DE1249776B - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Öl aus ölhaltigem Wasser - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

deutsches mammm Patentamt

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl..

C02c

Deutsche Kl.: 85 c-4

5.7 1 2 A

C 02 F //4

Nummer: 1 249 776

Aktenzeichen: Y 595 V/85 c

Anmeldetag: 12. Juni 1962

Auslegetag: 7. September 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von Öl aus ölhaltigem Wasser in einem elektrischen Feld.

Es ist bereits ein Verfahren zur Ausscheidung von festen dispergierten Stoffen aus Flüssigkeiten mittels elektrischen Stromes bekannt, bei dem die Stoffe bei einer Stromstärke von etwa 1 bis 15 Ampere pro Quadratzentimeter ausgeflockt werden und gleichzeitig und/oder anschließend durch Oasbläschen an die Oberfläche der Flüssigkeit transportiert werden. Die Gasbläschen werden beispielsweise an der Kathode durch elektrolytische Zersetzung der Flüssigkeit erzeugt. Dieses Verfahren ist im wesentlichen auf die Abtrennung fester Stoffe beschränkt, da beispielsweise in der Flüssigkeit dispergierte feine kugelförmige Öltröpfchen nicht an den aufsteigenden kugelförmigen Gasbläschen haften. Weitere Nachteile sind der verhältnismäßig hohe Bedarf an elektrischer Energie, da die Ausflockung von einer echten Elektrolyse begleitet ist. Die empfohlene Zugabe geringer Salzmengen zur Verringerung des Energiebedarfes verbietet sich in vielen Fällen, wenn die gereinigte Flüssigkeit wieder in den Arbeitsprozeß zurückgeführt wird.

Es ist ferner bekannt, verunreinigte Flüssigkeiten durch Elektrophorese zu reinigen, wobei die Verunreinigungen je nach ihrer elektrischen Ladung zur Kathode oder zur Anode wandern. Da diese Klärung nur sehr langsam vor sich geht, konnte sie eich in der Industrie nicht durchsetzen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren zur Abtrennung von öl aus Wasser, insbesondere Öl-in-Wasser-Emulsionen, zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Verfahren wegfallen, das einen wirtschaftlichen Durchsatz gestattet und mit einem minimalen Energiebedarf arbeitet. Schließlich soll auch das abgetrennte öl zurückgewonnen werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in eine im wesentlichen stationäre, ölauflösende, stark dielektrische Lösungsmittelschicht mit höherem spezifischem Gewicht als Wasser ein elektrisches Gleichhochspannungsfeld erzeugt wird und das Ölhaltige Wasser in Form eines schwachen Tröpfchenstromes unten in die Losungsmittelschicht eingeleitet wird. Infolge des sehr starken elektrischen Feldes werden die Teilchen in Richtung von der einen auf die andere Elektrode sehr stark beschleunigt. Dabei erfolgt die Entmischung mit dem Wasser und die Auflösung in dem Lösungsmittel. Die gereinigten Wassertröpfchen steigen in dem Lösungs-

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von
Öl aus ölhaltigem Wasser

Anmelder:

Hiroji Yamada, Hirakata, Osaka;
Toshiyuki Tokumoto,
Moriguchi, Osaka (Japan)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:
Toshiyuki Tokumoto,
Moriguchi, Osaka (Japan)

Beanspruchte Priorität:
Japan vom 12. Juni 1961 (20980),
vom 2. Mai 1962 (18 034)

mittel empor und bilden auf der Oberfläche eine Schicht, aus der das klare Wasser abgezogen wird. Wegen der starken dielektrischen Lösungsmittelschicht fließt praktisch zwischen den Elektroden kein Strom, so daß der Energiebedarf äußerst gering ist. Das Öl reichert sich in dem Lösungsmittel an und kann von diesem von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich abgetrennt werden. Auf diese Weise ist beispielsweise die Gewinnung von Wollfett aus Wollwaschwässern möglich.

Als Nebenwirkung des Verfahrens ergibt sich, daß auch andere, in dem ölhaltigen Wasser enthaltene, schwimmfähige Fremdkörper von dem Wasser getrennt, in einer zwischen der Lösurtgsmittelschicht und der Klarwasserschicht liegenden Schicht gesammelt und von dort abgezogen werden können.

Es wurde festgestellt, daß bei diesem neuen, als Dielektrophorese bezeichneten Verfahren die Wirksamkeit der ölauf lösung erheblich gesteigert wird.

Diese Wirkung beruht vermutlich darauf, daß sich die effektive Grenzflächenspannung der ölpartikelchen infolge ihrer elektrischen Ladung ändert und so eine Entmischung mit der Wasserphase zunächst vorbereitet wird. Die hohe Beschleunigung zur anderen Elektrode führt die Entmischung der Dispersion dann herbei, wenn gleichzeitig die Auflösung des Öls in dem Lösungsmittel vor sich geht. :

709 640.703

3 4

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand Flüssigkeit in Form von vielen kleinen Tropfen aus

der Unteransprüche. den Löchern 22 in die LösungsmitteJschicht 14 hin-

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ein abgegeben wird.

gehen aus der Beschreibung in Verbindung mit den Der Behälter 11 weist zwei weitere Auslaßstutzen

Zeichnungen hervor. Es zeigt 5 46 und 47 oberhalb des Pegels 13 der Lösungsmittel-

Fi g. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur schicht 14 auf. Während des Filtervorganges werden

Durchführung des Verfahrens der Erfindung, das Wasser und die schwimmfähigen Verunreinigun-

Fig. IA einen senkrechten Schnitt durch zwei gen von dem Lösungsmittel getrennt, so daß sie auf

Elektroden in einer abgewandelten Ausführungs- ihm Schichten bilden. Beispielsweise wird auf der

^form> ίο Lösungsmittelschicht 14 die Schicht 49 der schwimm-

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 nach fähigen Verunreinigungen und auf dieser dann infolge

Fig· I₅ des Unterschiedes im spezifischen Gewicht die

F i g. 3 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 im Wasserschicht 50 gebildet. Die schwimmfähigen Ver-

Schnitt gezeigte innere Elektrode von unten in einem unreinigungen und das Wasser werden durch die

vergrößerten Maßstab, 15 Auslaßstutzen 46 bzw. 47 entfernt. Der Pegel 51 der

Fig.4 eine Abwicklung der Außenfläche des zy- Zwischenschicht aus schwimmfähigen Verunreini-

lindrischen Abschnitts der in der Fig. 1 im Schnitt gungen wird dabei durch die Bewegung des Schwim-

gezeigten inneren Elektrode im vergrößerten Maß- mers 52 auf einem vorbestimmten Minimum gehalten,

stab, welches ein Ventil 53 steuert, das im Auslaßstutzen

Fig. 5 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 im Schnitt 20 46 vorgesehen ist. Hierzu ist über ein Gestänge 54

gezeigte äußere Elektrode von unten und im ver- ein Schwimmer 52 mit dem Ventil 53 verbunden,

größerten Maßstab, Das behandelte Wasser, dessen Pegelstand bei 55

Fig. 6 eine Abwicklung der Innenfläche des zylin- liegt, kann durch den Auslaßstutzen 47 überströmen.

drischen Abschnittes der in Fi g. 1 im Schnitt ge- Nach der Erfindung befinden sich in dem Behälter

zeigte» äuieren Elektrode, 35 zwei Elektroden, und zwar eine innere Elektrode 24

■ΛΕ,ί gjjreinen senkrechten Schnitt durch ein flüs- und eine äußere Elektrode 25, die, da sie an Gleich-

sigMisSichtes Rohr gemäß der F i g. 1, strom angelegt sind, eine Kathode und eine Anode

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 nach innerhalb der Lösungsmittelschicht 14 bilden. Die

Fig. 1, innere Elektrode befindet sich dabei zentral in der

F i g. 9 einen senkrechten Schnitt durch das flüssig- 30 äußeren, sie umgebenden Elektrode. Beide Elektro-

keitsdichte Rohr in einer abgewandelten Form, teil- den bestehen aus leitfähigem Material, beispielsweise

weise im Schnitt, aus rostfreiem Stahl. Die innere Elektrode 24 weist

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie 10-10 nach dabei beispielsweise die Form eines Trichters auf,

Fig. 9. der aus einem senkrechten Zylinderteil 24a und

Fig. 1 zeigt einen Filterbehälter 11, in welchem 35 einem kegelförmigen Teil24b besteht. Entsprechend die Filterflüssigkeit enthalten ist. Diese Filterflüssig- ist die äußere Elektrode 25 aus einem senkrecht verkeit besteht aus einer stark dielektrischen Lösung, laufenden Zylinderteil 25 a und einem kegelstumpfdie imstande ist, Öl aufzulösen. Das spezifische Ge- förmigen Teil 25 b aufgebaut, wobei der kegelstumpfwicht der dielektrischen Lösung ist höher als das des förmige Teil so geneigt ist, daß er eine verhältnis-Wassers. Vorzugsweise kommen dabei organische 40 mäßig große Öffnung 26 an seinem Scheitel bildet. Lösungsmittel, wie Perchloräthylen (Tetrachlor- Die Winkel, die die kegelstumpfförroigen bzw. kegeläthylen) oder Trichlän (Trichloräthylen) zum Ein- förmigen Teile 24 b und 256 mit der Vertikalen einsatz, schließen, sind einander gleich und können im Be-

Der Behälter 11 ist mit einem Lösungseinlaß- reich von 120 bis 150° liegen. Vorzugsweise weisen stutzen 12 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 13 der 45 die Winkel einen Wert von 140° auf. Die Elektroden Lösungsmittelschicht und mit einem Lösungsmittel- 24 und 25 sind konzentrisch innerhalb der Lösungsauslaßstutzen 15 am Behälterboden versehen. Weiter- mittelschicht 14 auf der senkrechten Mittellinie des hin ist der Einlaßstutzen 12 an eine Lösungsmittel- Behälters 11 angeordnet. Ihre oberen Öffnungen verspeicherleitung 16 angeschlossen und ist der Auslaß- laufen in einer horizontalen Ebene, wodurch zwistutzen 15 mit zwei Zweigleitungen 17 und 18 ver- 50 sehen ihnen eine ringförmige öffnung 29 gebildet ist. bunden, von denen die Zweigleitung 17 eine Abfluß- Zwischen dem inneren kegelförmigen und äußeren leitung ist und die Zweigleitung 18 zum Abführen kegelstumpfförmigen Teil 24 b und 25 b befindet sich von Verunreinigungen dient. Die Zweigleitung 17 er- bei dieser Anordnung eine geneigte kegelmantelstreckt sich bis zur Höhe des Pegels 13 der Lösungs- förmige Zone 27, während sich zwischen den inneren mittelschicht 14, so daß der Pegel 13 der Lösungs- 55 und äußeren Zylinderteilen 24 a und 25 b eine senkmittelschicht 14 auf einer vorbestimmten Höhe ge- recht verlaufende Zone 28 ausbildet. Die öffnung 26, halten werden kann. Die Zweigleitung 18 ist mit die Zonen 27 und 28 sowie die ringförmige öffnung einem Handventil 19 versehen, durch welches 29 bilden einen zusammenhängenden Durchflußkanal, schwerere abgesetzte feste Teilchen vom Boden des Die Oberflächen der beiden Elektroden 24 und 25 Behälters 11 entfernt werden können. 60 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Zonen 27

Die zu filternde Flüssigkeit wird über das Rohr 20 und 28, nämlich die Außenseite der inneren Elek-

zur Bodenmitte des Behälters 11 geführt und dort trode 24 und die Innenseite der äußeren Elektrode 25

in das dielektrische Lösungsmittel eingeführt. An das mit kleinen Elektrodenspitzen 30 bedeckt. Die Elek-

Auslaßende des Rohres 20 ist eine Düse 21 ange- trodenspitzen 30 sind an dem Teil 24 a nach oben

setzt, die zur Lösung 14 geöffnet und mit mehreren 65 und nach außen, an dem Teil 24 & leicht nach oben

kanalähnlichen Löchern versehen ist. Aus F i g. 2 ist und nach außen, an dem Teil 25 α hingegen nach

zu erkennen, daß die Löcher dabei über eine kreis- oben und nach innen und an dem Teil 25 b nach

runde Platte 23 verteilt sind, so daß die zu filternde oben und etwas außen weisend angeordnet. Die

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Elektrodenspitzen 30 haben beispielsweise die Form rechter Richtung gestützt wird. Das untere Ende des von gleichseitigen Dreiecken mit Seitenlängen von Führungsrohres 42 ist zur Lösungsmittelschicht 14 etwa 1 cm und sind vorzugsweise derart im Längs- hin offen, während das obere Ende des Führungsschnitt gesehen stufenartig in aufeinanderfolgenden rohres 42 mit einer Packung 44 und einer großen Reihen angeordnet, wie es in den Fig. 1, 3, 4, 5 5 Mutter45 gegen Flüssigkeit abgedichtet ist.
und 6 dargestellt ist. Die F i g. 3 und 5 zeigen dabei Auch die äußere Elektrode 25 ist mittels mehrerer Draufsichten auf die kegel-bzw. kegelstumpfförmigen vertikal verlaufender Stützkörper 33 aus leitendem Teile 24ft und 25b und die zylindrischen Teile 24a Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, an der und 25 a von unten. Deckplatte 31 aufgehängt. Der Behälter 11 und auch

Die Elektroden können auch anders geformt sein. io die Deckplatte 31 bestehen ebenfalls aus leitendem

So zeigt F ϊ g. 1A eine abgewandelte Form der Elek- Material, wie rostfreiem Stahl, und sind bei 34 a

troden, bei der die senkrecht verlaufende Zone 28' geerdet.

der Fig. 1 durch eine kegelstumpfförmige Zone28' Wenn zwischen die innere und die äußere Elek-

ersetzt ist. An diese kegelstumpfförmige Zone 28' trode eine Gleichstromspannung gelegt wird, dann

schließt sich eine weitere kegelstumpfförmige Zone 15 wird innerhalb der dielektrischen Lösungsschicht 14

27' mit geringerem Neigungswinkel an, der innerhalb ein elektrostatisches Feld gebildet. Das Potential

eines Winkelbereiches von 20 bis 60° liegt und vor- zwischen den Elektroden 24 und 25 beträgt beim

zugsweise einen Wert von etwa 40° hat. Während Ausführungsbeispiel etwa 50 Kilovolt; da der Ab-

die Elektrodenwände 24 a' und 25 a' der Zone 28' stand zwischen den Elektroden auf etwa 5 cm be-

dabei kegelstumpfmantelförmig ausgebildet sind, ist ao messen ist, führt das zu einer Durchschlagsspannung

die Innenwandung 2Ab' der Zone 27' im wesent- von etwa 10 Kilovolt je Zentimeter. Das Stromkabel

liehen kegelförmig und die Außenwandung 256' 32 ist noch von einem zusätzlichen Rohr 60 um-

wieder kegelstumpfförmig. Der Unterschied in der geben, welches mit einem nichtleitenden Gas, wie

Betriebsweise der beiden in den Fig. 1 und IA beispielsweise Luft, gefüllt ist, das unter hohem

gezeigten Ausführungsformen ist folgender: »5 Druck steht. Während seine Oberseite geschlossen

In F i g. 1 hängt die innere Elektrode 24 an einem ist, ist sein Boden zu der Schicht des dielektrischen stromführenden Kabel 32 von einer Hülse 43 her, Lösungsmittels 14 hin offen. Der Flüssigkeitspegel 59 die an der Deckplatte 31 des Behälter 11 angeordnet in dem Rohr 60 ist infolge des Luftdruckes gegenist, herab. Die Verbindung zwischen dem Kabel 32 über dem normalen Pegel 13 abgesenkt. Das Röhr und der Elektrode 24 wird dabei über eine zentrale 30 ist einstückig mit dem Führungsrohr 42 gebildet, was Stange34 herbeigeführt, die mit einem Verbinder35 aus Fig. t zu erkennen ist. Die Kombination aus ausgerichtet ist. Zwei Stützkörper 36 verbinden die diesem Führungsrohr 42 und dem es umgebenden zentrale Stange 34 zusätzlich mit der inneren Elek- Rohr 60 ist mittels eines Verbinders 61 an der Decktrode 24. Sowohl die zentrale Stange 34 als auch die platte befestigt.

Stützkörper36 bestehen aus leitfähigem Material, 35 Die Fig. 9 und 10 zeigen eine abgewandelte beispielsweise rostfreiem Stahl. Das Stromkabel 32 Kabelaufhängung an der Deckplatte 31 und eine besteht aus einem leitenden Draht 37, der mit einem abgewandelte Ausbildung des luftdichten Rohres. hochgradig isolierenden Material 38, wie Polyäthylen, Das Rohr 60 ist dafür unter Verwendung einer Abüberzogen ist. dichtungspackung 62 unmittelbar an der Deckplatte

Die elektrische Verbindung zwischen der zentralen 40 31 angeordnet. Das Kabel 32 ist fest innerhalb eines Stange 34 mit dem stromführenden Kabel 32 ist in Rohres 63 angeordnet, welches durch zwei Muttern Fig. 7 im einzelnen dargestellt. Der Verbinder35 68 und 64 an der mittleren öffnung an der Deckbesteht demnach aus einem Mundstück 35 a und platte 31 abgedichtet ist. Die Packungen 65, 66 und einer Hutmutter 3Sb, die beide aus leitfähigem Mate- 67 dienen zum Abdichten des Luftrohres 60.
rial hergestellt sind und durch ein Gewinde 35c mit- 45 Die Filtertätigkeit wird an Hand eines Beispiels einander verbunden sind. Das Mundstück ist mit beschrieben, und zwar in Verbindung mit dem FiI-einer Innenbohrung 39 versehen, die das Ende des tern der Flüssigkeit, die beim Waschen von Wolle Stromkabels 32 fest aufnimmt, während die Hut- als Abfall anfällt. Die Abfallflüssigkeit wird durch mutter 35 b durch eine Gewindeschraube fest mit der das Rohr 20 am Boden des Behälters 11 in diesen zentralen Stange 34 verbunden ist. Der Draht 37 des 50 eingeführt. Der Behälter 11 enthält eine Filterflüssig-Kabels 32 durchsetzt das Mundstück 35 a und ist keit, die imstande ist, öl aufzulösen. Die Filterflüssigzwischen dem äußeren Ende 40 des Mundstückes 35 α keit ist ein dielektrisches Lösungsmittel, beispiels- und dem inneren Ende 41 der Hutmutter 35 b frei- weise Perchloräthylen, mit einem spezifischen Gtgelegt. Das abgestreifte Ende 37 a breitet sich radial wicht von 1,623 bei 20 bis 24° C, Löslichkeiten von zwischen dem oberen Ende 40 des Mundstückes 35 a 55 0,015 »/0 Lösungsmittel in Wasser bei 25° C und und dem inneren Ende 41 der Hutmutter 35b aus. 0,01 %> Wasser in Lösungsmittel bei 25° C, einer Wenn das Mundstück 35 a in die Hutmutter 35 b bis Dielektrizitätskonstanten von 2,365 bei 25° C und zum äußersten Ende eingeschraubt ist, dann kommt einem spezifischen Widerstand von 1,8 · 10¹* Ohm/cm, der Draht des Kabels 32 in enge elektrische Beruh- Das Einströmen der Abfallflüssigkeit durch dje rung mit der Hutmutter 35 b. 60 Löcher 22 der Düse 21 in den Behälter hinein daif

Das stromführende Kabel 32 erstreckt sich längs auf keinen Fall in Form von Strahlen vor sich gehen; eines Führungsrohres 42, welches aus isolierendem es soll vielmehr nur gleich einem Aufschwimmen Material gebildet sein kann, durchdringt die Deck- einer Vielzahl kleiner Tropfen sein. Die Tropfenplatte 31 an einer geflanschten Hülse 43 und ist dann größen und die Länge des stromlinienförmiger! gemäß der Darstellung nach F i g. 1 mit einer Gleich- 65 Flusses ist von der Größe der Löcher abhängig. Die stromquelle hoher Leistung verbunden. Das Füh- Abfallflüssigkeit steigt in der Lösungsmittelschicht 14 rungsrohr 42 verläuft senkrecht und ist mit der Deck- in Richtung auf das untere Ende der inneren Eleklplatte 31 verbunden, so daß das Kabel 32 in senk- trode 24, nämlich zum Scheitel des konischen At*-

schnittes 24 ft hin auf, was auf den Unterschied in dem spezifischen Gewicht zwischen der Abfallflüssigkeit und dem Lösungsmittel gemeinsam mit dem Einfluß der Anziehungskraft der Kathode (innere Elektrode) zurückzuführen ist. Der Scheitel des kegelförmigen Elektrodenteiles 24 b ist von der Düse 21 so weit entfernt, daß ein dielektrisches Versagen niemals auftreten kann. Infolge des hohen Potentials zwischen den Elektroden 24 und 25 werden die kleinen Tropfen bei der Ankunft an dem Elektrodenteil 24 b elektrisch aufgeladen und so miteinander verbunden, daß sie einen Film bilden. Die so aufgeladene Abfallflüssigkeit wird in Form von kleinen Teilchen von jeder Elektrodenspitze 30 des inneren kegelförmigen Elektrodenteiles 24 b gegenüber dem äußeren kegelstumpfförmigen Elektrodenteil 25 b und wieder von jeder Elektrodenspitze 30 des äußeren Elektrodenteiles 25 b gegenüber dem inneren Elektrodenteil 24 b abgeschlossen. Bei wiederholter Durchführung dieses Vorganges werden Wasser, Öl und andere Verunreinigungen infolge der Dielektrophorese allmählich getrennt, wobei sogar Wasser- und Öl-Emulsionen dissoziiert werden. Das für diesen Trennungszweck erforderliche elektrische Potential ist von der Beschaffenheit der Abfallflüssigkeit abhängig, wobei die dielektrischen Eigenschaften des Öls, des Ionisierungspotentials der Wasserteilchen und der Abstand zwischen den Elektroden eine Rolle spielt. Es ist üblich, das elektrische Potential in Spannungsgradienten, nämlich der Voltzahl, auszudrücken, die je Zentimeter des Abstandes zwischen den Elektroden zur Anwendung kommt. Die Spannungsgradienten können zwischen 5 und 20 Kilovolt je Zentimeter, jedoch vorzugsweise etwa 10 Kilovolt je Zentimeter, betragen. Es rindet ein sehr geringer Stromfluß statt, allgemein weniger als 40 · 10~« Ampere, was auf das zur Verwendung kommende, stark dielektrische Lösungsmittel zurückzuführen ist.

Mit HiUe der kleinen Spitzen 30 auf den gesamten Oberflächen der Elektroden 24 und 25 wird die Wirksamkeit des Trennungsvorganges bemerkenswert verstärkt, wodurch das in dem Wasser vorhandene Wollfett in innige Berührung mit dem Lösungsmittel gebracht werden kann, um darin aufgelöst zu werden. Die Aufwärtsrichtung der Spitzen 30 verbindert Wasserstauungen an irgendeinem Ort, und die gestufte Anordnung der Spitzen 30 bei den aneinander angrenzenden Reihen verhindert ein Aufsteigen der Abwasserströnie in gerader Linie. Diese Merkmale tragen auch zur Verstärkung der Wirksamkeit des Trennvorganges bei.

Die inneren und äußeren Elektroden 24 und 25 wirken als Leitplatten. Das Abwasser bewegt sich während der Einwirkung der Dielektrophorese von der kegelmantelförmigen Zone 27 zu der senkrecht verlaufenden Zone 28, in der die Elektrophorese in im wesentlichen waagerechten Richtungen schwanken kann. Die kegehnautelförmige Zone 27, welche in F i g. 1 A gezeigt ist, ist im Vergleich zu der senkrechten Zone 28 insofern vorteilhafter, als Geradeaufwärtsströme praktisch verhindert werden können.

In der beschriebenen Weise wird das in dem Abwasser vorhandene Wollfett in dem elektrostatischen Feld der Zonen 27 und 28 innerhalb der Lösungsmittelschicht 14 gänzlich von dem Abwasser getrennt und sofort darin aufgelöst. Gleichzeitig werden andere unlösliche Verunreinigungen, wie abgestorbene Hautteile, Schmutz, Erde und Sand infolge der obigen Dielektrophorese von dem Wasser getrennt. Schwerere Teilchen, die sich abgesetzt haben, können durch die Abwasserzweigleitung 18 vom Boden des Behälters 11 entfernt werden. Schwimmfähige Teilchen, wie z. B. die abgestorbenen Hautteilchen, steigen durch die ringförmige öffnung 29 nach oben und sammeln sich als eine schwimmfähige Verunreinigungsschicht 49 auf der Lösungsmittelschicht 14. Die schwimmfähigen Verunreinigungen werden durch den

to Auslaßstutzen 46 beim öffnen des Ventils 53 mittels des Schwimmers 52 entfernt. Das geklärte Wasser steigt ebenfalls auf und bildet eine Wasserschicht 50 auf der schwimmenden Verunreinigungsschicht 49; es kann durch den Auslaß 47 überströmen. Das Lösungsmittel, welches das Wollfett enthält, wird durch die Zweigleitung 17 abgezogen werden. Die Einführung sowie die Abgabe des Wassers und des Lösungsmittels kann bei ununterbrochenem Fluß durchgeführt werden; ebenso kann das Lösungsmittel umgewälzt werden.

Bei langen Arbeitsperioden treten elektrische Verluste an dem Stromkabel von der inneren Elektrode zur Klarwasserschicht 50 auf. Dieses ist darauf zurückzuführen, daß sich auf der Isolierschicht 42

«5 des Kabels 32 gewissermaßen leitende Verunreinigungen ansammeln und dort einen Kurzschluß verursachen. Mit dem Luftrohr 60, das mit komprimierter Luft angefüllt ist und dessen Boden sich zur Lösungsmittelschicht 14 hin öffnet, sind diese Verluste gänzlich vermieden.

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung von Öl aus ölhaltigem Wasser in einem elektrischen Feld, dadurch gekennzeichnet, daß in eine im wesentlichen stationäre, öl auflösende, stark dielektrische Lösungsmittelschicht mit höherem spezifischem Gewicht als Wasser ein elektrisches Gleichhochspannungsfeld erzeugt wird und das ölhaltige Wasser in Form eines schwachen Tröpfchenstromes unten in die Lösungsmittelschicht eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der ölhaltigen Wassertröpfchen ununterbrochen in die Lösungsmittelschicht eingeleitet und das geklärte Wasser ununterbrochen aus der über der Lösungsmittelschicbt liegenden Klarwasserschicht abgezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel unterhalb der Oberfläche der Lösungsmittelschicht zugeführt und am Boden der Schicht abgezogen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß andere in dem ölhaltigen Wasser enthaltene schwimmfähige Fremdkörper ebenfalls von dem Wasser getrennt in einer zwischen der Lösungsmittelschicht und der Klarwasserschicht liegenden Schicht gesammelt und von dort abgezogen werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Behälter (U) mit einem Wassereinlaßstutzen (21) in der Nähe des Behälterbodens und einem Wasserauslaßstutzen (47) oberhalb des Pegels (13) der Lösungsmittelschicht sowie durch zwei in dem Behälter (11) innerhalb der Lösungsmittelschicht (14) angeordnete Elek-

troden (24; 25), an die eine hohe Gleichspannung anlegbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassereinlaßstutzen (21) eine Düse mit einer Vielzahl kleiner Löcher im Boden des Behälters (11) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruchs oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Behälter (11) unterhalb des Pegels (13) ein Lösungsmitteleinlaßstutzen (12) und am Behälterboden ein Lösungsmittelauslaßstutzen (15) angeordnet sind, wobei der Auslaßstutzen (15) an ein wenigstens bis zum Pegel (13) aufwärts reichendes Lösungsmittelauslaßrohr (17) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Auslaßstutzen (15) parallel zu dem Auslaßrohr (17) eine Zweigleitung (18) für schwere Verunreinigungen angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 ao bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Behälter (U) oberhalb des Pegels (13) ein Auslaßstutzen (46) für schwimmfähige Verunreinigungen angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge- as kennzeichnet, daß an dem Auslaßstutzen (46) ein Regelventil (53) angeordnet ist, dessen Einstellung durch einen Schwimmer (52) auf dem Pegel (51) der Schicht (49) der schwimmfähigen Verunreinigungen über ein Gestänge (54) regelbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (24; 25) aus einer über der Düse (21) angeordneten, mit einer starken Gleichspannungsquelle verbundenen, inneren Elektrode (24) und einer die innere Elektrode (24) umgebenden, geerdeten, äußeren Elektrode (25) bestehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode aus einem Zylinderteil (24«) und einem daran befestigten Kegelteil (24 b) besteht, während die äußere Elektrode (25) aus einem Zylinderteil (25 a) und einem daran befestigten, abgestumpften, an seinem Scheitel eine verhältnismäßig große Öffnung (26) bildenden Kegelteil (256) besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode (24) aus einem im wesentlichen kegelförmigen Körper (24 β) und die äußere Elektrode (25) aus einem im wesentlichen kegelstumpfföntiigen Körper (25 a) mit ähnlichem Scheitelwinkel wie der kegelförmige Körper besteht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode aus einem kegeligen Teil (24 b') mit größerem Scheitelwinkel und einem sich daran anschließenden, koaxialen, kegelstumpfförmigen Teil (24 a') mit kleinerem Scheitelwinkel und die äußere Elektrode (25) aus einem kegelstumpf förmigen Teil (256') mit größerem Scheitelwinkel und einem sich daran anschließenden, koaxialen, kegelstumpf förmigen Teil (2Aa') mit kleinerem Scheitelwinkel besteht, wobei die beiden Elektroden in dem Behälter (11) mit den kegelstumpfförmigen Teilen (24 0'; 25 α⁷) nach oben angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode (24) auf der gesamten Außenfläche mit nach außen gerichteten und die äußere Elektrode (25) auf der gesamten Innenfläche mit nach innen gerichteten kleinen Elektrodenspitzen (30) versehen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen (30) in Form eines gleichseitigen Dreieckes mit einer Seitenlänge von etwa 1 cm gebildet sind und im Längsschnitt gesehen stufenartig in aufeinanderfolgenden Reihen angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode

(24) über ein Stromkabel (32) mit einer starken Gleichspannungsquelle und die äußere Elektrode

(25) über leitende Stützkörper (33) mit dem geerdeten Behälter (U) verbunden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromkabel (32) von einem mit einem nicht leitenden Gas gefüllten Rohr (60) umgeben ist, dessen unteres Ende offen ist und in die Lösungsmittelschicht (14) hineinreicht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 883 888.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

704 640/503 8.67 Q Bundesdruckerei Berlin