über eine Entleerung mit einer Verschlußschraube im Säulenboden und einem entsprechenden' Durchbruch im Drehteller das Wasser direkt in den Zulaufbehälter abgelassen werden.Before transporting the water can be drained directly into the feed tank via a drain with a screw plug in the bottom of the column and a corresponding 'breakthrough in the turntable.

Pumpe und Vorfilter können zentrisch zwischen den Säulen angeordnet werden. Dadurch entsteht ein sehr kompakter, platzsparender Aufbau.Pump and pre-filter can be arranged centrically between the columns. This creates a very compact, space-saving design.

exemplary

In den Zeichnungen zeigenIn the drawings show

Fig. 1: eine Ansicht der erfindungsgemäßen Lösung,1 shows a view of the solution according to the invention,

Fig. 2: die Draufsicht auf Fig. 1,2: the top view of Fig. 1,

Fig. 3: einen Querschnitt durch eine lonenaustauschersäule,3 shows a cross section through an ion exchange column,

Fig. 4: einen Querschnitt durch den Drehteller im Bereich einer lonenaustauschersäule, Fig. 5: die Draufsicht auf den Drehteller im Bereich einer lonenaustauschersäuio.4: a cross-section through the turntable in the region of an ion exchange column, FIG. 5: the plan view of the turntable in the region of an ion exchanger acid.

Auf einem Zulaufbehälter 2 ist ein Drehteller 10 mit Führungen 11 angeordnet. Auf diesem stehen ringförmig, d. h. mit etwa gleichem radialen Abstand zurOrehtellerachse, vier lonenaustauschersäulen 8.1 bis 8.4. Zwischen den lonenaustauschersäulen sind eine Pumpe 3 und ein Vorfilter 6 angeordnet. Die Abwässer bzw. Prozeßwässer fließen über einen Zulauf 1 zum Zulauf behälter 2 und, gereinigt, über den Rücklauf 4 in die Prozeßtechnologie zurück. Die lonenaustauschersäulen 8 sind mit flexiblen Leitungen 5 verbunden. Der Anschluß der Leitungen erfolgt mittels Schnellkupplungen 7. Jede Ionenaustauschersäule8 steht auf einem Drehteller 10 in einer Ringnut 12 und wird zusätzlich mit einer Säulenhalterung 13 gesichert. Innerhalb der Ringnut 12 weist der Drehteller 10 einen Durchbruch 14 auf. Die Fläche innerhalb der Ringnut 12 ist mit einer Dichtung 15 belegt, wobei der Durchbruch 14 freigelassen ist. Jede lonenaustauschersäule 8 ist mit einem durchgehenden Zentralrohr 19 ausgerüstet. Die technologisch begründete Füllung 18 befindet sich zwischen einer oberen und unteren geschlitzten Folie 20. Die untere geschlitzte Folie ist entsprechend abgestützt. Zwischen ihr und dem Säulenboden 16 ist zur Sicherung guter hydromechanischer Bedingungen ein Zwischenraum vorgesehen. Im Säulenboden 16 befindet sich eine Entleerung mit Verschlußschraube 17.On a feed tank 2, a turntable 10 with guides 11 is arranged. On this are ring-shaped, d. H. with approximately the same radial distance to the turntable axis, four ion exchange columns 8.1 to 8.4. Between the ion exchange columns, a pump 3 and a pre-filter 6 are arranged. The wastewater or process water flow through an inlet 1 to the inlet container 2 and, cleaned, on the return 4 in the process technology back. The ion exchange columns 8 are connected to flexible pipes 5. The connection of the lines by means of quick couplings 7. Each Ionenaustauschersäule8 stands on a turntable 10 in an annular groove 12 and is additionally secured with a column holder 13. Within the annular groove 12, the turntable 10 has an opening 14. The surface within the annular groove 12 is covered with a seal 15, wherein the opening 14 is released. Each ion exchange column 8 is equipped with a continuous central tube 19. The technologically based filling 18 is located between an upper and lower slotted foil 20. The lower slotted foil is supported accordingly. Between her and the column bottom 16, a gap is provided to secure good hydromechanical conditions. In the column bottom 16 is an emptying with screw plug 17th

Die Prozeßwasser bzw. die Prozeßlösung fließen durch den Zulauf 1 in den Zulaufbehälter 2. Von diesem werden sie mit der Pumpe 3 durch den Vorfilter 6 in die erste lonenaustauschersäule 8.1 gefördert. Dort strömt es durch das Zentralrohr 19 in den unteren Zwischenraum. Von ihm steigt es durch die Füllung 18 nach oben und wird dabei das erste Mal gereinigt. Das Wasser durchströmt in analoger Weise anschließend die restlichen drei lonenaustauschersäulen 8.2 bis 8.4. Das gereinigte Wasser strömt durch die Rückleitung 4 in den Prozeßzurück. Durch ein Schauglas 9 kann der Zustand der Füllung 18 beobachtet werden. Ist sie verbraucht, so wird die lonenaustauschersäule gewechselt. Im Regelfall ist das zunächst nur die erste Säule 8.1. Für den Wechsel werden die erforderlichen Schnellkupplungen gelöst. Die lonenaustauschersäule 8.1 wird solange georeht, bis die Entleerung 17 über dem Durchbruch 14 liegt. Das noch in der lonenaustauschersäule 8.1 befindliche Wasser wird direkt in den Zulaufbehälter 2 abgelassen. Danach wird die Säule abgehoben und eine regenerierte lonenaustauschersäule aufgesetzt. Jetzt wird der Drehteller 10 um 90° gedreht. Die bisherige lonenaustauschersäule Q.2 rückt auf den vorherigen Platz der gewechselten lonenaustauschersäule 8.1 vor und wird mit dem Vorfilter verbunden. Die gewechselte lonenaustauschersäule wird zur lonenaustauschorsäule 8.4. An sie wird der Rücklauf 4 angeschlossen.The process water or the process solution flow through the inlet 1 in the feed tank 2. From this they are funded with the pump 3 through the pre-filter 6 in the first ion exchange column 8.1. There it flows through the central tube 19 in the lower space. From it it rises through the filling 18 upwards and is thereby cleaned the first time. The water then flows through the remaining three ion exchange columns 8.2 to 8.4 in an analogous manner. The purified water flows back through the return line 4 in the process. Through a sight glass 9, the state of the filling 18 can be observed. When it is used up, the ion exchange column is changed. As a rule, this is initially only the first pillar 8.1. For the change, the required quick couplings are solved. The ion exchange column 8.1 is georeht until the emptying 17 is above the opening 14. The water still in the ion exchanger column 8.1 is discharged directly into the feed tank 2. Thereafter, the column is lifted and placed a regenerated ion exchange column. Now the turntable 10 is rotated by 90 °. The previous ion exchange column Q.2 advances to the previous place of the exchanged ion exchange column 8.1 and is connected to the prefilter. The exchanged ion exchange column becomes the ion exchange column 8.4. To her the return 4 is connected.

Bei einem Wechsel dar Durchströmrichtung der lonenaustauschersäule 8 genügt es, die Anschlüsse zu vertauschen. Die Beladungsanzeige 9 ist bei derartigen lonenaustauschersäulen im unteren Teil angeordnet. Der Durchbruch 14 und die Entleerung 17 sind zur Gewährleistung einer guten Säulenabdichtung in der Einbautoge um 90° gegeneinander versetzt angeordnet.When changing the flow direction of the ion exchange column 8, it is sufficient to exchange the connections. The loading indicator 9 is arranged at such ion exchange columns in the lower part. The opening 14 and the emptying 17 are arranged to ensure a good column seal in the Einbautoge offset by 90 ° from each other.

Claims

1. Device for the treatment of water with really dissolved substances, consisting of juxtaposed, exchangeable and transportable ion exchange columns whose connections are arranged for the supply and discharge lines in the head of ion exchange columns, a Zuloufbehälter, a pump and optionally a pre-filter, characterized in that the ion exchanger columns (8.1 to 8.4) are arranged on a turntable (10) above the feed container (2) with the same radial distance to the turntable axis.

2. Device according to claim!, Characterized in that in the column bottom (16) an emptying opening with screw plug (17) and in the turntable (10) in the installation area of each ion exchange column (8) an opening (14), suitable for emptying opening, are provided.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the aperture (14) and the discharge opening (17) in the installation position of the 'ion exchange column (8) are arranged offset by approximately 90 ° to each other.

4. Device according to claims 1 and 2, characterized in that between the turntable (10) and column bottom (16) is provided a seal (15) and in the seal (15) of the opening (14) is also released.

5. Device according to claim 1, characterized in that the ion exchange column (8) in the turntable in an annular groove (12) is guided.

6. Device according to claim 1, characterized in that the ion exchange column (8) in a column holder (13) is guided.

7. Device according to claim 1, characterized in that the pump (3) and the prefilter (6) are arranged centrally between the ion exchange columns (8.1 to 8.4).