DE2347329B2 - Verfahren zur Aufbereitung der Abwässer von Betrieben der Textilbehandlung, wie Färbereien, Bleichereien u.dgl. und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung der Abwässer von Betrieben der Textilbehandlung, wie Bleichereien, Färbereien u.dgl., wobei das textile Gut einem Behandlungs- und Spülprozeß unterworfen wird und die Abwasser je nach ihrem Verunreinigungsgrad unterschiedlich behandelt werden.

Bei der Behandlung von Textilien, z. B. in Bleichereien, Färbereien, Druckereien und Appretur-Betrieben, werden eine Anzahl chemischer Stoffe eingesetzt, die das Abwasser belasten. Es handelt sich hierbei um Dispergiermittel, Netzmittel, Farben, organische Säuren, Faserverunreinigungen, Nährsalze aus Farben und Detergentien, Säuren und Laugen. Außerdem weist das

Abwasser in der Regel hohe Temperaturen auf.

Bisher hat man die aus dem Textilbetrieb kommenden hochkonzentrierten Lösungen mit leichten oder sehr gering verschmutzten Spülwässern vermischt, um damit die Konzentrate zu verdünnen, bevor sie in den Vorfluter geleitet werden. Durch das Buch »Die gewerblichen und industriellen Abwässer« von F. Sierp, 4. Auflage, Seiten 464 und 465 ist es bekanntgeworden, die schwach verunreinigten Spülwasser von Textilbetrieben von stark verunreinigten Abwässern zu trennen. Dadurch können Chemikalienzusätze, wie Fällungsmittel, gespart werden. Das Abwasser wird in den Vorfluter geleitet, und zwar das wenig verunreinigte Spülwasser nach Durchleiten durch Ausgleichsbecken und die stark verunreinigten Abwässer nach Behandlung mit Chemikalien und nach Hindurchleiten durch einen Verdünnungsweiher. Nachteilig ist es, daß die Vorfluter mit den im Abwasser befindlichen Chemikalien noch stark belastet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Behandlung von Textilabwässern zu schaffen, das verhindert, daß die Textilabwässer wie bisher mit ihren Schadstoffen und ihrer Salzfracht in den Vorfluter geleitet werden und gleichzeitig den Wasserbedarf vor. Textilbetrieben durch Wiedergewinnung der Abwässer erheblich zu reduzieren. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, bei welchem die Konzentration der aus dem Behandlungsbad abfließenden Abwässer laufend überwacht wird und die Abwässer nach Maßgabe eines vorgegebenen Reinheitswertes unterschiedlichen Aufbereitungsstufen zur Abtrennung der Schadstoffe zugeführt und zur

. Wiederverwendung in den Betrieb zurückgeführt werden.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Einrichtung zur Überwachung und Ableitung der Badflüssigkeit mit im Behandlungsbad angeordneten Sonden eines Meßgeräts verwendet, z. B. zur Messung der Leitfähigkeit, des Trübungswerts, des pH-Werts oder für Farbmessungen, durch welches die Ventile von mindestens zwei Ausgangsleitungen des Behandlungsbades schaltbar sind, durch die je nach Über- oder Unterschreiten eines vorgegebenen Sollwertes die Badflüssigkeit zu unterschiedlichen Aufberei- tungsstufen ableitbar ist.

Ferner enthält die Einrichtung erfindungsgemäß ein Meßgerät zur Messung der Leitfähigkeit des in das Behandlungsbad eingeleiteten Frischwassers.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den wesentliehen Vorteil, daß die Betriebskosten für Frisch- und Abwasser in Textilbetrieben erheblich reduziert werden und daß die gerade bei den Textilbetrieben bestehenden großen Probleme der Abwasseranfallmengen und der damit verbundenen Aufsalzung der in den Vorfluter gelangenden Abwässer weitgehend entfallen. Die Schadstoffe werden ihrer chemischen Zusammensetzung gemäß in verschiedenen Aufbereitungsstufen aus dem Abwasser abgetrennt und als Konzentrate nach bekannten Verfahren, z. B. durch Verfestigung, unschäd-Hch gemacht, während die aufbereiteten Wasser der Wiederverwendung im Betrieb zugeführt werden. Die im Augenblick entstehenden Mehrkosten für die Aufbereitungsanlagen machen sich nach kurzer Zeit bezahlt, denn es wird erheblich an Wasser eingespart.

Es kann vorgesehen sein, daß man die stark verunreinigten Abwasser in ein Misch- und Ausgleichsbecken leitet und anschließend einer Ultrafiltration und/oder umgekehrten Osmose unterwirft und das

Permeat zur Wiederverwendung in den Betrieb zurückJeiteL Die Konzentrate werden unschädlich gemacht und vernichtet Handelt es sich um wertvolle Substanzen, können diese, z. B. mittels umgekehrter Osmose, rückgewonnen werden.

Da die Hauptmengen des Wassers weniger verschmutzt sind, sind sie mit verhältnismäßig einfachem apparativen Aufwand aufzubereiten und der Wiederverwendung zuzuführen. Dieses kann man beispielsweise dadurch erreichen, daß man die weniger sterk verschmutzten Abwässer, insbesondere die Spülwässer, — gegebenenfalls nach einer Rückkühlung — durch eine Ultrafiltration und umgekehrte Osmose oder mittels Ionenaustauschern aufbereitet.

Zur Automatisierung der Aufbereitung ist es zweckmäßig, wenn eine Differenzleitfähigkeitsmessung zwischen dem in den Betrieb eingelassenen Frischwasser und der Behandlungslösung vorgenommen wird.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, in welcher ein Ausführungsbeispi.el der Erfindung dargestellt ist Hierin zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Färbebades mit de» vorgesehenen Zu- und Ableitungen sowie den Meßvorrichtungen,

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines Textilbetriebes mit angeschlossenen Abwasseraufbereitungsstufen,

F i g. 3 ein Diagramm des Salzgehalts der Abwässer eines Textilbetriebs in Abhängigkeit von den angewendeten Verfahrensstufen.

Bei der Darstellung nach Fig. t wurde als Textilbetrieb, dessen Abwasser nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufbereitet werden soll, eine Färberei gewählt bei der das textile Bahnengut 11 mittels: einer Haspelkufe in Strangform gefärbt und behandelt wird. In dem insgesamt mit 10 bezeichneten Behandlurigsbad wird die Leitfähigkeit mittels einer Sonde 12 von einem Meßgerät 13 gemessen. Ebenso wird die Leitfähigkeit des in das Bad eingeleiteten Frischwassers 19 mittels des Meßgeräts 14 ermittelt. Zur Automatisierung wird eine Differenzleitfähigkeitsmessung zwischen der Leitfähigkeit des Frischwassers und derjenigen des Behandlungsbades bzw. des Spülwassers durchgeführt, wobei dem Umschalter 15 ein Sollwert vorgegeben ist, der je nach dem ermittelten Wert sin Ventil 17 oder 18 betätigt und dabei entweder die Ausgangsleitung 35 oder 36 zu den unterschiedlichen Aufbereitungsstufen freigibt. Zur automatischen Steuerung des Frischwasserzu- und abflusses in das Behandlungsbad 10 ist ferner eine Höhenstandsmaßsonde 16 vorgesehen.

Der in Fig.2 insgesamt mit 30 bezeichnete Textilbehandlungsbetrieb, z. B. die Färberei, wird mit Warmwasser aus dem Behälter 31 über die Leitung 32 versorgt und erhält je nach Bedarf, z. B. zum Spülen, kaltes aufbereitetes Wasser aus dem Vorratsbehälter 33 über die Leitung 34. Die konzentrierte Badlösung, deren Reinheitsgrad unter dem vorgegebenen Wert liegit, wird über die Ausgangsleitung 35 aus dem Betrieb 310 einer insgesamt mit A gekennzeichneten Aufbereitungsstufe zur Aufbereitung zugeführt, während die weniger verschmutzten Abwässer in einer mit B bezeichneten Aufbereitungsstufe nach an sich bekannten Verfahren behandelt und der Wiederverwendung, vorzugsweise im Kreislauf, zugeführt werden.

Da die Temperaturen der Badlösung in den meisten Fällen über den zulässigen Werten — bei Einleitung der Abwässer in ein Gewässer sind höchstens 25^CC. in kommunalen Kläranlagen 30—35° C vorgeschrieben — liegen, ist zunächst eine Rückkühlung sowohl der konzentrierten Lösung in der Kühlvorrichtung 38 als auch der Spülwässer in der Kühlvorrichtung 40 vorgesehen. Es kann sich hierbei z. B. um einen Wärmeaustauscher, einen Kühltura oder um Kältemaschinen handeln, wobei man die abgegebene Wärme zweckmäßig zur Aufheizung des Betriebswassers verwenden wird.

Nachfolgend wird zunächst die Aufbereitung der konzentrierten Badlösung in der Stufe A beschrieben. Nach der Abtrennung der Fasern in einem Fasersieb 41 wird die konzentrierte Lösung in ein Sammelbecken 42 eingeleitet um dort zur Abtrennung der Schadstoffe je nach den betrieblichen Gegebenheiten oder der Zusammensetzung der Abwasser nach verschiedenen Verfahren aufbereitet zu werden. So kann die konzentrierte Lösung — gegebenenfalls nach einer Rauchgasneutralisation mittels einer offenen oder einer Druck-Begasung — mittels einer Pumpe 43 in einen Reaktor 44 gefördert werden, um durch Einwirkung von Chemikalien die hochkonzentrierten Stoffe durch chemische Flockung, z. B. durch Aluminium- und Eisen-Salze, auszufällen. Anschließend werden die abtrennbaren Stoffe in einem Schrägklärer abfiltriert und nach Abpressen in einer Schlammfilterpresse bei 47 zur Schlammdeponie abgeführt Die relativ geringen Mengen abfließenden Wassers werden in einer kommunalen Kläranlage oder einer biologischen Reinigungsanlage 48 aufbereitet bzw. zum Vorfluter geführt

Je nach den vorliegenden Inhaltsstoffen kann die konzentrierte Lösung aus dem Sammelbecken 42 mittels der Pumpe 49 auch über die Leitung 52 zu einer umgekehrten Osmoseeinrichtung 50 und/oder über die Leitung 53 zu einer Ultrafiltrationsvorrichtung 51 zur Aufbereitung gefördert werden. Mittels der Ultrafiltration werden großmolekulare Stoffe, deren Molekulargewicht etwa 10- bis lOOmal größer als das des Lösungsmittels ist, durch Membranen bei Drucken von etwa 2—3 atü abgeschieden, während mittels der umgekehrten Osmose bei wesentlich höheren Drucken die Inhaltsstoffe abgeschieden werden, deren Molekulargewicht in der Größenordnung von Wasser liegt Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das aufzubereitende Wasser von Textilbetrieben sowohl einer Ultrafiltration als auch einer Umkehrosmose zu unterwerfen, da beispielsweise die im Abwasser befindlichen Farbstoffe vorteilhaft durch Ultrafiltration und die Ammoniak- und Harnstoffverbindungen durch Umkehrosmose beseitigt werden, da das Molekulargewicht der letzteren bedeutend niederer ist als das von Farbstoffen.

Die in der insgesamt mit B bezeichneten Aufbereitungsstufe zu behandelnden Spülwässer gelangen nach Rückkühlung in der Kühlvorrichtung 40 in ein Misch- und Ausgleichsbecken 60. In diesem mit Mischvorrichtungen 62 versehenen Becken werden sowohl die schwankenden Konzentrationen als auch die Mengen ausgeglichen. Überschüssige Chemikalien, wie Säuren und Laugen, neutralisieren sich in diesem Becken gegenseitig, so daß bereits eine Vorneutralisation stattfindet Mittels der Pumpe 61 gelangt dann das Spülwasser in einen Schlammreaktor 63, in welchem durch Zusatz von Flockungsmitteln mechanische und kolloidale Verunreinigungen ausgefällt werden. In einer nachgeschalteten Filtervorrichtung 64, bei welcher in diesem Ausführungsbeispiel in einer damit kombinierten Waschkolonne 65 kontinuierlich schmutzbeladene Filtermaterialien im Kreislauf eewaschen und der

Filtervorrichtung 64 wieder zugeführt werden, erfolgt eine gründliche Abtrennung der Feststoffe aus dem Wasser. Zur Verbesserung der Filtrationswirkung können dieser Filtervorrichtung noch Sorptionsstoffe u. dgl. durch die Zuleitung 59 zugeführt werden.

Der Filtervorrichtung 64 und der Waschkolonne 65 kann zur Entfernung der Salze noch eine Ionenaustauscheranlage nachgeschaltet werden. In dem dargestellten Fall handelt es sich um eine kontinuierlich arbeitende Vollentsalzungsanlage mit Kationenaustauscher 66 und Anionenaustauscher 68, denen jeweils Rückspülkolonnen 69, 70 sowie Regenerier- und Waschkolonnen 71, 72 nachgeschaltet sind. Das vollentsalzte Wasser wird über die Leitung 74 zum Kreislaufsammelbehälter 90 abgeleitet, um über die Leitung 76 dem Betrieb zur Wiederverwendung zugeführt zu werden. Es wird zweckmäßig in den Vorratsbehälter 33 des Betriebs eingelassen.

Statt der beschriebenen Aufbereitungsstufe kann eine Entsalzung auch dadurch erfolgen, daß das verschmutzte Spülwasser, oder zumindest ein Teilstrom, vom Misch- und Ausgleichsbecken 60 über eine Leitung 77 mittels einer Pumpe 78 einer Ultrafiltration 79 und anschließend einer Behandlung durch eine kontinuierliche, insgesamt mit 80 bezeichnete Ionenaustauscheranlage oder einer umgekehrten Osmose 82 unterworfen wird. Das Permeat gelangt über die Leitung 84 in den Kreislaufsammelbehälter 90. Die Behandlung des Abwassers mittels Umkehrosmose hat gegenüber dem Ionenaustauschverfahren den Vorteil, daß keine Chemikalien benötigt werden; das Verfahren ist damit umweltfreundlicher.

Aus der F i g. 3 ist der Salzgehalt der Textilabwässer in Abhängigkeit von den geschilderten Verfahrensstufen ersichtlich. Dabei ist der Salzgehalt der weniger konzentrierten Spülwässer, deren Aufbereitung in der Stufe B der Fig.2 dargestellt ist, in dem unteren s schraffierten Teil dargestellt, während der obere Teil den Salzgehalt der konzentrierten Behandlungsbäder in Abhängigkeit von den Verfahrensstufen wiedergibt. Bei χ ist der vorgegebene Wert erkennbar, bei dem eine Trennung der textlien Abwasser zur unterschiedlichen

ίο Behandlung erfolgt. Es ist ersichtlich, daß in der Endstufe der Aufbereitungsverfahren der Salzgehalt auf ein annehmbares Maß reduziert wurde. Die in F i g. 3 dargestellten Ziffern geben jeweils die Bezugsnummern der Vorrichtungen aus Fig.2 wieder. Mittels des Ionenaustauschverfahrens läßt sich ein Wasser hohen Reinheitsgrades von nahezu Trinkwasserqualität erzielen, während der Salzgehalt bei der Umkehrosmose etwas höher liegt.
Durch die Einsparung der erheblichen Wassermengen im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren kann das beschriebene Verfahren auch unter Berücksichtigung der Kosten für die Aufbereitungsanlagen als äußerst wirtschaftlich gegenüber den herkömmlichen Verfahren angesehen werden. Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, statt der beschriebenen Auftrennung in zwei Konzentrationsbereiche weitere Unterteilungen vorzunehmen, beispielsweise durch Trennung der stark verschmutzten Spülbäder von den leicht verschmutzten Spülbädern, und die letzteren wieder zur Vorspülung

des textlien Guts zu verwenden. Handelt es sich um wertvolle Konzentrationsstoffe, z. B. wertvolle Farbstoffe, so können diese in der Aufbereitungsstufe A gegebenenfalls wiedergewonnen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufbereitung der Abwässer von Betrieben der Textilbehandlung, wie Färbereien, Bleichereien u.dgl., wobei das textile Gut einem Behandlungs- und Spülprozeß unterworfen wird und die Abwässer je nach ihrem Verunreinigungsgrad unterschiedlich behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der aus dem Behandlungsbad abfließenden Abwässer laufend überwacht wird und die Abwässer nach Maßgabe eines vorgegebenen Reinheitswertes unterschiedlichen Aufbereitungsstufen zur Abtrennung der Schadstoffe zugeführt und zur Wiederverwendung in den Betrieb zurückgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stark verunreinigten Abwässer in ein Misch- und Ausgleichsbecken geleitet und anschließend einer Ultrafiltration und/oder umgekehrten Osmose unterworfen und das Permeat zur Wiederverwendung in den Betrieb zurückgeieitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weniger verschmutzten Abwasser, insbesondere die Spülwässer, gegebenenfalls nach einer Rückkühlung, durch eine Ultrafiltration und umgekehrte Osmose oder mittels Ionenaustauschern aufbereitet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Differenzleitfähigkeitsmessung zwischen dem in den Betrieb eingelassenen Frischwasser und der Behandlungslösung vorgenommen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Überwachung und Ableitung der Badflüssigkeit mit im Behandlungsbad angeordneten Sonden (12) eines Meßgerätes (13), z. B. zur Messung der Leitfähigkeit, des Trübungswertes, des pH-Wertes oder für Farbmessungen, durch welches die Ventile (17, 18) von mindestens zwei Äusgangsleitungen (35,36) des Behandlungsbads schaltbar sind, durch die je nach Über- oder Unterschreiten eines vergegebenen Sollwertes die Badflüssigkeit zu unterschiedlichen Aufbereitungsstufen (A, B) ableitbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Meßgerät (14) zur Messung der Leitfähigkeit des in das Behandlungsbad eingeleiteten Frischwassers (19) enthält.