DE19605421A1 - Purification of waste waters - Google Patents
Purification of waste watersInfo
- Publication number
- DE19605421A1 DE19605421A1 DE1996105421 DE19605421A DE19605421A1 DE 19605421 A1 DE19605421 A1 DE 19605421A1 DE 1996105421 DE1996105421 DE 1996105421 DE 19605421 A DE19605421 A DE 19605421A DE 19605421 A1 DE19605421 A1 DE 19605421A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reactor
- oxidation
- hydrogen peroxide
- reaction
- wastewater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 22
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 7
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 6
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 231100001240 inorganic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003403 water pollutant Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/025—Thermal hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/06—Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
- C02F11/08—Wet air oxidation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Abwässern durch Naßoxidation von im Wasser befindlichen organischen Schadstoffen in Wasserstoffperoxyd.The invention relates to a method and an apparatus for cleaning Waste water by wet oxidation of organic water Pollutants in hydrogen peroxide.
Ein wesentlicher Aspekt des derzeitigen Umweltschutzes ist die Reinigung von Abwässern, insbesondere von Industrieabwässern vor Einleitung in die Entwässerung bzw. Oberflächengewässer. Derartige Abwässer enthalten oft organische Stoffe, wie z. B. Tenside, organische Lösungsmittel und organische Chemikalien, die biologisch schlecht oder überhaupt nicht abbaubar sind. Daher müssen diese stark umweltbelastenden Stoffe vor der Einleitung in das öffentliche Abwassernetz oder vor einer anderweitigen Verwendung behandelt werden, um den Schadstoffgehalt zu reduzieren, da herkömmliche Klärverfahren nicht ausreichen bzw. wie im Bio- oder Adsorptionsverfahren größere Mengen zu entsorgender Abfälle entstehen.Cleaning is an essential aspect of current environmental protection of waste water, especially industrial waste water, before discharge into the Drainage or surface water. Such wastewater often contains organic substances such as B. surfactants, organic solvents and organic chemicals that are biologically poor or not at all are degradable. Therefore, these highly polluting substances must be checked before Discharge into the public sewage network or before any other Use to be treated to reduce the pollutant content since conventional clarification processes are not sufficient or as in bio or Adsorption processes generate larger quantities of waste to be disposed of.
Bisher wurden dazu Oxidationsverfahren herangezogen, bei denen die Zerlegung der organischen Schadstoffe im optimalen Fall bis hin zu CO₂ u. dgl. möglich ist. Zu den Oxidationsverfahren, die bisher in der Abwasseraufbereitung angewandt wurden, zählen die Oxidationen mit Ozon, Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid.So far, oxidation processes have been used in which the Decomposition of organic pollutants in the optimal case up to CO₂ u. the like is possible. On the oxidation processes that have been used in the Wastewater treatment were used, the oxidations with ozone count, Oxygen or hydrogen peroxide.
Für das Verfahren mit Ozon ist zunächst die Bereitstellung von Ozon notwendig, was relativ teuer und aufwendig ist. Zur Synthese von Ozon wird Sauerstoff in einem Ozongenerator unter hohem Energieeintrag erzeugt, was zweckmäßigerweise bei der zur Abwasseraufbereitung benötigten Menge vor Ort erfolgt, wobei aufgrund der Reaktivität von Ozon besondere Sicherheitsvorkehrungen zu treffen sind. Das Ozon wird in das aufzubereitende Abwasser eingeleitet, wobei dies zweckmäßigerweise in einem Reaktor oder einer Reaktorreihe erfolgt, in dem bzw. in der dann die Umsetzung durchgeführt wird. Da jedoch die Wasserlöslichkeit des gasförmigen Ozons stark begrenzt ist, wird die Geschwindigkeit des Oxidationsvorganges durch die Größe der Grenzfläche von gasförmiger zu flüssiger Phase begrenzt. Demzufolge sind die Umsatzraten dieses Verfahrens entsprechend gering, insbesondere in Relation zu den entstehenden Kosten. For the process with ozone, the first step is the provision of ozone necessary, which is relatively expensive and complex. For the synthesis of ozone Generates oxygen in an ozone generator with high energy input, which is expediently required for wastewater treatment Amount is done on site, with special due to the reactivity of ozone Safety precautions have to be taken. The ozone is in that treated wastewater is initiated, this being conveniently in a reactor or a row of reactors in which or in which the Implementation is carried out. However, since the water solubility of the gaseous ozone is severely limited, the speed of the Oxidation process by the size of the interface from gaseous to limited liquid phase. Hence the sales rates are this Process correspondingly low, especially in relation to the resulting costs.
Um diesen Nachteil auszugleichen, wird versucht, die Reaktions geschwindigkeit zu erhöhen, wobei Festbettkatalysatoren zum Einsatz kommen oder das im Abwasser gelöste Ozon mittels UV-Strahlung aktiviert wird.To compensate for this disadvantage, the reaction is attempted increase speed, using fixed bed catalysts or the ozone dissolved in the wastewater is activated by UV radiation becomes.
Mit diesen Maßnahmen sind jedoch zusätzliche Kosten verbunden. Wei terhin ist bei der katalytisch beschleunigten Oxidation die Frage der Standzeit des eingesetzten Katalysators noch ungeklärt und die Umsetzung in den großtechnischen Bereich nicht durchgeführt worden, da dieses Verfahren nur für bestimmte Problemstellungen anwendbar ist, so daß großtechnische Anwendungsfälle zur industriellen Anwendung fehlen.However, these measures involve additional costs. Wei furthermore, in the case of catalytically accelerated oxidation, the question of Service life of the catalyst used is still unclear and the implementation in the large-scale area has not been carried out since this The method can only be used for certain problems, so that There are no large-scale applications for industrial use.
Bei der zweiten Variante zur Verbesserung des Oxidationsverhaltens mit Ozon wird durch die Bestrahlung in einem UV-Reaktor ein hohes Oxidations potential der entstehenden Radikale erreicht. Der Prozeß wird unter Druck und einer Kreislaufführung der ca. fünfzehn- bis zwanzigfachen Menge des Industrieabwasserzulaufes durchgeführt, um den Ozoneintrag zu erhöhen. Dabei steigt natürlich im Vergleich zur katalytischen Verfahrensvariante aufgrund der eingesetzten UV-Strahlung der Energieverbrauch.In the second variant to improve the oxidation behavior with Ozone becomes highly oxidized due to the radiation in a UV reactor potential of the resulting radicals is reached. The process is under pressure and a circulation of about fifteen to twenty times the amount of Industrial wastewater inflow carried out to increase the ozone input. Of course, this increases compared to the catalytic process variant energy consumption due to the UV radiation used.
Insgesamt ist die oxydative Abwasserbehandlung mittels Ozon mit einem hohen spezifischen Investitionsvolumen verbunden, so daß die Anwendungsgebiete stark eingegrenzt sind, wie z. B. zur Aufbereitung von Trinkwasser oder aber sehr schwach belasteten Abwässern.Overall, the oxidative wastewater treatment using ozone is one high specific investment volume, so that the Areas of application are severely limited, such as. B. for the preparation of Drinking water or very slightly contaminated waste water.
Aufbereitungsverfahren durch Naßoxidation mittels Sauerstoff werden bevorzugt bei stark belasteten Abwässern, die einen CSB-Wert von ca. 20 g/l aufweisen, angewandt. Dieses Oxidationsverfahren in wäßriger Phase, bei dem im wesentlichen Kohlendioxid und Wasser entsteht, wird üblicherweise bei Temperaturen oberhalb von 250°C und bei entsprechenden Betriebsdrücken durchgeführt. Die Oxidationsreaktionen werden dabei über eine oder mehrere Stufen geführt, wobei jeweils de finierte pH-Werte herrschen. Die extremen Reaktionsbedingungen, wie die hohe Temperatur, der hohe Druck und die entsprechenden pH-Werte berei ten Schwierigkeiten, die einen hohen technischen und konstruktiven Aufwand zur Lösung erfordern, wodurch natürlich auch die Erstellungs- und Betriebskosten erheblich sind, so daß auch dieses Verfahren auf ausgewählte Anwendungsfälle beschränkt ist.Processing methods by wet oxidation using oxygen preferred for heavily polluted wastewater with a COD value of approx. 20 Have g / l applied. This aqueous phase oxidation process, which essentially produces carbon dioxide and water usually at temperatures above 250 ° C and at appropriate operating pressures. The oxidation reactions are carried out over one or more stages, de defined pH values prevail. The extreme reaction conditions like that high temperature, high pressure and the corresponding pH values difficulties, which have a high technical and constructive Require effort to solve, which of course also the creation and Operating costs are significant, so this method too selected use cases is limited.
Eine breitere Anwendung findet bisher die Oxidation mittels Wasserstoffperoxid unter gleichzeitiger Aktivierung mit UV-Strahlung. So far, oxidation has been used more widely Hydrogen peroxide with simultaneous activation with UV radiation.
Bei dieser Methode sind die einzelnen Verfahrenschritte einfacher zu realisieren, da kein großer technischer oder konstruktiver Aufwand getrieben werden muß. Das zu reinigende Abwasser wird mit Wasserstoffperoxid vermischt in einen Reaktor mit UV-Licht geleitet und bestrahlt, wobei das Wasserstoffperoxid zu Hydroxyl-Radikalen gespalten wird. Da die Mischbarkeit von Wasserstoffperoxid mit Wasser bzw. wäßrigen Lösungen in beliebigen Verhältnissen möglich ist, kann bei ausreichender Durchmi schung des Abwassers mit Wasserstoffperoxid die Oxidationsreaktion nicht durch Transportvorgänge behindert werden, wie bei den vorgenannten Verfahren. Allerdings ist auch hier der Energieaufwand durch die UV- Bestrahlung sehr hoch. Im Filmreaktor kann der Einfluß der UV- Lichtadsorbtion durch Trübstoffe, die auch in Folge der Oxidation entstehen können, reduziert werden. Die energieaufwendige Molekularspaltung unter UV-Licht verursacht allerdings hohe Energiekosten.With this method, the individual process steps are easier realize, since no great technical or design effort is driven must become. The wastewater to be cleaned is treated with hydrogen peroxide mixed in a reactor with UV light and irradiated, the Hydrogen peroxide is split into hydroxyl radicals. Since the Miscibility of hydrogen peroxide with water or aqueous solutions is possible in any ratio, with sufficient diam wastewater treatment with hydrogen peroxide does not prevent the oxidation reaction are hampered by transport operations, as in the aforementioned Method. However, the energy consumption due to the UV Radiation very high. The influence of UV Light adsorption through turbid substances, which also result from the oxidation can be reduced. The energy-consuming molecular cleavage under However, UV light causes high energy costs.
Aufgrund der genannten Gegebenheiten wird in der Regel auf Ad sorptionsverfahren zur Reinigung, wie z. B. mit Aktivkohle, zurückgegriffen. Die mit Schadstoffen beladenen Adsorbentien sind jedoch als Sondermüll zu behandeln und auf entsprechenden Deponien einzulagern, die nur in begrenzten Kapazitäten zur Verfügung stehen und wobei relativ hohe Kosten für die Deponierung entstehen.Due to the above-mentioned circumstances, Ad sorption processes for cleaning, such as. B. with activated carbon. However, the adsorbents loaded with pollutants are classified as hazardous waste treat and store in appropriate landfills that only in Limited capacities are available and are relatively expensive arise for the landfill.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Verfahren sowie eine Vorrichtung zur oxidativen Reinigung von Abwässern, insbesondere Industrieabwässern, in denen über einen breiten Konzentrationsbereich insbesondere organische Schadstoffe enthalten sind, zu schaffen.The invention is therefore based on the object of being cost-effective Method and a device for the oxidative purification of waste water, especially industrial wastewater in which over a wide range Concentration range in particular organic pollutants are contained, to accomplish.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claims 1 and 7 solved.
Das Verfahren zur Reinigung von Abwässern durch Naßoxidation von im Wasser befindlichen organischen Schadstoffen mit Wasserstoffperoxid ist dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoffperoxid durch insbesondere heterogene adsorbtiv wirkende Katalysatoren aktiviert wird, welche aus nichtmetallhaltigen anorganischen Verbindungen bestehen.The process for the purification of waste water by wet oxidation of im Water-borne organic pollutants with hydrogen peroxide characterized in that the hydrogen peroxide by in particular heterogeneous adsorbing catalysts is activated, which consists of non-metallic inorganic compounds exist.
Die adsorbierenden Eigenschaften des Katalysators führen überraschender und vorteilhafter Weise dazu, daß die im katalytischen Prozeß entstehenden Hydroxyl-Radikale, die das höchste Oxidationspotential nach Fluor aufweisen, die zu oxidierenden Schadstoffe direkt im Aktivierungsbereich an der Katalysatoroberfläche umsetzen. Daraus ergibt sich ein sehr hoher Wirkungsgrad des Verfahrens mit Katalysatoren mit adsorbierender Oberfläche. Auch wird vorteilhaft eine hohe Effizienz erreicht und darüber hinaus der Eintrag von zusätzlich das Abwasser belastenden Stoffen, wie beispielsweise von gelösten homogenen Katalysatoren vermieden.The adsorbing properties of the catalyst are more surprising and advantageously that the resulting in the catalytic process Hydroxyl radicals, which have the highest oxidation potential after fluorine have the pollutants to be oxidized directly in the activation area the catalyst surface. This results in a very high one Efficiency of the process with adsorbent catalysts Surface. High efficiency is also advantageously achieved and above in addition, the entry of substances that also pollute wastewater, such as avoided for example by dissolved homogeneous catalysts.
Die Oberflächeneigenschaften der Katalysatoren sind adsorbierend und hydrophil. Hier liegt der Vorteil in der besseren und effizienteren Aktivierung des H₂O₂ bei gleichzeitig adsorbierender Wirkung auf die Schadstoffe.The surface properties of the catalysts are adsorbent and hydrophilic. The advantage here is better and more efficient activation of H₂O₂ with simultaneous adsorbing effect on the pollutants.
Vorzugsweise bestehen die Katalysatoren aus einzelnen Partikeln. Die Teilchengröße des Katalysators beträgt 5 nm bis 5 mm. Der Wirkungsgrad des Oxidationsprozesses ist in diesem Bereich am größten und trägt zu einer kostengünstigen Betriebsweise bei.The catalysts preferably consist of individual particles. The The particle size of the catalyst is 5 nm to 5 mm. The efficiency of the oxidation process is greatest in this area and contributes to one inexpensive mode of operation.
Die Oxidationstemperatur liegt bei 1°C bis 180°C, vorzugsweise 20°C bis 120°C. Der Reaktionsdruck beträgt 1 bis 10 bar.The oxidation temperature is 1 ° C to 180 ° C, preferably 20 ° C to 120 ° C. The reaction pressure is 1 to 10 bar.
Hierdurch wird in vorteilhafterweise erreicht, daß die Anlagen zur Durchführung des Verfahrens aus einfachen Materialen, wie beispielsweise nichtrostenden Stählen bestehen können und nicht mehr in hochtemperatur bzw. druckbeständigen Materialen ausgeführt werden müssen.This advantageously ensures that the systems for Implementation of the process from simple materials, such as stainless steels can exist and no longer in high temperature or pressure-resistant materials.
Der pH-Bereich des zu behandelnden Abwassers wird auf 1 bis 8, vorzugsweise 6,5 bis 7,5 eingestellt. Hierdurch wird vorteilhaft eine hohe Korrosionsrate verhindert.The pH range of the wastewater to be treated is set to 1 to 8. preferably 6.5 to 7.5. This advantageously makes a high one Corrosion rate prevented.
Die Vorrichtung zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens besteht aus einem Reaktor mit darin in lockerer Schüttung oder in einer Flüssigkeit bzw. dem zu reinigenden Abwasser schwebend angeordneten adsorbtiv wirkenden Katalysatorpartikeln. Vorteilhaft wird mit dieser Anordnung große Reaktionsoberflächen insbesondere im Schwebezustand der Katalysatorpartikel geschaffen und das Verfahren wirtschaftlich durchgeführt werden.The device for performing the claimed method exists from a reactor with a loose bed or in a liquid or the wastewater to be cleaned suspended arranged adsorbent acting catalyst particles. This arrangement is advantageous for large Reaction surfaces in particular in the suspended state of the Catalyst particles created and the process carried out economically will.
Der Reaktor wird zur Steigerung der Effizienz mittels mindestens einem Trennelement in zwei oder mehrere Reaktionsräume getrennt, wobei jeder Reaktionsraum in seinem oberen Bereich einen Entlüftungsflansch aufweist. Der Entlüftungsflansch dient in vorteilhafter Weise zur Abfuhr von durch die Oxidation gebildeten Gasen wie beispielsweise CO₂. Das Trennelement ist wasserdurchlässig, hält jedoch die Katalysatorpartikel zurück. The reactor is used to increase efficiency by means of at least one Separator separated into two or more reaction spaces, each Reaction chamber has a vent flange in its upper region. The vent flange is used advantageously for the removal of the Oxidation gases such as CO₂. The separator is permeable to water, but retains the catalyst particles.
Der Reaktor ist mit einem Wärmetausche verbunden. Durch diese Anordnung kann eine Wärmerückgewinnung realisiert und somit der Energieverbrauch minimiert werden.The reactor is connected to a heat exchanger. Through this Arrangement can realize heat recovery and thus the Energy consumption can be minimized.
Die Vorrichtung weist Einrichtungen zur Eliminierung der anorganischen Schadstoffe und zur Abgasbehandlung auf. In vorteilhafter Weise können auf einfache Art weitere im Abwasser befindliche nicht oxidierbare Kontaminanten, wie beispielsweise Schwermetallverbindungen, beseitigt werden.The device has devices for eliminating the inorganic Pollutants and for exhaust gas treatment. Can advantageously on simple type of other non-oxidizable waste water Contaminants, such as heavy metal compounds, eliminated will.
In einer speziellen Ausführung ist in dem Reaktor oder in den Reaktionsräumen ist ein Rührwerk angeordnet, um zu verhindern, das sich insbesondere bei ungenügendem Schwebezustand der Katalysatorpartikel in dem Reaktor bzw. Reaktorräumen z. B. wenn beim "Anfahren" des Reaktors die Gasbläschen erst gebildet werden müssen, Katalysatorpartikel auf dem Boden der Trennelemente ablagern. Auch dient es in vorteilhafter Weise der Verteilung der Reaktorpartikel im Reaktorvolumen.In a special version is in the reactor or in the An agitator is arranged in reaction rooms to prevent that especially when the catalyst particles are insufficiently suspended the reactor or reactor rooms z. B. when "starting" the reactor the gas bubbles first have to be formed, catalyst particles on the Store the bottom of the dividers. It also serves in an advantageous manner Distribution of the reactor particles in the reactor volume.
Das Verfahren ist kontinuierlich und auch diskontinuierlich durchführbar, wobei die kontinuierliche Durchführung aus Kostengründen bevorzugt wird. Grundsätzlich ist das Verfahren und die Vorrichtung auch geeignet neben Wässern bzw. Abwässern auch andere flüssige Stoffe wie z. B. Säuren zu behandeln.The process can be carried out continuously and discontinuously, continuous implementation is preferred for cost reasons. In principle, the method and the device are also suitable in addition to Watering or sewage also other liquid substances such. B. Acids too to treat.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Gesamtanlage zur Abwasserreini gung durch Oxidation mit Wasserstoffperoxid und adsorbtiv wirkenden heterogenen Katalysatoren. Fig. 1 shows an embodiment of an overall plant for wastewater treatment by oxidation with hydrogen peroxide and adsorbing heterogeneous catalysts.
Im Zentrum befindet sich der mit heterogenen adsorbierend wirkenden Katalysatoren ausgestattete Reaktor 1, der über den Einleitungsflansch 2 mit einer Rohrleitung 3 verbunden ist, über die das Abwasser dem Reaktor 1 zugeführt wird. Der Rohrleitung 3 ist ein Wärmeaustauscher 4 zwischengeschaltet. Das Abwasser, das in die Rohrleitung 3 eingeleitet wird, wird zuerst durch einen Vorfilter 5 geleitet, um Schwebstoffe zurückzuhalten. Nach dem Vorfilter 5 wird aus einem Oxidationsmittelreservoir 8 Wasserstoffperoxid zugemischt und dann mittels einer Pumpe 6 in der Rohrleitung 3 transportiert. Das im Reaktor 1 behandelte Abwasser wird über den Ablauf 7 über eine Rohrleitung 10 und mit dem Ventil 22 über den Wärmeaustauscher 4 einer Endreinigungsstufe 9 zur Entfernung von gelösten anorganischen Stoffen zugeführt und anschließend über die Rohrleitung 12 der Kanalisation zugeleitet. In the center is the reactor 1 equipped with heterogeneous adsorbing catalysts, which is connected via the inlet flange 2 to a pipeline 3 , via which the waste water is fed to the reactor 1 . The pipe 3 is connected to a heat exchanger 4 . The wastewater that is introduced into the pipeline 3 is first passed through a prefilter 5 in order to retain suspended matter. After the prefilter 5 , hydrogen peroxide is mixed in from an oxidizing agent reservoir 8 and then transported in the pipeline 3 by means of a pump 6 . The wastewater treated in the reactor 1 is fed via the outlet 7 via a pipeline 10 and with the valve 22 via the heat exchanger 4 to a final cleaning stage 9 for removing dissolved inorganic substances and then fed via the pipeline 12 to the sewage system.
Die Entlüftung des Reaktors 1 bzw. der durch Trennelemente 24 geschaffenen Reaktionsräume 26, 27, 28 erfolgt über die Entlüftungs flansche 13, 14, 15, die über Rohrleitungen 16, 17, 18 an ein Hauptentlüftungsrohr 19 eines Entlüftungssystems 20 angeschlossen sind. Das Entlüftungssystem 20 weist eine an das Hauptentlüftungsrohr 19 angeschlossene Abluftregulierung 23 auf, die über ein Verschlußventil 21 zu einer Abgasreinigungseinheit 11 führt.The venting of the reactor 1 or the reaction spaces 26 , 27 , 28 created by separating elements 24 takes place via the venting flanges 13 , 14 , 15 , which are connected via pipes 16 , 17 , 18 to a main venting pipe 19 of a venting system 20 . The ventilation system 20 has an exhaust air regulation 23 connected to the main ventilation pipe 19 , which leads to an exhaust gas cleaning unit 11 via a shutoff valve 21 .
Im Reaktor 1 sind eine oder mehrere Wartungsluken 25 vorhanden. One or more maintenance hatches 25 are present in the reactor 1 .
Das Rührwerk 30 mit Rührblättern 29 dient der Verteilung bzw. Inschwebehaltung der Katalysatorpartikel in den Reaktionsräumen 26, 27, 28 und wird in diesem Ausführungsbeispiel von oben mittels des Antriebes 31 angetrieben.The agitator 30 with agitator blades 29 serves to distribute or suspend the catalyst particles in the reaction spaces 26 , 27 , 28 and in this exemplary embodiment is driven from above by the drive 31 .
Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt:The procedure is as follows:
Das zu behandelnde Abwasser wird durch den Vorfilter 5 geleitet und anschließend mit Wasserstoffperoxid aus dem Oxidationsmittelreservoir 8 vermischt und mittels der Pumpe 6 durch die Rohrleitung 3 und den Einleitungsflansch 2 in den Reaktor 1 eingeleitet. Die Rohrleitung 3 führt durch den Wärmeaustauscher 4, der ebenfalls auch von bereits behandeltem Abwasser in der Rohrleitung 10 durchflossen wird. Je nachdem, ob die Reaktion bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird oder ob dem Abwasser Wärme entzogen werden soll, wird der Wärmeaustauscher 4 zum Einsatz gebracht. Im Reaktor 1 wird das Wasserstoffperoxid vom Katalysator aktiviert und die Schadstoffe werden oxidiert.The waste water to be treated is passed through the prefilter 5 and then mixed with hydrogen peroxide from the oxidizing agent reservoir 8 and introduced into the reactor 1 by means of the pump 6 through the pipeline 3 and the inlet flange 2 . The pipeline 3 leads through the heat exchanger 4 , which is also flowed through by already treated waste water in the pipeline 10 . Depending on whether the reaction is carried out at elevated temperature or whether heat is to be extracted from the waste water, the heat exchanger 4 is used. In reactor 1 , the hydrogen peroxide is activated by the catalyst and the pollutants are oxidized.
Der Katalysator ist in dem über einem Trennelement 24 angeordneten mit Flüssigkeit gefüllten Reaktionsraum 26, 27, 28 in lockerer Schüttung bzw. schwebend angeordnet. Bei Hinzugabe von Oxidationsmittel wie H₂O₂ aus dem Oxidationsmittelreservoir 8 in die Flüssigkeit bzw. das zu behandelnde Abwasser, die durch die Rohrleitung 3 in den Reaktor 1 gepumpt wird, erfolgt im Reaktionsraum 26 bzw. 27 bzw. 28 eine Oxidation der organischen Schadstoffe, die zur Bildung von Gasblasen bzw. -bläschen, bestehend z. B. aus CO₂, führt. Durch die an der Katalysatoroberfläche entstehenden Gasbläschen werden die Katalysatorpartikel flotiert bzw. im Schwebezustand gehalten. The catalyst is arranged in a loose bed or suspended in the liquid-filled reaction chamber 26 , 27 , 28 arranged above a separating element 24 . With the addition of oxidizing agents such as H₂O₂ from the oxidizing agent reservoir 8 into the liquid or the wastewater to be treated, which is pumped through the pipeline 3 into the reactor 1 , oxidation of the organic pollutants takes place in the reaction chamber 26 or 27 or 28 Formation of gas bubbles or bubbles, consisting, for. B. from CO₂, leads. The catalyst particles are floated or kept in suspension by the gas bubbles formed on the catalyst surface.
Das Abwasser verläßt den Reaktor 1 über den Abfluß 7. Dabei bleibt das Ventil 22 offen, so daß das Abwasser durch die Rohrleitung 10 über den Wärmeaustauscher 4 eingeleitet werden kann.The waste water leaves the reactor 1 via the drain 7 . The valve 22 remains open so that the waste water can be introduced through the pipe 10 via the heat exchanger 4 .
Die Geschwindigkeit der Destabilisierung des Wasserstoffperoxid wird durch die Art des Katalysators, die aktive Katalysatoroberfläche sowie die Temperatur des Abwassers bestimmt. Ein allzu stürmischer Zerfall des Wasserstoffperoxyd ist dabei jedoch zu vermeiden, da durch eine Radikalkettenreaktion Sauerstoffbildung erfolgen kann, die die Effektivität des Verfahrens herabsetzt. Ansonsten können über die Konzentration des Wasserstoffperoxyd in dem zu behandelnden Abwasser verschiedene Oxi dationsstufen der Schadstoffe erreicht werden, wie Teiloxidation, Cracoxidation oder Volloxidation.The rate of destabilization of the hydrogen peroxide is determined by the type of catalyst, the active catalyst surface and the Wastewater temperature determined. Too stormy decay of the Hydrogen peroxide should be avoided, however, because a Radical chain reaction oxygenation can occur, which is the effectiveness of the procedure. Otherwise, the concentration of the Hydrogen peroxide in the waste water to be treated different oxi dation levels of the pollutants are reached, such as partial oxidation, Crack oxidation or full oxidation.
Bei Bedarf kann der Katalysator im Reaktor über den Ablauf 7 mittels eines Anschlusses an eine Spülleitung (nicht dargestellt) rückgespült und somit einer Sedimentation auf den Trennelementen 24 entgegengewirkt werden.If necessary, the catalyst in the reactor can be backwashed via the outlet 7 by means of a connection to a flushing line (not shown) and thus sedimentation on the separating elements 24 can be counteracted.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996105421 DE19605421A1 (en) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | Purification of waste waters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996105421 DE19605421A1 (en) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | Purification of waste waters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19605421A1 true DE19605421A1 (en) | 1997-08-21 |
Family
ID=7785370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1996105421 Ceased DE19605421A1 (en) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | Purification of waste waters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19605421A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006001955A1 (en) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Dge Dr.-Ing. Günther Engineering Gmbh | Purification of wastewater contaminated with organic substances, by catalytic wet oxidation with hydrogen peroxide, comprises treating the wastewater at temperature and pressure in reactor and in catalytic reactor |
| CN103011547A (en) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 湖南清和污泥资源利用有限公司 | Method for treating sludge |
| CN103028426A (en) * | 2012-12-21 | 2013-04-10 | 湖南清和污泥资源利用有限公司 | Oxidation-oriented catalyst used for sludge treatment |
| CN107032475A (en) * | 2017-04-25 | 2017-08-11 | 大连广泰源环保科技有限公司 | The deep treatment method and system of a kind of percolate evaporation process tail water |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2803789A1 (en) * | 1977-01-31 | 1978-08-03 | Gen Electric | METHOD OF REMOVING LOSSED ORGANIC POLLUTION FROM SEWER STREAMS |
| DE4108645A1 (en) * | 1991-03-16 | 1992-09-17 | Hydrotrade Handelsgesellschaft | Solid insol., non-polluting zeolite based oxidising agent - obtd. by incorporating redox ions then treatment with oxidising agent, for destroying bacteria and pollutants in waste water |
| WO1995021794A1 (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-17 | Envirex, Inc. | Integrated adsorption/advanced oxidation fluidized bed reactor |
-
1996
- 1996-02-14 DE DE1996105421 patent/DE19605421A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2803789A1 (en) * | 1977-01-31 | 1978-08-03 | Gen Electric | METHOD OF REMOVING LOSSED ORGANIC POLLUTION FROM SEWER STREAMS |
| DE4108645A1 (en) * | 1991-03-16 | 1992-09-17 | Hydrotrade Handelsgesellschaft | Solid insol., non-polluting zeolite based oxidising agent - obtd. by incorporating redox ions then treatment with oxidising agent, for destroying bacteria and pollutants in waste water |
| WO1995021794A1 (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-17 | Envirex, Inc. | Integrated adsorption/advanced oxidation fluidized bed reactor |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP 1-30695 (A), Referat aus Patents Abstracts of Japan, C-597, 1989, Vol.13, No.211 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006001955A1 (en) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Dge Dr.-Ing. Günther Engineering Gmbh | Purification of wastewater contaminated with organic substances, by catalytic wet oxidation with hydrogen peroxide, comprises treating the wastewater at temperature and pressure in reactor and in catalytic reactor |
| DE102006001955B4 (en) * | 2006-01-16 | 2013-10-31 | Dge Dr.-Ing. Günther Engineering Gmbh | Process for the purification of wastewater contaminated with organic substances by means of catalytic wet oxidation with hydrogen peroxide |
| CN103011547A (en) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 湖南清和污泥资源利用有限公司 | Method for treating sludge |
| CN103028426A (en) * | 2012-12-21 | 2013-04-10 | 湖南清和污泥资源利用有限公司 | Oxidation-oriented catalyst used for sludge treatment |
| CN103028426B (en) * | 2012-12-21 | 2015-09-09 | 湖南清和污泥资源利用有限公司 | A kind of guiding of the oxidation for Treatment of Sludge catalyst |
| CN107032475A (en) * | 2017-04-25 | 2017-08-11 | 大连广泰源环保科技有限公司 | The deep treatment method and system of a kind of percolate evaporation process tail water |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0503649B1 (en) | Process and apparatus for biological purification of waste waters polluted with non biodegradable or hardly biodegradable substances | |
| DE69002628T2 (en) | METHOD FOR CLEANING WASTE WATER BY ACTIVE OZONE. | |
| DE69426485T2 (en) | Process and system for treating contaminated water | |
| DE2735892A1 (en) | METHOD FOR TREATMENT OF WASTE WATER | |
| DE2738812A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR TREATMENT OF AQUATIC WASTE MATERIAL | |
| EP1008556A2 (en) | Process and system for the decontamination of polluated water | |
| EP1320513A1 (en) | Ozone/uv combination for the decomposition of endocrine substances | |
| JP3491328B2 (en) | Ultrapure water production equipment | |
| CH394966A (en) | Process for the treatment of waste water | |
| EP0306054A1 (en) | Apparatus for the aerobic biological purification of water containing toxic matter | |
| EP0680931B1 (en) | Process for treating a medium containing organic constituents | |
| DE2425587A1 (en) | Waste waters contg. organic materials - wet-oxidised in presence of metals, their salts or oxides | |
| DE69407317T2 (en) | Process for reducing iron deposits in water purification plants | |
| DE3014678C2 (en) | ||
| DE2803789A1 (en) | METHOD OF REMOVING LOSSED ORGANIC POLLUTION FROM SEWER STREAMS | |
| DE2950710A1 (en) | METHOD FOR TREATING WASTEWATER | |
| DE3903549A1 (en) | UV light for the degradation of pollutants, in particular of halogenated hydrocarbons | |
| DE19605421A1 (en) | Purification of waste waters | |
| DE968045T1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR RECOVERY OF EXHAUST GAS FROM AN OZONE REACTOR | |
| DE2518570A1 (en) | PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF HYDROGEN SULFUR FROM POLLUTED MEDIA | |
| DE2211890A1 (en) | Waste water purification - using conc hydrogen peroxide forming nascent oxygen recombined for biological purification | |
| DE69313852T2 (en) | METHOD FOR TREATING WATER | |
| DE102007012977A1 (en) | To remove fluoridated/perfluoridated surfactants from water, it is brought into contact with ozone | |
| DE4308159A1 (en) | Process for decreasing the COD load in wastewater | |
| DE69202697T2 (en) | METHOD FOR TREATING A FLUID. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |