DE19516432A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung der katalytischen Photooxidation zum Behandeln von Flüssigkeiten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung der katalytischen Photooxidation zum Behandeln von FlüssigkeitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung der
katalytischen Photooxidation nach dem Oberbegriff des Pa
tentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung der
katalytischen Photooxidation nach dem Oberbegriff des Pa
tentanspruches 7.
Aus der Zeitschrift UMWELT Bd. 25, Nr. 3, März 1995, Seiten
100 und 101 ist es bekannt, Industrieabwässer durch Photomine
ralisierung zu reinigen, in dem Edelgas-Exymer-Laser mit Wel
lenlängen von 172 nm oder 222 nm verwendet werden. Durch die
Laserstrahlung wird insbesondere der organische Kohlenstoff
gehalt (TOC) abgesenkt.
Aus der Zeitschrift "Filtrieren und Separieren", Jahrgang 9,
Heft 1, 1995, Seiten 24 bis 26 ist eine Abwasserreinigungsan
lage für Textilabwässer bekannt, bei der eine zweistufige
Rührschlaufenanlage verwendet wird. In der ersten Stufe wird
Aktivkoks auf Braunkohlenbasis zur biologischen und adsorpti
ven Reinigung des Textilwassers eingesetzt. In der zweiten
Stufe wird frischer Aktivkoks zugegeben zur Adsorbierung der
verbleibenden Farbstoffreste.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrich
tung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem Flüs
sigkeiten besonders effektiv aufbereitbar sind. Insbesondere
sollen Farbstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe und Pflanzenschutz
mittel in solchen Wässern abbaubar sein.
Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 gekennzeich
nete Verfahren bzw. die in Patentanspruch 7 gekennzeichnete
Vorrichtung gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Figur. Die Figur zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 1 weist einen Behälter 7
zur eigentlichen Durchführung der katalytischen Photooxidation
auf. Dieser ist mit einer Strahlungsquelle 10, 11 verbunden,
die das Innere des Behälters 7 mit elektromagnetischer Strah
lung beaufschlagt. Ein Eingang 6 des Behälters 7 ist mit einer
Zufuhrleitung zum Zuführen von zu behandelnder Flüssigkeit
verbunden. Ferner ist eingangsseitig eine Zufuhrleitung 13
vorgesehen, die über eine Pumpe 12 mit einem Vorratsbehälter
14 für zuzuführende Peroxyessigsäure verbunden ist. Ausgangs
seitig ist der Behälter 7 mit einer Ausgangsleitung 8 verbun
den. Die Strahlungsquelle 10, 11 umfaßt eine UV-Lampe, die
vorzugsweise als Quecksilberdampflampe ausgebildet ist, sowie
zusätzlich eine photochemische Bestrahlungseinheit, die in dem
Bereich von 180 nm bis 800 nm abstrahlt. Ferner ist eine nicht
gezeigte Steuerung vorgesehen, die die Zufuhr der zu behan
delnden Flüssigkeit und der Peroxyessigsäure in Abhängigkeit
von der zu behandelnden Flüssigkeit so einstellt, daß die Ver
weildauer in dem Behälter 7 und die Konzentration so groß ist,
daß ein vorbestimmter Zersetzungsgrad erreicht wird. Dabei
kann die Verweildauer derart gewählt sein, daß die Behandlung
chargenweise erfolgt. Alternativ regelt die Steuerung die Zu
fuhr kontinuierlich in der Weise, daß bei dem kontinuierlichen
Durchfluß die Verweildauer den vorbestimmten Wert erreicht.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist zusätzlich zu der oben
beschriebenen Ausführungsform ein Vorlagebehälter 2 vorgese
hen, der eingangsseitig über die Leitung 8 mit dem Ausgang des
Behälters 7 verbunden ist und der ausgangsseitig über eine
Pumpe 5 mit dem Eingang 6 des Behälters 7 verbunden ist. Der
Vorlagebehälter 2 weist ein Schwimmerventil 9 zur Regelung des
Flüssigkeitsniveaus auf. Das Schwimmerventil 9 und die Pumpe 5
sind ebenfalls mit der genannten Steuerung verbunden.
Im Betrieb wird bei dieser Ausführungsform Flüssigkeit aus dem
Vorlagebehälter 2 dem Behälter 7 zugeführt, während anderer
seits ausgangsseitig aus dem Behälter 7 Flüssigkeit in den
Vorlagebehälter geleitet wird. Bei dieser Vorrichtung erfolgt
die Behandlung vorzugsweise in einer kontinuierlichen Be
triebsweise. Der Vorteil dieser kontinuierlichen Betriebsweise
unter Einschluß des Vorlagebehälters besteht darin, daß im
Vorlagebehälter 2 sich die Umsetzung fortsetzt, was an der
Ausbildung eines Farbstoffgradienten erkennbar ist.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Ausgang 8 über eine
Pumpe 16 mit einem Adsorberbehälter 17, 18 zur Durchführung
einer nachgeschalteten Adsorption verbunden. Der Adsorberbe
hälter weist einen Ausgang zur Entnahme der aufbereiteten
Flüssigkeit auf.
Im folgenden werden Beispiele für die Zerstörung von Farbstoff
und damit der Reinigung von Industrieabwässern gegeben.
Als Ausgangsstoff wird eine Lösung von 0,1 g/l reaktives Red
123 in Wasser benutzt. Es werden 5 g/l Natriumkarbonat, 50 g/l
Natriumsulfat, 1 ml/l Albigen A hinzugegeben. Die Lösung wird
auf 50°C gehalten. Die Lösung wird mit UV-Strahlung und der
Strahlung-des photochemischen Strahlers beaufschlagt. Die
Lösung wird in den Vorratsbehälter 2 gegeben und die Pumpen
werden gestartet. Insgesamt wird 10 ml Peroxyessigsäure (15%-
ig)/1,5 l = 0,1% hinzugegeben. Beim Start beträgt die Adsorbanz
in dem Behälter etwa 1,8 bei 520 nm. Nach der Behandlung
beträgt die Adsorbanz, die ein Maß für die Aufbereitung ist,
0,1.
Es wird eine Lösung von 0,1 g/l Levafixtürkisblau E-BA einge
leitet, zu der 1 ml/l Albigen A, 5 g/l Natriumkarbonat und 50 g/l
Natriumsulfat zugegeben werden. Die Lösung wird bei 50°C
gehalten. Die Lösung wird mit Uv-Strahlung beaufschlagt. 10 ml
Peroxyessigsäure/1,5 l = 0,1% werden hinzugegeben. Zum Beginn
beträgt die Adsorbanz etwa 0,9 bis 1,0 in dem Bereich von 620
bis 700 nm. Am Ende liegt die Adsorbanz bei etwa 0,2.
Eine Lösung von 0,1 g/l Isolan-Marineblau S-RL, bei dem es sich
um einen Metallkomplex handelt, wird eingeleitet. 2 g/l Avolan
IS werden hinzugegeben. Die Lösung wird mit UV-Strahlung
beaufschlagt. Die Lösung wird im Behandlungstrakt mit 10 ml
Peroxyessigsäure/1,5 l = 0,1% versetzt.
Claims (14)
1. Verfahren zur Durchführung der katalytischen Photoxida
tion, bei dem eine zu behandelnde Flüssigkeit unter Zusatz
eines Oxidationsmittels und Bestrahlung mit elektromagneti
scher Strahlung einer photochemischen Reaktion unterzogen
wird, dadurch gekennzeichnet, daß
als Oxidationsmittel Peroxyessigsäure zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verweilzeit für die zu behandelnde Flüssigkeit einstellbar
ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die der Reaktion unterzogene Flüssigkeit einem Vorlagebe
hälter zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die in dem Vorlagebehälter befindliche Flüssigkeit erneut der
photochemischen Reaktion unterzogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Prozeß kontinuierlich in dem Kreislauf abläuft.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die photochemisch behandelte Flüssigkeit zur Restzerstörung
bzw. Restentfärbung einer nachgeschalteten Adsorption unterzo
gen wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung der katalytischen Photooxi
dation, mit einem die zu behandelnde Flüssigkeit aufnehmenden
Behälter (7) mit einer das Behälterinnere mit elektromagneti
scher Strahlung beaufschlagenden Strahlungsquelle (10, 11) und
einer Einrichtung (12, 13, 14) zum Zuführen von Peroxyessig
säure.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausgang (8) des Behälters (7) mit einem Vorlagebehälter
(2) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Ausgang (3) des Vorlagebehälters (2) über eine Pumpe (5)
mit einem Eingang (6) des Behälters (7) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß
ein Ausgang (15) des Vorlagebehälters (2) mit einem nachge
schalteten Adsorber (17, 18) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (12, 13, 14) zum Zuführen von Peroxyessigsäure
mit einem Eingang des Behälters (7) verbunden ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß
eine Steuerung vorgesehen ist zum Einstellen der Verweilzeit
der zu behandelnden Flüssigkeit in dem Behälter (7).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Strahlungsquelle eine UV-Lampe umfaßt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Strahlungsquelle (10, 11) einen photochemischen Strahler
aufweist, der vorzugsweise in einem Wellenlängenbereich von
180-800 nm abstrahlt.
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| DE (1) | DE19516432A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011110105A1 (de) * | 2011-08-12 | 2013-02-14 | Airbus Operations Gmbh | Wasserversorgungssystem mit bidirektionaler UV-Desinfektionsvorrichtung |
| DE102012222314A1 (de) * | 2012-12-05 | 2014-06-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum oxidativen Abbau von, insbesondere in einem, insbesondere wässrigen, Spülmedium zum Spülen von Behältnissen für Lebensmittel enthaltener, Peressigsäure |
| DE102015222492A1 (de) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | Mundus Fluid AG | Anlage und Verfahren zum Aufbereiten von Flüssigkeiten |
-
1995
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|---|---|---|---|
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