DE102005043435B4

DE102005043435B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasser mittels Magnetseparation

Info

Publication number: DE102005043435B4
Application number: DE200510043435
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Hagen
Original assignee: W E T WASSER EN TECHNOLOGIE GM; Wet Wasser Energie Technologie GmbH
Current assignee: W E T WASSER EN TECHNOLOGIE GM; Wet Wasser Energie Technologie GmbH
Priority date: 2005-09-13
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2025-09-14
Also published as: DE102005043435A1

Abstract

Verfahren zur Reinigung von Wasser mittels Magnetseparation (1) und anschließender Resttrübstoffentfernung mittels einer Ultrafiltrationsanlage (2) oder einer Mehrschichtfilteranlage (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Schlammwasser (7) aus der Magnetseparation (1) und/oder das Schlammwasser (8) der Ultrafiltrationsanlage (2) oder der Mehrschichtfilteranlage (2) mittels eines Wellplattenabscheiders (4) oder einer weiteren Ultrafiltrationsanlage (3) aufbereitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Wasser mittels Magnetseparation und anschließender Resttrübstoffentfernung.
Stand der Technik
Aus den Patent Abstracts of Japan zur japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 11-319844 ist bekannt, zur Wasserreinigung nach einer Flockung Magnetseparatoren einzusetzen, denen zur weiteren Wasserreinigung ein Sandfilter nachgeschalter ist. Sandfilter weisen aber nur ein relativ geringes Aufnahmevolumen und eine geringe Ablaufqualität auf. Aus EP 0 515 686 A1 ist bekannt, Magnetfelder zur Abtrennung von Partikeln einzusetzen.
Aufgabenstellung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Qualität und vorzugsweise auch die Ausbeute an gereinigtem Wasser zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Neu an dieser Erfindung ist, dass durch die Verwendung einer Ultrafiltrationsanlage oder einer Mehrschichtfilteranlage zur Resttrübstoffentfernung das durch Magnetseparation aufbereitete Wasser besser von Feststoffen gereinigt werden kann als mit einem Sand- oder Kiesfilter: eine Ultrafiltrationsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass Feststoffe mit einem Durchmesser von größer gleich 0,01 μm entfernt werden können, was für eine sehr gute Ablaufqualität sorgt. Eine Mehrschichtfilteranlage besteht in der Regel zumindest aus einer Schicht Sand und einer Schicht Kohlepartikel, die eine andere Korngröße als der Sand aufweisen. Auch diese Anlage führt zu einer gegenüber einem Sandfilter verbesserten Ablaufqualität, allerdings liegt der große Vorteil gegenüber einem Sandfilter im größeren Aufnahmevolumen, das etwa das Doppelte jenes eines Sandfilters beträgt.
Die Erfindung besteht darin, dass das Schlammwasser aus der Magnetseparation und/oder der Ultrafiltrationsanlage oder der Mehrschichtfilteranlage mittels eines Wellplattenabscheiders oder einer weiteren Ultrafiltrationsanlage aufbereitet wird. Dadurch kann weiteres gereinigtes Wasser gewonnen werden und die Menge des zu entsorgenden Schlammes wird reduziert. Die Erfindung ist natürlich auch für bereits be kannte Anlagen einsetzbar, wo statt der Ultrafiltrationsanlage oder der Mehrschichtfilteranlage ein Sand-Kiesfilter vorgesehen ist.
Normalerweise wird entweder ein (oder mehrere) Wellplattenabscheider oder eine (oder mehrere) weitere Ultrafiltrationsanlage(n) verwendet. Es sind aber auch Kombinationen von Wellplattenabscheidern und Ultrafiltrationsanlagen denkbar.
Da das gereinigte Wasser aus dem Wellplattenabscheider in der Regel noch Feststoffe enthalten wird, kann vorgesehen sein, dass das gereinigte Wasser aus dem Wellplattenscheider dem gereinigten Wasser aus der Magnetseparation vor der Ultrafiltrationsanlage oder Mehrschichtfilteranlage beigegeben wird.
Da das gereinigte Wasser aus der weiteren Ultrafiltrationsanlage bereits weitgehend von Feststoffen befreit ist, kann vorgesehen werden, dass das gereinigte Wasser aus der weiteren Ultrafiltrationsanlage dem gereinigten Wasser aus der Magnetseparation nach der Ultrafiltrationsanlage oder Mehrschichtfilteranlage beigegeben wird.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird anhand der angeschlossenen Figur, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft und schematisch dargestellt, und der folgenden Beschreibung erläutert.
Dem Rohwasser 9 wird vor der Flockung Magnetit 10 zugegeben, anschließend ein Flockungsmittel FM, es folgt die Einmischung von Magnetit und Flockungsmittel FM (etwa FeCl₃) in einem ersten statischen Mischer 11. Danach wird dem Rohwasser ein Flockungsmittel FHM (bevorzugt anionisch) zur Bildung von Makroflocken zugegebenen, das in einem zweiten statischen Mischer 12 eingemischt wird. Die Flockenausbildung erfolgt in einem Reaktor 13, wobei genaue Reaktionszeiten vorgegeben werden.
Die gebildeten Flocken werden in einem herkömmlichen Magnetseparator 1 abgetrennt, in welchem Durchsatz-Geschwindigkeiten bis zu 130 m/h erreicht werden können. Das durch den Magnetseparator 1 gereinigte Wasser, das noch eine Resttrübung aufweist, gelangt durch Leitung 5 zur Ultrafiltrationsanlage 2 und verlässt diese als gereinigtes Wasser 6. Das Schlammwasser 7 aus dem Magnetseparator 1 sowie das Schlammwasser 8 aus der Ultrafiltrationsanlage 2 werden der weiteren Ultrafiltrationsanlage 3 zugeführt. Statt der weiteren Ultrafiltrationsanlage 3 samt den Leitungen 14, 16 und 20 kann ein Wellplattenabscheider 4 samt Leitungen 15, 17 (strichliert dargestellt) angeordnet werden.
Im Wellplattenabscheider 4 sind gewellte Platten unter einem Winkel von 55 bis 60° so angeordnet, dass die Feststoffe entlang der Wellentäler nach unten gleiten können. Die Trennung der Feststoffe erfolgt durch Sedimentation in den Platten, der Schlamm fällt nach unten, das gereinigte Wasser gelangt oben in den Überlauf.
Das Schlammwasser 14, 15 der beiden Anlagen 3, 4 wird in die Kanalisation abgeführt. Das gereinigte Wasser 16 der weiteren Ultrafiltrationsanlage 3 wird dem gereinigten Wasser 6 zugegeben, das gereinigte Wasser 17, das einen geringeren Reinigungsgrad als das gereinigte Wasser 16 aufweist, wird der Leitung 5 zugeführt, sodass es ebenfalls einer Ultrafiltration in der Ultrafiltrationsanlage 2 unterworfen wird.
Zur Rückspülung des Magnetseparators 1 wird Wasser aus der Leitung 5 entnommen und über eine Rückspülleitung 18 zurückgeführt. Zur Rückspülung der Ultrafiltrationsanlage 2 wird gereinigtes Wasser 6 über eine Rückspülleitung 19 zurückgeführt. Zur Rückspülung der weiteren Ultrafiltrationsanlage 3 wird gereinigtes Wasser 16 über eine Rückspülleitung 20 zurückgeführt.
Sowohl die Ultrafiltrationsanlage 2 als auch die weitere Ultrafiltrationsanlage 3 können beispielsweise mittels getauchter Membranen oder in Druckrohrtechnik ausgeführt sein.
Die Erfindung ist anwendbar zur Reinigung von Oberflächenwasser zum Zwecke der Trinkwasseraufbereitung, aber auch zur Reinigung von Prozesswasser (etwa aus industriellen Anlagen) oder Abwasser (kommunales oder industrielles Abwasser).

Claims

Verfahren zur Reinigung von Wasser mittels Magnetseparation (1) und anschließender Resttrübstoffentfernung mittels einer Ultrafiltrationsanlage (2) oder einer Mehrschichtfilteranlage (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Schlammwasser (7) aus der Magnetseparation (1) und/oder das Schlammwasser (8) der Ultrafiltrationsanlage (2) oder der Mehrschichtfilteranlage (2) mittels eines Wellplattenabscheiders (4) oder einer weiteren Ultrafiltrationsanlage (3) aufbereitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte Wasser (17) aus dem Wellplattenabscheider (4) dem gereinigten Wasser (5) aus der Magnetseparation (1) vor der Ultrafiltrationsanlage (2) oder der Mehrschichtfilteranlage (2) beigegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte Wasser (16) aus der weiteren Ultrafiltrationsanlage (3) dem gereinigten Wasser (6) aus der Magnetseparation (1) nach der Ultrafiltrationsanlage (2) oder der Mehrschichtfilteranlage (2) beigegeben wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Magnetseparator (1) und einer nachgeschalteten Ultrafiltrationsanlage (2) oder einer nachgeschalteten Mehrschichtfilteranlage (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein Wellplattenabscheider (4) oder eine weitere Ultrafiltrationsanlage (3) zur Aufbereitung des Schlammwassers (7) aus dem Magnetseparator (1) und/oder des Schlammwasser (8) aus der Ultrafiltrationsanlage (2) oder aus der Mehrschichtfilteranlage (2) mit dem Magnetseparator (1) und einer nachgeschalteten Ultrafiltrationsanlage (2) oder einer nachgeschalteten Mehrschichtfilteranlage (2) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung (17) für das gereinigte Wasser aus dem Wellplattenabscheider (4) vor der Ultrafiltrationsanlage (2) oder der Mehrschichtfilteranlage (2) in die Leitung (5) für das gereinigte Wasser aus dem Magnetseparator (1) mündet.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung (16) für das gereinigte Wasser aus der weiteren Ultrafiltrationsanlage (3) nach der Ultrafiltrationsanlage (2) oder der Mehrschichtfilteranlage (2) in die Leitung (6) mündet.