DE3005251A1

DE3005251A1 - Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von schwebstoffen aus schleifabwaessern

Info

Publication number: DE3005251A1
Application number: DE19803005251
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Karl-Heinz 6440 Bebra Krenz; Dipl.-Chem. Dr. Helmut Prüller
Original assignee: ROTENBURGER METALLWERKE GmbH
Current assignee: ROTENBURGER METALLWERKE GmbH
Priority date: 1980-02-13
Filing date: 1980-02-13
Publication date: 1981-08-20

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Schwebstoffen aus
Schleifabwässern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abtrennung von Schwebstoffen aus Abwässern, wie sie bei Naßschleifverfahren anfallen.
Es sind bereits Verfahren zur Abtrennung von Schwebstoffen aus verschiedensten Abwässern bekannt. Bei diesen Verfahren wird der Schwebstoff durch Zusatz eines anorganischen oder organischen Flockungshilfsmittels zur Koagulation gebracht. Diese Verfahren haben erhebliche Nachteile bei der Behandlung von Schleifabwässern, insbesondere Gleitschleifabwässern.
Bei der Behandlung von Schleifabwässern gelingt es auf diese Weise nicht, das Wasser durch Sedimentieren so weit zu klären, daß der Feststoffgehalt des unverdünnten Abwassers unter 0,3 ml/l sinkt. Auch macht die Filtration des Sedimentes erhebliche Schwierigkeiten. So kann weder durch Absetzen, noch durch Filtrieren mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand der Schwebstoff wirksam abgeschieden werden kann.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die bekannten Verfahren so zu verbessern und in einer derart aufgebauten Vorrichtung durchzuführen, daß ein einwandfreier Klarlauf, sowie ein problemlos sedimentierbarer Schlamm mit ausreichenden Filtrationseigenschaften getrennt erhalten wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abwasser mit 0,01 bis 10 % einer mineralsauren Lösung, die zwei- oder mehrwertige Kationen in einer Konzentration von 5 g/l bis zur Sättigung und/oder kationenaktive Polyelektrolyte in Konzentrationen von 0,1 bis 5 g/l enthält, versetzt und danach durch Zugabe eines Neutralisationsmittels der pH-Wert auf 6 - 9 eingestellt und ein Flockungshilfsmittel zudosiert wird, bis eine Konzentration an Flockungshilfsmittel im Abwasser von 0,5 mg/l bis 20 mg/l erreicht ist, wobei während der Zugabe von Chemikalien zum Abwasser ein mechanischer Mischvorgang vorgesehen ist, der nach Zugabe des Flockungshilfsmittels während einer Zeitdauer von 10 sec bis 5 min mit verminderter Rührgeschwindigkeit durchgeführt wird, so daß danach durch Sedimentation der Schlamm vom Wasser weitgehend abgetrennt ist.
Für die Ausgestaltung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die mineralsaure Lösung in einem Verhältnis von 0,1 - 1 % dem Abwasser zugesetzt wird. Weiterhin ist von Vorteil, daß die Mineralsäure Salzsäure ist, und die Kationen Fe, Mg, vorzugsweise Al, Ca sind. Die Konzentration der Kationen in der mineralsauren Lösung liegen besonders günstig im Bereich von 10 - 15 g/l.
Der pH-Wert des Abwassers wird auf den Wert 6,5 - 8,5 eingestellt. Es ist günstig für das Verfahren, die pH-Wert-Einstellung mit Kalkmilch vorzunehmen.
Vorteilhafterweise macht das Flockungshilfsmittel eine Konzentration von 1 - 5 mg/l im Abwasser aus.
Schließlich verbessert sich die Wirksamkeit des Verfahrens dadurch, daß während der Zugabe der Chemikalien das Abwasser mit einer Rührgeschwindigkeit von 200 U/min gerührt wird, und das Rühren anschließend für 1 - 2 min mit einer Rührgeschwindigkeit von 60 U/min fortgeführt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Fig 1 mit einer im folgenden be schriebenen Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend erläuterten Verfahrens dadurch gelöst, daß sie aus einem Sammelbehälter (1), einem Reaktor (2), Dosierungseinrichtungen (5, 6; 8, 9; 10, 11), einem mechanischen Rührwerk (3, 4) und einer pH-Meßstelle (7) besteht.
In einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig 2 konzentrische, ineinander gesetzte Kammern (2, 15, 16) auf; wobei eine Kammerwand (18) drehbar ist, und diese, sowie die ihr gegenüberliegende Wand (20) mit senkrechten Blättern (19), und Kammer (2), mit einer pH-Meßstelle (7) versehen ist.
Die Vorrichtung enthält vorteilhafterweise einen Konus (13) mit unten ange brachten fernsteuerbaren Ventil (14) großen Durchgangs.
Ferner wird die Vorrichtung dadurch optimiert, daß das Rührwerk einen Motor (3) und einen Blattrührer (4) aufweist. Schließlich ist es von Vorteil, daß die Vorrichtung zur Anpassung an die verschieden anfallenden Abwässer mit einer speicherprogrammierbaren Ablaufsteuerung versehen ist.
Die bei Naßschleifverfahren anfallenden Abwässer sind stark trübe. Sie enthalten Metallabrieb und Abrieb der Schleifkörper in äußerst fein verteilter Form, sowie Compounds die beim Schleifverfahren zugegeben werden um die Wirksamkeit des Schleifvorganges zu verbessern.
Derartige Abwässer werden erfindungsgemäß wie folgt behandelt (Fig 1): Aus dem Sammelbehälter (1) wird die Trübe in den Reaktor (2) gepumpt, dessen unterer Teil aus einem Konus (13) besteht. Ist der Reaktor gefüllt, so wird unter schnellem Rühren mit dem Rührwerk (3, 4) eine vorbestimmte Menge an mineralsaurer wäßriger Lösung, die Al- und/oder Ca-Salze enthält, sowie u. U. kationenaktive Polymere, aus dem Vorratsbehälter (5), über Pumpe (6) zugegeben.
Die zur Vorbehandlung eingesetzten Kationen lagern sich an die Zentren der Abriebsteilchen an und bauen in deren Helmholtz-Schicht die Raumladung ab, so daß eine Flockungsvorbereitung erfolgt. Aufgrund dieses Mechanismus wird eine nachfolgende Flockung möglich.
Nach der so beschriebenen Vorbehandlung der Lösung wird der pH-Wert auf den isoelektrischen Punkt des zugegebenen Elektrolyten, vorzugsweise auf einen Wert zwischen pH 6,5 und 8,5 gebracht und zwar durch Zugabe von beispielsweise Kalkmilch aus dem Behälter (8) und Pumpe (9). Bei der pH-Wert-Einstellung wird der Elektrolyt-Anteil als Agglomerate mit Schwebeteilchen gefällt, wobei es zur Bildung von Mikroflocken kommt. Der optimale pH-Wert ist für jedes System- Abrieb-Elektrolyt erneut zu ermitteln und ist ausschlag gebend für den Erfolg der Schwebstoffabtrennung.
Nach einer Mischzeit von ca. 1 min wird die Rührgeschwindigkeit gesenkt und eine vorgegebene Menge von 2 - 10 mg/l Flockungshilfsmittel aus dem Behälter (10) und Pumpe (11) zudosiert. Zur Durchmischung und Flockenbildung wird 2 min gerührt und anschließend durch Abstellen des Rührers der Absetz vorgang eingeleitet. Der Absetzvorgang ist nach ca. 15 min. beendet und der Klarlauf kann über das Ventil (12) abgelassen werden. Ein Teil des Schlammes aus dem Behälterkonus (13) wird über das Ventil (14 ) zur weiteren Eindickung entnommen, der andere Teil bleibt als Impfmedium für die Aufarbeitung der nächsten Charge zurück.
In Fig 2 ist eine weitere beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Diese weicht in folgenden Punkten von der in Fig 1 dargestellten ab: 1. Das Verfahren läuft in mehreren konzentrischen Kammern (2, 15, 16) ab, wobei der Abwasserzufluß, die Zugabe der sauren Elektrolytlösung und die pH-Wert-Einstellung in der innersten Kammer (2), die Flockung in der nächst äußeren Kammer (15) erfolgt. Das Absetzen geschieht in der äußeren Kammer (16), die als Lamellenabscheider ausgebildet ist.
3. Der Klarlauf läuft nach außen über eine Überlaufrinne (17) ab.
4. Die Wand (18) zwischen Kammer (2) und Kammer (15) ist außen mit senkrecht stehenden Blättern (19 ) ausgerüstet, wie auch die ihr gegenüberliegende Wand (20).
4. Die Wand (18) wird in Rotation versetzt und bewegt so die Flüssigkeit bei der Flockenbildung.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Aufarbeitung von Schleifabwässern, insbesondere Gleitschleifabwässern, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser mit 0,01 % bis 10 % einer mineralsauren Lösung, die zwei- oder mehrwertige Kationen in einer Konzentration von 5 g/l bis zur Sättigung und/oder kationenaktive Polyelektrolyte in Konzentrationen von 0,1 bis 5 g/l enthält, versetzt und danach durch Zugabe eines Neutralisationsmittels der pH-Wert auf 6 - 9 eingestellt und ein Flockungshilfsmittel zudosiert wird, bis eine Konzetration an Flockungshilfsmittel im Abwasser von 0,5 mg/l bis 20 mg/l erreicht ist, wobei während der Zugabe von Chemikalien zum Abwasser ein mechanischer Mischvorgang vorgesehen ist, der nach Zugabe des Flockungshilfsmittels während einer Zeitdauer von 10 sec bis 5 min mit verminderter Rührgeschwindigkeit durchgeführt wird, so daß danach durch Sedimentation der Schlamm vom Wasser weitgehend getrennt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralsaure Lösung in einem Verhältnis von 0,1 - 1 % dem Abwasser zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralsäure Salzsäure ist, und die Kationen Fe, Mg, vorzugsweise Al, Ca sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Kationen in der mineralsauren Lösung 10 - 15 g/l beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert des Abwassers auf den Wert 6,5 - 8,5 eingestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des pH-Wertes mit Kalkmilch erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flockungshilfsmittel eine Konzentration von 1 - 5 mg/l im Abwasser ausmacht.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zugabe der Chemikalien das Abwasser mit einer Rührgeschwindigkeit von 200 Ulmin gerührt wird, und das Rühren anschließend für 1 - 2 min mit einer Rührgeschwindigkeit von 60 Ulmin fortgeführt wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Sammelbehälter (1) einem Reaktor (2), Dosierungseinrichtungen (5, 6; 8, 9; 10, 11) und einem mechanischen Rührwerk (3, 4) und einer pH-Meßstelle (7) besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie konzentrisch ineinander gesetzte Kammern (2, 15, 16) aufweist; wobei eine Kammerwand (18) drehbar ist, und daß diese, sowie die ihr gegenüberliegende Wand (20) mit senkrechten Blättern (19) versehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Konus (13) mit unten angebrachtem fernsteuerbaren Ventil (14) großen Durchgangs enthält.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk einen Motor (3) und einen Blattrührer (4) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Anpassung an die verschieden anfallenden Abwässer mit einer speicherprogrammierbaren Ablaufsteuerung versehen ist.