DE2323312C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von bei der Behandlung von Flüssigkeiten beladenem Absorbermaterial - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von bei der Behandlung von Flüssigkeiten beladenem AbsorbermaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vei fahren zum Aufbereiten
von bei der Behandlung von Flüssigkeiten beladencni Adsorbermaterial. das portions- und taktweise
aus einem Behandlungshehälter in einen nachgeschältelcn Spülbehälter transportiert, von mechanischen
Verunreinigungen Ireigcspült und im Kreislauf zum Behandlungshehäller zurückgefördert wird.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, das Abtrennen von Fest- und Schwebestoffen aus Flüssigkeiten mittels Materialien
vorzunehmen, die organische SuWanzen adsorbieren.
z. B. mit Hilfe von Silizium-Verbindungen. Aktivkohle oder speziell zur Adsorption befähigten
ionenaustauscherharzen mit aktiven Gruppen. Die Verwendung der Aktivkohle hat aber den Nachteil,
daß diese nach der Beladung verworfen oder aher eir.er
thermischen inaktivierung unterworfen werden muß. Beide Verfahren sind wirtschaftlich ungünstig.
Die Reaktivierung ist mit hohen Aufbereitungskosten
und einem hohen apparativen Aufwand verbunden.
Bei den bisher bekannten Adsorber-Filteranlagen
So durchläuft die zu reinigende Flüssigkeit eine Filtersäule. Nach einer gewissen Betriebszeit ist festzustellen,
daß das Adsorbermaterial im Eintrittsbereich der Lösung gesättigt ist, so daß sich eine Gleichgewichtsbeladung einstellt. An diese Sättigungszonc schließl
sich eine Zone abnehmender Beladung an. während der zuletzt durchflossene Teil des Adsorberbettcs
praktisch nur von gereinigter Losung durchströmt wird. Das Adsorbermaterial ist m diesem Austrittshereich
noch unbeladen. Es besteht somit die Gefahr eines Durchbruches, ohne daß eine vollkommene
Ausnutzung des Adsorbermaterials möglich ist. Dieses Verfahren ist daher nicht wirtschaftlich.
Diese Nachteile werden bei den bekannten kontinuierlichen oder quasi-korttinuicrlichen Filtrationsverfahren
weitgehend vermieden. Hierbei wird das Adsorbermaterial in einen separaten Waschbehälter
gefördert und nach einem Waschprozeß wieder in den Bchandlungsbehälter zurückgeführt. Die Adsorp-
tioiiszone kann hei derartigen Anlagen in dem Behandlungsbehälter
optimal eingestellt werden, da taktweise frisches, d. h unbeladenes, Adsorbermaterial
an der Reinprodukfaustrittsseite zugeführt wird. Die im Bereich des Eintritts des Rohprodukts befindliche
beladene Zone wird in Intervallen abgezogen, so daß gegenüber den herkömmlichen Filtrationsverfahren
ein gleichmäßiger Reinigungseffekt erreicht wird. Dieses Verfahren hat ferner den Vorteil, daß
das im Behandlungsbehälter einzusetzende Volumen des Adsorbermaterials wesentlich geringer gehalten
werden kann als bei einem stationären Filterbett. Im Gegensatz zu den vorerwähnten Verfahren verändert
sich die Lage und das Volumen der Adsorptionszone kaum, da ständig frisches Filtermaterial von oben in
den Behandlungsbehälter nachgeliefert wird. Wegen dieser Vorteile bedient sich die Erfindung eines kontinuierlichen
bzw. quasi-kontinuierlichen Verfahrens, wobei als weiterer Vorteil hinzutritt, daß die Behandlung
mit Lösungsmitteln bei einem derartigen Verfah
ren unproblematisch und wenig aufwendig Li, da stets relativ kleine Chargen von Adsorbermaterial beladen
und zu behandeln sind (deutsche Offenlegungsschrift 1411722).
Bei dem erstgenannten Verfahren muß das beladene Adsorbermaterial gegen eine frische Füllung
ausgewechselt werden, da es nicht mehr brauchbar ist. Bei Verwendung von Adsorberharzen auf der Basis
von stark basischen Austauschern muß eine Behandlung mit Elektrolyt-Lösungen durchgeführt werden.
z. B. mit Natronlauge und/oder Kochsalz. Handelt es sich bei den adsorbierten Materialien aber um Tenside,
aliphatische oder aromatische Verbindungen, so ist keine vollständige Entfernung der aufgenommenen
organischen Substanzen möglich. Der Wirkungsgrad beträgt nur etwa 75 bis W7r. Aus diesem Grunde bedient
man sich Spezialverfahren durch Behandlung mit Lösungsmitteln. Der Verbrauch von Lösungsmitteln
betrag etwa das 1.5- bis 3fache des Volumens des Adsorbermaterials. Bei einem Filter, das beispielsweise
200 I Adsorbermaterial aufnimmt, muß somit mit Lösungsmitteln von minimal etwa 300 I gewaschen
werden, so daß die Behandlung beim Einsatz von größeren Einheiten sehr teuer ist. Es ist außerdem
ersichtlich, daß die Handhabung soi-'h großer Mengen
Lösungsmittel wegen des benötigten apparativen Aufwandes aufwendig und wegen der erforderlichen
Schutzmaßnahmen problematisch ist. Diese Nachteile fallen bei einem kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen
Filtrationsverfahren fort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
wirtschaftliches Verfahren zur Behandlung der beladenen
Adsorbermaterialien mit Losungsmitteln zu schaffen, bei welchem der Verbrauch von Lösungsmitteln
sehr gering gehalten wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, daß man das Adsorbermaterial mit Losungsmitteln
extrahiert, den Fixtrakt zur Reinigung einer Destillation unterwirft und das Lösungsmittel im
Kreislauf der Wiederverwendung zuführt, wobei man die Sumpfphase entfernt.
Das Verfahren ist mit besonderem Vorteil für Adsorbefrnaterialien
geeignet, die frei sind von aktiven Gruppen, da diese Normalerweise nicht oder nur sehr
schwer regenerierbar sV-d. Wird ein solches Adsorbermaterial
mit Flüssigkeit, z. B. Wasser, beaufschlagt, welches z. B. Tenside aller Art, f.mulgierte
Fette, Öle, Phenole und deren Abkömmlinge, Heizöle, Kraftstoffe od. dgl. enthält, so werden diese Substanzen
von einem derartigen Adsorbermaterial aufgenommen. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es möglich, derart schwer entfernbare Substanzen aus der Flüssigkeit auf wirtschaftlichem
Wege abzutrennen.
Auch ist das erfindungsgemäße Verfahren geeignet, cancerogen wirkende Stoffe au* wäßrigen Lösungen
ίο zu entfernen.
Damit das Lösungsmittel besonders wirksam auf das Adsorbermaterial einwirkt, wird dieses vor der
Behandlung zweckmäßig oberflächlich entwässert. Das Lösungsmittel kann man nach der Extraktion und
Destillation der erneuten Verwendung kontinuierlich oder diskontinuierlich zuführen. Somit werden stets
nur geringe Mengen an Lösungsmitteln benötigt, wodurch der apparative Aufwand kleingehalten werden
kann. Es ist vorgesehen, daß das η h der Extraktion
so im Adsorberrnateria! noch befindliche Lösungsmittel
mit Inertgas, das erwärmt sein kann, oder mit Luft verdrängt wird, wobei seinerseits das Gas oder die
Luft von Lösungsmitteln befreit und der Wiederverwendung zugeführt werden kann.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß der aufzubereitenden Flüssigkeit ein Filterhilfsmittel, Flockungshilfsmittel und/oder Flockungsmittel beigemischt werden, wodurch der Abscheidegrad von Feststoffen und organischen Inhaltsstoffen wesentlich erhöht wird. Der Filtrationseffekt kann ferner verbessert werden, wenn man als Adsorptionsmaterial gekörntes Material unterschiedlichen Durchmessers, beispielsweise in einer Korngröße von 0,6 mm bis 2mm. verwendet, wodurch eine abgestufte Raumfiltration bewirkt wird.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß der aufzubereitenden Flüssigkeit ein Filterhilfsmittel, Flockungshilfsmittel und/oder Flockungsmittel beigemischt werden, wodurch der Abscheidegrad von Feststoffen und organischen Inhaltsstoffen wesentlich erhöht wird. Der Filtrationseffekt kann ferner verbessert werden, wenn man als Adsorptionsmaterial gekörntes Material unterschiedlichen Durchmessers, beispielsweise in einer Korngröße von 0,6 mm bis 2mm. verwendet, wodurch eine abgestufte Raumfiltration bewirkt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einei dem
Spülbehälter nachgeschalteten und mit dem Behandlungsbehalter
über eine Transportrückführleitung verbundenen Extraktionsbehälter, welcher mit einem
Tank für gereinigtes Lösungsmitte! sowie mit mindestens einer Destillierkolonne verbunden ist.
Die Erfindung wird im einzelnen näher erläutert im Zusammenhang mit einer Zeichnung. Hierin zeigi
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemaßen
Verfahrens,
Fig. 2 ein Meßdiagramm einer Filtration von Flußwasser
bei einer Direktfiltration vor und nach Zusatz
von Hlterhilfsmittem,
Fig. 3 die schematische Darstellungeines Behaniilungshehälters
verbunden mit zwei Spülbehältern.
Das zu reinigende Rohprodukt wird nachfolgend der Einfachheit halber als »Rohwasser« bezeichnet.
Es kann sich hierbei um wäßrige Lösungen oder sonstige Lösungen in nichtwäßrigen Flüssigkeiten handeln.
Das Rohwasser wird durch die Leitung 12. in welcher ein Venti! 13 vorgesehen ist. in den insgesamt
mit 10 bezeichneten Behandlungsbehälter eingelassen. Der Behandlungsbehälter ist mit Adsorbermaterial
15 gefüllt und weist verschiedene Meßstellen 18 zur Messung des Trübungsgrades des zu filtrierenden
Wassers auf. Das Reinprodukt, nachfolgend »Rein-Wasser«
genannt, vorläßt den Behälter 10 über eine fis mittels eines-Ventils 17 schaltbare Reinwasserieitung
16.
Der Behandlungsbehälter wird beim Überschreiten eines vorgegebenen Trübungswerts oder Differenz-
drucks oder auf Grund der Analyse der InhaltsstolTe
oder auch nach vorgegebenen Zeitintervallen kurzzeitig durch Schließen des Ventils 13 außer Betrieb
gesetzt. Der insbesondere im Eintrittsbereich stark mit Schmutzpartikeln beaufschlagte und beladeneTeil
des Adsorbermalefials wird durch Öffnen des Ventils 34 in der Leitung 33 zum Zuführen von Transportwasscr
bei geöffnetem Ventil 28 in den Bodenraum 10a des Behandlurigsbehälters abgesenkt. Danach
wird eine frische Adsorbermaterial-Charge iiher die Leitung 19 bei offenem Ventil 20 über Kopf aus dem
Waschbehälter 90 in den Behandlungsbehalter 10 eingeführt. Zum Transport dieser Charge in den Behälter
10 wird Druckwasser über die Leitung 93 bei offenem Ventil 94 eingelassen. Die in dem trichterförmigen
Bodenteil des Behandlungsbehälters K) unterhalb der Rohwasserverteiler 14 abgesenkte schmut/-beladene
Adsorhermaterinl-C'hnrup wird nhrr ijie
Leitung 21 bei offenem Ventil 22 m einen Zwischenbehälter 8. nachfolgend »Meßbehälter« genannt, eingeleitet.
Dieser Meßbehälter ist mit einer Wasserzuleitung 23 versehen, über die bei geöffnetem Ventil
24 und gegebenenfalls über einen Strahlsauger 5 Wasch- und Transportwasser eingeleitet und über die
Leitung 6 bei offenem Ventil 7 Schmutzwasser oder Entlastungswasser abgeleitet wird. In dem Meßgefäß
8 wird bei geschlossenem Ventil 105 die bei offenen Ventilen 7 34 und 22 transportierte Charge hinsichtlich
ihres V^ii'fen·« fb^emessen. Alsdann werden
die Ventile 24. 26 und 105 ceöffnel. die Ventile 7. 34 und 22 ecsehlnssen und die in dem Waschbehälter
8 befindliche C hargt einem insgesamt mit 11
bezeichneten Spülbehälter zugeführt. An die Spülleitung 23 sind auch Chemikalientanks 31, 32 angeschlossen,
so daß /UT Entfernung von mechanischen Verunreinigungen auch eine Waschung des Adsorbermaterials
mit entsprechend geeigneten Chemikalien, z. B. Säuren oder Laugen, erfolgen kann.
Der Spülbehälter 11 ist vorzugsweise nach oben konisch erweitert ausgebildet, um einen Austrag des
Adsorbermateriafs durch die Schmutzwasserleitung
keit erhöhten Sinkgeschwindigkeit zu vermeiden. Der Spülbehälter Il umfaßt ein so großes Volumen, daß
eine Adsorbermaterial-Charge etwa die Hälfte des Behälters einnimmt, so daß eine gründliche Lockerung
und Streckung des Adsorbermateriafs im Spülprozeß stattfinden kann. Die gelösten Schmutzstoffe
werden mit dem Spülwasser über die Leitung 25 durch das Ventil 26 abgelassen.
Nach dem Spuiprozeß werden die Ventile 105, 24 und 26 geschlossen und das Ventil 38· zur Freigabe
der Transportieitung 37 geöffnet. Mittels eines in den Spülbehälter Il hineinragenden Abzugsrohres 4 wird
beim Einfassen von Transportwasser durch die Leitung 37 das Adsorbermaterial über eine Leitung 44
bei geöffnetem Ventil 43 in einen insgesamt mit 40 bezeichneten Extraktionsbehälter zur Eluierung der
adsorbierten Substanzen gefördert. Das Transportwasser wird über eine Leitung 46 mittels eines Ventils
47 in einen nicht dargestellten Rohwasserbehälter abgelassen und der Rest des Wassers mit Druckluft verdrängt.
Die Druckluft oder das Inertgas wird gegebenenfalls in erwärmtem Zustand durch eine Leitung
48 über ein Ventil 49 eingelassen.
Alsdann erfolgt die Behandlung des Adsorberm$-
terials mit dem Lösungsmittel, das über Kopf in den Extrakrionsbehälter 40 eingelassen wird.
In dem Extfaktionsbehälter erfolgt eine innige
Durchmischung des Lösungsmittels mit dem beladenen Adsorbermaterial zur Entfernung der angelagerten
Scnniutz- und Schwebestoffe. Nach der Behändlung
wird das Lösungsmittel über eine Leitung 60, die mit einem Entlüftungsstutzen 65 bestückt ist, bei geöffneten
Ventilen 62, 63 und 64 in einen ersten Speichertank
61 für gebrauchtes Lösungsmittel eingelassen. Von dort wird das Lösungsmittel zum Zwecke
ίο der Reinigung mittels einer Pumpe 67 bei geöffneten
Ventilen 75 und 77 über die Leitung 76 in einen Destillierkolben
68 eingeführt. Hier erfolgt eine Verdampfung des verschmutzen Lösungsmittels, die auf
elektrische Weise mit einer Heizschlange 69 oder durch Einführen von Dampf vorgenommen werden
kann. Alsdann wird das Lösungsmittel in dampfförmigem Zustand über die Leitung 70 bei geöffnetem
dort kondensiert. Dieser Destillationskolonne ist ein zweiter Speichertank 50 nachgeschaltet, in welchem
das gereinigte Lösungsmittel gespeichert wird, um von dort bei Bedarf mittels der Pumpe 51 über die Leitung
52 in den Extraktionsbehälter 40 zurückgefordert zu werden. Der sich in der Destillierkolonne 68 gebildete
Schmutz bzw. die Wertstoffc werden aus der Destillierkoi.inne
68 über eine Abflußleitung 73 bei offenem Ventil 74 abgeleitet.
Die beschriebene Verfahrensweise ist für einen diskontinuierlichen
Betrieb vorgesehen, wenn dns Losungsmittel zur Ablösung schwer entfernbarer Substanzen
eine längere Einwirkungszeit benötigt.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Lösungsmittel stetig zu reinigen und kontinuierlich in den Extraktionsbehälter
einzuleiten. Hierbei wird der Extraktionsbehälter 40 über die Leitung 52 aus dem
Speichertank 50 mittels des gereinigten Lösungsmittels bis zum Überlaufen gefüllt. Der Flüssigkeitsstand
in dem Extraktionsbehälter wird durch einen Überlauf 66 angezeigt. Das überlaufende Lösungsmittel wird
über die Leitung 60 in die Destillationskolonne 68 eingelassen, dort verdampft und über die Leitung 70
iii uatiipiiuiliugcin ^uaiaitu uct i^uiiirwUiiuiuc o^ zugeführt, wo es kondensiert wird und von dort über
die Leitung 84 bei geöffnetem Ventil 83 kontinuierlich
in den Extraktionsbehälter 40 eingeleitet wird.
Nach der Behandlung des Adsorbermaterials mit dem Lösungsmittel wird durch Einlassen von Inertgas
oder erwärmter Luft über die Leitung 48 bei offenem Ventil 49 das noch vorhandene Lösungsmittel verdrängt.
Es ist vorgesehen, das Inertgas oder dip Luft
zum Zwecke der Wiederverwendung zu reinigen, was in einer Kühlkolonne 54 erfolgt. Hier wird das Gas
durch Unterschreitung des Taupunkts des Lösungsmittels von diesem befreit und über das geöffnete
Ventil 55 einem Sammelbehälter 56 zugeführt. Das Gas oder die Luft wird dabei über die Leitung 57 einem
nicht dargestellten Speicherbehälter zugeführt, um bei Bedarf über die Leitung 48 wieder in den Extraktionsbehälter
eingeleitet zu werden. Das verschmutzte Lösungsmittel verläßt den Tank 56 über die Leitung 58 zum Speicherbehälter 61 (Leitung
nicht dargestellt).
Beim Einlassen von Transportwasser über die Leitung 85 bei geöffnetem Ventil 86 wird das in dem
ExtraktionsbehälteF befindliche Adsorbermaterial über die Leitung 87 bei offenem Ventil 88 in einen
mit 90 bezeichnetne Waschbehälter eingeleitet, wo es nach Einlassen von Waschwasser über die Leitung 97
bei geöffnetem Ventil 95 gewaschen wird. Das ausgewaschene
Lösungsmittel wird über eine mittels eines Ventils 92 scilaltbare Leitung 91 abgelassen. Es gelangt
von dori über die Leitung 46 in einen nicht dargestellten
Rohwasserbehältef. Alsdann wird das Adsorbermaterial aus dem Behälter 90, Z. B. mitteis
AJwaugsrohren, abgezogen und über die Leitung 19
bei offenen Ventilen 20 und 28 über Kopf in den Behandlungsbehälter
10 zurückgeführt. Beim Einleiten der gereinigten Adsörbefrnateiial-Cnarge entsteht
eine kurzzeitige Betriebspause, bei welcher das über die Leitung 12 einfließende Rohwasser über da«. Ventil
28 am Filterboden abgelassen wird.
Unmittelbar vor dem Einlassen der Charge über die Leitung 19 ist es/weckmäßig, einen dem Reinwasserstrom
entgegengesetzten Wasserstrom kurzzeitig von oben nach unten in den Behandlungshehalter ein-
l ll h \
Man erkennt aus dem Kurvenverlauf la, daß der Schwebestoffgehalt im Filtfat mit zunehmender Filtrationsgeschwindigkeit
abnimmt (gestrichelte Linie) und bei 25 rfi/h ein Minimum erreicht. Diese Wirkung
S beruht auf der Zunahme des Festbettariteils des von unten beaufschlagten Filterbetts mit steigender Filtrationsgeschwindigkeit.
Bei weiterer Erhöhung der Filtrationsgeschwindigkeit steigt der Schwebestoffgehalt
im Filtrat wieder an, da dann die Schwebestoffe durch
ίο da«; Filterbett hihdüfehgedfückt werden. Mit den konventionellen
Filtrationsverfahren war bisher die Direktfiltration bei hohen Anteilen von Schwebestoffen
in Flüssigkeiten mit der genannten Filtrationsgeschwindigkeit nicht möglich. Auch war der apparative
Aufwand zu deren Durchführung wesentlich hoher Aus den Meßdiagrammen ist zu erkennen. &M
durch die Zugabe eines Filterhilfsmittels (Kurve I/')
"πι rttirlitrnj-i ei^K jm obcrsfi Verteiler und sowohl bei niedriacrcf! ά\? :iüch bei übsr dcii obcngc-
Abnahmesystem angesetzte Schmutzpartikel fortzuschwemmen. Diese «Schockspülung« wird über die
Leitung 33 bei geöffneten Ventilen 34 und 28 vorgenommen.
Durch die beschriebene Extraktion des Adsorbermaterials im geschlossenen Kreislauf mittels einer
kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich arbeitenden Filtrationsanlage ist es möglich. Flüssigkeiten aufzubereiten,
die eine relativ große Menge an organischen Verbindungen enthalten, z. B. Phenole und deren
Abkömmlinge, organische Farbstoffe, Tenside, Fette. CMe usw. Es war bisher mit den bekannten Verfahren
nicht möglich, solche Flüssigkeiten mittels einer Adsorptionsfiltration
wirtschaftlich aufzubereiten. Bisher mußte das Adsorptionsmaterial abgefüllt oder
mittels Verbrennung. Ausglühen u. dgl. reaktiviert werden. Das gleiche gilt für die anderen genannten
organischen Substanzen.
Das beschriebene Verfahren ist sehr wirtschaftlich, da der Wassereigenbedarf nicht hoch ist und durch
die Wiedergewinnung des Lösungsmittels im geschlossenen Kreislauf nur wenig Verlust eintritt. Außerdem
werden nur insgesamt wenig Lösungsmittel bcnuiigi. Bei einer Adsorbermatenai-Charge von
Beispielsweise 50 I wird nur Lösungsmittel von etwa 50 1 benötigt. Somit können der apparative Aufwand
und die Bauhöhe der Behälter in Grenzen gehalten werden. Das Verfahren ist ferner umweltfreundlich,
da die benötigten Lösungsmittel infolge der Wiedergewinnung nicht verworfen werden müssen, wie dies
häufig bei herkömmlichen Verfahren der Fall ist.
Zur Erhöhung des Abscheidegrades von Feststoffen und organischen Inhaltsstoffen kann man der aufzubereitenden
Flüssigkeit mit entsprechender Vormischung und geeigneten Kontaktzeiten Filterhilfsmittel,
wie Kieselgur, Aktivkohle, Asbest oder Flokkungsmittel, wie Eisenchlorid, Aluminiumverbindungen,
oder Flockungshilfsmittel, wie organische PoIyelekrrolyten,
zumischen. Die Wirkung dieser Zusätze ist aus den beigefügten Meßdiagrammen gemäß Fig. 2
ersichtlich. Die Meßdiagramme Ia und Πα zeigen Ergebnisse einer Direktfiltration von Oberflächenwasser
(Neckarwasser) ohne Zusatz von Filtrationshilfsmitteln, während in den Meßdiagrammen Ib und life der
Filtrationseffekt bei Zugabe eines Filterhilfsmittels (25 g Kieselgur/m3) dargestellt ist. Auf der Ordinate
ist unter I der Schwebestoffgehalt in mg/I und unter II der KMnO4-Verbrauch in mg/1 angegeben. Auf der
Abszisse ist die Filterleistung in m3/h und darunter die Filtrationsgeschwindigkeit in m/h aufgezeichnet.
nannten Filtrationsgeschwindigkeiten liegenden Wer ■ ten eine Verbesserung des Restschwebestoffgehats im
Filtrat erreichbar ist. Man erzielt einen nahezu konstanten Reinigungseffekt selbst bei großen Filtrationsgeschwindigkeiten.
Bei konventionellen Filtern kann ein solches Verfahren nicht ausgenutzt werden,
da die zusätzliche Feststoffbelastung zu einer erheblichen Laufzeitverkurzung des Filters führt.
Die Kurven II« und Wb zeigen den KMnO1-X τ-brauch
in mg'l. Durch die Messung des KMnO4-Verbrauchs
kann man den Gehalt an oxydierbaren organischen Substanzen speziell in anorganischen reduktionsmittelfreicn
wäßrigen Lösungen ermitteln. Der KMnO4-Verbrauch im Filtrat (Kurve II a) zeigt die
gleiche Abhängigkeit von der Filtrationsgeschwindigkeit wie der Schwebestoffgehalt. Durch die Zudosierung
von Filterhilfsmitteln flacht sich die Kurve II a ebenfalls ab (s. Kurve II b). Der KMnO4-Verbrauch
des Filtrats wird ähnlich dem Restschwebestoffgehalt verringert. Der Abscheidegrad des Filters wird durch
Zusatz von Flockungshilfsmittel erhöht und dadurch die Menge an Schwebestoffen und organischen Inhaltsstoffen
im Filtrat verringert. Für den Sorptionsprozeß beüeuiet dies eine Ausbeuteerhühung bezogen
auf die zu entfernenden organischen Inhaltsstoffe. Selbst bei stark verschmutzten Wässern wird eine
Charge des Adsorptionsstoffs erst frühestens nach einer Stunde abgelassen. In speziellen Fällen, etwa zur
Verringerung des Chlorbedarfs bei der Desinfizierung in dem Rückspülbehälter, kann durch eine Spülung
im Gegenstrom in dem Behandlungsbehälter ein größererTeil
der Schmutzstoffe bereits dort ausgetragen werden.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, gekörntes Material als Adsorbermaterial zu verwenden, das eine
Korngröße von etwa 0,6 bis 2 mm Durchmesser hat.
Man kann hierdurch eine Tiefen- bzw. Mehrschichtfiitration
erreichen. Durch die unterschiedliche Korngröße und die unterschiedlichen spezifischen Gewichte
der Adsorptionsmasse erhält man eine Schichtung der Filterstoffe von der Eintritisseite zur
Reinwasserseite von groben zu feinen Körnern. Man erreicht dadurch eine Raumfiltration, wodurch das
Schmutzaufnahmevermögen wesentlich erhöht werden kann.
Bei größeren Anlagen kann es zweckmäßig sein, mehrere Behandlungsbehälter mit einem einzigen
Spülbehälter zu verbinden, wie es in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Hier ist ein einziger Spülbehälter
190 mit zwei Behandlungsbehältern 110 und 210 über
Leitungen, in denen jeweils Ventile geschaltet sind, miteinander verbunden. Der Spülbehältcr 110 wird
so betrieben, daß die Adsorptionscharge aus dem einen Behandiungsbehälter erst dann aufgenommen
wird, wenn die gespülte Charge von dem anderen Behandlungsbehälter
wieder in diese zurückgewandert ist. Es ist ersicntlich, daß die Betriebsunterbrechung
des Behandlungsbehälters bei einer Anlage von einem
BchandlungsbehiUier und einem einzigen Spülbehälter
100%, beim Doppelaggregat 50%, beim Dreifachaggregat 33% und beim Vierfachaggregat nur
25% der notwendigen Spülzeit pro Spültakt beträgt. Muß ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet sein.
so werden die Taktzeiten durch einen nachgeschalteten Druckwindkessel überbrückt, der bei Mehrfachaggregaten
entsprechend kleiner zu bemessen ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
- 23 25 312Patentanspruch..·I ViTf !ihren /um -Xufhereiicn μι π Itl*j der Behandlung \on Flüssigkeiten hdadmem AdsorbcrmateriaF. el«*- portions- und takiweise aus einem Behandlungsbehälter in einen nachgeschalteten Spülbehälter transportiert, vun mechanischen Verunreinigungen freigespült und im Kreislauf zum Behandlungsbehälter zurückgefordert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Adsorbermaterial mit Lösungsmitteln extrahiert, den Extrakt zur Reinigung einer Destillation unterwirft und das Lösungsmittel im Kreislauf der Wiederverwendung zuführt, wobei man die Sumpfphase entfernt.
- 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man das Adsorbermaterial vor der Behandlung mit Lösungsmitteln oberflächlich entwässert.
- 3. Verjähren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man das Lösungsmittel nach der Extraktion und Destillation der erneuten Verwendung kontinuierlich oder diskontinuierlich zuführt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein A isoliermaterial verwendet, das frei ist von aktiven Gruppen.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das nach der Extraktion im Adsorhermaterial noch verbliebene Lösungsmittel mit, jegebenenfails erwärmtem. Inertgas oder mit Luft verdrängt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man auch die Luft cider das Gas von Lösungsmitteln befreit und der Wiederverwendung zufuhrt.
- 7. Verfahren nach Anspruch I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der aufzubereitenden Flüssigkeit ein Filterhilfsmittel, Flockungsmittel und' oder Flockungshilfsmittel beigemischt wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorbermaterial gekörntes material unterschiedlichen Durchmessers verwendet wird.
- '». Verführen nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße e wa O.f> bis 2 mm betragt.
- K). Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis S mn einem Behandlungsbehälter und einem mittels Transportierungen mit diesem verbundenen .Spulbehälter, gekennzeichnet durch einen dem Spulbehälter (11) nachgeschalteten und mit dem Behandlungsbehälter über eine Transportrückführ'eitung (19) verbundenen Extraktionsbehälter (40). welcher mit einem Tank (50) fur gereinigtes Lösungsmittel sowie mit mindestens einer Destillierkolonne (68) verbunden ist.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch K), dadurch gekennzcic hnet, daß dem Tank (50) eine Kuhlkolonnc (72) vorgeschaltet ist und die K.ühlkolonne über eine Leitung (70) mit einer Destillierkolonne (68) verbunden ist, an welche eine zum Extrakt tionsbehältcr (40) führende Leitung (ιδ>0), gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eine»Tanks (61) für verunreinigtes Lösungsmittel, angeschlossen ist.
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurchgekennzeichnet, daß an den Extraktionsbehälter (40) eine Luftzufuhrleitung (48) sowie eine Kühlkolonne (54) für die Abkühlung von Luft oder Gas angeschlossen ist.
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Extraktionsbehälter (40) über Leitungen (87) mit einem Waschbehälter (90) in Verbindung steht, der seinerseits über eine Transportleitung (19) mit dem Behandlungsbehälter (10) verbunden ist.
- 14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Behandlungsbehälter (10) und düm Spülbehälter (11) ein Meßbehälter (8) vorgesehen ist.
- 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter (8) mit Regenerierflüssigkeit enthaltenden Behältern (31, 32), gegebenenfalls über einen Strahlsauger (5), verbunden ist.
- 16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Behandlungsbehälter (110, 210) mit einem einzigen Spülbehälter (190) wechselweise verbindbar sind.
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