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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entölen von Abwässern durch
Extraktion.
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Es ist bereits bekannt, ölhaltige Abwässer in einem Behälter durch
ein darin befindliches Lösungsmittel zu leiten. Dabei wird das zu entölende Wasser
in möglichst langer Bahn und mit verlangsamter Bewegung durch eine Schicht von Lösungsmittel
geführt. In dem Behälter können Siebplatten aus Metall, Asbest, Porzellan od. dgl.
oder ein Bett aus Kiesel, Kohle oder anderen indifferenten Stoffen vorgesehen sein,
um zu verhindern, daß das zu entölende Wasser durch die Lösungsmittelschicht hindurchfällt.
Das zu entölende Wasser wird vielmehr aufgehalten und durch das Feststoffbett in
eine Vielzahl von Strömungsfäden zerteilt. Das bekannte Verfahren hat den Nachteil,
daß es nicht kontinuierlich durchgeführt werden kann, denn der Arbeitsvorgang muß
unterbrochen werden, sobald das Lösungsmittel mit der zu lösenden Substanz gesättigt
ist. Es besteht auch die Gefahr, daß nach Sättigung des Lösungsmittels weiter zugeführtes
Abwasser nicht mehr entölt und somit ungereinigt in die Vorflut gelangt.
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Es ist auch bereits bekannt, zu entölendes Kesselspeisewasser durch
eine Schicht aus scharfkantigem Steinschotter, Basalt, Granit od. dgl. zu leiten.
Die oberen Schichten des Schotters werden vor dem Einfüllen in Öl gelegt. Die sich
dabei ergebende Ölumhüllung soll die Anlagerung des im Abwasser enthaltenen Restöls
erleichtern, so daß die Ölteilchen an den geölten Steinoberflächen hängenbleiben,
sich sammeln und schließlich Tropfen bilden, die sich von den obersten scharfen
Kanten ablösen und nach oben schwimmen. Für einen zufriedenstellenden Betrieb eines
solchen Adsorptionsfilters ist jedoch eine sehr geringe Wassergeschwindigkeit erforderlich,
weil sonst das Ö] mitgerissen wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren
zu schaffen, das bei großer Leistungsfähigkeit eine weitestgehende Abwasserentölung
ermöglicht. Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise
gelöst werden kann, wenn man von der bisher üblichen Verwendung eines Lösungsmittels
oder eine ortsfeste Schicht bildenden Adsorptionsmittels abgeht.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Entölen von
Abwässern durch Extraktion, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Abwasser
im Gleichstrom mit einem Lösungsmittel, in welchem man Filterhilfsmittel suspendiert
hat, unter Durchwirbelung behandelt, die beiden Flüssigkeitsphasen in bekannter
Weise trennt und das regenerierte Lösungsmittel in bekannter Weise im Kreislauf
zurückführt.
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Dem Filterhilfsmittel fällt hierbei die Aufgabe zu, das Restöl durch
Adsorption aus der Wasserphase zu ziehen und zunächst an seiner Oberfläche zu binden.
Da das Filterhilfsmittel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in ständiger Bewegung
gehalten wird, wird das Adsorbat von den Oberflächen des Filterhilfsmittels an die
Lösungsmittelphase abgegeben. Dadurch bleibt das Adsorptionsvermögen des Filterhilfsmittels
erhalten.
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Als Filterhilfsmittel werden geschäumte Kunststoffe oder thermisch
aufgeblähte Silikate mit absorbierenden Eigenschaften in Korngrößen von etwa 1 bis
2 mm verwendet. Es können jedoch auch grobkörnige Filterhilfsmittel oder solche
mit gebrochener Oberfläche, insbesondere in der Korngröße von etwa
1 bis 2 mm, verwendet
werden, sofern sie absorbierende Eigenschaften aufweisen. Als Filterhilfsmittel
kommen z. B. in Betracht Vermiculit, Kieselgur, Koks, Adsorptionskohle, geschäumtes
Polystyrol und geschäumtes Melaminharz.
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Zum Entfernen von Restöl aus Abwässern der Erdölaufbereitung wird
z. B. Gasolin als Lösungsmittel verwendet und auf einen Wassersumpf aus ölfreiem
Aufbereitungswasser geschichtet. Danach wird das Filterhilfsmittel in die Gasolinschicht
eingebracht und das ölhaltige Abwasser von oben durch die Lösungsmittelschicht geleitet.
die das Filterhilfsmittel enthält.
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Die Menge des Lösungsmittels ergibt sich aus der Höhe der Lösungsmittelschicht
und dem Durchflußquerschnitt und wird durch Erproben festgestellt. Für ein restölhaltiges
Abwasser von 20 bis 50 mg/l Mineralöl ergeben sich etwa folgende Daten: Höhe der
Lösungsmittelschicht.. . 30 cm, Durchflußquerschnitt...... 15 cm2, Strömungsgeschwindigkeit
des ölhaltigen Abwassers .. 1,0 m/sec.
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Für die Strömungsgeschwindigkeit der von Restöl zu reinigenden Abwässer
besteht eine kritische Grenze, oberhalb welcher das zu lösende Mineralöl nicht mehr
vollständig absorbiert wird und durchschlägt. Diese obere Grenze kann durch Variation
der Strömungsgeschwindigkeit ermittelt werden.
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Da sich das Lösungsmittel verbraucht, ist es vorteilhaft, dieses
über einen gesonderten Kreislauf zu ersetzen, um eine kontinuierliche Durchführung
des Verfahrens zu ermöglichen. Die Menge des Filterhilfsmittels in dem Lösungsmittel
wird der Strömungsgeschwindigkeit der durch die Lösungsmittelschicht hindurchfließenden
Phase durch Erproben angepaßt.
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Es ist vorteilhaft, die durchzusetzende Phase durch eine Verteilungsvorrichtung
in verschiedene Ströme aufzuteilen, durch welche die Wirbelung des Filterhilfsmittels
in dem Lösungsmittel verstärkt wird.
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Das Verfahren nach der Erfindung weist gegenüber bekannten Entölungsverfahren
den Vorteil auf, daß keine Trennschicht eingehalten zu werden braucht und das Filterhilfsmittel
sich selbsttätig durch das Lösungsmittel reinigt. Das Verfahren gemäß der Erfindung
arbeitet kontinuierlich, denn es sind keine Rückspülungen notwendig, wie dies bei
festen Filtern der Fall ist, und es brauchen auch keine festen Teile, wie Kerzenfilter,
ausgewechselt zu werden.
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Wenn das restölhaltige Abwasser Schlammbestandteile enthält, werden
diese durch das Filterhilfsmittel vorübergehend adsorbiert und dann nach Ablösen
der emulgierten Phase abgestoßen. Diese Schlammbestandteile verbrauchen kein Filterhilfsmittel.
Es wird durch das erfindungsgemäße Verfahren somit auch der im Abwasser enthaltene
Schlamm auf einfache Weise praktisch vollständig abgetrennt. Es verbleibt z. B.
ein Restölgehalt von weniger als 4mag/1, insbesondere nur 1 bis 2mag/1 im Abwasser,
so daß dieses für die Erdölbohrung wiederverwendbar ist, gegebenenfalls aber auch
in Gewässer abgeleitet werden kann.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung bietet den Vorteil, daß ein Durchschlagen
wie bei einer sich
allmählich erschöpfenden Adsorptionsmasse nicht
möglich ist und daher der Entölungsgrad konstant bleibt.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht in der einfachsten
Ausführung aus einem Rohr mit Zu- und Ablauf.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren in einer Vorrichtung
durchgeführt, welche aus einem Behälter besteht, in dessen oberen Teil eine Zuleitung
für das zu entölende Abwasser führt und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß ein
Behälter einerseits durch eine Ablaufleitung, welche im unteren Teil der Lösungsmittelschicht
abgezweigt ist, und andererseits durch eine unterhalb eines Verteilers mündende
Zulaufleitung mit einer Regeneriervorrichtung verbunden ist und daß ferner sich
im Bereich des konischen Teiles eines Behälterstumpfes über einem Schlammauslaß
und unter einem Schlammdach ein Ausgangsstutzen befindet.
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Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine solche Vorrichtung zum Entölen
von Abwässern bei Betrieb mit einem spezifisch leichteren Lösungsmittel, wie Gasolin.
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Das öl-und schlammhaltige Abwasser fließt aus einem Stapelbehälter
1, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Kreiselpumpe 2, durch eine Rohrleitung
3 über einen Eingangsstutzen 4 von oben in einen Behälter 5. Im Eingangsstutzen
befindet sich gegebenenfalls ein Rückschlagventil 6. Im Kopf des Behälters dient
ein gelochter Boden als Verteiler 7.
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Darunter befindet sich eine Lösungsmittelschicht 8 mit dem erfindungsgemäßen
Filterhilfsmittel 9.
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An der unteren Grenzschicht beginnt der Behältersumpf 10, aus dessen
Mitte ein Ausgangsstutzen 11 seitlich herausführt. Über dem Ausgangsstutzen ist
ein Schlammdach 12 angeordnet. Dieses leitet die absinkenden Schwebstoffe in den
Schlammfang 13 ab, der in einen Schlammablaß 14 mündet. Der Ausgangsstutzen 11,
in dem sich gegebenenfalls noch ein Drosselschieber l5 befindet, ist durch eine
Leitung 16 mit einem Sammelbehälter 17 für das praktisch ölfreie Abwasser verbunden.
Von der Lösungsmittelschicht 8 geht seitlich eine Ablaufleitung 18 zu einer Regeneriervorrichtung
19, in welcher das Lösungsmittel regeneriert und das Restöl durch eine Leitung 20
abgezogen wird. Das gereinigte und/oder das frisch zugesetzte Lösungsmittel tritt
durch eine Zulaufleitung 21 wieder in den Behälter 5 ein.
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Mit einem Behälter 5 von etwa 0,1 m3 Inhalt und 0,25 m Durchmesser
ist es möglich, mit nur etwa 1 m3 Gasolin im Umlauf aus etwa 2000 m3 ölhaltigem
Abwasser mit etwa 50 mg/l Restöl täglich bei einem Sättigungsverhältnis von 15 Teilen
Gasolin auf 1 Teil Mineralöl, d. h. mit rund 0,51 Gasolin je m3 Abwasser, das Restöl
praktisch zu entfernen.
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Für die Durchführung des Verfahrens kann das bei der Ölgewinnung
anfallende Gasolin als Lösungsmittel verwendet werden, dessen Aufbereitung in bekannter
Weise in einer Destillationskolonne erfolgt.
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Die zu ergänzende Frischmenge an Lösungsmittel bleibt somit sehr gering.