DE1542193C3 - Verfahren zur Regelung der Wasserstoffionen-Konzentration in großen Flüssigkeitsmengen - Google Patents

Description

erfolgt und in der Weise bewirkt wird, daß ein pH >> 7 (2) ^ pH << 7 (2)

Hauptstrom der Ausgangsflüssigkeit mit dem pH < 7 (3) pH > 7 (3)

pH-Wert im sauren (alkalischen) Gebiet (1) durch pH > 7 (4) pH < 7 (4)

Vermischung mit überschüssiger konzentrierter pH ~ 7 (n) pH ~ 7 (-)

Lauge (Säure) auf den pH-Wert (2) im alkalischen 20 ^p ~ ^{K J μ v} '

(sauren) Gebiet gebracht wird und anschließend erfolgt und in der Weise bewirkt wird, daß ein Haupt-

die Einstellung des pH-Wertes der folgenden Stufe strom der Ausgangsflüssigkeit mit dem pH-Wert im

jeweils durch Vermischung des Hauptstromes mit sauren (alkalischen) Gebiet (1) durch Vermischung

einem Zweigstrom der vorhergehenden pH-Wert- mit überschüssiger konzentrierter Lauge (Säure) auf Stufe erfolgt. 25 den pH-Wert (2) im alkalischen (sauren) Gebiet ge-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- bracht wird und anschließend die Einstellung des kennzeichnet, daß die Vermischung des Haupt- pH-Wertes der folgenden Stufe jeweils durch Verstromes mit den jeweiligen Zweigströmen in mischung des Hauptstromes mit einem Zweigstrom Mischvorrichtungen durchgeführt wird. der vorhergehenden pH-Wert-Stufe erfolgt.

30 Vorteilhaft ist dabei, daß in jedem Fall an die Regeleinrichtung keine überhöhten Forderungen ge-

stellt zu werden brauchen. Die Dosiergenauigkeit der

Ventile braucht z. B. nicht höher als einige Prozent zu sein. Daher können entsprechend einfache und billige

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur stufen- 35 Geräte in allen Stufen eingetaut werden,
weisen automatischen Regulierung des pH-Wertes Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend

gegen den Neutralpunkt, insbesondere bei großen an Hand einer Zeichnung näher erläutert. Das Schema Flüssigkeitsmengen mit hoher (niedriger) Wasserstoff- zeigt als Beispiel eine vierstufige Anlage zur Neutralikonzentration, sation eines schwefelsauren Abwassers durch Zusatz

Die Feinregulierung der Wasserstoffionen-Konzen- 40 von Natronlauge.

tration in kontinuierlich anfallenden großen Flüssig- Darin bedeuten im einzelnen A die Zuleitung des

keitsmengen nach den bekannten Methoden ist nur Abwassers, C den Zufluß der konzentrierten Natronmöglich durch Zusatz von stark verdünnten Laugen lauge. Bl bis BA sind Behälter, in denen durch inten- bzw. Säuren. Dadurch ergibt sich zwangsläufig eine sives Mischen eine gleichmäßige Verteilung aller im erhebliche Zunahme des Volumens der Gesamtflotte. 45 Wasser gelösten Stoffe bewirkt wird. Statt dieser Be-Außerdem ist zur Durchführung eines solchen Ver- hälter können auch andere Mischvorrichtungen Verfahrens ein umfangreicher technischer Regelaufwand verwendet werden. Die Regelstrecken Sl bis SA beerforderlich, stehen jeweils aus einem pH-Fühler Fl, Fl, F3 und

Eine Volumenzunahme der Flotte ist in jedem Fall FA, einem Regelelement Rl, Rl, R3 und RA, in dem unerwünscht, einmal wegen des damit verbundenen 50 der eingegebene pH-Sollwert mit dem vom Fühler F erhöhten Frischwasserverbrauchs und zum anderen kommenden pH-Istwert verglichen wird und von dem darum, weil nachgeschaltete Anlagen mit diesen dann Stellimpulse an das ebenfalls zur Regelstrecke S großen Volumina zusätzlich belastet werden müssen. gehörende Ventil Vl, Vl, V3 und VA gegeben werden. Diese Nachteile treten bei der Abwasserreinigung ganz Die einzelnen Elemente der Regelstrecken sind an sich besonders in Erscheinung, wenn sich an die chemische 55 bekannte pH-Fühler, Schaltungen und Verstärker so-Neutralisation eine biologische Aufbereitung des Ab- wie Ventile mit der geforderten Meß- bzw. Einstellwassers anschließt. Der Einsatz von Puffersubstanzen genauigkeit. Mit Ul bis i/3 sind die Umführungsleizur Regelung des pH-Wertes in großen Flüssigkeits- tungen bezeichnet, aus denen die jeweils saure bzw. mengen ist unwirtschaftlich. basische Titrierflüssigkeit für die nächstfolgende Stufe

Es bestand daher die Aufgabe, in laufend anfallen- 60 entnommen wird.

den großen Flüssigkeitsmengen eine bestimmte Was- Das Abwasser mit einem pH-Wert von beispiels-

serstoffionen-Konzentration, wie sie z. B. am Neutral- weise 1 fließt durch die Leitung A in den Behälter Bl punkt vorliegt, kontinuierlich einzustellen ohne gro- der ersten Stufe. Über die Leitung C wird dem Abßen Regelaufwand und ohne das Flottenvolumen wasser so viel konzentrierte Natronlauge zugesetzt, wesentlich zu vergrößern. 65 daß es alkalisch wird und hinter dem Mischbehälter Bl

Es wurde gefunden, daß der pH-Wert, insbesondere etwa den pH-Wert 11 hat. Dieser Wert wird mit Hilfe bei großen Flüssigkeitsmengen, durch wiederholtes der Regelstrecke 51 eingestellt. Der Fühler Fl er-Über- bzw. Unterschreiten des einzustellenden Wertes mittelt den pH-Wert des aus dem Behälter B1 austreten-

den Wassers und gibt diesen Istwert an das Regelelement Al. Hier wird der Istwert mit dem vorgegebenen Sollwert von pH 11 verglichen. Mißt der Fühler Fl am Austritt des Behälters Bl beispielsweise den pH-Wert 12, so geht von Rl ein Stellimpuls an das Ventil Vl, der Vl etwas schließt. Dadurch wird der Laugenzufluß gedrosselt und der pH-Wert am Ausgang von Bl sinkt ab. Unterschreitet die Wasserstoffionenkonzentration am Fühler Fl den pH-Wert 11, so wird Vl über Rl geöffnet und der Laugenzusatz vergrößert.

Von dem Abwasserzufluß A wird ein Abwasserteilstrom in die Umgehungsleitung t/l abgezweigt. Die Leitung Ul mündet vor dem Behälter B2 wieder in den Abwasserhauptstrom. Die Menge des über Ul in 'den Hauptstrom eingespeisten sauren Abwassers wird mit Hilfe der Regelstrecke S2 so bemessen, daß sich hinter BI im Hauptstrom der pH-Wert 5 einstellt. Entsprechend ergibt sich an der Stelle F3 in dem hier wieder alkalischen Abwasser ein pH-Wert 8. Dieser wird durch den von 53 geregelten Zufluß des Zweigstromes Ul mit dem pH-Wert 11 in den Hauptstrom eingestellt. An der Stelle 4 erreicht das Abwasser so den pH-Wert 7, der sich durch Zuflußregelung von (/3 in den Hauptstrom ergibt. Die Regelung erfolgt dabei durch die Strecke SA. Das so neutralisierte Abwasser kann auf diese Weise praktisch ohne Volumenvergrößerung einem biologischen Klärbecken zugeführt werden.

Die Anzahl von vier Stufen und die vorstehend angeführten pH-Zahlenwerte sind nur als Beispiel zu werten.

Die notwendige Zahl der Stufen richtet sich:

nach der Konzentration des Abwassers und des Neutralisationsmittels in der 1. Stufe,

nach dem Gehalt an puffernden Substanzen im Abwasser (z. B. Weichwasser oder Hartwasser),
nach dem Volumen der Zwischenbehälter,
nach der Mischungsgüte in den Zwischenbehältern und

nach der geforderten Regelgenauigkeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 in einfacher Weise automatisch geregelt werden kann, Patentansprüche: wenn der betreffende pH-Wert im sauren Gebiet durch Zugabe von konzentrierter Säure zunächst

1. Verfahren zur stufenweisen automatischen unterschritten bzw. im alkalischen Gebiet durch ZuRegulierung des pH-Wertes gegen den Neutral- 5 gäbe von konzentrierter Lauge zunächst überschritten punkt, insbesondere bei' großen Flüssigkeitsmen- und der vorhandene Säure- bzw. Laugenüberschuß gen mit hoher (niedriger) Wasserstoffionenkon- anschließend stufenweise neutralisiert wird, wobei als zentration, dadurch gekennzeichnet, Agens jeweils die konzentriertere Lösung des Neutralidaß diese nach dem Schema sationspartners dient, die ursprünglich vorhanden

_ηΗ// ί n\ α tr-^-_ ί πι ¹⁰ war bzw. in einer vorhergehenden Stufe erreicht wurde.

pH > > 7 (2) dH < < 7 (2) ^^ie S^este'l^te Aufgabe wird bei einem Verfahren zur

pjj _< η n\ dH > 7 (3) stufenweisen automatischen Regulierung des pH-Wer-

_D£j ^ 7 μ ί,ττ _< 7 (A tes der eingangs genannten Art erfindungsgemäß da-

pH ~ 7 (J) pH ~ 7 (n) durch gelöst, daß diese nach dem Schema