DE20001761U1 - Wasserbehandlungsanlage für mit Feststoffen verunreinigtes Prozeßwasser - Google Patents
Wasserbehandlungsanlage für mit Feststoffen verunreinigtes ProzeßwasserInfo
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Description
Wasserbehandlungsanlage für mit Feststoffen verunreinigtes Prozeßwasser
Die Erfindung betrifft eine Wasserbehandlungsanlage für durch Feststoffe verunreinigtes Prozeßwasser, das z. B. beim Äbrasiv-Wasserstrahl-Schneiden anfällt.
Mit dem Hochdruck-Wasserstrahl-Schneiden lassen sich auf rationelle Weise komplizierte Trennarbeiten an Metallwerkstoffen ausführen. Dabei wird einem Hochdruck-Wasserstrahl ein Abrasivmittel, z. B. Almandin-Granatsand, zugesetzt. Das Wasser wird zusammen mit dem Abrasivmittel und den Schneidgutanteilen in einem Schneidbecken aufgefangen. Von hier aus wird die Feststoff-Flüssigkeit-Suspension abgepumpt. Feststoffe und Wasser sind anschließend wieder zu trennen.
Für Abrasiv-Hochdruck-Wasserstrahl-Schneidanlagen mit hohem Prozeßwasserdurchsatz sind dazu spezielle Wasserbehandlungsanlagen bekannt, mit denen die Feststoffe vom Wasser weitgehend getrennt und anschließend recycelt werden können. So sind nach der DE-OS 196 45 142 beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Recyceln des Abrasivmittels bekannt, bei denen von der Feststoff-Flüssigkeit-Suspension in einem nach dem Aufstrom-Prinzip arbeitenden Klassierer
die feinkörnigen Partikel ausgespült und anschließend in einer speziellen Vorrichtung, bestehend aus einer Kombination von Lamellenklärer, Absetzbecken und Filtersack, sedimentiert und ausgefiltert werden. Die grobkörnigen Partikel werden abgeführt, vorentwässert, getrocknet und dann wiederverwendet. Das Wasser wird zum größten Teil als Prozeßwasser in den Schneidprozeß zurückgeführt. Nur die betriebsbedingt in den Wasserkreislauf am Schneidbecken als Frischwasser eingetragenen Wassermenge wird aus dem Kreislauf entnommen, gefiltert und dem Abwasser zugeführt, damit die Wassermenge der Anlage insgesamt im Gleichgewicht bleibt.
Kleinere Anlagen arbeiten ohne direktes Recycling der Feststoffe. Hier wird das Sediment als wässrige Suspension mittels einer Suspensionspumpe aus dem Schneidbecken in einen begrenzt wasserdurchlässigen Big-Bag gepumpt, der sich auf einem Reserve-Wasserbecken befindet. In dem Big-Bag sedimentiert infolge der verlangsamten Strömungsgeschwindigkeit ein wesentlicher Anteil der in der Suspension enthaltenen Festsoffe. Ist der Big-Bag gefüllt, kann er nach Abschalten der Suspensionspumpe, ohne den betrieblichen Ablauf zu stören, ausgetauscht werden. Die durch den Big-Bag durchlaufende, noch Feinanteile der Feststoffe enthaltende Suspension gelangt in das Reservebecken und wird mittels einer Rücklaufpumpe wieder in das Schneidbecken zurückgepumpt.
Da, wie oben bereits beschrieben, mit dem Abrasivmittel auch ständig frisches Wasser in das Schneidbecken eingetragen wird, muß die gleiche Menge, nunmehr durch Feinanteile verunreinigtes Prozeßwasser, aus dem Prozeßwasserkreislauf ausgetragen werden, um ein
Überlaufen des Schneidbeckens zu verhindern. Dazu ist ein Überlauf am Reservebecken angebracht. Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist, daß das am Reservebecken überlaufende Wasser immer noch soviel Feinanteile enthält, daß es noch nicht in das Abwasser eingeleitet werden kann und aufwendig nachbehandelt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wasserbehandlungsanlage der eingangs genannten Art anzugeben, mit der ein hoher Anteil aller Feststoffe aus dem Prozeßwasser entfernt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff.
Zweckentsprechende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Durch den Schrägklärer wird das in das Reservebecken gelangende Prozeßwasser bereits weitgehend geklärt. Das aus dem Reservebecken entnommene Prozeßwasser, das in einen Abwasserkanal eingeleitet werden soll, wird mittels einer üblichen Filtereinheit dann soweit geklärt, daß es den abwasserrechtlichen Bestimmungen genügt.
Da für das Abwasser nur soviel Prozeßwasser entnommen werden muß, wie in den Kreislauf als Frischwasser hinzugefügt wird, genügt es, das Reservebecken mit einem Füllstandssensor und einem Zweipunktregler auszurüsten, so daß Prozeßwasser erst nach Erreichen eines vorgegebenen Höchststandes im Reservebecken der
Filtereinheit zugeführt wird. Eine Konstantregelung ist selbstverständlich ebenso möglich.
Die Filtereinheit kann mit einer zugehörigen, separaten Filterpumpe ausgerüstet sein. Denkbar ist jedoch auch, daß das Prozeßwasser mittels nur einer Pumpe umschaltbar einmal in den Prozeßkreislauf und zum anderen zur Filtereinheit geleitet wird.
Zweckmäßig ist der Filtersack oder Big-Bag in ein mit dem Schrägklärer dichtend verbundenes, ausfahrbares Absetzbecken eingebracht. Nach einer Meldung durch einen geeigneten Füllstandssensor kann er nach Ablassen des Prozeßwassers aus dem Schrägklärer und seitlichem Herausfahren des Absetzbeckens leicht entnommen werden. 20
Die Wasserbehandlungsanlage benötigt nur eine minimale Grundfläche und kann verfahrbar ausgeführt werden.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Wasserbehandlungsanlage in einer schematischen Perspektivdarstellung.
Vermittels einer Suspensionspumpe 1 gelangt die in einem Schneidbecken erzeugte wässrige Suspension in eine Vorrichtung, die aus der Kombination eines Schrägklärers 2 mit einem herausfahrbaren Absetzbecken 3 besteht. In dem Absetzbecken 3 befindet sich ein Big-Bag bzw. ein Filtersack. Ein hier nicht gezeigtes Dichtsystem gewährleistet eine wasserdichte Verbindung von Schrägklärer 2 und Absetzbecken 3.
Bei Erstbefüllung füllt sich zunächst der Big-Bag und danach der Schrägklärer 2. Im gefüllten Zustand strömt die Suspension vom seitlichen Suspensionseintritt aus waagerecht/abwärts in den Schrägklärer 2. Nach dem Erreichen des unteren Endes der mit 60°-Neigung im engen Abstand von &zgr;. B. 2,5 cm angeordneten Platten kehrt sich der Strom um und fließt durch den gesamten Querschnitt des Schrägklärers 2 zwischen den Platten zum Überlauf und von dort als geklärtes Wasser in ein Reservebecken 4. Der sich auf den Klärplatten absetzende Schlamm rutscht im Gegenstrom abwärts und fällt nach dem Lösen vom unteren Plattenende in das mit dem Big-Bag bestückte Absetzbecken 3. In dem Big-Bag kann er einige Tage oder Wochen bis zum EntnahmeZeitpunkt verbleiben und einen hohen Kompressionsgrad erreichen. Der Füllgrad bzw. der EntnahmeZeitpunkt wird über einen geeigneten Sensor indiziert. Nachdem das im Schrägklärer 2 befindliche Wasser abgelassen und das Absetzbecken 3 seitlich herausgefahren wurde, kann der Big-Bag bequem nach oben entnommen und ausgewechselt werden. Die darin aufgefangenen Feststoffe können dann entsorgt oder in einer separaten Anlage recycelt werden.
Das weitgehend geklärte Prozeßwasser gelangt aus dem Reservebecken 4 zurück in den Schneidprozeß. Zur Rückführung eignet sich eine langsamlaufende Kreiselpumpe 6.
Übersteigt das Wasserniveau im Reservebecken 4 einen vorgegebenen Höchststand, schaltet eine Steuerung in einem Schaltschrank 5 eine Filterpumpe ein, die geklärtes Wasser aus dem Reservebecken 4 einer Filtereinheit 7 zuführt. Diese besteht aus einem mit mehreren - &zgr;. &Bgr;. &Igr;&mgr;&idiagr;&eegr; - Kerzenfiltern bestückten
Gehäuse. Da die der Filtereinheit 7 zugeführte Wassermenge vom volumenstromintensiven Prozeßwasserkreislauf entkoppelt ist, braucht nur die weitaus geringere Wassermenge, die mit dem Abrasivmittel-Wasserstrahl betriebsbedingt als Frischwasser in das Schneidbecken eingetragen wird, entsprechend den abwasserrechtlichen Einleitungsbedingungen partikelvermindernd behandelt, d. h. durch Filtration nachgereinigt zu werden. Auf diese Weise wird schon nach kurzer Einlaufzeit ein völlig klares Filtrat erhalten. Zudem erreicht die Filtereinheit 7 eine mehrmonatige Standzeit. Durch Wahl geeigneter Filter kann außerdem eine einfache Anpassung an das vorhandene Kornspektrum im Prozeßwasser und abwasserrechtliche Vorgaben erfolgen.
Als Suspensionspumpe 1 kann eine elektrisch betriebene Membranpumpe Verwendung finden.
Die kompakte Bauweise erlaubt den Aufbau der Wasserbehandlungsanlage auf kleinster Standfläche und ohne schnell verschleißende Bauelemente.
Der Aufbau erfolgt auf einem Grundgestell 8 aus geeignetem Profilmaterial. Das Gestell ist für einen flexiblen Einsatz mittels Rollen 9 verfahrbar und ist mit Blechen verkleidet. Sämtliche Innenaufbauten sowie der Big-Bag sind durch Türen 10 zugänglich.
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1. Suspensxonspumpe
2. Schrägklärer 10
3. Absetzbecken
4. Reservebecken 5. Schaltschrank
6. Kreiselpumpe
7. Filtereinheit 20
8. Grundgestell
9. Rollen 10. Türen
Claims (9)
1. Wasserbehandlungsanlage für mit Feststoffen verunreinigtes Prozeßwasser, gekennzeichnet durch einen eingangsseitig mit einer die Feststoff- Prozeßwasser-Suspension befördernden Pumpe (1) verbundenen Schrägklärer (2), dessen Überlauf mit einem Reservebecken (4) und dessen Ablauf dichtend mit einem Filtersack oder Big-Bag verbunden ist, deren Über- und Ablauf ebenfalls mit dem Reservebecken (4) verbunden sind, und mindestens eine das im Reservebecken (4) aufgefangene Prozeßwasser teilweise in den Prozeßkreislauf zurückbefördernde und teilweise in eine ausgangsseitig mit einem Abwasserkanal verbundene Filtereinheit (7) befördernde Pumpe (6).
2. Wasserbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservebecken (4) mit einem auf die mit der Filtereinheit (7) verbundene Pumpe (6) einwirkenden Füllstandsensor versehen ist.
3. Wasserbehandlungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtersack oder Big-Bag mit einem eine Alarmmeldung auslösenden Füllstandssensor versehen ist.
4. Wasserbehandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtersack oder Big-Bag in ein mit dem Schrägklärer (2) dichtend verbundenes, ausfahrbares Absetzbecken (3) eingebracht ist.
5. Wasserbehandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägklärer (2) eine Vielzahl von Platten aufweist, welche mit einer Neigung von 60° angeordnet sind.
6. Wasserbehandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägklärer (2) eine Vielzahl von in einem Abstand von ca. 2,5 cm angeordnete Platten aufweist.
7. Wasserbehandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Feststoff-Prozeßwasser-Suspension zum Schrägklärer (2) befördernde Pumpe (1) eine Membranpumpe ist.
8. Wasserbehandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Prozeßwasser in den Prozeßkreislauf zurückbefördernde Pumpe (6) eine langsamlaufende Kreiselpumpe ist.
9. Wasserbehandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinheit (7) mit einer separaten Filterpumpe verbunden ist.
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CN114932505B (zh) * | 2022-05-12 | 2023-02-28 | 安徽理工大学 | 一种水射流切割设备 |
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