DE19502440A1 - Purifying waste water esp. water from photographic industry, electroplating, eloxal process or neutralisation - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Abwasser durch Umkehrosmose.The present invention relates to a method and a Device for cleaning waste water by reverse osmosis.
In der Industrie fällt eine Vielzahl von Abwässern an, die aufwendig und teuer entsorgt werden müssen. So werden insbe sondere fotografische Abwässer zunächst destilliert und das Destillat dann verbrannt, wobei pro m³ Abwasser ca. 200 kWh Strom verbraucht werden. Ein derartig großer Energieaufwand ist weder unter ökonomischen noch unter ökologischen Ge sichtspunkten wünschenswert.A large number of wastewater accumulates in industry complicated and expensive to be disposed of. In particular special photographic wastewater first distilled and that Distillate then burned, with about 200 kWh per m³ of wastewater Electricity are consumed. Such a large amount of energy is neither under economic nor under ecological Ge viewpoints desirable.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen Abwasser umweltfreundlich und unter geringem Energieeinsatz gereinigt und ein großer Teil des zu reinigenden Abwassers wiedergewonnen werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a To provide methods and an apparatus with which Wastewater environmentally friendly and with low energy consumption cleaned and a large part of the wastewater to be cleaned can be recovered.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Reinigen von Ab wasser gelöst, bei dem das Abwasser mindestens einmal durch Umkehrosmose gereinigt wird, und durch eine Anlage, die min destens eine Umkehrosmoseanlage umfaßt.This task is accomplished by a method for cleaning Ab dissolved water, in which the wastewater passes through at least once Reverse osmosis is cleaned, and by a system that min at least includes a reverse osmosis system.
Das bei der Umkehrosmose erhaltene, gereinigte Permeat I kann direkt als Nutzwasser wiederverwendet oder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weiter behandelt werden. Dazu wird es durch mindestens eine weitere Umkehrosmose gerei nigt. Die bei der Umkehrosmose erhaltenen Permeate können in einem oder mehreren Mischbettfiltern weiter gereinigt wer den, während die Konzentrate zumindest teilweise in das zu reinigende Abwasser zurückgeführt werden können. Dabei er höht sich die Konzentration der Wasserinhaltsstoffe in dem Abwasser und damit auch der osmotische Druck in der Um kehrosmoseanlage kontinuierlich, so daß der Betriebsdruck der Anlage entsprechend erhöht werden muß. Der Druck wird vorzugsweise so eingestellt, daß das Verhältnis von Permeat II zu Konzentrat II im Bereich von 70 : 30 bis 90 : 10, vorzugs weise 80 : 20 bis 90 : 10 und am stärksten bevorzugt bei 85 : 15 liegt, wobei das Abwasser zu mehr als 80% aufbereitet wird.The purified permeate I obtained in reverse osmosis can be reused directly as process water or according to a preferred embodiment are treated further. To it is managed by at least one other reverse osmosis nigt. The permeates obtained in reverse osmosis can be in one or more mixed bed filters who cleaned the while the concentrates at least partially into that cleaning wastewater can be recycled. Doing it the concentration of water constituents in the Wastewater and thus the osmotic pressure in the area reverse osmosis system continuously, so that the operating pressure the system must be increased accordingly. The pressure will preferably set so that the ratio of permeate II to concentrate II in the range from 70:30 to 90:10, preferably wise 80:20 to 90:10 and most preferred at 85:15 lies, whereby the wastewater is treated to more than 80%.
Vorzugsweise wird das zu reinigende Abwasser, das üblicher weise einen pH-Wert von 3-4 aufweist, zunächst mit einer Lauge versetzt und auf einen pH-Wert von mindestens 7 einge stellt, wobei PH-Werte im Bereich von etwa 7-10 bevorzugt und pH-Werte im Bereich von etwa 7,5 bis etwa 7,8 am stärk sten bevorzugt werden. Durch Einstellen eines basischen pH- Werts werden z. B. organische Säuren neutralisiert und die Reinigungswirkung der Umkehrosmoseanlagen deutlich verbes sert. Als Laugen können übliche Laugen wie Natronlauge oder Kalilauge in einer Konzentration von 0,01 bis 5%, vorzugs weise 0,1 bis 1% eingesetzt werden. Ferner werden Wasser stoffionen durch Zugabe einer Lauge gebunden und so der Leitwert des Permeats weiter gesenkt.Preferably, the wastewater to be cleaned is more common has a pH of 3-4, first with a Lye added and brought to a pH of at least 7 , with pH values in the range of about 7-10 being preferred and pH values ranging from about 7.5 to about 7.8 most most preferred. By setting a basic pH Z. B. neutralized organic acids and the The cleaning effect of the reverse osmosis systems is clearly better sert. Common lyes such as sodium hydroxide or Potash lye in a concentration of 0.01 to 5%, preferably as 0.1 to 1% can be used. Furthermore, water ions are bound by adding an alkali and so the Conductivity of the permeate further reduced.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei Umkehrosmo seanlagen I und II eingesetzt. Das zu reinigende Abwasser wird zunächst in Umkehrosmoseanlage I in ein Permeat I und ein Konzentrat I aufgetrennt und das Konzentrat I zum Groß teil, z. B. zu 80% in das zu reinigende Abwasser zurückge führt. Das Permeat I wird in die zweite Umkehrosmoseanlage II geleitet und dort in ein Permeat II und ein Konzentrat II aufgetrennt. Das Konzentrat II wird vollständig in das zu reinigende Abwasser zurückgeführt, während das Permeat II in einem Mischbettfilter weiter gereinigt wird, wobei als End produkt hochreines Wasser entsteht.In a preferred embodiment, two reverse osmos systems I and II used. The wastewater to be cleaned is first in reverse osmosis system I in a permeate I and a concentrate I separated and the concentrate I to bulk part, e.g. B. 80% in the wastewater to be cleaned leads. The permeate I is in the second reverse osmosis system II passed and there into a permeate II and a concentrate II separated. The concentrate II is completely in the purifying wastewater recycled while the permeate II in a mixed bed filter is further cleaned, with the end product high-purity water is created.
Ein Teil von Konzentrat I kann kontinuierlich aus dem System entfernt werden. Part of concentrate I can be continuously removed from the system be removed.
Die zu reinigenden Abwässer können gegebenenfalls destil lierte Fotoabwässer, Abwässer, insbesondere Spülwässer aus der galvanischen Beschichtung mit Ni oder Cu, Abwässer von Eloxalwerken oder Abwässer aus einer Neutralisation sein, wobei das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsge mäße Vorrichtung insbesondere für Destillate von fotografi schen Abwässern geeignet sind. Die Abwässer können z. B. AOS, DOC, CSB, AOX und Ag, Ca, Mg, Ni, Cu, NH₄-N und SO₄ Ionen enthalten.The wastewater to be cleaned can optionally be distilled gelled photo waste water, waste water, in particular rinsing water galvanic coating with Ni or Cu, waste water from Be anodizing plants or waste water from a neutralization, the inventive method and the fiction moderate device especially for distillates from fotografi waste water are suitable. The waste water can e.g. B. AOS, DOC, COD, AOX and Ag, Ca, Mg, Ni, Cu, NH₄-N and SO₄ ions contain.
Die zu behandelnden fotografischen Abwässer weisen üblicher weise einen Leitwert von ca. 7000 µs/cm auf. Nach Reinigung in der ersten Umkehrosmoseanlage hat das Permeat I einen Leitwert von ca. 350 µs/cm und Konzentrat I einen Leitwert von ca. 9000 µs/cm; nach Reinigung in der zweiten Umkehros moseanlage hat das Permeat II einen Leitwert von ca. 80 µs/cm und Konzentrat II einen Leitwert von ca. 500 µs/cm. Nach Endreinigung in einem Mischbettfilter weist das Rein wasser einen Leitwert von weniger als 5 µs/cm auf. Das Kon zentrat beider Stufen wird kontinuierlich in den Abwasserbe hälter eingeleitet.The photographic wastewater to be treated is more common have a conductance of approx. 7000 µs / cm. After cleaning In the first reverse osmosis system, permeate I has one Conductivity of approx. 350 µs / cm and concentrate I a conductance of approx. 9000 µs / cm; after cleaning in the second reverse permeate II has a conductivity of approx. 80 µs / cm and concentrate II a conductivity of approx. 500 µs / cm. After final cleaning in a mixed bed filter, the clean shows water has a conductivity of less than 5 µs / cm. The Kon The concentrate of both stages is continuously in the wastewater container initiated.
Konzentrate und Permeate können zusätzlich einer chemischen Reinigung unterzogen werden.Concentrates and permeates can also be a chemical Undergo cleaning.
Die Reinigungswirkung der Umkehrosmoseanlagen wird durch die folgende Tabelle erläutert, wobei das Kondensat ein Destil lat fotografischer Abwässer, Konzentrat I das nach der Um kehrosmoseanlage I abgetrennte Konzentrat, Permeat I das nach dieser Behandlungsstufe anfallende Permeat und Permeat II das nach der Reinigung in der Umkehrosmoseanlage II gewonnene Permeat ist. The cleaning effect of the reverse osmosis systems is due to the following table explains, wherein the condensate is a still lat photographic waste water, concentrate I that after the um reverse osmosis system I separate concentrate, permeate I the Permeate and permeate obtained after this treatment stage II after cleaning in the reverse osmosis system II obtained permeate.
Die in den erfindungsgemäßen Umkehrosmoseanlagen verwendeten Membranen weisen eine Porengröße von 0,1-10 Å, vorzugsweise 1-5 Å und besonders bevorzugt 5 Å auf, so daß mehrwertige Ionen sowie größere organische Moleküle zu mehr als 99% zu rückgehalten werden. Ein Teil der Ionen bildet durch Hydration und Bindung an Wassermoleküle größere Einheiten, die ebenfalls zurückgehalten werden.The used in the reverse osmosis systems according to the invention Membranes have a pore size of 0.1-10 Å, preferably 1-5 Å and particularly preferably 5 Å, so that polyvalent Ions as well as larger organic molecules to more than 99% be held back. Some of the ions form Hydration and binding to water molecules larger units, which are also held back.
Vor der ersten Umkehrosmoseanlage sind mindestens eine, vor zugsweise zwei Pumpen angeordnet. So kann die erste Pumpe eine zur Erzeugung eines Vordrucks geeignete Pumpe, die zweite eine Hochdruckpumpe sein.At least one is in front of the first reverse osmosis system preferably arranged two pumps. So the first pump can a pump suitable for generating a pre-pressure, the second be a high pressure pump.
Hinter der letzten Umkehrosmoseanlage können ein oder mehrer Mischbettfilter angeordnet werden, in denen restliche Verunreinigungen entfernt werden. Als Mischbettfilter und Pumpen werden übliche, im Handel erhältliche Geräte einge setzt; die erfindungsgemäß verwendbaren Umkehrosmoseanlagen können z. B. bei der Firma Hagen & Elsäßer in Stuttgart bezogen werden.Behind the last reverse osmosis system can one or more Mixed bed filters are arranged, in which remaining Impurities are removed. As a mixed bed filter and Pumps are used as standard, commercially available devices puts; the reverse osmosis systems which can be used according to the invention can e.g. B. sourced from the company Hagen & Elsäßer in Stuttgart will.
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nun im Hinblick auf die beigefügte Fig. 1 beschrieben: An embodiment of a device according to the invention will now be described with reference to the attached FIG. 1:
Aus einem Tank 1 wird Abwasser mit einer Pumpe 2 gefördert, mittels einer Dosierpumpe 3 mit Lauge versetzt und in einem statischen Mischer 4 vermischt. Das so behandelte Abwasser wird in die Umkehrosmoseanlage 5 eingespeist, das Konzentrat I in das zu reinigende Abwasser zurückgeleitet und das Per meat I in die zweite Umkehrosmoseanlage 6 eingespeist. Das Konzentrat II wird in das zu reinigende Abwasser zurückge leitet und das Permeat II in einem Mischbettfilter 7 end gereinigt.Waste water is conveyed from a tank 1 with a pump 2 , mixed with alkali by means of a metering pump 3 and mixed in a static mixer 4 . The wastewater treated in this way is fed into the reverse osmosis system 5 , the concentrate I is returned to the wastewater to be cleaned and the per meat I is fed into the second reverse osmosis system 6 . The concentrate II is returned to the wastewater to be cleaned and the permeate II is cleaned in a mixed bed filter 7 end.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor richtung wird nun im Hinblick auf die beigefügte Fig. 2 be schreiben:Another embodiment of a device according to the invention will now be writing with respect to the accompanying FIG. 2:
Über ein Ventil 4 und eine Förderpumpe 5 wird Abwasser durch einen Filter 6 gefördert, wodurch Teilchen mit einem Durch messer von mehr als 5 µm entfernt werden. Ein Druckschalter 7 aktiviert die Hochdruckpumpe 8, wenn der Filter 6 einen guten Zustand aufweist und somit der Vordruck für den Be trieb der Hochdruckpumpe ausreicht. Das Abwasser wird auf einen Druck von ca. 30 bar gebracht und fließt durch das Drosselventil 9, an Manometer 10 vorbei zu den in Serie geschalteten Umkehrosmose-Modulen 11 und 12, in denen es gereinigt wird. In den Umkehrosmoseanlagen wird das Abwasser in Permeat- und Konzentratströme getrennt, die über separate Leitungen abgeleitet werden. Der Konzentratstrom wird über das Sicherheitsventil 17 auf einen Druck von bis zu 60 bar eingestellt und über das Konzentratregelventil 18 zum Durch flußmesser 19 geleitet, an dem die Durchflußmenge einge stellt und kontrolliert wird. Das Konzentrat kann über das 3-Wege-Ventil 20 und über Leitung 21 in das zu reinigende Abwasser zurückgeleitet oder, im Falle einer chemischen Rei nigung über das 3-Wege-Ventil 20 in den Reinigungstank 1 ge leitet werden. Reinigigungstank 1 ist mit der Abwasserzulei tung über Ventil 3 verbunden; Reinigungslösung kann über Ventil 2 abgeleitet werden. Der Permeatstrom fließt über die Meßzelle des Leitwertmeßgerätes 13, Durchflußmesser 14 sowie 3-Wege-Ventil 15 entweder über die Leitung 16 in einen Per meattank oder im Falle einer chemischen Reinigung zum Reini gungstank 1. Der Reinigungstank 1 ist über Ventil 3 mit der Abwasserspeiseleitung verbunden, wobei ein Teil des Tankin halts über Ventil 2 entfernt werden kann.Waste water is conveyed through a filter 6 via a valve 4 and a feed pump 5 , whereby particles with a diameter of more than 5 μm are removed. A pressure switch 7 activates the high pressure pump 8 when the filter 6 is in good condition and thus the admission pressure is sufficient for operating the high pressure pump. The waste water is brought to a pressure of approx. 30 bar and flows through the throttle valve 9 , past the pressure gauge 10 to the series-connected reverse osmosis modules 11 and 12 , in which it is cleaned. In the reverse osmosis plants, the wastewater is separated into permeate and concentrate flows, which are discharged via separate pipes. The concentrate flow is set via the safety valve 17 to a pressure of up to 60 bar and passed through the concentrate control valve 18 to the flow meter 19 , at which the flow rate is set and controlled. The concentrate can be returned via the 3-way valve 20 and line 21 into the wastewater to be cleaned or, in the case of a chemical cleaning via the 3-way valve 20, can be passed into the cleaning tank 1 . Cleaning tank 1 is connected to the sewage device via valve 3 ; Cleaning solution can be drained off via valve 2 . The permeate stream flows through the measuring cell of the conductance measuring device 13 , flow meter 14 and 3-way valve 15 either via line 16 into a per meat tank or in the case of chemical cleaning to the cleaning tank 1 . The cleaning tank 1 is connected via valve 3 to the waste water feed line, and part of the tank contents can be removed via valve 2 .
Claims (18)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |