DE1976580U

DE1976580U - DEVICE FOR THE TREATMENT OF WASTE, METAL AND NON METAL RESIDUES BY ION EXCHANGERS OR BIOLOGICAL FILLING.

Info

Publication number: DE1976580U
Application number: DEA27872U
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Ing Abend
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-06-15
Filing date: 1967-06-15
Publication date: 1968-01-04

Description

RA.331269*15.6.67RA.331269 * 6/15/67

Vorrichtung zur Behandlung Bg von Abwässern, metall- und nicht-metallhaltigen Rückständen mit Hilfe von Ionenaustauschern o_der "biologischen FüllungenA device for treatment of waste water Bg, metal u nd non-metal-containing residues with the aid of ion exchangers o_der "biol ogischen fillings

Es ist bekannt, Abwässer, metall- und nicht .'-metallhaltige Rückstände etc. mit Hilfe von Ionenaustauschern zu reinigen bzw. aufzubereiten. Das ist ebenfalls durch biologische Füllungen, wie z.B. bestimmte Bakterienarten, biologische Schlämme (Belebtschlamm) etc. möglich.It is known to waste water, metal and non-metal-containing residues etc. to be cleaned or processed with the help of ion exchangers. This is also possible through biological fillings, such as certain types of bacteria, biological sludge (activated sludge), etc.

Apparate für diesen Prozeß bestehen im allgemeinen aus bekannten Säulen oder Kammerkonstruktionen, welche die Harze oder biologische Füllungen aufnehmen. Diese sind stationär und starr mit den Zuleitungen, Ablaufleitungen, Verteilerdüsen, Luftdurchmischungsanschlüsse, Wasserzuleitungen etc. verbunden.Apparatus for this process generally consist of known columns or chamber structures, which the resins or biological Pick up fillings. These are stationary and rigid with the supply lines, drain lines, distributor nozzles, air mixing connections, Water supply lines etc. connected.

Die Anionen- und Kationenaustauschersäulen müssen nach Erschöpfung von Zeit zu Zeit regeneriert werden. Dies geschieht im allgemeinen durch Rückspülung, bzw. Ausspülung der Harze mit neutralen Lösungen, sauren oder alkalischen Medien, meist unter Zuhilfenahme einer Wasserdurchspülung. Die biologischen Füllungen müssen von Zeit zu Zeit ebenfalls ersetzt und regeneriert bzw. wieder aufgefüllt werden.The anion and cation exchange columns must after exhaustion regenerated from time to time. This is generally done by backwashing or rinsing the resins with neutral solutions, acidic or alkaline media, usually with the aid of a water flush. The biological fillings must also be replaced and regenerated or replenished from time to time.

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 Taefindlichen Entgiftungsund EntseMammungsanlagen gekoppelt sein müssen. Bei diesen werden die Säuren und Laugen, die als Regenerat anfallen, z.B. neutralisiert, die cyanid- und chromathaltigen Regenerate entgiftet. Außerdem fallen bei diesem Regenerationsprozeß erhebliche Schlammengen an, die abenfalls einer Sonderbehandlung bedürfen. Die Ionenaustauschervorrichtung bisheriger Bauart benötigen also stationär eineft 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.These processes all have, especially in the case of industrial wastewater the disadvantage that the regenerates that arise here are mostly highly poisonous and with extensive, locally Taefindungsund Isolation systems must be coupled. With these will be the acids and alkalis, which arise as regenerated, e.g. neutralized, the cyanide and chromate-containing regenerates detoxified. Also fall considerable amounts of sludge in this regeneration process, which waste require special treatment. The ion exchange device of the previous type thus require an additional considerable stationary Effort for making the regenerated material harmless, which is generally only safe with fully automatically controlled and regulated electronic systems is possible. These systems are accordingly very expensive. Small and medium-sized enterprises can therefore generally 'for the water cycle management for these reasons alone Do not use an ion exchange system with its undoubted advantages, but one remains of the high expenditure of the necessary detoxification system because of the conventional detoxification process.

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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist 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.The present invention relates to a device, in part composed of known components that allow small and medium-sized companies producing harmful wastewater, e.g. electroplating, pickling, hardening, etc. the ion exchange process is economical to use.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die bisher bekannten starr mit dem Rohrleitungssystem verbundenen Ionenaustauschersäulen oder -Kammern bzw. mit biologischen Füllungen versehenerßäulen oder Kammern, Einrichtungen besitzen, welche einen variablen, kombinationsfähigen, leicht lösbaren Verschluß an die Zulaufleitungen, Ableitungen, Pumpen, Druckluft und Wasserzulaufleitungen, parallel- oder hintereinandergeschalteten Säulen besitzenVräußerdem 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 Ausspülen mit Druckluft oder Wasser ermöglichen. Auch an άέο Säulen erfindungsgemäß als Einheit befindliche Pumpen zum Absaugen dieser Harzes oder biologischen Füllungen, mit oder ohne gleichzeitiger Wasserverwendung, bringen einen erheblichen Vorteil in geringerem Bedienungsaufwand. Die erschöpften Säulen können dann mit einer gleichfalls der Erfindung zugrundeliegenden Regenerierung0-SammelvorrichtungY^än^einem gänzlich anderen. ^urt, wo eine große Anzahl erschöpfter Säulen oder Kammern angeliefert wird, durch Hintereinander- oder Paraüelschalten bzw. Hintereinander- und Parallelschalten wieder aufbereitet werden. Die Regenerierungsvorrichtung enthält gleichzeitig Bauelemente für die Entgiftung und Schlammbehandlung. Auf diese Weise wird dem mittleren oder kleinen Abwasserlieferanten die gesamte Investition für die Regeneration, Entgiftung und Schlammbehandlung erspart. Die vorstehenden Arbeiten können auf Dienstleistungsbasis durchgeführt werden. Eine andere Möglichkeit der Erfindung besteht darin, daß durch die Gestaltung der Vorrichtung als Ionenaustauschersäule oder -Kammer bzw. Belebtschlamm säule oder -Kammer etc., die Harze in einen Sammelbehälter einfach durch obig angegebene Pumpen, Öffnungen, Trichter etc. aa^T' überführt werden können, der dann mit einer größeren Menge weiterer erschöpfter Harze z.B. in der der Erfindung zugrunde liegenden Regenerierungssamme1anlage, aber auch in einer großem im Dienstleistungsbetrieb eingesetzten Ionenaustauscherregenerierungsanlage aufbereitet werdenThe invention is characterized in that the previously known ion exchange columns or chambers rigidly connected to the pipeline system or columns or chambers provided with biological fillings have devices which have a variable, combinable, easily detachable seal on the inlet lines, discharge lines, pumps, compressed air and In addition, according to the invention, these columns or chambers can be designed in such a way that they can be easily replaced through appropriate openings, filler nozzles, filler funnels, etc., and the resin filling can be easily rinsed with compressed air or water if necessary. Pumps that are located as a unit on columns according to the invention for sucking off this resin or biological fillings, with or without simultaneous use of water, have a considerable advantage in that they require less operation. The exhausted columns can then be completely different with a regeneration-collecting device, which is also the basis of the invention. ^u rt, where a large number of exhausted columns or chambers are delivered, can be processed again by connecting in series or in parallel or in series and in parallel. The regeneration device contains components for detoxification and sludge treatment at the same time. In this way, the medium-sized or small wastewater supplier is saved the entire investment for regeneration, detoxification and sludge treatment. The above work can be carried out on a service basis. Another possibility of the invention is that, through the design of the device as an ion exchange column or chamber or activated sludge column or chamber etc., the resins are simply transferred to a collecting tank by the above pumps, openings, funnels etc. aa ^ T ' which can then be processed with a larger amount of other exhausted resins, for example in the regeneration collection system on which the invention is based, but also in a large ion exchanger regeneration system used in service operations

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Me regenerierten Harze werden dann der der Erfindung zugrundeliegenden Ionenaustauschersäule oder -Kammer nach dem Auswechseln des erschöpften Harzes zugeführt.Me regenerated resins then become those on which the invention is based Ion exchange column or chamber supplied after replacing the exhausted resin.

Eine weitere Variante der Erfindung besteht darin, daß die Wechselvorrichtung so ausgestaltet ist, daß sie eine oder mehrere Säulen oder Kammern leicht auswechselbar enthält, die nach Erschöpfung des ^arzes unmittelbar auf eine Reservesäule umschalten, wobei die Erschöpfung durch Meß- und Signalisiergeräte bekannter Bauart angezeigt wird. Die Umschaltung geschieht mit Hilfe bekannter elektrisch, hydraulisch bzw. pneumatisch gesteuerter Ventile, ScM/eber usw. C+"K OAnother variant of the invention is that the changing device is designed so that it contains one or more columns or chambers easily interchangeable, which after exhaustion of the ^ arzes immediately switch to a reserve column, with the exhaustion is indicated by measuring and signaling devices of known design. The switchover takes place with the help of known electrical, hydraulic or pneumatically controlled valves, scM / eber etc. C + "K O

Eine weitere Variante der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäßen Säulen oder Kammern in wenigstens zwei oder mehrere Teilkammern aufgeteilt sind, von denen eine - leicht auswechselbare - wenigstens die gesamte Harzfüllung aufnimmt. Die Lösung hat den Vorteil, daß im allgemeinen nur zwei Verschlüsse gemäß der Erfindung beim Auswechseln gelöst werden müssen und zudem die teuren Bauelemente an den Wechselsäulen oder Kammern nicht angebracht werden brauchen (Fig3).Another variant of the invention is that the invention Columns or chambers are divided into at least two or more sub-chambers, one of which - easily replaceable - at least the takes up the entire resin filling. The solution has the advantage that in general only two closures according to the invention have to be released when replacing and also the expensive components on the exchange columns or chambers do not need to be attached (Fig3).

Ein weiter^fVorteil dieser Erfindung liegt darin, daß diese vorwiegend die Harze enthaltenden Wechselabteile der erfindungsgemäßen Säulen oder Kammern mit oder ohne Schnellverschluß in Batterieform an der notwendigen Regeneratbehandlungsvorrichtung (Pig.^.S) mr£ einfachen Mitteln angeschlossen werden können. Außerdem werden die Transportkosten infolge des geringen Gewichts reduziert. Das Auswechseln ist weniger kraft- und zeitaufwendig. Diese vorwiegend zur Aufnahme des Harzes dienenden Zwischenabteile der Säulen oder Kammern können auch aus Polyester oder durchsichtigem Kunststoff mit entsprechender Festigkeit, z.B. Polyacrylglas bzw. Hartglas, hergestellt werden.Another advantage of this invention is that it predominantly the resin-containing interchangeable compartments of the columns or chambers according to the invention with or without a quick-release fastener in battery form on the necessary Regeneratbehandlungsvorrichtung (Pig. ^. S) mr £ simple means connected can be. In addition, the transportation costs are low due to the low Reduced weight. Changing them is less strenuous and time-consuming. These intermediate compartments are mainly used to hold the resin the pillars or chambers can also be made of polyester or transparent plastic with appropriate strength, e.g. polyacrylic glass or hard glass, getting produced.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß in der Sammelregenerationsvorrichtung die vorhandenen Harze aus dem Zwischenabteil unmittelbar einer großen Austauscherkammer oder -Säule zwecks Regeneration zugegeben werden können und die leeren Gehäuse dann mit aufbereitetem, d.h. regenerierten neü&en Harzen zwirbrel gefüllt werden können. Hierdurch ist ein besonders schneller Belieferungsprozeß mit regenerierten Harzen gewährleistet und erspart größere Vorräte an entsprechenden Säulen. Diese Vorrichtung ist auch anwendbar, wenn komplette Säulen oder Kammern ausge-Another significant advantage is that in the collective regeneration device the resins present from the intermediate compartment are added directly to a large exchange chamber or column for regeneration and the empty housings can then be treated with recycled, i.e. regenerated new resins can be filled with twirls. This is a particularly fast delivery process with regenerated resins guaranteed and saves larger stocks of corresponding columns. This device can also be used if complete columns or chambers are

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tauscht werden. Diese erhalten dann erfindungsgemäß am Außenmantel, am Deckel oder Boden eine besonders große Öffnung, mit oder ohne Zulaufrohr, um die Kammern oder Säulen von Harzen besonders leicht entleeren oder füllen zu können (Fig.4 ). Das gleiche kann erfindungsgemäß an den Wechselkammern auch vorgesehen werden (Fig.J).be exchanged. According to the invention, these are then obtained on the outer jacket, A particularly large opening on the top or bottom, with or without an inlet pipe, around the chambers or columns of resins is particularly easy to be able to empty or fill (Fig. 4). The same can be done according to the invention can also be provided on the interchangeable chambers (Fig.J).

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 Armierungen, z.B. Reifen zur Verstärkung der Festigkeit, aus Stahl etc. besitzt. Hierdurch werden besondere leichte Auswechsel- und Transportmöglichkeiten gegeben. Another inventive idea is expressed in the form of the interchangeable compartments with resin filling made of glass fiber reinforced plastic or transparent or similar plastic with or without fillers, but also only a few reinforcements, e.g. tires to strengthen the strength, made of steel etc. possesses. This gives particularly easy replacement and transport options.

Claims

Claim 1)

Device for the treatment of waste water, metal and non-ferrous metal residues by ion exchangers and biological fillings, characterized in that the device as an ion exchange column or -Chamber or column or chamber with biological filling as transportable and variable, combinable exchangeable device is designed, which is inserted into the stationary pipeline system as a special unit and by connecting in parallel or in series or in parallel and in series in an associated ^ regeneration apparatus, which is not on site, is processed with numerous other chambers or columns, or which are emptied from the exchangeable devices Resins are processed in a central regeneration system.

Claim 2)

As in claim 1, characterized in that the ion exchange columns or chambers are divided into 2 or more components (compartments), at least one of which is only used to hold the resin filling. The last compartment ^ is easily exchangeable, e.g. with 2 on the top and quick release fasteners located at the lower cylindrical end. It is also made of fiberglass-reinforced polyester or a similar resin or plastic (transparent) or hard glass and can have a fine-meshed sieve as the bottom and / or lid.

Claim 5) -

As in claim 1 and / or 2, characterized in that the ion exchange columns or chambers at the connections for inlet, outlet, compressed air injection etc. known quick release fasteners which has columns or chambers.

Claim 4)

As in claim T and / or 2 to 3, characterized in that the ion exchange columns or chambers amxdiamxaHmEhimsiaEiiixifiHinxflHfhäEifmxato als Mono change unit is designed in such a way that the resin filling can be removed through a funnel or an opening, through this one The filling is carried out while the exhausted filling becomes a centrair e-generation equipment with a much larger capacity Detoxification and mud treatment is regenerated.

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Claim 5)

as in claim 1 and / or 2 to 4j characterized in that the exhausted resin filling from the exchange unit can be emptied into a collecting vessel with the aid of a pump, e.g. vacuum pump.

Claim 6)

As in claim 1 and / or 2 to 5, characterized in that the resin filling by compressed air from the column "or chamber via a appropriately large opening in the jacket, bottom or cover of the ion exchange column can be brought into a collecting vessel.

Claim 7)

As in claim 1 and / or 2 to 6, characterized in that the sequence and the inlet of the exchange units can be exchanged by turning the column or chamber.

Claim 8)

as in claim 1 and / or 2 to 7> characterized in that the columns or chambers contain at least 2 or more sub-chambers, one of which is easily replaceable and takes up the entire resin filling.

Claim 9)

As in claim 1 and / or 2 to 8, characterized in that the exchangeable sub-chamber according to the preceding claim only 2 known closures for quick exchange or clamping to the Contains regeneration device.

Claim 10)

As in claim 1 and / or 2 to 9> characterized in that the Exchange device contains one or more exchangeable columns or chambers, so that after exhaustion of a column on an unused one Reserve column manually or automatically by using known measuring and signaling devices and known ones electrically ^ hydraulically or pneumatically controlled valves, slides etc. * is switched.

VII

Claim 11)

As in claim 1 and / or 2 to 10, characterized in that the columns or chambers contain quickly releasable drains and inflows, which allow these in a collective regeneration device to be performed in parallel or in succession or in parallel and in succession switch.

Claim 12)

As in claim 1 and / or 2 to 11, characterized in that a regeneration collecting device belongs to the exchangeable unit, which consist of 2 distributor bars, which are connected by webs, have receptacles with quick-release ropes, as well as connections for the inlet of the regeneration agent or water rinse, as well the decontamination tank with the coupled electronic measuring, Have regulating, control and metering elements for detoxification as well as an associated filter for desolamming.

Claim 15>

As in claim 1 and / or 2 to 12, characterized in that the above Regeneration device contains a selective ion exchange fill.

Dr. ing