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Verfahren und Vorrichtung für das Abtrennen von fein verteilten und/oder
gelösten Schwebe- und Feststoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere Wasser Die Erfindung
betrifft ein Verfahren für das Abtrennen von fein verteilten und/oder gelösten Schwebe-
und Feststoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, bei welchem die Flüssigkeit
eine mit Adsorbermaterial gefüllte Behandlungskolonne durchströmt und das mit Schmutzstoffen
beladene Adsorbermaterial portions- und taktweise
aus der Behandlungskolonne
in eine nachgeschaltete Spülkolonne transportiert und im Kreislauf in die Behandlungskolonne
zurückgefördert wird, nach Patent . . . (Patentanmeldung P 22 25 682.2).
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Es ist bekannt, das Abtrennen von Fest- und Schwebestoffen aus Flüssigkeiten
mittels Materialien vorzunehmen, die organische Substanzen adsorbieren, z.B. mit
Hilfe von Silizium-Verbindungen, Aktivkohle oder speziell zur Adsorption befähigten
Ionenaustauscherharzen mit aktiven Gruppen. Die Verwendung der Aktivkohle hat aber
den Nachteil, dass diese nach der Beladung verworfen oder aber einer thermischen
Reaktivierung unterworfen werden muss. Beide Verfahren sind wirtschaftlich ungünstig.
Die Reaktivierung ist mit hohen Aufbereitungskosten und einem hohen apparativen
Aufwand verbunden.
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Bei den bisher bekannten Adsorber-Filteranlagen durchläuft die zu
reinigende Flüssigkeit eine Filtersäule. Nach einer gewissen Betriebszeit ist festzustellen,
dass das Adsorbermaterial im Eintrittsbereich der Lösung gesättigt ist, so dass
sich eine Gleichgewichtsbeladung einstellt. An diese Sättigungszone schliesst sich
eine Zone abnehmender Beladung an, während der zuletzt durchflossene Teil des Adsorberbettes
praktisch nur von gereinigter Lösung durchströmt wird. Das Adsorbermaterial ist
in diesem Austrittsbereich noch unbeladen. Es besteht somit die Gefahr eines Durchbruches,
ohne dass eine vollkommene Ausnutzung des Adsorbermaterials möglich ist. Die Wirtschaftlichkeit
dieses Verfahrens ist daher beschränkt.
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Diese Nachteile können mit kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen
Filtrationsverfahren weitgehend vermieden werden.
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Hierbei wird das Adsorbermaterial in einen separaten Waschbehälter
gefördert und nach einem Waschprozess wieder in die Behandlungskolonne zurückgeführt.
Die Adsorptionszone kann
bei derartigen Anlagen in der Behandlungskolonne
optimal eingestellt werden, da taktweise frisches, d.h. unbeladenes, Adsorbermaterial
an der Reinproduktaustrittsseite zugeführt wird. Die im Bereich des Eintritts des
Rohprodukts befindliche beladene Zone wird in Intervallen abgezogen, so dass gegenüber
den herkömmlichen Filtrationsverfahren ein gleichmässiger Reinigungseffekt erreicht
wird. Dieses Verfahren hat ferner den Vorteil, dass das in der Behandlungskolonne
einzusetzende Volumen des Adsorbermaterials wesentlich geringer gehalten werden
kann als bei stationären Filterbetten. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren
verändert sich die Lage und das Volumen der Adsorptionszone kaum, da ständig frisches
Filtermaterial von oben in die Behandlungskolonne nachgeliefert wird. Wegen dieser
Vorteile bedient sich die Erfindung eines kontinuierlichen bzw. quasi-kontinuierlichen
Verfahrens, wobei als weiterer Vorteil hinzutritt, dass die Behandlung mit Lösungsmitteln
bei einem derartigen Verfahren unproblematisch und wenig aufwendig ist, da stets
relativ kleine Chargen von Adsorbermaterial beladen und zu behandeln sind.
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Bei den herkömmlichen Verfahren muss das beladene Adsorbermaterial
gegen eine frische Füllung ausgewechselt werden, da es nicht mehr brauchbar ist.
Bei Verwendung von Adsorberharzen auf der Basis von stark basischen Austauschern
muss eine Behandlung mit Elektrolyt-Lösungen durchgeführt werden, z.B. mit Natronlauge
und/oder Kochsalz. Handelt es sich bei den adsorbierten Materialien aber um Tenside,
aliphatische oder aromatische Verbindungen, so ist keine vollständige Entfernung
der aufgenommenen organischen Substanzen möglich. Der Wirkungsgrad beträgt nur etwa
75 t - 90 %. Aus diesem Grunde bedient man sich Spezialverfahren durch Behandlung
mit Lösungsmitteln. Der Verbrauch von Lösungsmitteln beträgt etwa das 1,5 - 3fache
des Volumens des Adsorbermaterials. Bei einem Filter, das beispielsweise 200 1 Adsorbermaterial
aufnimmt, muss somit mit Lösungsmitteln von minimal ca. 300 1 gewaschen
werden,
so dass die Behandlung bei grösseren Einheiten sehr teuer ist. Es ist ausserdem
ersichtlich, dass die Handhabung solch grosser engen Lösungsmittel wegen des benötigten
apparativen aufwandes aufwendig und wegen der erforderlichen Schutzmassnahmen problematisch
ist. Diese Nachteile fallen bei einem kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen
Fitlrationsverfahren fort.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filtrationsverfahren
zu schaffen, das ohne hohen apparativen Aufwand und die geschilderten Nachteile
durchführbar und ausserordentlich wirtschaftlich und umweltfreundlich ist.
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Diese Nachteile werden gemäss der Erfindung bei einem Verfahren der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass man das Adsorbermaterial nach dem Spülprozess
mit einem geeigneten Lösungsmittel behandelt, das vor der Rückführung des Adsorbermaterials
in die Behandlungskolonne aus diesem ausgewaschen wird, während das Lösungsmittel
seinerseits zur Reinigung einer Destillation unterworfen und im Kreislauf der Wiederverwendung
zugeführt wird. Das Verfahren ist mit besonderem Vorteil für Adsorbermaterialien
geeignet, die frei sind von aktiven Gruppen, da diese normalerweise nicht oder nur
sehr schwer regenerierbar sind. Wird ein solches Adsorbermaterial mit Flüssigkeit,
z.B. Wasser, beaufschlagt, welches z.B. Tenside aller Art, emulgierte Fette, Öle,
Phenole und deren Abkömmlinge, Heizöle, Kraftstoffe od. dgl.
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enthält, so werden diese Substanzen von einem derartigen Adsorbermaterial
aufgenommen. Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens ist es möglich, derart schwer
entfernbare Substanzen aus der Flüssigkeit auf wirtschaftlichem Wege abzutrennen.
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Auch ist das erfindungsgemässe Verfahren geeignet, cancerogen wirkende
Stoffe aus wässrigen Lösungen zu entfernen.
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Damit das Lösungsmittel besonders wirksam auf das Adsorbermaterial
einwirkt, wird dieses vor der Behandlung zweckmässig oberflächlich entwässert. Das
Verfahren ist deshalb besonders wirtschaftlich, weil erfindungsgemäss das Lösungsmittel
nach der Benutzung verdampft, kondensiert und der erneuten Verwendung kontinuierlich
oder diskontinuierlich zugeführt wird. Somit werden stets nur geringe Mengen an
Lösungsmitteln benötigt, wodurch der apparative Aufwand kleingehalten werden kann.
Es ist vorgesehen, dass das nach der Behandlung im Adsorbermaterial noch befindliche
Lösungsmittel mit Inertgas, das erwärmt sein kann, oder mit Luft verdrängt wird,
wobei seinerseits das Gas oder die Luft von Lösungsmitteln befreit und der Wiederverwendung
zugeführt wird.
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Erfindungsgemäss ist ferner vorgesehen, dass der aufzubereitenden
Flüssigkeit ein Filterhilfsmittel, Flockungshilfsmittel und/oder Flockungsmittel
beigemischt werden, wodurch der Abscheidegrad von Feststoffen und organischen Inhaltsstoffen
wesentlich erhöht wird.
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Der Filtrationseffekt kann ferner verbessert werden, wenn man als
Adsorptionsmaterial gekörntes Material unterschiedlichen Durchmessers, beispielsweise
in einer Korngrösse von 0,6 mm - 2 mm, verwendet, wodurch eine abgestufte Raumfiltration
bewirkt wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung im Zusammenhang mit der anliegenden Zeichnung, in welcher eine Vorrichtung
für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens schematisch dargestellt ist.
Hierin zeigen: Fig. 1 das Schema einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens, Fig. 2 ein Messdiagramm einer Filtration von Flusswasser bei einer Direktfiltration
vor und nach Zusatz von Filterhilfsmittel,
Fig. 3 das Schema einer
Behandlungskolonne verbunden mit zwei Spülkolonnen.
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Das zu reinigende Rohprodukt wird nachfolgend der Einfachheit halber
als "Rohwasser" bezeichnet. Es kann sich hierbei um wässrige Lösungen oder sonstige
Lösungen in nichtwässrigen Flüssigkeiten handeln. Das Rohwasser wird durch die Leitung
12, in welcher ein Ventil 13 vorgesehen ist, in die insgesamt mit 10 bezeichnete
Behandlungskolonne eingelassen. Die Behandlungskolonne ist mit Adsorbermaterial-15
gefüllt und weist verschiedene Meßstellen 18 zur Messung des Trübungsgrades des
zu filtrierenden Wassers auf.
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Das Reinprodukt, nachfolgend "Reinwasser" genannt, verlässt die Kolonne
10 über eine mittels eines Ventils 17 schaltbare Reinwasserleitung 16.
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Die Behandlungskolonne wird beim Überschreiten eines vorgegebenen
Trübungswerts oder Differenzdrucks oder aufgrund der Analyse der Inhaltsstoffe oder
auch nach vorgegebenen Zeitintervallen kurzzeitig durch Schliessen des Ventils 13
ausser Betrieb gesetzt.
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Der insbesondere im Eintrittsbereich stark mit Schmutzpartikeln beaufschlagte
und beladene Teil des Adsorbermaterials wird durch Öffnen des Ventils 34 in der
Leitung 33 zum Zuführen von Transportwasser bei geöffnetem Ventil 28 in den Bodenraum
10a der Behandlungskolonne abgesenkt. Danach wird eine frische Adsorbermaterial-Charge
über die Leitung 19 bei offenem Ventil 20 über Kopf aus der Waschkolonne 90 in die
Behandlungskolonne 10 eingeführt. Zum Transport dieser Charge in die Kolonne 10
wird Druckwasser über die Leitung 93 bei offenem Ventil 94 eingelassen. Die in dem
trichterförmigen Bodenteil der Behandlungskolonne 10 unterhalb der Rohwasserverteiler
14 abgesenkte schmutzbeladene Adsorbermaterial-Charge wird über die Leitung 21 bei
offenem Ventil 22 in einen Zwischenbehälter 8, nachfolgend "Messkolonne" genannt,
eingeleitet. Diese Messkolonne ist mit einer Wasserzuleitung 23 versehen, über die
bei geöffnetem Ventil 24 und gegebenenfalls über einen Strahlsauger 5 Wasch- und
Transportwasser eingeleitet
und über die Leitung 6 bei offenem Ventil
7 Schmutzwasser oder Entlastungswasser abgeleitet wird. In dem Messgefäss 8 wird
bei geschlossenem Ventil 105 die bei offenen Ventilen 7, 34 und 27 transportierte
Charge hinsichtlich ihres Volumens abgemessen.
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Alsdann werden die Ventile 24, 26 und 105 geöffnet, die Ventile 7,
34 und 27 geschlossen und die in der Messkolonne 8 befindliche Charge einer insgesamt
mit 11 bezeichneten Spülkolonne zugeführt.
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An die Spülleitung 23 sind auch Chemikalientanks 31, 32 angeschlossen,
so dass zur Entfernung von mechanischen Verunreinigungen auch eine Waschung des
Adsorbermaterials mit entsprechend geeigneten Chemikalien, z.B. Säuren oder Laugen,
erfolgen kann.
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Die Spülkolonne 11 ist vorzugsweise nach oben konisch erweitert ausgebildet,
um einen Austrag des Adsorbermaterials durch die Schmutzwasserleitung 25 infolge
der gegenüber der Aufstiegsgeschwindigkeit erhöhten Sinkgeschwindigkeit zu vermeiden.
Die Spülkolonne 11 umfasst ein so grosses Volumen, dass eine Adsorbermaterial-Charge
etwa die Hälfte der Kolonne einnimmt, so dass eine gründliche Lockerung und Streckung
des Adsorbermaterials im Spülprozess stattfinden kann. Die gelösten Schmutzstoffe
werden mit dem Spülwasser über die Leitung 25 durch das Ventil 26 abgelassen.
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Nach dem Spülprozess werden die Ventile 105, 24 und 26 geschlossen
und das Ventil 38 zur Freigabe der Transportleitung 37 geöffnet.
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Mittels eines in die Spülkolonne 11 hineinragenden Tauchrohres 4 wird
beim Einlassen von Transportwasser durch die Leitung 37 das Adsorbermaterial über
eine Leitung 44 bei geöffnetem Ventil 43 in eine Extraktionskolonne zur Eluierung
der adsorbierten Substanzen gefördert, die insgesamt mit 40 bezeichnet ist. Das
Transportwasser wird über eine Leitung 46 mittels eines Ventils 47 in einen nicht
dargestellten Rohwasserbehälter abgelassen und der Rest des Wassers mit Druckluft
verdrängt. Die Druckluft oder das Inertgas wird gegebenenfalls in erwärmtem Zustand
durch eine Leitung 48 über ein Ventil 49 eingelassen.
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Alsdann erfolgt die Behandlung des Adsorbermaterials mit dem Lösungsmittel,
das über Kopf in die Extraktionskolonne 40 eingelassen wird.
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In der Extraktionskolonne erfolgt eine innige Durchmischung des Lösungsmittels
mit dem beladenen Adsorbermaterial zur Entfernung der angelagerten Schmutz- und
Schwebestoffe. Nach der Behandlung wird das Lösungsmittel über eine Leitung 60,
die mit einem Entlüftungsstutzen 65 bestückt ist, bei geöffneten Ventilen 62, 63
und 64 in einen ersten Speichertank 61 für gebrauchtes Lösungsmittel eingelassen.
Von dort wird das Lösungsmittel zum Zwecke der Reinigung mittels einer Pumpe 67
bei geöffneten Ventilen 75 und 77 über die Leitung 76 in einen Destillierkolben
68 eingeführt. Hier erfolgt eine Verdampfung des verschmutzten Lösungsmittels, die
auf elektrische Weise mit einer Heizschlange 69 oder durch Einführen von Dampf vorgenommen
werden kann. Alsdann wird das Lösungsmittel in dampfförmigem Zustand über die Leitung
70 bei geöffnetem Ventil 71 in eine Destillationskolonne 72 geführt und dort kondensiert.
Dieser Destillationskolonne ist ein zweiter Speichertank 50 nachgeschaltet, in welchem
das gereinigte Lösungsmittel gespeichert wird, um von dort bei Bedarf mittels der
Pumpe 51 über die Leitung 52 in die Extraktionskolonne 40 zurückgefördert zu werden.
Der sich in der Destillierkolonne 68 gebildete Schmutz bzw. die Wertstoffe werden
aus der Destillierkolonne 68 über eine Abflussleitung 73 bei offenem Ventil 74 abgeleitet.
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Die beschriebene Verfahrensweise ist für einen diskontinuierlichen
Betrieb vorgesehen, wenn das Lösungsmittel zur Ablösung schwer entfernbarer Substanzen
eine längere Einwirkungszeit benötigt.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Lösungsmittel stetig zu
reinigen und kontinuierlich in die Extraktionskolonne einzuleiten.
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Hierbei wird die Extraktionskolonne 40 über die Leitung 52 aus dem
Speichertank 50 mittels des gereinigten Lösungsmittels bis zum Oberlaufen gefüllt.
Der Flüssigkeitsstand in der Extraktionskolonne wird durch einen Überlauf 66 angezeigt.
Das überlaufende Lösungsmittel wird über die Leitung 60 in die Destillationskolonne
68 eingelassen, dort verdampft und über die Leitung 70 in dampfförmigem Zustand
der Kühlkolonne 82 zugeführt, wo es kondensiert wird und von dort über die Leitung
84 bei geöffnetem Ventil 83 kontinuierlich in die Extraktionskolonne 40 eingeleitet
wird.
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Nach der Behandlung des Adsorbermaterials mit dem Lösungsmittel wird
durch Einlassen von Inertgas oder erwärmter Luft über die Leitung 48 bei offenem
Ventil 49 das noch vorhandene Lösungsmittel verdrängt. Es ist vorgesehen, das Inertgas
oder die Luft zum Zwecke der Wiederverwendung zu reinigen, was in einer Kühlkolonne
54 erfolgt. Hier wird das Gas durch Unterschreitung des Taupunkts des Lösungsmittels
von diesem befreit und über das geöffnete Ventil 55 einem Sammelbehälter 56 zugeführt.
Das Gas oder die Luft wird dabei über die Leitung 57 einem nicht dargestellten Speicherbehälter
zugeführt, um bei Bedarf über die Leitung 48 wieder in die Extraktionskolonne eingeleitet
zu werden. Das verschmutzte Lösungsmittel verlässt den Tank 56 über die Leitung
58 zum Speicherbehälter 61 (Leitung nicht dargestellt).
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Beim Einlassen von Transportwasser über die Leitung 85 bei geöffnetem
Ventil 86 wird das in der Extraktionskolonne befindliche Adsorbermaterial über die
Leitung 87 bei offenem Ventil 88 in eine mit 90 bezeichnete Waschkolonne eingeleitet,
wo es nach Einlassen von Waschwasser über die Leitung 97 bei geöffnetem Ventil 95
gewaschen wird. Das ausgewaschene Lösungsmittel wird über eine mittels eines Ventils
92 schaltbare Leitung 91 abgelassen. Es gelangt von dort über die Leitung 46 in
einen Rohwasserbehälter. Alsdann wird das Adsorbermaterial aus der
Kolonne
90, z.B. mittels Tauchrohren, abgezogen und über die Leitung 19 bei offenen Ventilen
20 und 28 über Kopf in die Behandlungskolonne 10 zurückgeführt. Beim Einleiten der
gereinigten Adsorbermaterial-Charge entsteht eine kurzzeitige Betriebspause, bei
welcher das über die Leitung 12 einfliessende Rohwasser über das Ventil 28 am Filterboden
abgelassen wird.
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Unmittelbar vor dem Einlassen der Charge über die Leitung 19 ist es
zweckmässig, einen dem Reinwasserstrom entgegengesetzten Wasserstrom kurzzeitig
von oben nach unten in die Behandlungskolonne einzulassen, um dadurch sich im oberen
Verteiler- und Abnahmesystem angesetzte Schmutzpartikel fortzuschwemmen. Diese "Schockspülung"
wird über die Leitung 33 bei geöffneten Ventilen 34 und 28 vorgenommen.
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Durch die beschriebene Extraktion des Adsorbermaterials im geschlossenen
Kreislauf mittels einer kontinuierlich oder quasikontinuierlich arbeitenden Filtrationsanlage
ist es möglich, Flüssigkeiten aufzubereiten, die eine relativ grosse Menge an organischen
Verbindungen enthalten, z.B. Phenole und deren Abkömmlinge, organische Farbstoffe,
Tenside, Fette, Öle usw.
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Es war bisher mit den bekannten Verfahren nicht möglich, solche Flüssigkeiten
mittels einer Adsorptionsfiltration wirtschaftlich aufzubereiten. Bisher musste
das Adsorptionsmaterial abgefüllt oder mittels Verbrennung, Ausglühen u. dgl. reaktiviert
werden.
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Das gleiche gilt für die anderen genannten organischen Substanzen.
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Das beschriebene Verfahren ist sehr wirtschaftlich, da der Wassereigenbedarf
nicht hoch ist und durch die Wiedergewinnung des Lösungsmittels im geschlossenen
Kreislauf nur wenig Verlust eintritt. Ausserdem werden nur insgesamt wenig Lösungsmittel
benötigt. Bei einer Adsorbermaterial-Charge von beispielsweise 50 1 wird nur Lösungsmittel
von etwa 50 1 benötigt. Somit können
der apparative Aufwand und
die Bauhöhe der Kolonnen in Grenzen gehalten werden. Das Verfahren ist ferner umweltfreundlich,
da die benötigten Lösungsmittel infolge der Wiedergewinnung nicht verworfen werden
müssen, wie dies häufig bei herkömmlichen Verfahren der Fall ist.
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Zur Erhöhung des Abscheidegrades von Feststoffen und organischen Inhaltsstoffen
kann man der aufzubereitenden Flüssigkeit mit entsprechender Vormischung und geeigneten
Kontaktzeiten Filterhilfsmittel, wie Kieselgur, Aktivkohle, Asbest, oder Flockungsmittel,
wie Eisenchlorid, Aluminiumverbindungen, oder Flockungshilfsmittel, wie organische
Polyelektrolyten, zumischen. Die Wirkung dieser Zusätze ist aus den beigefügten
Messdiagrammen gemäss Fig. 2 ersichtlich. Die Messdiagramme Ia und IIa zeigen Ergebnisse
einer Direktfiltration von Oberflächenwasser (Neckarwasser) ohne Zusatz von Filtrationshilfsmitteln,
während in den Messdiagrammen Ib und IIb der Filtrationseffekt bei Zugabe eines
Filterhilfsmittels (25 g Kieselgur/m³ dargestellt ist. Auf der Ordinate ist unter
I der-Schwebestoffgehalt in mg/l und unter II der KMnO4-Verbrauch in mg/l angegeben.
Auf der Abszisse ist die Filterleistung in m3/h und darunter die Filtrationsgeschwindigkeit
in m/h aufgezeichnet. Man erkennt aus dem Kurvenverlauf Ia, dass der Schwebestoffgehalt
im Filtrat mit zunehmender Filtrationsgeschwindigkeit abnimmt (gestrichelte Linie)
und bei 25 m/h ein Minimum erreicht. Diese Wirkung beruht auf der Zunahme des Festbettanteils
des von unten beaufschlagten Filterbetts mit steigender Filtrationsgeschwindigkeit.
Bei weiterer Erhöhung der Fitlrationsgeschwindigkeit steigt der Schwebestoffgehalt
im Filtrat wieder an, da dann die Schwebestoffe durch das Filterbett hindurchgedrückt
werden. Mit den konventionellen Filtrationsverfahren war bisher die Direktfiltration
bei hohen Anteilen von Schwebestoffen in Flüssigkeiten mit der genannten Filtrationsgeschwindigkeit
nicht möglich. Auch war der apparative Aufwand zu deren Durchführung wesentlich
höher.
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Aus den Messdiagrammen ist zu erkennen, dass durch die Zugabe eines
Filterhilfsmittels (Kurve Ib) sowohl bei niedrigeren als auch bei über den obengenannten
Filtrationsgeschwindigkeiten liegenden Werten eine Verbesserung des Restschwebestoffgehalts
im Filtrat erreichbar ist. Man erzielt einen nahezu konstanten Reinigungseffekt
selbst bei grossen Filtrationsgeschwindigkeiten.
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Bei konventionellen Filtern kann ein solches Verfahren nicht ausgenutzt
werden, da die zusätzliche Feststoffbelastung zu einer erheblichen Laufzeitverkürzung
des Filters führt.
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Die Kurven IIa und IIb zeigen den KMnO4-Verbrauch in mg/l. Durch die
Messung des KMnO4-Verbrauchs kann man den Gehalt an oxydierbaren organischen Substanzen
speziell in anorganischen reduktionsmittelfreien wässrigen Lösungen ermitteln. Der
KMnO4-Verbrauch im Filtrat (Kurve IIa) zeigt die gleiche Abhängigkeit von der Filtrationsgeschwindigkeit
wie der Schwebestoffgehalt. Durch die Zudosierung von Filterhilfsmitteln flacht
sich die Kurve IIa ebenfalls ab (s. Kurve IIb). Der KMnO4-Verbrauch des Filtrats
wird ähnlich dem Restschwebestoffgehalt verringert. Der Abscheidegrad des Filters
wird durch Zusatz von Flockungshilfsmittel erhöht und dadurch die Menge an Schwebestoffen
und organischen Inhaltsstoffen im Filtrat verringert. Für den Sorptionsprozess bedeutet
dies eine Ausbeuteerhöhung bezogen auf die zu entfernenden organischen Inhaltsstoffe.
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Selbst bei stark verschmutzten Wässern wird eine Charge des Adsorptionsstoffs
erst frühestens nach einer Stunde abgelassen.
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In speziellen Fällen, etwa zur Verringerung des Chlorbedarfs bei der
Desinfizierung in der Rückspülkolonne, kann durch eine Spülung im Gegenstrom in
der Behandlungskolonne ein grösserer Teil der Schmutzstoffe bereits dort ausgetragen
werden.
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Es hat sich als zweckmässig erwiesen, gekörntes Material als Adsorbermaterial
zu verwenden, das eine Korngrösse von ca.
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0,6 - 2 mm Durchmesser hat. Man kann hierdurch eine Tiefen- bzw.
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Mehrschichtfiltration erreichen. Durch die unterschiedliche Korngrösse
und die unterschiedlichen spezifischen Gewichte der Adsorptionsmasse erhält man
eine Schichtung der Filterstoffe von der Eintrittsseite zur Reinwasserseite von
groben zu feinen Körnern. Man erreicht dadurch eine Raumfiltration, wodurch das
Schmutzaufnahmevermögen wesentlich erhöht werden kann.
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Bei grösseren Anlagen kann es zweckmässig sein, mehrere Behandlungsbehälter
mit einer einzigen Spülkolonne zu verbinden, wie es in Fig. 3 schematisch dargestellt
ist. Hier ist eine einzige Spülkolonne 190 mit zwei Behandlungskolonnen 110 und
210 über Leitungen, in denen jeweils Ventile geschaltet sind, miteinander verbunden.
Die Spülkolonne 110 wird so betrieben, dass die Adsorptionscharge aus der einen
Behandlungskolonne erst dann aufgenommen wird, wenn die gespülte Charge von der
anderen Behandlungskolonne wieder in diese zurückgewandert ist. Es ist ersichtlich,
dass die Betriebsunterbrechung der Behandlungskolonne bei einer Anlage von einer
Behandlungskolonne und einer einzigen Spülkolonne 100 %, beim Doppelaggregat 50
, beim Dreifachaggregat 33 % und beim Vierfachaggregat nur 25 % der notwendigen
Spülzeit pro Spültakt beträgt. Muss ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet sein,
so werden die Taktzeiten durch einen nachgeschalteten Druckwindkessel überbrückt,
der bei Mehrfachaggregaten entsprechend kleiner zu bemessen ist.