DE1642382A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abwaessern,metall- und nichtmetallhaltigen Rueckstaenden mit Hilfe von Ionenaustauschern oder biologischen Fuellungen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abwässern, metall-und nichtmetallhaltigen Rückständen mit Hilfe von Ionenaustauschern oder biologischen Füllungen Es ist bekannt, Abwässer,. metall- und nichtmetalihaltige Rückstände etc. mit Hilfe von lonenaustauschern zu einigen bzw. aufzubereiten.
• Das ist ebenfalls durch biologksche Füllungen, wie z.B. bestimmte Bakterlenarten, biologische schlämme, (Belebtschlamm) etc. möglich.
• Apparate für diesen Proze@ bestehen im allgemeinen aus bekannten Säulen oder Kammerkonstruktionen, welche die Harze oder biologische Fül@ungen aufnehmen. Diese sind stationär und starr mit den Zuleitungen, Ablaufleitungen, Verteilerdösen, Luftdurchmischungsanschlüsse, Wasserzulei tungen etc. verbunden.
• Die Anionen- und Kationenaustauschersäulen müssen nach Erschöpfung von Zeit zu Zeit regeneriert werden. Dies geschieht im allgemeinen durch Rückspüulung, bzw. Ausspülung der Harze mit neutralen Lösungen, sauren oder alkalischen Medien, meist unter Zuhilfenahme einer wasseruurchs ülung. Die biologischen Füllungen müssen von Zeit zu Zeit eben-Falls ersetzt und regeneriert bzw. wieder aufgefüllt werden.
• Diese Verfahren haben alle, insbesondere bei industriellen Abwässern den Nachteil, daß die Regenerate, die hier entstehen, meistens stark giftig sind und mit umfangreichen, an Ort befindlichen Entgiftungs-und Entschlammungsanlagen gekoppelt sein müssen. Bei diesen werden die Säuren und Laugen. die als Regenerat anfallen, z.B. heutralisiert, die cyanid-und ohromathaltigen Regenerate entgiftet. Außerdem fallen bei diesen Regenerationsproze@ erhebliche Schlammengen an, die ebenfalls einer Sonderbehandlung bedürfen. Die Ionenaustauschervorrichtung bisheriger Bauart benötigen also stationär einen zusätzlichen erheblichen Aufwand, für die Unschädlichkeitsmachung der Regenerate, die sicher im allgemeinen nur mit vollautomatisch gesteuerten und regelnden elektronischen Anlagen möglich ist. Diese Anlagen sind dementsprechend sehr aufwendig. Klein- und Mittelbetriebe können deshalb im allgemeinen für die Wasserkreislaufführung allein aus diesen Gründen keine lonenaustauscheranlage mit ihren unzweifelhaften-Vorteilen einsetzen, sondern man bleibt des hohen aufwandes der notwendigen Entgiftungsanlage wegen beim konventionellen Entgiftungsverfahren.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, teilweise zusammengesetzt aus bekannten Bauelementen, die es gestattet, für kleine und mittlere, schädliches Abwasser erzeugende Betriebe, z. B. Galvaniken, Beizereien, Härtereien usw. wirtschaftlich das Ionenaustauscherverfahren einzusetzen.
• Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die bisher bekannten starr mit dem Rohrleitungsystem verbundenen Ionenaustauschersäulen oder -Kammern bzw. mit biologischen Füllungen versehenen säulen oder Kammern, Einrichtungen besitzen, welche einen variablen, kombinationsfähigen, leicht lösbaren Verschluß an die Zulaufleitungen, Ableitungen, Pumpen, Druckluft und Wasserzulaufleitungen, parallel- oder hintereinandergeschalteten Säulen besitzen (Fig. 1). Außerdem können diese Säulen oder Kammern erfindungsgemäß so ausgebildet sein, daß sie durch entsprechende Öffnungen, Füllstutzen, Fülltrichter etc. ein einfaches Auswechseln der Harzfüllung ggf. ein leichtes Auss ülen mit sruckluft oder Wasser ermöglichen. Auch an den Säulen erfindungsgemäß als Einheit befindliche Pumpen zum Absaugen dieser Harze oder biologischen Füllungen, mit oder ohne @leichzeitiger Wasserverwendung, bringen einen erheblichen Vorteil in geringerem bedienungsaufwand.
• Die erschöpften Säulen können dann mit einer gleichfalls der Erfindung zugrunde liegenden Regenerierungssammelvorrichtung (Fig. 4 + 5) an einem gänzlich anderen Ort, wo eine große Anzahl erschöpfter Säulen oder Kammern angeliefert wird, durch Hintereinander-oder Parallelschalten bzw Hintereinander- und Parallelschalten wieder aufbereitet werden. Die.
• Regenerierungsvorrichtung enthält gleichzeitig Bauelemente für die entgiftung und Schlammbehandlung. Auf diese leiste wird dem mittleren oder kleinen Abwasserlieferanten die gesamte Investition für die Regeneration, Entgiftung und Schlammbehandlung erspart. Die vorstehenden Arbeiten können auf Dienstleistungsbasis durchgeführt werden. nine andere Möglichkeit der Erfindung besteht darin, daß durch die Gestaltung der Vorrichtung als lonenaustauschersäule oder Kammer bzw. Belebtschlammsäule oder -Kammer etc., die Harze in einen Sammelbehälter einfach lurch obig angegebene Pumpen, Öffnungen, Trichter etc. überfiihrt werden können, der dan mit einer größeren Menge weiterer erschöpfter Harze z.B. in der der Erfindung zugrunde liegenden Regenerierungssammelalage, aber auch in einer großen. im Dienstleistungsbetrieb eingesetzten Ionenaustauscherregenerierungsanlage aufbereitet werden kann.
• Die regenerierten Harze werden dann der der Erfindung zugrunde liegenden Ioenaustauschersäule oder -Kammer nach dem Auswechseln des erschöpften Harzes zugeführt.
• @ine weitere Variante der Erfindung b-esteht darin, daß die Wechselvorrichtung so ausgestaltet ist, daß sie eine oder mehrere säulen eder Kanmern leicht auswechselbar enthält, die nach Erschöpfung des Harzes unmittelbar auf eine Reserversäule umschalten, wobei die hrschöpfung durch Me@- und Signalisiergeräte bekannter Bauart angezeigt wird. Die @mschaltung geschieht mit Hilfe bekannter elektrisch, hydraulisch bzw. pneumatisch gesteuerter Ventile, Schieber usw. (FIg. 2). rinne weitere Variante der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäben säulen oder Kammern in wenigstens zwei oder mehrere Teilkammern aufgeteilt sind, von denen eine-leicht auswechselbare - wenigstens uie resamte Harzfüllung aufnimmt. Die Lösung hat den Vorteil, daß im allgemeinen nur zwei Verschlösse gemäß der Erfindung beim Auswechseln gelöst werden müssen und zudem die teuren Bauelemente an den liechselsäulen oder Kammern nicht angebracht werden brauchen (Fig. 5).
• Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung liegt darin, daß diese vorwiegend die Harze enthaltenden Wechselabteile der erfindungsgemäßen Säulen oder Kammern mit oder ohne SchnellverschluB in Batterie form an der notwendigen Regeneratbehandlungsvorrichtung (Fig 4 + 5) mit einfachen Mitteln angeschlossen werden können. Außerdem werden die Transportkosten infolge des geringen Gewicht reduziert. Das Auswechseln ist weniger kraft- und zeitaufwendi@. Diese vorwiegend zur Aufnahme- des Harzes dienenden Zwischena@teile der Säulen oder Kammern können auch aus Polyester oder durchsichtigem Kunststoff mit entsprechender Festigkeit, z.B. Polyacrylglas bzw. Hartglas, hergestellt werden.
• @in weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß in der Sammelregenerationsvorrichtung die vorhandenen narze aus dem Zwischenabteil unmittelbar einer-gro£en Austauscherkammer oder -Säule- zwecks Regeneration zugegeben werden können und die leeren Gehäuse dann mit aufbereitem, d.h. regenerierten neuen Harzen gefüllt werden können. Hierdurch ist ein besonders schneller Belieferungsproze@ mit regenerierten Harzen gewährleistet und erspart gröbere Vorräte an entsprechenden Säulen.
• Diese Vorrichtung ist auch anwendbar, wenn komplette Säulen oder Kammern ausgetauscht werden Diese erhalten dann erfindungsgemäß am Außenmantel, am Deckel oder Baden eine besonders große Öffnung, mit oder ohne Zulaufrohr um die Kammern oder Säulen von Harzen besonders leicht entleeren oder füllen zu können (Fig. 1). Das gleiche kann erfindungsgemä# an den Wechselkammern auch vorgesehen werden (Fig. 3), Ein weiterer erfinderischer Gedanke kommt darin zum Ausdruck, als die Wechselabteile mit Harzfüllung aus glasfaserverstärktem Kunststoff bzw. durchsichtigen oder ähnlichem Kunststoff mit oder ohne Füllstoffe bestehen, aber auch nur wenige Armierungen9 z.B. Reifen zur Verstärkung der Festigkeit, aus Stah@ etc. besitzt. Hierdurch werden besonders leichte Auswechsel- und 'Pransportmögli chkeitengegeRenO

Claims (1)

1. Anspruch 1) Verfahren und Vorrichtung für die Behandlung von Abwässern, Metall-und Nichtmetallrückständen durch Ionenaustauscher und biologische Füllungen, dadurch gekennzeichnetV, daß die Vorrich-tung als Ionenaustauschersäule oder -Kammer bzw. Säule oder Kammer mit biologischer Füllung als transportables und variables kombinationsfähiges Wechselgerät ausgebildet ist, welches in das stationäre Rohrleitungssys-tem als Sondereinheit eingefügt wird und durch Parallel- oder Hintereinanderschalten bzw. Parallel--und Hintereinanderschalten in einer zugehörigen Regenerierungssammelapparatur, die nicht am Ort ist, mit zahlreichen anderen Kammern oder Säulen aufbereitet wird, bzw. die aus den Wechselgeräten entleerten Harze in einer Zentralregenerierungsanlage aufbereitet werden.

   Anspruch 2) wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet9 die die Ionenaustauschersäulen bzw. -Kammern in 2 oder mehrere Bauteile (Abteile) unterteilt sind, wovon wenigstens eines nur zur Aufnahme der Harzfüllung dient :. Das letzte Abteil ist leicht auswechselbar, z.B. durch 2 am oberen und unteren zylindrischen Ende befindliche SchnelIverschIüs-s. Es ist auch aus glasfaserverstärktem Polyester oder ähnlichem Harz bzw. aus Kunststoff (durchsichtig) oder Hartglas zu fertigen und kann als Boden- und/ oder Deckel ei-n feinmaschiges Sieb besitzen.

   Anspruch 3) wie anspruch 1 und/oder 2, dadurch. gekennzeichnet, daß die Ionenaustauschersäulen bzw. -Kammern an den Anschlüssen für Zulauf, Ablauf, Drucklufteinblasung usw. bekannte Schnellverschlüsse zum Lösen der Säulen bzw. Kammern besitzt.

   Anspruch 4) wie Anspruch 1 undZoder 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die IoSenaustauschersäulen bzw. -Kammern als Monowechseleinheit dergestalt ausgebildet sind, daß die Harzfüllung durch einen Trichter bzw. eine Öffnung entnommen-werden kann, durch diese eine Neufüllung vorgenommen wird, während die erschöpfte Füllung zu einer Zentralregenerationsapparatur von wesentlich größerem Fassungsvermögen mit Entgiftung und Schlammbehandlung regeneriert wird.

   Anspruch 5) wie Anspruch 1 und/oder 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erschöpfte Harzfüllung aus- der Wechseleinheit mit Hilfe einer Pumpe, z.B. Vakuumpumpe, in ein Sammelgefäß entleert werden kann.

   Anspruch 6) wie Anspruch 1 und/oder 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzfüllung durch Druckluft aus der Säule bzw. Kammer über eine entsprechend groß angebrachte Öffnung im Mantel, Boden oder Deckel der Ionenaustauschersäule in ein Sammelgefäß gebracht werden kann.

   Anspruch 7) wie Anspruch 1 und/oder 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Ablauf und Zulauf der Wechseleinheiten durch Drehen der Säule-bzw.

   Kammer vertauscht werden kann.

   Anspruch 8) wie Anspruch 1 und/oder 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen bzw. Kammern wenigstens 2 oder mehrere Teilkammern enthalten, von denen eine leicht auswechselbare die gesamte Harzfüllung aufnimmt.

   Anspruch 9) wie Anspruch 1 und/oder 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbare Teilkammer gemäß vorangegangenem Anspruch nur 2 bekannte Verschlüsse zum schnellen Auswechseln bzw. Anklemmen an der Regenerationsvorrichtung enthält. -Anspruch 10) wie Anspruch 1 und/oder 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung eine oder mehrere auswechselbare Säulen bzw.

   Kammern enthält, so daß nach Erschöpfung einer Säule auf eine unverbrauchte Reservesäule manuell oder automatisch durch Benutzung bekannter Meß- und Signalisierungseinrichtungen und bekannter elektrischer, hydraulischer bzw. pneumatisch gesteuerter Ventile, Schieber usw. umgeschaltet wird.

   Anspruch 11) wie Anspruch 1 und/oder 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen bzv. Kammern schnell lösbare Abläufe und Zuläufeenthalten, die es gestatten, in einer Sammelregenerierungsvorrichtung des parallel oder hintereinander bzw. parallel und hintereinander zu schålçt4 Anspruch 12) wie Anspruch 1 und/oder 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur vVechseleinheit eine Hegenerationssammelvorrichtung gehört, welche aus 2 Verteilerbalken, die durch Stege in Verbindung sind, bestehen, Aufnahmen mit Schnellyerschlußteilen besitzen, sowie Anschlüsse für den Einlauf des Regenerationsmittels bzw Wasserspülung, außerdem den Entgiftungsbehälter mit den gekoppelten elektronischen Meß-, Hegel-, Steuerungs- und Dosierelementen für die Entgiftung sowie ein zugehöriges Filter für die Entschlammung besitzen, Anspruch 13) wie Anspruch 1 und/oder 2 bis 129 dadurch gekennzeichnet, daß obige Re enerationsvorrichtung eine Selektivionenaustauscherfüllung enthalt.