DE3630115C1 - Method for detecting traces of oil in water - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung von Ölspuren im Wasser mittels einer IR-Absorptions-Meßeinrichtung mit einer von einer Öl/Wasser-Emulsion durchströmten Küvette, einem mit dieser über eine Ka­ pillarleitung verbundenen Dosierteil und einer Öl/Wasser-Zufuhrleitung verbundenen Kapillarleitungen zur Entnahme von Probenwasser und Reinwasser mittels eines Filters, wobei eine Dosierpumpe das Reinwasser dem Do­ sierteil nach einem vorgegebenen Zeittakt zuführt, in der Öl/Was­ ser-Zufuhrleitung eine Dispergierpumpe ist und vor dieser dem Öl/Wasser­ strom eine die Dispergierung stabilisierende Flüssigkeit zugegeben wird.

Aus der DE-OS 32 45 510 ist bereits eine Meßvorrichtung zur Erfassung von Ölspuren in Wasser bekannt, die im wesentlichen aus einer IR-Absorptions­ meßeinrichtung mit einer Küvette, einem mit dieser über eine Kapillarlei­ tung verbundenen, eine Dosierstelle bildenen Wasser-Dosierteil besteht, dessen Dosierstelle über eine das ölhaltige Probenwasser führende Kapil­ larleitung und über eine weitere, Reinwasser führende Kapillarleitung mit einer Öl/Wasser-Probenleitung verbunden ist. In der Reinwasser-Kapillar­ leitung ist eine Dosierpumpe und ein Ultrafilter angeordnet. Das ölhaltige Probenwasser wird der Dosierstelle kontinuierlich und das Reinwasser mit­ tels der Dosierpumpe nach einem vorgegebenen Zeittakt zugeführt. In der Öl/Wasser-Probenleitung ist eine Dispergierpumpe angeordnet, mittels wel­ cher eine Zerkleinerung der Ölpartikel und deren Verteilung im Wasser erfolgt, so daß sich am Ausgang der Dispergierpumpe eine Emulsion ergibt, die in die Probenwasser-Kapillarleitung und in die Reinwasser-Kapillar­ leitung einfließt.

Die Meßvorrichtung soll nun fehlerfreie Meßergebnisse liefern, unabhängig von der gerade vorliegenden Sorte der Ölspuren, also beispielsweise Leicht­ ölspuren oder Schwerölspuren. Es wurde gefunden, daß die Partikel von Schwerölspuren nach Verlassen der Dispergierpumpe auf dem Wege über die Proben-Kapillarleitung, die Dosierstelle und zur Küvette wieder­ koagulieren, so daß keine stabile Emulsion durch die Dispergierpumpe erzielt ist und daß Partikelablagerungen in den Kapillarleitungen, dem Dosierteil und der Küvette der Meßvorrichtung erfolgen können, und damit die Erfassung von Schwerölpumpen in Wasser fehlerhaft ist.

Aus der DE-PS 34 38 105 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art be­ kannt, bei dem zur Aufrechterhaltung der Stabilität der von der Disper­ gierpumpe ausgegebenen Öl/Wasser-Emulsion auf dem Wege zwischen ihrem Ausgang und dem Ausgang der Meßküvette vor der Dispergierpumpe dem Öl/Was­ serstrom eine Emulgatorlösung zugesetzt wird.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die zugesetzte Emulga­ torlösung in einem genau auf den Ölbestandteil des Öl-Wasserstromes abge­ stimmten Quantum zugesetzt werden muß, damit ein exaktes Meßergebnis er­ zielt werden kann. Sobald eine Überschußmenge der Emulgatorlösung zuge­ setzt wird, bewirkt diese Emulgatorlösung, da sie sich meßtechnisch nicht neutral verhält, also bei der Eichung berücksichtigt werden muß, eine Verfälschung der Meßwerte zu niedrigeren Werten. Dieser Nachteil hat zur Folge, daß eine aufwendige und teure Dosierapparatur mit Steuerung er­ forderlich ist. Desweiteren können solche Emulgatorlösungen nur im be­ schränktem Maß zugesetzt werden, da sie in höheren Konzentrationen zur Schaumbildung führen und das Verfahren deshalb im Bereich hoher Konzen­ tration von Schwerölspuren nicht mehr einsetzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erfassung von Ölspuren in Wasser verfügbar zu machen, bei dem eine genaue Dosierung nicht mehr erforderlich ist und welches auch im Bereich hoher Konzentra­ tion von Schwerölspuren eingesetzt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Flüssigkeit ein aus leichtem Öl und einem oder mehreren Halogenkohlenwasserstoffen beste­ hendes Gemisch zugegeben wird, wobei das Mischungsverhältnis von Öl und Halogenkohlenwasserstoffen so eingestellt wird, daß es in einer IR-Ab­ sorptionsmeßeinrichtung denselben Meßwert erzeugt wie Reinwasser und daß die Entnahme des Reinwassers vor der Gemischzugabe erfolgt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Emulgatorlösung durch das Gemisch aus Öl und Halogenkohlenwasserstoffe ersetzt werden kann, wobei die Mischung so einstellbar ist, daß das durch die Halogenkohlen­ wasserstoffe verursachte negative Signal durch das positive Signal, welches das zugesetzte Öl bewirkt, kompensiert wird. Auf diese Weise er­ hält man einen meßneutralen Zusatzstoff mit den oben genannten für das Verfahren vorteilhaften Wirkungen.

Neben der Vermeidung der Nachteile des bekannten Verfahrens hat das er­ findungsgemäße Verfahren folgende Nachteile:

Eine Überschußmenge an Gemisch beeinträchtigt in keiner Weise die Messung. Es tritt eine verbesserte Stabilisierung der Emulsion über den gesamten Temperaturbereich von +5°C bis +40°C ein. Da eine genaue Dosierung nicht mehr erforderlich ist, ist das Gerät weniger störanfällig. Das Gemisch hat eine verbesserte Reinigungswirkung auf die durchströmten Geräteteile. Wenn der zu erwartende Ölgehalt sich in einem nicht zu weiten Bereich be­ wegt, kann die Dosierung der Gemischzugabe an der maximal zu erwartenden Ölkonzentration ausgerichtet werden, wodurch die Steuerung eingespart werden kann.

Die Verwendung von Tetrachlorethylen hat den Vorteil, daß es weniger gif­ tig ist, als andere Halogenkohlenwasserstoffe.

Die Verwendung von Dieselöl als leichtes Öl hat den Vorteil, daß es billig und am Einsatzort meist vorhanden ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt eine aufgrund des oben genannten Standes der Technik im Wesentlichen bekannte Meßvorrichtung 1 zur Erfassung von Ölspuren im Wasser. Der Meßvorrichtung 1 werden durch eine Kapillarleitung 10 Proben­ wasser und durch eine Kapillarleitung 12 Reinwasser zugeführt. Das Pro­ benwasser gelangt von der Kapillarleitung 10 über eine Bohrung 5 des Dosierteils 4 zur Dosierstelle 8. Das Reinwasser gelangt von der Kapil­ larleitung 12 über eine Dosierpumpe 9 und eine Bohrung 6 des Dosierteils 4 zur Dosierstelle 8. Die Dosierstelle 8 ist über eine Bohrung 7 und eine Kapillarleitung 11 mit der IR-Absorbtionseinrichtung 3 welche eine Meßkü­ vette 2 enthält verbunden. Über eine Kapillarleitung 13 erfolgt der Was­ serabfluß von der Küvette 2. Die IR-Absorbtionseinrichtung 3 ist aus der DE-OS 26 49 190 bekannt. Sie beruht auf dem Prinzip, daß eine Meßküvette abwechselnd mit einer Meßprobe und einer Referenzprobe beschickt wird und den Ölbestandteil durch Vergleich der von der Probesubstanz verursachten Absorption mit der von der Referenzsubstanz herbeigeführten Absorption erfaßt.

Die aus der DE-OS 32 45 510 bekannte Meßvorrichtung 1 bewirkt die abwech­ selnde Beschickung mit einer Meßprobe - hier am ölhaltigen Probewasser und der Referenzprobe - hier dem Reinwasser.

An eine Öl/Wasser-Probeleitung 14 sind in Flußrichtung gesehen folgende Elemente angeordnet:

Die Entnahmestelle für das Reinwasser mit einem Ultrafilter 15, das das Reinwasser der Kapillarleitung 12 zugeführt. Diese Abzweigung muß in Fluß­ richtung zuerst angeordnet sein, da das Gemisch 19 sonst den Ultrafil­ ter 15 zusetzen würde. Danach kommt eine Blende 23, die Zuleitung des Gemisches 19, die Dispergierpumpe 16 und nach der Dispergierpumpe 16 ist als Entnahmestelle für das Probenwasser die Kapillarleitung 10 mit der Öl/Wasser-Probeleitung 14 verbunden.

Die selbstansaugende Dispergierpumpe 16 erzeugt in einer Behälterlei­ tung 21 eines Behälters 20 mit dem Gemisch 19 einen bestimmten Unter­ druck. Mittels einer in der Öl/Wasser-Probenleitung 14 angeordneten Blen­ de 23 kann der Unterdruck in der Öl/Wasser-Zufuhrleitung 14 im Abschnitt bis zur Dispergierpumpe 16 erhöht werden.

Das Gemisch 19 wird im Behälter 20 über die Kapillarleitung 21 in den ölhaltigen Wasserstrom 17 der Öl/Wasser-Probenleitung 14 gesaugt. Es kann auch eine Dosierpumpe angeordnet sein, die die entsprechende Dosis des Gemisches 19 in die Öl/Wasser-Probeleitung 14 einspritzt.

Das Magnetventil 22 ist vorgesehen, um bei Stillstand der Dispergierpum­ pe 16 einen Rückfluß von Ölwasser in den Behälter 20 zu verhindern, oder, wenn eine Zudosierung des Gemisches 19 zum Ölwasser 17 nicht erforderlich ist, beispielsweise bei Leichtölspuren, um den Zufluß des Gemisches in die Zufuhrleitung 14 zu unterbinden.

Durch die Zudosierung des Gemisches 19 zum Ölwasser 17 vor der Dispergier­ pumpe 16 liefert diese eine ausreichend stabile Emulsion, so daß bei der Messung unabhängig von der gerade vorliegenden Ölsorte stets fehlerfreie Ergebnisse erzielt werden.

Das Gemisch 19 im Behälter 20 aus Öl (z. B. Dieselöl) und Halogenkohlen­ wasserstoff (z. B. Tetrachlorethylen) ist vorgefertigt oder es kann nach Bedarf hergestellt werden.

Die Dosierung der Zuführung des Gemisches 19 in die Öl/Wasser-Probelei­ tung 14 richtet sich entweder nach der maximal zu erwartenden Ölkonzen­ tration oder sie wird entsprechend der Ölkonzentration gesteuert.

Claims (3)

1. Verfahren zur Erfassung von Ölspuren im Wasser mittels einer IR-Ab­ sorptions-Meßeinrichtung (3) mit einer von einer Öl/Wasser-Emulsion durchströmten Küvette (2), einem mit dieser über eine Kapillarlei­ tung (11) verbundenen Dosierteil (4) sowie Probenwasser und Reinwas­ ser führenden ebenfalls mit dem Dosierteil (4) und einer Öl/Wasser- Zufuhrleitung (14) verbundenen Kapillarleitungen (10, 12) zur Ent­ nahme von Probenwasser und Reinwasser mittels eines Filters, wobei eine Dosierpumpe (9) das Reinwasser dem Dosierteil (4) nach einem vorgegebenen Zeittakt zuführt, in der Öl/Wasser-Zufuhrleitung (14) eine Dispergierpumpe (16) ist und vor dieser dem Öl/Wasserstrom eine die Dispergierung stabilisierende Flüssigkeit zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit ein aus leichtem Öl und einem oder mehreren Halogenkohlenwasserstoffen bestehendes Gemisch (19) zugegeben wird, wobei das Mischungsverhältnis von Öl und Halogenkohlenwasserstoffen so eingestellt wird, daß es in einer IR-Absorptions-Meßeinrichtung denselben Meßwert erzeugt wie Reinwasser und daß die Entnahme des Reinwassers vor der Gemischzugabe erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halogenkohlenwasserstoff Tetrachlorethylen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das leichte Öl Dieselöl ist.