DE2252777A1

DE2252777A1 - Oil and grease separation from water - by addition of finely granular synthetic carbon

Info

Publication number: DE2252777A1
Application number: DE2252777A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dr Ing Radke; Wolfgang Radke; Armin Dr Ing Supp
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1972-10-27
Filing date: 1972-10-27
Publication date: 1974-05-09

Abstract

Water contaminated by oil and/or grease is purified by separating these impurities by the addition of finely granular adsorbents containing carbon. The additive can be graphite, coal, coke or synthetic carbon (graphite mixed with soot or pitch, pressed sintered and impregnated with copper, lead or antimony). No expensive chemicals needed; cheap process; waste dust from synthetic carbon production can be utilized. The specific gravity of the synthetic carbon is held between 1 and 1.7 g/cm3 (1.4-1.7 g/cm3); the mean particle size of the adsorbent lies between 5 mu and 0.5 mm (5 mu -0.1 mm). The adsorbent is added at a rate of 2:1 to 1:4 (1:1) referred to the oil content of the emulsion.

Description

Verfahren zur Reinigung von durch Öl und/dder Fett verunreinigtem Wasser Die genannten Verunreinigungen liegen dabei insbesondere in Formvon Emulsionen vor. Ein bekanntes Verfahren zur Beseitigung von in Form von Emulsionen im Wasser befindlichem öl und/oder Fett besteht darin, die Emulsion durch Zusatz von Reagenzien, wie z.B. Natriumchlorid oder Magnesiumchlorid zu brechen, d.h.,die Tröpfchen zu koagulieren, damit sie dadurch abscheidefähig werden. Die Trennung der Bestandteile Öl bzw. Process for cleaning up contaminated by oil and / or fat Water The impurities mentioned are in particular in the form of emulsions before. A well-known method of removing emulsions in water the oil and / or fat present consists in the emulsion by adding reagents, such as sodium chloride or magnesium chloride to break down, i.e. to close the droplets coagulate so that they can thereby be deposited. The separation of the components Oil or

Fett und Wasser erfolgt dann durch Zentrifugieren oder Flotieren.The fat and water are then made by centrifugation or flotation.

Der Nachteil harnes solchen Verfahrens besteht vornehmlich darin, daß durch den Zusatz von Chemikalien und die in diesen Fällen zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Anlagen die Anwendung dieses Verfahrens mit hohen Kosten verbunden ist.The main disadvantage of such a procedure is that that by the addition of chemicals and in these cases to carry out the Process required facilities to apply this process at high cost connected is.

Die Beseitigung dieses Nachteils ist die weséntleiche Aufgabe der vorliegenden Erfindung.Eliminating this disadvantage is the essential task of present invention.

Sie wird dadurch gelöst, daß die obengenannten Verunreinigungen durch Zugabe von feinkörnigem kohlenstoffhaltigen Atlsorptinnsmittel abgeschieden werden. Dis.im Wasser vorhandenen Verunreinigungen, wie insbesondere Öl und/oder Fette, wobei -diese auch in emuigierter Form vorliegen können, lagern sich an der Oberfläche der Adsorptionsmittel an.It is solved by the above-mentioned impurities Addition of fine-grained carbonaceous Atlsorptinnsmittel be deposited. Dis. Impurities present in the water, in particular oil and / or fats, where -these can also be present in emulsified form, are deposited on the surface the Adsorbent.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine nen sich als kohlenstoffhaltige feinkbrnige Adsotptionsmittel in erster Linie besonders gut Graphit, Kohle oder Koks. Besonders gute Ergebnisse lassen sich durch die Verwendung sogenannter Kunstkohle in feinkörniger Form als Adsorptionsmittel erzielen. Unter derartiger Kunstkohle versteht man eine Kohle, die z.B. aug einem Gemisch aus Naturgraphit, Rußsorten, Pech und anderen verkokbaren Bestandteilen hergestellt wird. Im weiteren Zrzueugungsgang werden Kunst-Kohl#kbrper gepreßt und gebrannt. Anschließend kann eine Imprägnierung mit Metallen wie z.B. mit Kupfer, Blei oder Antimon erfolg gen Bei der Bearbeitung der so erzeugten Rohlinge durch Schleifen, Drehen etc. fallen Kunst-Kohlestücke an mit einer Körnung etwa zwischen 5 µ und 0,5 mm und einem spezifischen Gewicht zwischen etwa ig/cm3 und 1,7 g/cm31 wobei das spezifische-Gevicht bevorzugt im oberen Bereich schwankt. Diese bei der Bearbeitung anfallenden Stäube werden z.Zt. allgemein nicht weiter verwendet und stellen somit ein Abfallprodukt dar. In der Ausnutzung dieser Abfallstäube wird ein gr@ßer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gesehen.To carry out the method according to the invention a NEN as carbonaceous fine-grained adsorbents primarily graphite, Coal or coke. Particularly good results can be achieved by using so-called Achieve artificial charcoal in fine-grain form as an adsorbent. Under such Artificial charcoal is a charcoal that is made from a mixture of natural graphite, Soot, pitch and other coking constituents is produced. In the further In addition, artificial cabbage is pressed and burned. Then can Impregnation with metals such as copper, lead or antimony is successful When machining the blanks produced in this way by grinding, turning, etc. fall Art coal pieces with a grain size between 5 µ and 0.5 mm and a specific one Weight between about ig / cm3 and 1.7 g / cm31 with the specific weight preferred fluctuates in the upper range. These dusts generated during processing are currently generally not used any further and are therefore a waste product. The utilization of this waste dust is a great advantage of the invention Procedural seen.

Durch den Zusatz von z.B. Metallteilchen ist das spezifische Gewicht der Kunstkohle gegenüber anderen kohlenstoffhaltigen Substanzen wie beispielaweise Graphit, Koks oder natürlicher Kohle erheblich höher. Ein hohes spezifiSches Gewicht des feinkörnigen Adsorptionsmittels ist für die Durchführung des erfindungsgemäßeu Verfahrens besonders vorteilhaft, da das Adsorptionmittel hierdurch die Möglichkeit erhält, sich in dem Wasser schnell absetzen za können. Weichen besonderen Vorteil das Absetzen des Adsorptionsmittels in dem zu reinigenden Wasser hat, wird im nachfolgenden noch ausführlich ~beschrieben werden.The specific weight is determined by the addition of metal particles, for example the artificial charcoal compared to other carbonaceous substances such as Graphite, coke or natural coal is considerably higher. A high specific weight of the fine-grained adsorbent is necessary for the implementation of the invention Method particularly advantageous because the adsorbent thereby enables the possibility gets to be in that The water can settle quickly. Soft special The advantage of settling the adsorbent in the water to be purified is will be described in detail below.

Die Adsorptionsmittelteiichen sollten mittlere Durchmesser in einem Bereich zwischen 5» und 0,5 mm aufweisen. Bevorzugt -sollte Jedoch Adsorptionsmittel mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 5 µ bis 0,1 mm verwendet werden.The adsorbent particles should have mean diameters in one Range between 5 »and 0.5 mm. Preferred - should, however, be adsorbent with an average particle diameter of about 5 μ to 0.1 mm can be used.

Die Durchführung des Verfahrens erfolgt derart, daß das kohlenstoffhaltige feinkörnige Adsorptionsmittel und das zu reinigende Wasser kontinuierlich in eine Turbulenzbecken eingegeben werden und daß das sich bildende Gemisch aus dem verunreinigten Wasser und dem Adsorptionsmittel durch einen Rührer oder durch Einblasen von Druckluft innerhalb des Beflsns in Bewegung versetzt wird. Dabei ist auf eine hinreichende Ddrchwirbelung des zu reinigenden Wassers, wobei die abzutrennenden Teilchen sich selbstverständlich auch in einer anderen Trägerflüssigkeit befinden können, zu achten. Der Anteil des Adrorptionsmittels in bezug auf den Ölgehalt der Emulsion liegt zwischen 2:1 und 1:4, bevorzugt bei etwa 1:1.The process is carried out in such a way that the carbon-containing fine-grained adsorbent and the water to be cleaned continuously in one Turbulence basins are entered and that the resulting mixture of the contaminated Water and the adsorbent by a stirrer or by blowing compressed air is set in motion within the infill. This is a sufficient one Turbulence of the water to be cleaned, whereby the particles to be separated off can of course also be in a different carrier liquid. The proportion of adsorbent in relation to the oil content of the emulsion is between 2: 1 and 1: 4, preferably around 1: 1.

Von dem Boden oder aus dem zylindrischen Teil des Turbulenzbeckens aus wird das Gemisch aus verunreinigtem Wasser und Adsorptionsmittel gemeinsam abgezogen und einem Absatzbecken zugeführt. Entsprechend dem spezifischen Gewicht des verwendeten Adsorptionsmittels und dessen jeweiliger Beladung mit Verunreinigungen setzt sich ein Teil des Adsorptionismittels in dem unteren Teil des Absetzbeckens ab. Die Menge der sich absetzenden Adsorptionsmittelteilchen hängt neben dem spezifischen Gewicht im wesentlichen von der Beladung mit Verunreinigungen wie z.B. Ol und Fett ab. Je größer die Beladung mit Verunreinigungssubstanzen wie G1 und Fett sind, destoweniger neigen die Adsorptionsmittelteilchen zum Absetzen, da sich insgesamt ihr spezifisches Gewicht verringert und sie daher in dem Wasser schweben oder darin sogar aufsteigen. Die sich in dem unteren Teil des Absetzbeckens sammelnden Adsorptionsmittelteilchen, die nur gering mit Verunreinigungen beladen sind, werden dort abgezogen und erneut dem Turblenzbecken zur Aufnahme weiterer Verunreinigungen zugeführt. Von der Oberfläche des zu reinigenden Wassers in dem Absetzbecken aus wird der Teil des Abwassers, in dem sich Adsorptionsmittelteilchen mit der höchsten Beladung an Verunreinigungen befinden, in eine mechanische Trenneinrichtung wie z.B. ein Vakuumfilter gegeben.From the bottom or from the cylindrical part of the turbulence basin from the mixture of contaminated water and adsorbent is withdrawn together and fed to a sedimentation basin. According to the specific weight of the one used Adsorbent and its respective loading with impurities settles part of the adsorbent in the lower part of the settling basin. The amount the settling adsorbent particles depends next to the specific weight essentially depends on the load with impurities such as oil and grease. Ever the greater the load of contaminants such as G1 and fat, the less the adsorbent particles tend to settle, since their specific properties Weight decreases and they therefore float or even rise in the water. The adsorbent particles that collect in the lower part of the sedimentation basin, which are only slightly loaded with impurities are drawn off there and again fed to the turblence basin to absorb further impurities. From the surface of the water to be cleaned in the sedimentation tank is made up of the part of the wastewater, in which adsorbent particles with the highest contamination load are located are placed in a mechanical separation device such as a vacuum filter.

Je nach der Betriebsweise des Verfahrens, d.h. in welcher Menge das Adsorptionsmittel dem Abwasser in dem Turbulenzbecken zugeführt worden ist, und dementsprechend an der oberen oder unteren Grenze der Aufnahmekapazität des Adsorptionsmittels für Verunrinigungen gearbeitet wird, muß das in der mechanixchen Trennvorrichtuprg gewonnene Wasser-Filtrat noch weiter aufbereitet werden oder weist bereits eine ausreichende Reinheit auf. Das in der Trennvorrichtung abgetrennte mit den Verunreinigungen beladene Adsorptfasmittel kann entweder verbrannt oder in bekannter Weise regeneriert werden. Das abgetrennt kohlensto##fhaltige Adsorptionsmittel milden öl- oder fetthaltigen Verunreinigungen kann auch mit Eisenoxyden vermischt werden, aus denen dann z.B. Eisenschwamm gewonnen werden kann.Depending on the mode of operation of the process, i.e. in what amount the Adsorbent has been added to the wastewater in the turbulence basin, and accordingly at the upper or lower limit of the absorption capacity of the adsorbent for impurities is worked, this must be done in the mechanixchen Trennvorrichtuprg recovered water filtrate can be further processed or already has a sufficient purity. The separated in the separator with the impurities loaded adsorptive gas can either be incinerated or regenerated in a known manner will. The separated carbonaceous adsorbent contains mild oil or fat Impurities can also be mixed with iron oxides be off which, for example, sponge iron can then be obtained.

Das Reinigungsverfahren wird zweckmäßigerweise so geführt, daß das aus der Trennvorrichtung herauskommende Wasser-Filtrat -noch.einer weiteren Aufbereitung utiterzogen werden muß. In diesem Fall durchläuft dieses Wasser ein zweites Turbulenzbecken, in dem es prinzipiell in der gleichen Weise behandelt wird, wie in dem oben beschriebenen ersten Turbulenzbecken. Diesem zweiten Turbulenzbecknn ist ebenso wie dem ersten ein Absetzbecken nachgeschaltet, das auch in der gleichen Weise betrieben wird, wie sie oben bei dem ersten Absetzbekken beschrieben ist. von der Oberfläche des zweiten Absetzbeckens kann das vollständig gereinigte Wasser abgezogen werden, wobei es einen irgendwie gestalteten Filter passieren kann.The cleaning process is expediently carried out so that the The water filtrate coming out of the separating device - still for further processing must be educated. In this case, this water passes through a second turbulence basin, by treating it in principle in the same way as that described above first turbulence basin. This second basin of turbulence is just like the first a settling tank downstream, which is also operated in the same way, as described above for the first settling basin. from the surface of the Second settling basin, the completely purified water can be drawn off, whereby it can pass a somehow designed filter.

Der besondere Vorteil bei dieser Verfahrensführung ergibt sich daraus, daß dam aus der dem ersten Ab-Absetzbecken nachgeschalteten Trennvorrichtung kommenden Abwasser in dem zweiten Turbulenzbecken ausschließlich neues unverbrauchtes Adsorptionsmittel beigegeben wird, das ein möglichst hohes spezifisches Gewicht aufweist. Im Hinblick darauf, daß in-dem in dem zweiten Turbulenzbecken zu. reinigenden Wasser nochjnur geringe Verunre#;t#gungen vorhanden sind, wird das Adsorptionsmittel dort nur schwach beladen, wodurch sich auch ein spezifisches Gewi#cht nicht verringert. So weist das Adsorptionsmittel in dem zweiten Absetzbecken noch ein so hohes spezifisches Gewicht auf, daß es sich von selbst in dem unt'er#n #Te'il des Absetzbeckens ablagert. Bei dem sich in dem unteren Teil des Absetzbeckens sammelnden Adsorptionsmittel ist die Gesamtaufnahmekapazität für die Verunreinigungen nur zu einem geringen Teil erschöpft, so daß dieses Adsorptionsmittel von dort abgezogen und wieder dem ersten Turbulenzbecken zur weiteren Abwasserreinigung zugeführt werden kann.The particular advantage of this procedure results from the fact that that dam coming from the separation device downstream of the first settling tank Waste water in the second turbulence basin only new, unused adsorbent is added, which has the highest possible specific weight. With regard to on that in-the in the second turbulence basin too. purifying water only If there are minor impurities, the adsorbent is only weak there loaded, which also does not reduce a specific weight. So shows the adsorbent in the second sedimentation basin is still as specific as this Weight on that it is by itself in the lower # n # part of the sedimentation basin deposits. The adsorbent collecting in the lower part of the sedimentation basin is the total absorption capacity for the impurities only to a small extent exhausted, so this adsorbent is withdrawn from there and returned to the first Turbulence basins for further wastewater treatment can be fed.

Das Reinigungsserfahren kann sogar so geführt werden, daß neue Adsorptionsmittel immer nur dem zweiten Turbulenzbehälter zugeführt wird, während der erste Turbulenzbehälter von dem aus dem ersten und zweiten Absetzbehälter abgezogenen Adsorptionsmittel gespeist wird.The cleaning experience can even be carried out so that new adsorbents is only ever fed to the second turbulence container, while the first turbulence container from the adsorbent withdrawn from the first and second settling tanks is fed.

Beim Abziehen des Adsorptionsmittels aus dem Boden der Absetzbecken kann es durch übermäßiges Zusammelagern des körnigen Adsorptionsmittels zu Störungen kommen. Dem kann erfindungsgemäß dadurch entgegengewirkt werden, daß in diesen Bereich der Absetzbecken von außen zur Auflockerung des Adsorptionsmittels Luft oder Wasser unter Druck eingegeben wird.When the adsorbent is withdrawn from the bottom of the sedimentation basin there may be malfunctions due to excessive accumulation of the granular adsorbent come. This can be counteracted according to the invention in that in this area the sedimentation basin from the outside to loosen the adsorbent air or water is entered under pressure.

Ein Fließschema des Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt. Danach wird das Abwasser 1 einem Turbulenzbecken 2 zugegeben, und zwar zusammen mit Adsorptionsmittel 3. In dem Turbulenzbecken werden Abwasser 1 und Adsorptionsmittel 3 mit Hilfe eines Rührers6 miteinander durchmischt und verwirbelt.A flow diagram of the process is shown in the drawing. Thereafter the wastewater 1 is added to a turbulence basin 2, together with adsorbent 3. In the turbulence basin wastewater 1 and adsorbent 3 with the help of a Stirrers6 mixed together and swirled.

Als Gemisch 4 wird das Adsorptionsmittel 3 und das Abwasser 1 einem Absetzbecken 5 zugeführt. Mit Abwasser noch durchsetztes Adsorptionsmittel wird aus diesem Absetzbecken 5 als Teilstrom 6 wieder in das Turbulenzbecken 2 zurückgeführt. Yorgereinigtes Wasser mit an Verunreinigungen hochbelanenem Adsorptionsmittel wird einer Trennvorrichtung 7 zugeführt, aus der das Adsorptionsmittel zur Regeneration oder Verbrennung als Teilstrom 8 und das vorgereinigte Wasserfiltrat als Teilstrom 9 abgeführt werden. Der Teilstrom 9 gelangt in ein zweites Turbulenzbecken 10, das in seinem Aufbau dem ersten Tubulenzbecken 2 entspricht.As a mixture 4, the adsorbent 3 and the wastewater 1 is one Settlement basin 5 supplied. With sewage still permeated adsorbent is returned from this settling basin 5 as a partial flow 6 back into the turbulence basin 2. Purified water with adsorbent high in impurities is used a separation device 7 supplied from which the adsorbent for regeneration or incineration as substream 8 and the pre-cleaned water filtrate as substream 9 are discharged. The partial flow 9 reaches a second turbulence basin 10, the corresponds to the first tubulence basin 2 in its structure.

Aus diesem Turbulenz'Decken 10 gelangt das Wasser zusammen mit neu zugegebenem Adsorptionsmittel ii in das zweite Absetzbecken 12. Daraus wird das gereinigte Wasser als Mengenstrom 13 abgeführt. Das nur gering mit Veranreinigungelt beladene Adsorptionsmittel 11 wird als Teilstrom 14 dem Turbulenzbecken 2 erneut zugeführt. Die Auflockerung von zusammengelagertem Adsorptionsmittel in den Absetzbecken 5 und 12 erfolgt durch die Zufuhr von unter Druck stehendem Wasser oder Luft 15.From this turbulence ceiling 10, the water arrives together with new added adsorbent ii into the second settling tank 12. This becomes the Purified water discharged as stream 13. That is only slightly contaminated Loaded adsorbent 11 is returned to the turbulence basin 2 as a partial flow 14 fed. The loosening of accumulated adsorbent in the sedimentation basin 5 and 12 are effected by the supply of water or air 15 under pressure.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims

P a t e n t a fl 5 p r ü c h e Methods for cleaning up by Oil and / or fat contaminated, system water, characterized in that these contaminants by adding fine-grained carbonaceous adsorbents from the water to be deposited.

2. The method according to claim 1, characterized in that as a carbonaceous Adsorbent graphite is used.

3, method according to claim 1, characterized in that coal and / or Coke serves as a carbonaceous adsorbent.

4. The method according to claim 1, characterized in that as a carbonaceous Adsorbent so-called artificial carbon, consisting of a mixture of natural graphite, Types of soot, pitch and other coking constituents that are pressed and fired, and is then impregnated with metals such as copper, lead or antimony, is used.

5. The method according to claim 4, characterized in that the specific Weight of the charcoal in one Range between 1 and 17 g / cm3 lies.

6. The method according to claim 4, characterized in that the specific The weight of the charcoal is about 1.4 to 1.7 g / cm3.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that is the mean diameter of the carbonaceous adsorbent particles lies in a range between 5 / and 0.5 mm.

8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that the mean grain diameter of the adsorbent particles is approximately between 5 / and 0.1 mm.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the adsorbent and the water to be purified continuously in a turbulence basin are entered and that the resulting mixture of # water and adsorbent by a stirrer or by inputting compressed air in motion within the basin is moved.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the adsorbent in the turbulence basin in a ratio of 2: i to 1: 4 based is added to the oil content of the emulsion.

11. The method according to claim 10, characterized in that the adsorbent in the turbulence basin approximately in a ratio of 1: 1 based on the oil content of the emulsion is admixed.

12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that that the mixture of contaminated water and adsorbent withdrawn together and fed to a settling basin from which the bottom accumulates Adsorbent is returned to the turbulence basin, while the water-adsorbent mixture in the settling basin from its surface into a mechanical separation device to separate the adsorbent coated with the water impurities to be led.

13. The method according to claim 12, characterized in that the in the filtrate water obtained by the separating device in a second turbulence basin again is mixed with adsorbent and then according to the procedure is treated according to one of the preceding claims.

14. The method according to claim 13, characterized in that from the downstream of the separating device Turbulence basin the water withdrawn together with the adsorbent and fed to a second settling tank will; from which the adsorbent collecting there in the lower part of the basin is fed into the first turbulence tank, while the purified water in height from the surface of which leaves the sedimentation basin.

15. The method according to claim 14, characterized in that only the the second <turbulence basin is supplied with fresh adsorbent, while the first turbulence basin essentially from that withdrawn from the second settling basin Adsorbent is fed.

16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the adsorbent accumulating in the lower part of the settling basin is loosened by the introduction of air or water under pressure from the outside.

L e r s e i t e