DE1963700C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Sinter aus Brauch- oder Abwasser von Hüttenwerken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Sinter aus Brauch- oder Abwasser von Hüttenwerken, wobei das Wasser zur Ausflockung des Sinters durch magnetische Felder geführt und danach in Absetzbecken eingeführt wird, aus denen der abgesetzte Sinter abgezogen wird, während das vom Sinter befreite Wasser einem Brauchwasserkreislauf wieder zugeführt oder als Abwasser abgeführt wird. Die Erfindung bezieht sich zugleich auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es ist bekannt (vgl. ZlID-Referatekartei Aufbereitung des Forschungsinstituts für Aufbereitung, Freiberg &> [Sachsen] — Montanwissenschaftliche Literaturberichte A 14 [1968], 4, Ziffer Aufb. 111/68/520), daß bei der Aufbereitung von Abwässern die Koagulation von Kohle- und Bergetrüben durch Behandlung in einem Magnetfeld intensiviert werden kann, wozu das gesamte zu behandelnde Wasser durch die magnetischen Felder geführt wird. Bei dem großen Anfall von Brauch- oder Abwasser, der in Hüttenwerken ebenso wie in Aufbereitungsanlagen im allgemeinen besteht, bedeutet das, daß hinreichend starke magnetische Felder in sehr großen Leitungsquerschnitten aufrechterhalten werden müssen. Folglich verlangen die bekannten Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung einen beträchtlichen Aufwand für Einrichtung und Betrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung so weiterzubilden, daß mit geringem Aufwand eine wirkungsvolle Abscheidung erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung in verfahrensmäßiger Hinsicht, daß das zu behandelnde Wasser vor den magnetischen Feldern in einen Hauptstrom und einen Teilstrom aufgeteilt wird, von denen nur der Teilstrom durch die magnetischen Felder geführt wird, und daß anschließend der Teilstrom mit dem Hauptstrom wieder vereinigt wird. — Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß auf Grund der magnetischen Eigenschaften des abzuscheidenden Sinters in dem Teilstrom magnetische Keime erzeugt und bei der anschließenden Vereinigung mit dem Hauptstrom in diesen eingeführt werden können. Diese magnetischen Keime koagulieren mit den nicht magnetisieren, jedoch magnetisierbaren Sinterteilchen des Hauptstromes auf Grund magnetischer Wechselwirkung, wobei außerdem nichtmagnetische Feststoffe gebunden werden. Die Koagulation im Teilstrom wird im allgemeinen bereits beim Durchlaufen der Magnetisierungsstrecke eingeleitet, im wesentlichen erfolgt die Koagulation jedoch erst nach dem Durchlaufen der magnetischen Felder, insbesondere nach der Vereinigung von Teil- und Hauptstrom. Damit wird durch Bildung remanenter magnetischer Keime die Wirkung der magnetischen Felder gleichsam in dem 2u behandelnden Wasser konserviert, wird also die nach bekannten Verfahren notwendige, kostspielige räumliche Ausdehnung der magnetischen Felder durch eine zeitliche Ausdehnung ihrer Wirkung ersetzt. Dabei hat sich gezeigt, daß die Bildung der magnetischen Keime besonders ausgeprägt dann eintritt, wenn das zu behandelnde Wasser mit den Sinterteüchen stark inhomogene Felder passiert.

Im einzelnen bestehen im Rahmen des erfindungsgemäße ti Verfahrens mehrere Möglichkeiten. Zunächst umfaßt der Ausdruck »magnetische Felder« auch das Feld eines einzigen Magneten, das sich bekanntlich aus einer Vielzahl von Feldlinien zusammensetzt und zumeist, zumindest in den Randzonen, stark inhomogen ist. Im allgemeinen handelt es sich um statische oder quasi-stationäre magnetische Felder, magnetische Wechselfelder eignen sich nur ausnahmsweise im Bereich niedriger Frequenzen. Die Einwirkungsdauer der magnetischen Felder bzw. (nach Maßgabe einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit des zu behandelnden Wassers) die Länge der Magne:tisierungsstrecke solle nicht zu kurz ein, jedenfalls so lang, daß der Koagulationseffekt im Magnetfeld bereits eingeleitet wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Teilstrom an in das zu behandelnde Wasser eintauchenden Magneten vorbeigeführt und dabei die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers so gewählt wird, daß sich Sinter an den Magneten nicht absetzen kann. Damit wird erreicht, daß sich an den Permanentmagneten keine bzw. höchstens eine stationäre Ablagerung bildet und folglich konstante Strömungsverhältnisse herrschen. Es besteht weiter die Möglichkeit so vorzugehen, daß der Teilstrom an

eintauchenden Elektromagneten vorbeigeführt und daran abgeschiedener Sinter von Zeit zu Zeit in das zu behandelnde Wasser wieder eingeführt wird. Das kann beispielsweise durch gelegentliches Ausschalten der Elektromagnete erfolgen. Im übrigem besteht die Möglichkeit, die magnetischen Felder zwar so anzuordnen, daß sie durch das zu behandelnde Wasser passiert werden, die Magnete selbst jedoch mit dem Wasser nicht in Kontakt kommen.

In vorrichtungsmäßiger Hinsicht läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen. Im allgemeinen ist jedoch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst gekennzeichnet durch einen Strömungskanal für einen Teilstrom des zu behandelnden Wassers und einen in den Strömungskanal eingepaßten Rost aus permanentmagnetischen oder elektromagnetischen Magnetstäben. Der Rost kann ein- und ausschwenkbar angeordnet sein, was sich aus Wartungsgründen empfiehlt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß der Teilstrom des zu behandelnden Wassers durch eine paramagnetische oder diamagnetische Rohrleitung geführt wird, die ihrerseits von einem Magneten umgeben ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß bei der Abscheidung von Sinter aus Brauch- oder Abwasser von Hüttenwerken die Erstellungs- und Betriebskosten beträchtlich gesenkt werden können, da erfindungsgemäß nur ein Teilstrom des zu behandelnden, feststoffbeladenen Wassers durch die magnetischen Felder geführt wird. Dementsprechend müssen magnetische Felder hinreichender Stärke nur in dem verhältnismäßig kleinen Querschnitt aufrechterhalten werden, der von dem Teilstrom durchströmt wird. Es kann daher mit wesentlich kleineren Einrichtungen gearbeitet werden, die für Einstellung und Betrieb nur geringe Aufwendungen erfordern und dennoch eine überraschend wirkungsvolle Abscheidung gewährleisten. Der Zusatz von Koagulationsmitteln ist dabei nicht erforderlich. Außerdem läßt es sich ohne weiteres erreichen, daß an den Magneten keine oder nur eine geringe stationäre Abscheidung von Sinter erfolgt, so daß auch ohne großen Wartungsaufwand gleichbleibende Strömungs-Verhältnisse bestehen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigen in perspektivischer Darstellung und schematisch

F i g. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ausschnittsweise,

F i g. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach F i g. 1 und

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung dient zum Abscheiden von Sinter aus einem Brauch- oder Abwasserstrom eines Hüttenwerkes. Es wird das Wasser zur Ausflockung des Sinters behandelt und danach in Absetzbecken eingeführt. FJn nachgeschaltetes Absetzbecken ist im Ausführungsbeispiel nicht gezeichnet, es schließt sich in Richtung des Pfeiles an die Vorrichtung an. Jedenfalls setzt sich der Sinter im Absetzbecken ab, aus dem er kontinuierlich oder periodisch abgezogen werden kann, während das vom Sinter befreite Wasser einem Brauchwasserkreislauf wieder zugeführt oder als Abwasser abgeführt wird.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 ist gekennzeichnet durch einen Strömungskanal 1 für einen Teilstrom des zu behandelnden Wassers und einen in den Strömungskanal eingepaßten Rost 2 mit magnetischen Roststäben 3. Es kann sich dabei um Permanentmagnete oder Elektromagnete handeln. Der Rost ist aus Wartungsgründen um seine Achse 4 ein- und ausschwenkbar.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 wird ein Teilstrom des zu behandelnden Wassers durch eine zumindest im Bereich 5 paramagnetische oder diamagnetische Rohrleitung 6 geführt, die von einem ringförmigen Magneten 7 umgeben ist Im Ausführungsbeispiel ist dieser Magnet ein Elektromagnet, der über einen Gleichrichter 8 mit. Gleichstrom versorgt wird oder der an eine niederfrequente Wechselstromquelle angeschlossen ist. F i g. 3 zeigt, wie der Teilstrom des zu behandelnden Wassers durch eine Rohrleitung 9 geführt wird. In dieser Bypaßleitung 9, die wieder von einem Magneten 7 umgeben ist, befindet sich außerdem ein Ventil 10, um den Teilstrom einzustellen und damit die Vorrichtung im ganzen unterschiedlichen Betriebsbedingungen anzupassen. Jedenfalls wird das zu behandelnde Wasser durch magnetische Felder geführt und dadurch der Sinter magnetisiert sowie zur Ausflockung gebracht, in allen Fällen ist im übrigen die Auslegung der Vonichtung im ganzen so getroffen, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Wasssers ausreicht, zu verhindern, daß sich Sinter an den magnetischen Flächen absetzt. In einer Abwandlung könnte an den Magneten 3 bzw. 7 abgesetzter Sinter auch von Zeit zu Zeit abgeschieden werden. Jedenfalls bleibt er im zu behandelnden Wasser, um als magnetischer Koagulationskeim fern- und fortzuwirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abscheiden von Sinter aus Brauch- oder Abwasser von Hüttenwerken, wobei das Wasser zur Ausflockung des Sinters durch magnetische Felder geführt und danach in Absetzbecken eingeführt wird, aus denen der abgesetzte Sinter abgezogen wird, während das vom Sinter befreite Wasser einem Brauchwasserkreislauf wieder zugeführt oder als Abwasser abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Wasser vor den magnetischen Feldern in einen Hauptstrom und einen Teilstrom aufgeteilt wird, von denen nur der Teilstrom durch die magnetischen Felder geführt wird, und daß anschließend der Teilsirom mit dem Hauptstrom wieder vereinigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilstrom an in das zu behandelnde Wasser eintauchenden Magneten vorbeigeführt und dabei die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers so gewählt wird, daß sich Sinter an den Magneten nicht absetzen kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilstrom an eintauchenden Elektromagneten vorbeigeführt und daran abgeschiedener Sinter von Zeit zu Zeit in das zu behandelnde Wasser wieder eingeführt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens _J0 nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Strömungskanal (1) für einen Teilstrom des zu behandelnden Wassers und einen in den Strömungskanal (1) eingepaßten Rost (2) aus permanentmagnetischen oder elektromagnetischen Magnetstäben (3).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (2) ein- und ausschwenkbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Rohrleitung (6) für einen Teilstrom des zu behandelnden Wassers und durch einen Permamentmagneten oder Elektromagneten (7), der die Rohrleitung (6) zumindest teilweise umgibt.

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