DE2311921B2 - Verfahren zur abscheidung von emulgierten oelen und oberflaechenaktiven substanzen aus abwaessern - Google Patents
Verfahren zur abscheidung von emulgierten oelen und oberflaechenaktiven substanzen aus abwaessernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abscheidung von emuigierten ölen und oberflächenaktiven
Substanzen aus Abwässern von z. B. Maschinenfabriken und Gießereien mittels Elektrolyse und anschließender
Ausflockung der Abfallstoffe.
Nach einem bekannten Verfahren (DT-AS 11 75 081)
werden netzmittelhaltige Abwasser in zwei Elektrolyse-Stufen
behandelt, wobei die erste Elektrolyse-Stufe lediglich zum Aufbrechen der Emulsion und die zweite
Stufe zur Flockenbildung der abzuscheidenden Stoffe dient. Die netzmittelhaltigen Abwasser sind Färbereiprodukte
der Textilfärberei, wobei in der ersten Elektrolyse-Stufe unter Verwendung von Eisenelektroden
der pH-Wert auf 7,0 oder größer und in der zweiten Stufe unter Verwendung von Aluminiumelektroden der
pH-Wert auf vorzugsweise 4,5 bis 5,5 eingestellt wird.
In der Fachliteratur sind ferner Verfahren beschrieben, durch die mit zwei verschiedenen Substanzen
Versetzte Abwasser gereinigt werden sollen. Der
Verfahrensablauf umfaßt lediglich das Brechen der Emulsion mittels Elektrolyse und das Absetzen bzw.
Ausflocken der Abfallstoffe durch ein bereits anfangs tugesetztes Leitsaiz und gelösten Kalk. Eine getrennte
Abscheidung beider Substanzen ist nicht vorgesehen •nd kann mit den angegebenen Mitteln auch nicht
trreicht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, das eine Aufbereitung
und Reinigung von Abwässern ermöglicht, die erhebliche Anteile an ölen, z. B. Schmierölen, und an <*
oberflächenaktiven Substanzen enthalten, wie sie beispielsweise in Maschinenfabriken, Gießereien
od. dgl. anfallen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß der pH-Wert der Abwässer zunächst auf 3 oder
weniger eingestellt und die Trübe einer ersten Elektrolyse unterworfen wird, bei welcher die Ölphusc
von der wäßrigen, die oberflächenaktiven Substanzen enthaltenden Phase abgetrennt wird, wobei eine Anode,
die aus einem säurenfesten Material, und eine Kathode! die aus einem einfachen Elektrodenmaterial besieht,
verwendet werden, daß danach der pH-Wert der von der Ölphase abgetrennten Resttrübe je nach dem, ob sie
anionische oder kationische oberflächenaktive Substanzen, enthält, eingestellt wird und daß danach die
Resttrübe einer weiteren Elektrolyse unter Verwendung eines Aluminium-Elektrodenpaares unterworfen
und so die oberflächenaktiven Substanzen als Schlamm vom Wasser abgeschieden werden.
Als Material für die säurefeste Anode in der ersten Elektrolysenstufe kann mit Vorteil ein Titanium-Blei-Oxyd
verwendet werden.
In der Zeichnung ist ein vereinfachtes Fließ-Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Eine aufzubereitende Abfall-Flüssigkeit wird in einem
Konditionierapparat 1 eingeleitet, in dem der pH-Wert
auf 3 oder weniger durch Zusetzen einer Säure, z. B.
Schwefelsäure, eingestellt wird. Danach wird sie zu einem ersten Elektrolyse-Tank 2 gefördert und die erste
Stufe der Elektrolyse durchgeführt Da in dieser ersten Stufen-Elektrolyse ein Säurerest erzeugt wird, sollte die
Anode des ersten Elektrolyse-Tankes aus einem säurefesten Elektrodenmaterial bestehen, welches von
diesem Säurerest nicht angegriffen wird. Als derartige säurefesten Elektrodenmaterialien können Edelmetalle,
wie Gold, Silber und Platin, eingesetzt werden, wobei jedoch die Verwendung einer aus Titan und einem
geeigneten Blei-Oxyd zusammengesetzten Elektrode besondere Vorteile, insbesondere hinsichtlich der
geringeren Kosten und einer guten Lebensdauer bietet. Das für die zusammengesetzte Elektrode verwendete
Bleioxyd braucht nicht PbO zu sein, sondern kann auch andere zweckmäßige Bleioxyde, wie PbO2, Pb3O4 usw.,
umfassen, wobei jedoch im Hinblick auf das Lösungsvermögen in Säure Bleioxyd (oder Bleiperoxyd)
bevorzugt wird. Bei der Kathode ist die Art des verwendeten Materials nicht besonders kritisch, so daß
ein einfaches Elektrodenmaterial, z. B. Kohlenstoff oder Eisen, frei gewählt werden kann.
Durch die erste Stufen-Elektrolyse v/ird die eingegebene
Abfall-Flüssigkeit in eine Ölphase und eine Trübe, die oberflächenaktiven Verunreinigungen bzw. Stoffe
enthaltende wäßrige Phase getrennt. Die so gebildete Misch-Flüssigkeit wird danach in einen Ölabscheider 3
eingeleitet, wo die ölphase von der wäßrigen Phase abgeschieden wird. Allein die wäßrige Phase kann dann
in einen zweiten Elektrolyse-Tank 4 strömen, wo die zweite Stufe der Elektrolyse durchgeführt wird. Diese
elektrolytische Behandlung erfolgt unter Verwendung eines Paares von Aluminiumelektroden. Hierbei ist es
vorteilhaft, daß der pH-Wert der wäßrigen Phase in Abhängigkeit von der Art der in der Mischung
enthaltenen oberflächenaktiven Stoffe (surfactants) eingestellt wird. Ist eine anionische oberflächenaktive
Substanz vorhanden, dann wird der pH-Wert auf 3 oder weniger eingestellt. 1st dagegen die oberflächenaktive
Substanz kathionisch, dann wird der pH-Wert auf 7 oder
mehr eingestellt. Ist die oberflächenaktive Substanz
nicht ionisiert, dann wird der pH-Wert auf einen neutralen Bereich eingestellt. Ist die Art der oberflächenaktiven
Substanz nicht bekannt, dann ist es vorteilhaft, den pH-Wert auf 6 bis 8 einzustellen.
Durch die zweite elektrolytische Behandlung werden die oberflächenaktiven Substanzen als Schlamm ausgefällt,
welcher dann durch Filtern, Zcntrifugalabscheidung oder einen ähnlichen Vorgang abgetrennt wird. So
kann ein klares, weitestgehend von oberflächenaktiven Substanzen freies Wasser erhalten werden.
Die Elektrolyse-Bedingungen in dem Verfahren gemäß der Erfindung variieren in Abhängigkeit von der
Zusammensetzung des Abwassers und seiner Gehalte. Im allgemeinen wird die Elektrolyse jedoch bei einer
Spannung von 2 bis 50 V und einer Stromstärke von 10 ΠιΛ durchgeführt. Es ist wesentlich, die Elektrolyse
der eisten Stufe mit Gleichstrom durchzuführen, wobei die weitere Stufe der Elektrolyse mit entweder deich-
oder Wechselstrom durchgeführt werden kann. Im allgemeinen kann die Elektrolysezeit durch Vergrößerung
der Stromstärke verkürzt werden, zweckmäßig werden jedoch die Aufbereiiungsbedingungen so
gewählt, daß die Elektrolyse in etwa 1 bis 5 Minuten abgeschlossen ist. Während der Elektrolyse ist es
vorteilhaft, wenn die Flüssigkeit gleichmäßig durch Einblasen von Luft oder durch Rühren bewegt wird, um
dadurch die an den Oberflächen der Elektroden haftenden Elektroiyseprodukte zu entfernen.
Um die Elektrolyse äußerst wirksam durchzuführen, wird in vorteilhafter Weise als Elektrolysen-Tank ein
korrosionsfestes Gefäß verwendet, in dem eine Vielzahl von Elektroden-Plalten-Paarenangeordnet sind.
Gemäß der Erfindung wird ein Industrie-Abwasser mit mindestens 1% öl und mindestens 0,3% oberflächenaktiven
Stoffen aufbereitet, um den Ölgehalt auf 10 ppm oder weniger und den Gehalt an oberflächenaktiven
Stoffen auf 1 ppm oder weniger zu reduzieren. Ferner können auch suspendierte anorganische oder
organische Bestandteile, Metallpulver und andere Verunreinigungen vorteilhaft gleichzeitig mit den ölen
und oberflächenaktiven Stoffen als Schlamm entfernt werden.
Ausführungsbeispiel:
In ein 1-Liter-Becherglas wurden 500 ml der Abfallflüssigkeit
einer Walzstraße gegeben, welche 800 ppm
35 Öle und 200 ppm oberflächenaktive Substanzen enthielt.
Der pH-Wert der Abfall-Flüssigkeit wurde auf etwa 3,0 eingestellt. Danach wurde die Abfall-Flüssigkeit
einer elektrolytischen Behandlung mit Gleichstrom von 6 V und einer Stromstärke von 50 mA zwei Minuten
lang unterworfen, wobei der Abstand zwischen den Elektroden 40 mm betrug und ein Luftstrom vom Boden
aus in den Behälter eingeblasen wurde. Eine durch Aufdampfen von Blei-Oxyd auf ein Titan-Netz hergestellte
Elektrode diente als Anode und eine Kohlenstoff-Elektrode als Kathode.
Die aufbereitete Abfall-Flüssigkeil wurde in einen Scheidetrichter geleitet und eine Zeit lang in Ruhe
gelassen. Die Ölphase wurde als obere Lage von der unteren Lage der trüben, wäßrigen Phase abgeschieden.
Nur die untere Schicht wurde dann in den obigen Becher überführt und die Elektroden durch ein Paar von
Aluminium-Elektroden ersetzt. Der pH-Wert wurde durch Zugabe von Natron-Lauge auf 7.5 eingestellt und
die Elektrolyse unter den gleichen Bedingungen wie oben beschrieben durchgeführt. Durch diese Behandlung
schieden sich die oberflächenaktiven Substanzen als grauweißer Schlamm ab, und die wäßrige Phase
wurde durchsichtig. Nach Abfiltern des Schlammes wurde der ölgehalt, der Gehalt an oberflächenaktiven
Substanzen und der COD-Wert mit Bezug auf das zurückbleibende geklärte Wasser bestimmt. Der Ölgehalt
betrug 10 ppm und der COD-Wen war 5, wogegen
die Anwesenheit von oberflächenaktiven Substanzen (surfactants) nicht festgestellt werden konnte.
Obwohl in der beschriebenen Aufbereitungsanlage zwei getrennte Elektrolyse-Behälter vorgesehen sind.
kann die zweistufige Elektrolyse auch in einem einzigen Behälter durchgeführt werden. Zwei gesonderte Elektrolyse-Behälter
sind jedoch vorteilhafter, weil dadurch eine schwierige Operation beim Austauschen bzw.
Ersetzen der Elektroden verhindert werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeicnnungen
Claims (2)
- 23 ΠPatentansprüche:I. Verfahren zur Abscheidung von emuigierten ölen und oberflächenaktiven Substanzen aus Ab wässern von z. B. Maschinenfabriken und Gießereien mittels Elektrolyse und anschließender Ausflokkung der Abfallstoffe, dadurch gekennzeichnet, -daß der pH-Wert der Abwasser zunächst auf 3 oder weniger eingestellt und die Trübe einer ersten Elektrolyse unterworfen wird, bei weicher die Ölphase von der wäßrigen, die oberflächenaktiven Substanzen enthaltenden Phase angetrennt wird, wobei eine Anode, die aus einem säurefesten Material, und eine Kathode, die aus einem einfachen Elektrodenmaterial besteht, verwendet werden, daß danach der pH-Wert der in der Ölphase abgetrennten Resttrübe je nach dem, ob sie anionische oder kathionische oberflächenaktive Substanzen enthält, eingestellt wird und daß danach die Resttrübe einer weiteren Elektrolyse unter Verwendung eines Aluminium-Elektrodenpaares unterworfen und so die oberflächenaktiven Substanzen als Schlamm vom Wasser abgeschieden werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die säurefeste Anode in der ersten Elektrolysenstufe ein Titanium-Blei-Oxyd verwendet wird.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
JP2355872 | 1972-03-09 | ||
JP47023558A JPS4892269A (de) | 1972-03-09 | 1972-03-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2311921A1 DE2311921A1 (de) | 1973-09-20 |
DE2311921B2 true DE2311921B2 (de) | 1976-04-22 |
DE2311921C3 DE2311921C3 (de) | 1976-12-02 |
Family
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2311921A1 (de) | 1973-09-20 |
FR2175216B1 (de) | 1977-08-05 |
US3809631A (en) | 1974-05-07 |
IT981235B (it) | 1974-10-10 |
JPS4892269A (de) | 1973-11-30 |
GB1378475A (en) | 1974-12-27 |
FR2175216A1 (de) | 1973-10-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |