DE10163811B4

DE10163811B4 - Verfahren zur Wiederaufbereitung von Schmutzwasser

Info

Publication number: DE10163811B4
Application number: DE10163811A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kapitza
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2001-12-22
Filing date: 2001-12-22
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2021-12-23
Also published as: DE10163811A1

Abstract

Verfahren zur Wiederaufbereitung von Schmutzwasser, bei dem das zu reinigende Schmutzwasser bzw. Abwasser nacheinander
• durch ein Mischbecken (3),
• ein Flockulationsbecken (9),
• einen Lamellenklärer (12) geleitet wird
und das aus dem Lamellenklärer (12) abzuziehende Gemisch aus Wasser und Schlamm zwecks Entwässerung nacheinander
• einem Schlammeindicker (17) und
• einer diesem nachgeordneten Filterpresse (19) aufgegeben wird
und bei dem ferner ein Dreiwegeventil (26) mindestens zur Rezirkulation von unzureichend gereinigtem Filtrat aus der Filterpressen (19) eine vorausgehende Stufe der Wiederaufbereitung vorgesehen ist, wobei die Trübung und der pH-Wert des Filtrats aus der Filterpresse (19) ermittelt wird, wobei in der an die Filterpresse (19) angeschlossenen Filtratrezirkulierungsleitung
• eine PH-Wert-Messeinrichtung (24) und
• ein Trübungsmesser (25) sowie
• ein diesen nachgeschaltetes Wegeventil (26) vorgesehen sind,
wobei die PH-Wert-Messeinrichtung (24) bei Vorliegen einer zu hohen PH-Konzentration das Wegeventil (26) in der Weise...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von Schmutzwasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 2512518 A1 ist ein Verfahren zur Aufbereitung der bei der Akkumulatorenfertigung beim Einstreichen, Formieren und Trocknen der Akkumulatorplatten anfallenden bleihaltigen Spül- und Kühlwässer und zur Rückgewinnung von bleireichen Schlämmen bekannt.
Die DE 4109017 A1 offenbart ein Verfahren zum Aufbereiten von Abwässern aus Eloxal-Anlagen und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens. Dabei wird vorgeschlagen, den Spülwasserbedarf in kreislaufenden Teilströmen zu führen, die jeweils aus einer Anzahl von Einzelströmen zur Durchleitung durch einzelne Spülstationen bestehen, deren Gruppenzusammenstellung so getroffen ist, dass die daraus abgezogenen Abwässer. durch eine einheitliche Aufbereitung optimal entfrachtbar sind.
Schließlich offenbart die DE 4413895 A1 ein Verfahren zum Reinigen bzw. Entgiften von Abwässern aus Gerbereien und anderen schwermetallbelasteten Abwässern. Dieses arbeitet nach dem Chargen- und Modulprinzip und ist ein geschlossenes System. Das zu reinigende Abwasser wird gesammelt in einem Vorlagebecken und in das nachgeordnete Reaktionsbecken gepumpt. Je nach Vorgabe, Verschmutzungsgrad und Schwebstoffverhalten erfolgt automatisch eine Verstellung des Bodens, so dass bei leichteren Schwebstoffen durch eine größere Schrägstellung ein besseres Absinkverhalten gefördert wird.
Ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von Schmutzwasser oder Abwasser ist aus der DE 195 29 404 A1 bekannt. Gemäß diesem Verfahren wird das bei der Schlammentwässerung aus der Filterpresse anfallende Filtrat in jedem Falle zum Schmutzwassereinlauf der Anlage zurückgeleitet, so dass dieses Filtrat ohne Rücksicht auf seine Beschaffenheit immer den Klärprozess nochmals durchlaufen muss. Dies verursacht neben einer höheren Belastung der Wiederaufbereitungsanlage insgesamt einen höheren Verbrauch verfahrensgemäß beizumischenden Chemikalien und führt darüber hinaus auch noch zu einem höheren Salzkonzentration in dem aus der Anlage entweder als Brauchwasser oder in die Kanalisation austretenden Wasser. Das bekannte Verfahren sieht weiter im Zusammenhang mit einer der Filterpresse vorgeschalteten Vorentwässerung des im Rahmen des Wiederaufbereitungsprozesses entstehenden Schlammes vor, dass auch das aus der Vorentwässerung des Schlammes resultierende Filtrat ohne Rücksicht auf seinen Reinheitsgrad über den Schmutzwassereinlauf wieder in den Wiederaufbereitungsprozess eingeführt wird. Aus diesen beiden Maßnahmen zur Rezirkulation beider Filtrate, sowohl des Filtrats aus der Vorentwässerung des Schlammes als auch des Filtrats aus der Filterpresse resultiert eine erhebliche Verringerung der Leistungsfähigkeit der Abwasser bzw. Schmutzwasserbehandlungsanlage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der aus dem Stande der Technik bekannten Verfahren eine Verbesserung der Wiederaufbereitung von Schmutzwasser vorzustellen, welche eine Verringerung der Menge der verfahrensgemäß erforderlichen Chemikalien und des Energieverbrauches sowie eine aus einer höheren Leistungsfähigkeit der Wiederaufbereitungsanlage resultierende Beschleunigung der Wasseraufbereitung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Verfahrens nach dem Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ausgehend von der Tatsache, dass zunächst wenigstens das Filtrat aus der Filterpresse zumindest zu einem wesentlichen Teil nicht mehr mit Trübungsstoffen und/oder mit einem zu hohen PH-Wert belastet ist, wird durch die Ableitung des Filtrates als Umgehungswasser in das Brauchwasser oder in das in die Kanalisation einzuleitende Wasser in günstiger Weise eine Entlastung der Gesamtanlage. bewirkt, während bei einer Rückführung von noch getrübtem Filtrat direkt in den Lamellenklärer immer noch eine Entlastung des Neutrapuffers und zusammen damit auch eine Verringerung des verfahrensgemäß erforderlichen Chemikalienzusatzes gewährleistet ist. Das dem Lamellenklärer direkt zugeführte Umgehungswasser kommt durch den freien Überlauf des Lamellenklärers zum Austritt in die Endstufe, d. h. in das Brauchwasser oder in das der Kanalisation zuzuführende Wasser. Damit ergibt sich automatisch auch eine Verringerung der erforderlichen Pump- und Rührleistungen sowie der Durchsatzmengen bezüglich des Neutrapuffers und des Flockulationsbehälters sowie des Lamellenklärers, woraus dann naturgemäß eine höhere Leistungsfähigkeit der Wiederaufbereitungsanlage und damit eine Beschleunigung des Wiederaufbereitungsvorganges resultiert.
Eine weitere Entlastung des Neutrapuffers und des Flockulationsbeckens wird gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erreicht, dass infolge des Sedimentationseffektes im Schlammeindicker entstehendes Filtrat bzw. Klarwasser zunächst dem Filtrat aus der Filterpresse beigemischt und anschließend zusammen mit diesem als Umgehungswasser und dieses je nach Reinheitsgrad entweder dem Brauchwasser beigemischt oder in die Kanalisation abgeleitet wird bzw. aber bei zu großer Trübung in den Lamellenklärer zurückgeführt wird. Bei unzulässigem PH-Wert wird das Umgehungswasser selbstverständlich wieder in den Schmutzwassereinlauf der Wiederaufbereitungsanlage zurückgeleitet.
Eine Wiederaufbereitungsanlage zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung gezeigten Schemadarstellung im Einzelnen erläutert.
In eine insgesamt mit 1 bezeichnete Anlage zur Wiederaufbereitung, insbesondere industriellen Schmutzwassers wird über einen Eingang 2 Schmutzwasser eingeleitet. Das Schmutzwasser gelangt dabei zunächst in ein Mischbecken 3, wobei in diesem Mischbecken eine erste Stufe der Beimischung mindestens eines Schwermetallreduktors und eines Flockungshilfsmittels zugeordnet ist, während eine zweite Stufe der Neutralisation des Schmutzwassers zugeordnet ist. Im Einzelnen wird in diesem Mischbecken 3 dem Schmutzwasser je nach Schadstoffbelastung mittels einer ersten Dosiervorrichtung 4 zumindest ein Schwermetallreduktor, insbesondere Sulfid, zugesetzt. In der durch den Pfeil 5 angezeigten Strömungsrichtung innerhalb des Mischbeckens 3 stromab der Dosiervorrichtung 4 für einen Schwermetallreduktor wird dem Schmutzwasser mittels einer weiteren Dosiervorrichtung 6 ein Flockungshilfsmittel zugesetzt. Im Weiteren werden dem Schmutzwasser in der zweiten Stufe je nach Bedarf zur PH-Neutralisierung mittels einer innerhalb des Mischbeschens 3 stromab der Dosiervorrichtung 6 vorgesehenen Dosiereinrichtung 7 zunächst HCl und/oder vermittels einer in Strömungsrichtung nachfolgend angeordneten Dosiervorrichtung 8 noch NaOH bzw. Ca(OH)₂ azugemischt. Art und Menge der jeweiligen Zumischungen werden jeweils durch Ansteuerung der Dosiervorrichtungen 4, 6, 7 und 8 in Abhängigkeit von Messergebnissen von in den Schmutzwasserstrom eingeschalteten in der Schemazeichnung im Einzelnen nicht dargestellten Messeinrichtungen gesteuert. Aus dem Mischbecken 3 gelangt das vorkonditionierte Schmutzwasser in ein Flockulationsbecken 9, wo ihm nunmehr mittels einer Dosiereinrichtung 10 Flockungsmittel zugesetzt wird und wo eine intensive Vermischung von Schmutzwasser und Flockungsmittel mittels eines Rührwerkes 11 bewerkstelligt wird. Aus dem Flockulationsbecken 9 wird das nunmehr mit Schlamm vermischte Schmutzwasser einem Lamellenklärer 12 aufgegeben, mittels dessen nunmehr der aus einer Ausflockung resultierende Schlamm vom Brauchwasser bzw. von dem in die Kanalisation einzuleitenden Wasser abgeschieden wird. Der Lamellenklärer 12 ist oberseitig mit einem Überlauf 13 versehe, über welchen das vom Schlamm befreite bzw. das in die Kanalisation einzuleitende Wasser in eine einen Brauchwasseraustritt bildende Endstufe 14 gelangt. An den Lamellenklärer 12 ist unterseitig eine Schlammpumpe 15 angeschlossen, welche das in dem Lamellenklärer 12 zurückbleibende Gemisch aus Schlamm und Wasser vermittels einer Leitung 16 in einen Schlammeindicker 17 pumpt. Im Schlammeindicker 17 erfolgt als Ergebnis eines Sedimentationsprozesses eine weitgehende Vorentwässerung des aufgegebenen Schlammes, wobei sich das dem Schlamm entzogene Wasser als mindestens weitgehend gereinigtes Wasser in einer Überlaufrinne 18 sammelt. Dem Schlammeindicker 17 ist eine Filterpresse 19 nachgeschaltet, welcher der bereits weitgehend entwässerte Schlamm über eine Leitung 20 vermittels einer Pumpe 21 zugeführt wird. Das aus der Filterpresse 19 austretende Filtrat wird vermittels eines Leitungsweges 22 mit dem über einen Leitungsweg 23 aus der Überlaufrinne 18 des Schlammeindickers austretenden, im Schlammeindicker 17 dem Schlamm entzogenen Wasser vermischt, wobei der so gebildete Gesamtstrom nachfolgend als Umlaufwasser bezeichnet wird. Dieses Umlaufwasser wird zunächst einer ersten Messstation 24 zur Ermittlung seines PH-Wertes und nachfolgend einer zweiten Messstation 25 zur Ermittlung seiner Trübung zugeführt. Die Messstationen 24 und 25 beherrschen ein ihnen stromab nachgeschaltetes Dreiwegeventil 26, welches bei ausreichend niedrigem PH-Wert und ausreichend geringer bzw. nicht vorhandener Trübung das Umlaufwasser einer in den Lamellenklärer 12 mündenden Leitung 27 zuführt. Aus dem Lamellenklärer 12 gelangt das Umlaufwasser dann über den Überlauf 13 in den Brauchwasseraustritt, in welchem neben einem zusätzlichen Filter 28 zur Entfernung eventuell noch im Wasser befindlicher Feinstschwebeteilchen auch noch eine weitere Trübungsüberwachung 29 vorgesehen ist. Sofern wenigstens eine der Messstationen eine überschreitung des zulässigen PH-Wertes ermittelt hat schaltet das Dreiwegeventil 26 auf eine in das Mischbecken 3 mündende Leitung 30 um, so dass das sog. Umlaufwasser nur in diesem Falle den gesamten Wiederaufbereitungsprozess nochmals durchläuft.

Claims

Verfahren zur Wiederaufbereitung von Schmutzwasser, bei dem das zu reinigende Schmutzwasser bzw. Abwasser nacheinander • durch ein Mischbecken (3), • ein Flockulationsbecken (9), • einen Lamellenklärer (12) geleitet wird und das aus dem Lamellenklärer (12) abzuziehende Gemisch aus Wasser und Schlamm zwecks Entwässerung nacheinander • einem Schlammeindicker (17) und • einer diesem nachgeordneten Filterpresse (19) aufgegeben wird und bei dem ferner ein Dreiwegeventil (26) mindestens zur Rezirkulation von unzureichend gereinigtem Filtrat aus der Filterpressen (19) eine vorausgehende Stufe der Wiederaufbereitung vorgesehen ist, wobei die Trübung und der pH-Wert des Filtrats aus der Filterpresse (19) ermittelt wird, wobei in der an die Filterpresse (19) angeschlossenen Filtratrezirkulierungsleitung • eine PH-Wert-Messeinrichtung (24) und • ein Trübungsmesser (25) sowie • ein diesen nachgeschaltetes Wegeventil (26) vorgesehen sind, wobei die PH-Wert-Messeinrichtung (24) bei Vorliegen einer zu hohen PH-Konzentration das Wegeventil (26) in der Weise umschaltet, dass das belastete Filtrat in das Mischbecken (3) zurückgeführt wird und wobei der Trübungsmesser (25) bei zu großer Trübung eine Umschaltung des Wegeventils (26) zur Zurückführung der Gesamtheit der Filtrate zum Lamellenklärer (12) bewirken kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlammeindicker (17) ein Überlauf, insbesondere eine Überlaufrinne (18), für nicht oder nur geringfügig belastetes Wasser vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Schlammeindicker (17) abgezogene nicht oder nur gering belastete Wasser an einer stromauf der PH-Wert-Messeinrichtung (24) liegenden Stelle dem aus der Filterpresse (19) kommenden Filtrat beigemischt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen genügender Reinheit, d. h. bei hinreichend geringer Trübung und hinreichend niedrigem PH-Wert, das aus dem Überlauf (18) des Schlammeindickers (17) kommende Wasser und das Filtrat aus der Filterpresse (19) mittels des Wegeventils (26) gemeinsam als Umgehungswasser direkt dem Brauchwasser bzw. dem in die Kanalisation abzuleitenden Wasser zugemischt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Brauchwasser bzw. das in die Kanalisation abzuleitende Wasser durch zusätzliches Trübungsmessen nochmals überwacht wird.