AT289669B

AT289669B - Verfahren zur Aufbereitung von Abwässern

Info

Publication number: AT289669B
Application number: AT925868A
Authority: AT
Inventors: Hans Stockfisch
Original assignee: Hans Stockfisch
Priority date: 1968-09-23
Filing date: 1968-09-23
Publication date: 1971-05-10

Description

Verfahren zur Aufbereitung von Abwässern
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Vorteilen. Sowohl der Frischwasserbedarf als auch die Menge an Abwasser, die noch abgelassen werden muss, werden erheblich vermindert. Hiedurch werden nicht nur Kosten gespart, sondern auch die Gewässer geschont. Weiterhin entfällt die normalerweise notwendige Enthärtung des Frischwassers, die beispielsweise bei einer Färberei zirka 30% der Betriebskosten ausmacht. Die hiebei erzielten Einsparungen übertreffen die Kosten für die Entsalzung der wenig belasteten Abwässer bei weitem. Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich für Industriezweige, deren Abwässer eine ähnliche Zusammensetzung aufweisen, wie die der Textilindustrie, insbesondere die Farbstoffe enthalten. Hiezu gehören unter anderem die Leder-und die Papierindustrie.

Das erfindungsgemässe Verfahren hat für solche Betriebe besondere Bedeutung, bei denen einerseits Abwässer mit hohem Salzgehalt, wie sie von Farbflotten u. dgl. kommen, und anderseits Abwässer mit niedrigem Salzgehalt, beispielsweise von Spülbädern und andern Behandlungsbädern, anfallen. Unter Textilindustrie werden hier vor allem die Färbereien und daneben auch Bleichereien und Wäschereien verstanden.
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Einfärben der Baumwolle benötigte Salz dem Farbbad in mehreren Portionen zugegeben wird, die Salzkonzentration des Farbbades also zunächst geringer und dann später höher ist. In diesen Fällen ist es zweckmässig, die mit organischen Salzen stark belasteten Abwässer mit weniger belasteten Abwässern zu verdünnen, so dass ein Brauchwasser mit der gewünschten Anfangskonzentration an Salzen erhalten wird.

Die Verdünnung kann an verschiedenen Stellen des Verfahrens erfolgen. Wesentlich ist lediglich, dass sich die einzelnen Abwässer beim Vermischen im gleichen Aufbereitungszustand befinden. Beim erfindungsgemässen Verfahren, insbesondere bei dessen kontinuierlicher Durchführung, ist es auch möglich, mehrere, verschieden zusammengesetzte stark belastete Abwässer vor ihrer Aufbereitung zu vereinigen. Dasselbe gilt für wenig belastete Abwässer.

Die Abscheidung der mechanischen und mindestens eines Teiles der gelösten organischen Verunreinigungen kann durch. Ausflockung mit Hilfe von Flockungsmitteln, wie Aluminium-oder Eisensulfat und-chlorid, vorgenommen werden, wobei zweckmässigerweise auch der pH-Wert kontrolliert wird. Bei der Aufbereitung der stark belasteten Abwässer werden solche Flockungsmittel und Flockungsbedingungen bevorzugt, bei denen die Bildung von löslichen Fremdsalzen vermieden wird. Auch bei der Aufbereitung der weniger belasteten Abwässer wird vorteilhafterweise darauf geachtet, dass keine zusätzlichen Ionen bei der Ausflockung in das Wasser eingebracht werden, um die Ionenaustauscher nicht unnötig zu belasten. Bevorzugte Flockungsmittel, insbesondere für schwach belastete Abwässer, sind die Hydroxyde der Metalle der zweiten Gruppe des periodischen Systems, wie Calciumhydroxyd.

Diese Flockungsmittel bilden mit vielen Farbstoffen und andern organischen und anorganischen Verbindungen unlösliche Produkte, die zusammen mit den übrigen Ausfällungen abgetrennt werden können. In einigen Fällen kann eine Ausflockung auch lediglich durch Einstellen eines geeigneten PH-Wertes herbeigeführt werden.

Die Ausflockung der Verunreinigungen wird vorzugsweise noch durch Mitverwendung von Flockungshilfsmitteln und ! oder Stabilisatoren unterstützt. Als Flockungshilfsmittel eignen sich beispielsweise"Sedipur", das von der Badischen Anilin-und Sodafabrik vertrieben wird, sowie "Roha-Flock"der Firma Röhm & Haas, Darmstadt, das sind hochmolekulare, zum Teil oberflächenaktive organische Substanzen zur Beschleunigung der Sedimentation in Trüben. Die Flockungshilfsmittel fördern die Bildung grösserer Niederschläge. Als Stabilisatoren dienen beispielsweise Tonsuspensionen, Bentonit u. dgl. Durch die Anwendung der Stabilisatoren werden die Flocken mechanisch stabiler und lassen sich leichter vom Wasser abtrennen.

Die Abtrennung von mechanischen Verunreinigungen, insbesondere der Flocken, erfolgt zweckmässigerweise mit Hilfe mechanischer Filter, wie Kiesfilter, Kammerfilter, Filterpressen u. dgl., oder mit Hilfe einer Zentrifuge oder eines Hydrozyklons. Werden die Verunreinigungen vor dem Filtrieren ausgeflockt, dann wird vor dem Filtrieren vorteilhafterweise eine Vortrennung durchgeführt, so etwa durch Abheben des Wassers von den abgesetzten Flocken oder, sofern sich die Flocken infolge einer Flotation als Oberschicht ablagern, durch Ablassen des Wassers. Durch eine solche Vortrennung werden die Filter geschont.

Befinden sich in dem nunmehr geklärten Abwasser noch organische Verbindungen, wie Farbstoffe, oberflächenaktive Mittel od. dgl., die bei der Wiederverwendung des Wassers unerwünscht sind oder bei der Entsalzung der wenig belasteten Bäder stören, dann werden die geklärten Abwässer mit Hilfe eines Scavenger-Filters weiter gereinigt. Die Scavenger-Filter bestehen aus Kunstharz, an denen sich organische Verbindungen adsorptiv anzulagern vermögen und durch Desorption wieder

abgelöst werden können. Ein geeigneter Scavenger-Filter ist "Amberlite XAD-2" der Firma
Röhm & Haas, ein synthetisches unlösliches vernetztes Polystyrol-Polymerisat mit poröser Struktur. Als
Scavenger-Filter können auch basische Anionenaustauscher verwendet werden, z. B.

"Amberlite IRA-93", ein makroretikulares schwach basisches Anionenharz, das tertiäre Amine innerhalb einer Styrol-Divinylbenzol-Matrix enthält und"Amberlite IRA-402", ein stark basischer poröser Anionenaustauscher mit quateren Amingruppen. Diese binden die organischen Verbindungen weniger durch Ionenaustausch, sondern in der Hauptsache ebenfalls durch Adsorption. Dies geht daraus hervor, dass auch nichtionische organische Verbindungen mit Hilfe dieser Ionenaustauscher abgetrennt werden können. Beispiele für weitere als Scavenger-Filter verwendbare Ionenaustauscher sind Lewatit und Duolite, Kunstharzionenaustauscher, hauptsächlich auf Phenol-Formaldehyd und Styrol-Misch- polymerisat-Basis.

Das von einem Scavenger-Filter ablaufende Wasser ist klar, farblos und enthält lediglich noch gelöste anorganische Verbindungen, insbesondere Salze. Die stark belasteten Wasser sind in diesem
Zustand voll aufbereitet und werden in dem jeweiligen Betrieb an der Stelle wieder eingesetzt, wo eine hohe Salzkonzentration erwünscht ist, so z. B. in einer Färberei als Farbflotte. Die wenig belasteten
Wasser werden dagegen in an sich bekannter Weise durch Ionenaustausch von den gelösten anorganischen Verbindungen je nach den Anforderungen mehr oder weniger vollständig befreit und dann als Brauchwasser wieder eingesetzt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Beispiel.

Beispiel : 200 kg Stoff aus Helanca-Baumwolle (Trockengewicht) werden auf bekannte
Weise in einer Färbekufe mit 4 m3 Inhalt weinrot eingefärbt. Hiebei werden dem Farbbad 60 kg
Glaubersalz (30%, bezogen auf das Stoffgewicht) in drei Portionen zugegeben.

Nach dem Einfärben wird die Farbflotte zusammen mit zwei weiteren Spülbädern etwa gleichen
Volumens, die ebenfalls stark belastet sind, in einem Behälter vereinigt. Diesem Abwasser wird dann eine ausreichende Menge Eisen-3-Sulfat als Flockungsmittel zugesetzt. Der pH-Wert wird mit Hilfe von Natronlauge auf neutral bis schwach sauer eingestellt. Hiebei bildet sich ein flockiger Niederschlag, der durch Zugabe eines Flockungshilfsmittels vergröbert und mit Hilfe einer Tonsuspension mechanisch stabiler gemacht wird. Die Flocken setzen sich nach einiger Zeit am Boden des Behälters ab, worauf das überstehende Wasser abgehoben und durch einen Kiesfilter geleitet wird. Das den Kiesfilter verlassende Wasser ist klar und schwach gelb gefärbt.

Zur Beseitigung der schwachen Gelbfärbung und zur Entfernung von etwa noch vorhandenen weiteren Verunreinigungen wird das Wasser durch einen Scavenger-Filter geleitet. Das Wasser ist nunmehr von allen Verunreinigungen, die eine Wiederverwendung als Farbflotte stören, befreit und enthält im wesentlichen nur noch das ursprünglich eingesetzte, sowie das bei der Ausflockung gebildete Natriumsulfat. Bei der Wiedereinsetzung des Wassers als Farbflotte braucht zur Einfärbung der Baumwolle somit nur noch ein Teil des ursprünglich eingesetzten Natriumsulfats zugegeben werden.

Ein Spülbad, das nur noch einen geringen Salzgehalt aufweist und somit wenig belastet ist, sowie drei wenig belastete Behandlungsbäder, in denen beispielsweise eine Mercerisierung des Stoffes durchgeführt wurde, werden ebenfalls miteinander vereinigt und in ähnlicher Weise wie die stark belasteten Bäder aufbereitet, wobei jedoch als Flockungsmittel an Stelle von Eisen-3-Sulfat Calciumhydroxyd verwendet wird. Das Calcium bildet mit einer Anzahl organischer Verbindungen unlösliche Produkte, die sich bei der Ausflockung abscheiden. Auch wird ein Teil des in dem Abwasser vorhandenen Sulfats als Calciumsulfat ausgeschieden. Nach Filtration und weiterer Reinigung mit Hilfe eines Scavenger-Filters enthält das Wasser noch eine geringe Menge an anorganischen Verbindungen.

Diese werden dann mit Hilfe von Kationen-und Anionenaustauschern entfernt, wobei ein mechanisch und chemisch reines Wasser erhalten wird. Dieses Brauchwasser kann an beliebigen Stellen des Betriebes wieder eingesetzt werden.

Kiesfilter, Scavenger-Filter und Ionenaustauscher werden in üblicher Weise regeneriert. Die bei der Regenerierung des Kiesfilter und auch des Scavenger-Filters anfallenden Verunreinigungen können dem noch unbehandelten Abwasser wieder zugeführt werden. Ein Grossteil der darin enthaltenen Stoffe wird dann bei der Ausflockung mit ausgefällt. Beim Scavenger-Filter und Ionenaustauscher empfiehlt sich eine stufenweise Regenerierung, da hiebei eine Einsparung der zur Regenerierung benötigten Wassermenge erzielt wird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Aufbereitung von Abwässern der Textilindustrie und verwandter Gebiete, bei <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 Abwässer und stark belastete Abwässer getrennt voneinander von mechanischen und gelösten organischen Verunreinigungen befreit und lediglich aus den wenig belasteten Abwässern durch Ionenaustausch auch die gelösten anorganischen Bestandteile entfernt, während die stark belasteten Abwässer dort wieder eingesetzt werden, wo ein hoher Salzgehalt erforderlich ist, z. B. für Färbebäder.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die mit anorganischen Salzen stark belasteten Abwässer mit wenig belasteten Abwässern zur Gewinnung eines Brauchwassers mittleren Salzgehaltes verdünnt. EMI4.2 dass man die mechanischen und mindestens einen Teil der gelösten organischen Verunreinigungen durch Behandlung der Abwässer mit Flockungsmitteln, gegebenenfalls unter Regulierung des pH-Wertes, und Abtrennung der Ausflockungen entfernt. EMI4.3 Flockungsmittel Hydroxyde von Metallen der II. Gruppe des periodiscen Systems, insbesondere Calciumhydroxyd, verwendet. EMI4.4 dass man nach Abtrennen der mechanischen Verunreinigungen noch vorhandene gelöste organische Verbindungen mit Hilfe eines Scavenger-Filters entfernt.

Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen hat : EMI4.5 <tb> <tb> "Wasser <SEP> und <SEP> Abwasser <SEP> CH-PS <SEP> 451 <SEP> 030 <tb> in <SEP> der <SEP> Textilindustrie"CH-PS <SEP> 452 <SEP> 449 <tb> Dr. <SEP> M. <SEP> Kehren, <SEP> Schweizer <SEP> Vereinigung <tb> von <SEP> Färbereifachleuten, <SEP> 1951, <SEP> S. <SEP> 45 <SEP> <tb>