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DE2333668A1 - Reinigung organischer und anorganischer verunreinigungen enthaltender abwaesser - Google Patents

Reinigung organischer und anorganischer verunreinigungen enthaltender abwaesser

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DE2333668A1
DE2333668A1 DE19732333668 DE2333668A DE2333668A1 DE 2333668 A1 DE2333668 A1 DE 2333668A1 DE 19732333668 DE19732333668 DE 19732333668 DE 2333668 A DE2333668 A DE 2333668A DE 2333668 A1 DE2333668 A1 DE 2333668A1
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Ruhrchemie AG
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Description

Oberhausan-Holten, 29. 6· 1973 RSk/Sei - R 1793
R-uhrchemle Aktiengesellschaft. Oberhauaen-Holten
Reinigung organischer und anorganischer Verun- reinigungan enthaltender Abwässer
Spezifisch leichtere organieche Verbindungen werden im allgemeinen mit Hilfe handeleüblicher Schwerkraftabscheider von Abwässern aus Industrieanlagen getrennt. Besonders bewährt haben sich nach Art einer U-Röhre gestaltete, auf der einen Seite für die Aufgabe des verschmutzten Abwassers, auf der anderen Seite für den Oberlauf des gereinigten Abwassers ausgebildete Prallplattenabscheider· Auf dem Vege von einem Schenkel sum anderen durchströmt das Wasser die in relativ kurzem Abstand zueinander angeordneten, um etwa 4-5° geneigten Parallelplatten, die den Reinigungsabachnitt der Vorrichtung darstellen. Die spezifisch leichteren organischen Verunreinigungen stoßen hierin schon nach kurser Strecke auf eine fest« Wand, an der die Tropfen sich vereinen und nach oben entgegen dtr allgemeinen Strömungerichtung des Abwassers wandern, um dann im freien Saum aufzuschwimmen. Eine Ausführungsform solcher Abscheider ist mit gewellten Platten auegestattet, wobei die Achsen der Wellenberg· und VeilentEler in Strömungerichtung angeordnet sind.
Bekanntlich müssen in Gewisser abgeführte industrielle Abwässer bestimmten Reinheitsrichtlinien entsprechen, um ein« übermäßige Verschmutzung dieser Gewässer und hiermit verbundene biologische Umweltsch&den su verhindern. Aus wirtschaftlicher Sicht muß eine möglichst vollkommene Reinigung mit vertretbarem apparativem, zeitlichem und finanziellem Aufwand angestrebt werden.
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Hieraus ergibt sich die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, den Klärwirkungsgrad handelsüblicher, nach dem Schwerkraftabscheidungsprinzip arbeitender Prallplatt enabscheider zu erhöhen.
Mit den erwähnten Schwerkraftabscheidern können leicht abtrennbare Phasen, wie aufsteigende, spezifisch leichtere Öle oder rasch sediment!erende Materialien wie Sand, ohne weiteres abgetrennt werden. Treffen jedoch organische Substanzen alt ausgeflockten Feststoffen großer Oberfläche zusanen, welche die Fähigkeit haben, die organischen Flüssigkeiten zu adsorbieren, so bilden sich voluminöse, aus Feststoffen und Ol bestehende Schwimmschlammschichten aus. Zur guten Trennung dieser Verunreinigungen ist eine gewisse Verweilzeit im Klärraum notwendig, warme Abwässer werden sich daher noch in geringem MaBe abkühlen.
Da die Flockung nur aus übersättigter Lösung erfolgen kann, ist dieser Vorgang temperaturabhängig, und es ist nicht verwunderlich, daß es beim Zusammentreffen des wärmeren Zulaufs mit dem rückgestauten, etwas kälter gewordenen Umgebungswaaaer zur Hachflockung kommt. Eingehende Vereuche haben gezeigt, daß die durch Hachflockung anfallenden Feststoffteilchen besondere voluminös sind und nur sehr langsam sedimentieren. Aufgrund ihrer großen Oberfläche vermögen sie leicht die an dem Abscheidepaket aufschwimmenden Oltröpfchen su adsorbieren· Dies führt zu einer solch starken Verschiebung des spezifischen Gewichts der Mischphase zum spezifischen Gewicht des Wassers hin, daß sie leicht vom Abwasseratroa mitgenommen werden und weder als definierte Schwimmsehlammschicht noch als Dickschlamm anfallen. Der Klärwirkungsgrad des Abscheiders wird durch diese Vorgänge betrachtlich verringert·
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Sie Erfindung besteht in eine« Verfahren tür Abtrennung ron in Abwässern enthaltenen gemischtphasigen Verunreinigungen, aus wasserunlöslichen Flüssigkeiten geringeren spezifischen Gewichts als Wasser und diese Flüssigkeit adsorbierenden wasserunlöslichen, in kolloidaler oder feindispergierter Form vorliegenden Feststoffen höheren spezifischen Gewichts als Wasser in an sich bekannten Schwerkraftabscheidern Bit Lamelleneinsätzen. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe vor Eintreten der Abwässer in den Schwerkraftabscheider in an sich bekannter Weise in definierter und beherrschbarer Form ausgeflockt und in der Umgebung der Eintrittsstelle des Abwassers zusätzlich Wasser höherer Temperatur als das Abwasser in den Schwerkraftabscheider eingespeist wird. Die hierdurch zugeführte Wärmemenge soll wenigstens ausreichen, um den innerhalb der VervdLlzeit Ik Frallplattenabscheider eintretenden Teaperaturrückgang auszugleichen.
Hierdurch wird eine Nachflockung unter Ausbildung großoberflächiger Festetoffpartikel, die eine hohe AdsorptionsfShigkeit für die organischen Verunreinigungen haben, während der Berührungezeit mit den organischen Substanzen vermieden, da die mit dem Wasser zugeführte Wärmemenge die Abkühlung im Trennbereich verhindert. Bei nachfolgender Abkühlung in Abwesenheit organischer Substanzen ausfallende Feststoffanteile setzen sich als Sinkschlamm ab.
Die Methode der Ausflockung ergibt sich aus der Zusammensetzung der abzutrennenden gelösten Feststoffe, ihrer Löslichkeit und Konzentration im aufzubereitenden Abwasser.
Vorteilhafterweise werden die abgeschiedenen, gemischtphasigen Verunreinigungen zur Abtrennung des Anteils der wasserunlöslichen Flüssigkeiten einer Wasserdampfdestillation unterworfen, die am Boden der Wasserdampfdestillationskolonne sich sammelnden Feststoffe durch Zentrifugaltrennung von
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Wasser befreit und das hierbei gewonnene heiße Wasser in der Umgebung der Eintrittsstelle des Abwassers in den Abscheider zurückführt.
Wenn bei besonders hoher Beaufschlagung des Schwerkraftabscheiders die Wärme des rückgeführten Wassers nicht ausreicht, um eine Nachfällung asu verhindern, ißt es vorteilhaft, die einzelnen Aggregate desselben Busätzlich zu isolieren.
Die mit dem erfindungegemäßen Verfahren abtrennbaren wasserunlöslichen Flüssigkeiten gehören beispielsweise der Gruppe der Kohlenwasserstoffe, Aldehyde, Alkohole, Glykole, Ester, Ketone sowie der Additions- und Kondensationsprodukte von Carbonylverbindungen an.
Die wasserunlöslichen Feststoffe gehören insbesondere der Gruppe der Metalloxide, Metallhydroxide, Metallcarbonate und anderer Metallsalze an.
Obgleich das Verfahren hierauf nicht beschränkt ist, soll es nachstehend am Beispiel der Reinigung des Abwassers einer Oxoeynthese-Anlage und der beigefügten Zeichnung erläutert werden.
Beispiel
Das Abwasser der Oxo- Synthese wird durch Zugabe von 2,5 %iger Natronlauge auf einen pH-Wert eingestellt, bei dem sämtliche metallischen Verunreinigungen ausgefällt werden (**Ί1,5). Di·»· Vorfällung dient dazu, all· metallischen Verunreinigungen als definierte Verbindungen stets gleichbleibender, beherrschbarer Form zu erhalten. Darauf wird das Abwasser mit einer langsam laufenden Tauchpumpe etwa 20 cm unterhalb
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der Wasseroberfläche in einen Schrägplattenklärer eingeführt, wobei es durch ein geschlitztes Bohr gleichmäßig verteilt wird. Seine Temperatur liegt bei etwa 30 bis 35°C. Oberhalb des Abwasserzulaufs wird heißes Wasser zugegeben, um eine Temperatur von etwa 350C aufrecht zu erhalten. Bei der Aufbereitung von etwa 70 r/h Abwasar beläuft sich der Zusatz heißen Wassers etwa auf 300 l/h. Der für diese Menge erforderliche Abscheider besteht aus 10 Elementen. Hierin wird das Wasser von nach oben steigendem Schwimmschlamm mit ölanteilen und von geringeren Anteilen aus Metalloxiden bestehenden Sinkschlamms abgetrennt. Sein Gehalt an petrolätherlösuchen Anteilen liegt im Rahmen der hierfür geltenden Richtlinien, so daß es in Gewässer abgelassen werden kann.
Schwimaschlamm und organische Verbindungen werden kontinuierlich mit einer drehzahl regelbaren Kolbenpumpe abgezogen, mit dem am unteren Ende abgesetzten Dickschlamm, der ebenfalls mit einer drehzahlvariablen Kolbenpumpe abgezogen wird, vereinigt und gemeinsam zu einer Abstreifkolonne gefördert, die mit 300 kg/h 1,6 bar Abfalldampf beaufschlagt wird. Die organischen Anteile werden in einem Kühler niedergeschlagen und vom Wasser abgetrennt« Das heiße Wasser (300 l/h) wird, wie vorstehend erwähnt, sur Temperaturregulierung in den Abscheider zurückgeführt. Es hat ein· Temperatur von etwa 70 bis 80°0.
Der wasserhaltig· Schlamm aua d« Sumpf der Kolonne wird einem Dekanter aufgegeben. Das filtrat hieraus kann •benfalle but Temperaturkontrolle in dan Abscheider zarüekceführt werden. Das in den Abscheider abgeführte heiße Wasser wird vermittels eines geschlitzten Rohres auf der vollen Breite des Aufttahmebeckena des Abscheiders verteilt·
Bei Behandlung der oben erwähimm Menge Abwasser in eine» Senragplattenkl&rer ohne Warmwaeserrückfühjrtme, liegt die
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Menge der im Reinwasser enthaltenden petroläthsrlöslichen Substanzen bei etwa 120 ppm, bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens unterhalb von etwa 35 ppm.
Beiliegendes fließschema veranschaulicht die erfindungsgemäße Arbeitsweise.
Das Abwasser wird mit einer.Pumpe 1 aus den Abwasserkanal gesaugt und in den Prallplattenabscheider gefordert. Im Beckeneinlauf 2 erfolgt eine grobe Trennung in organisches Produkt plus Schwimmachlamm, der kontinuierlich mit einem Paddel 3 über einen Schrägablauf 4 gezogen wird, und Dickschlamm, der durch einen Prallplatteneinsatz 5 von organischem Produkt und Wasser getrennt wird· Ersteres steigt nach oben und wird kontinuierlich über den Schrägablauf 4-abgezogen. Der Dickschlamm fällt in einen Auffangbehälter und wird mit einer Pumpe 10 diskontinuierlich abgesogen. Das geklärte Wasser steigt im Wasserschacht 7 hoch, läuft über ein Wehr und gelangt in ein Auslauf gefäß 8. Dieses Auelaufgefäß wirkt zusätzlich als Nachklärbecken. Hit Hilfe eines Siphons 9 wird im Auslaufgefäß ein bestimmter Wasserstand gehalten.
Kit der zweiten Pumpe 10 werden Produkt, Schwimmschlamm und Dickschlamm in die Wasserdampfdestillationskoloxme 11 gedrückt. Durch Einführung von Dampf von 1,6 bar wird am Kolennenkopf eine Brüdentemperatur von 980C mittels einen Samson-Segltrs eingehalten. Diese Temperatur reicht aus, das Produkt auszudampfen. Der Stand in der Wasserdampfdesttllatienskolesne IX wird über di· diskontinuierlich· Zugab· τοη Vuitr «ad Dioksehlsma aus dsm Abscheider 6 über •in· Stan&regeliag gesteuert · über den Kühler 12 wird das Predtürt rückgekuhlt und gelengt in den Phasentreniier 13.
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Hier trennt sich, das organische Produkt vom Wasser und wird zur beliebigen Weiterbehandlung abgeführt.
Wasser nit Schlamm gelangt aus der Wasserdampfdestillationskolonne 11 in einen Dekanter 14. Hier erfolgt die Abtrennung des Schlammeβ 15« welcher anschließend getrennt aufgearbeitet wird. Die dekantierte Wasserphaae 16 wird in den Prallplattenabscheider zurückgeführt, um hier ein Aufheizen des Abwassers zu bewirken.
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Claims (1)

  1. - 8 - R 1793
    P At «nt
    l.\) Verfahren zur Abtrennung von in Abwässern enthaltenen Vemachtphasigcn Verunreinigungen aua wasserunlöslichen Flüssigkeiten geringeren spezifischen Gewichts ale Wasser und diese Flüiaigkeit adsorbierenden wasserunlöslichen, in kolloidaler oder feindispergierter Form vorliegenden Feststoffen höheren spezifischen Gewichts als Wasser in an sich bekannten Schwerkraftabscheidern nit Lanelleneinsätzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe vor Eintreten der Abwässer in den Schwerkraftabscheider in an sich bekannter Weise ausgeflockt werden und in der Umgebung der Eintrittastelle des Abwassers zusätzlich Wasser höherer Temperatur als das Abwasser in den Schwerkraftscheider eingespeist wird.
    2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschiedenen gemischtphasigen Verunreinigungen zur Abtrennung der wasserunlöslichen Flüssigkeiten einer Wasserdampfdestillation unterworfen werden, die an Boden der Wasserdampf destillationskolonne sich eaemeIndan Feststoffe durch Zentrifugaltrennung von Wasser befreit und das hierbei gewonnene heiße Wasser in der Umgebung der Eintrittsstelle des Abwaastre in den Abscheider zurückgeführt wird.
    5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserunlöslichen Feststoffe der Gruppe der Metalloxide, Metallhydroxide, Metallcarbonate oder anderer Metallsalze angehören.
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