DE2435038A1 - Einrichtung zur vorbehandlung von industrieabwaessern - Google Patents

Einrichtung zur vorbehandlung von industrieabwaessern

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Description

COHAUSZ & FLORACK
PAT BNTANWALT S BÜRO 4 DÜSSELDORF SCHUMANNSTR. 97
PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-!ng. W. FLORACK ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER
REGIE NATIOFALE DES USINES BMAUIiO?
F-Billancourt
AUTOMOBILES PEUGEOT
P-Paris 17. Juli 1974
Einrichtung zur Vorbehandlung von Industrieabwässern
Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Einrichtung zur Reinigung von Industrieabwässern. Insbesondere betrifft sie eine Einrichtung zur Vorbehandlung von Industrieabwässern zum Abscheiden der verschiedenen Phasen unterschiedlicher Dichte der einfallenden Flüssigkeit.
Diese Einrichtung ist besonders für eine Anwendung auf solche Industrieabwässer bestimmt, welche bis zu 10 Volumenprozent Stoffe enthalten, die nicht in die Umwelt abgelassen werden können, und die vorwiegend, aber nicht ausschließlich, aus löslichen Ölen oder Flüssigkeiten zur chemischen Synthese bestehen, welche als Additive für die Bearbeitungs- und Kühlflüssigkeiten von Maschinen dienen, die für die Metallbearbeitung verwendet werden. Solche Abwasser durchlaufen im allgemeinen einen bekannten Zyklus von aufeinanderfolgenden Behandlungen, wozu in erster Linie eine Vorbehandlung zum Eliminieren des größten Teiles der gegenüber dem Wasser leichteren und schwereren Phasen gehört; darauf folgt eine^physikalischchemische Behandlung zum Eliminieren der letzten Spu3^en\^:iimjtyasser: gelöster Stoffe, bei der man diese zum Entflocken bringt» durch ^ Mischen mit wahlweise zugegebenem Aluminiumsulfat und verschiedenen Po'lyelektrolyten. Die Flüssigkeit wird schließlich einem biologischen Regenerationsverfanren unterworfen, welches die
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gelösten Stoffe wie Nitrite, Phosphate, usw. eliminiert; danach wird es in die Fatür zurückgelassen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung des ersten RegenerationsStadiums, d. h. eine Einrichtung auf dem Niveau der Vorbehandlung, welche dazu bestimmt ist, die leichte Phase, die schwere Phase und das Wasser voneinander zu trennen.
Diese Vorbehandlung ist früher in einer Dekantierungswanne durchgeführt worden, wobei die Trennung der drei Phasen allein unter dem Einfluß der Schwerkraft und der Dichteunterschiede stattfand, was folglich einen schnellen Srneuerungsrhytmus des Flüssigkeitsvolumens ausschloß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorbehandlungseinrichtung für Industrieabwässer zu schaffen, mit der sich eine rasche Trennung der verschiedenen Phasen unterschiedlicher Dichte erzielen läßt. Die Einrichtung soll möglichst störungsfrei und wartungsarm sowie äußerst betriebssicher sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem ersten Raum eines Vorbehandlungsbehälters mit mehreren Räumen zwischen einer eine' Gegenströmung verhindernden Trennwand und einer thermischen Trennwand eine Heizzone mit großer Austauschoberfläche angeordnet ist, welche in einem festgelegten Volumen zwischen den Trennwänden Konvektionsströmungen zur Erleichterung der Trennung der gebundenen Phasen der einfallenden !Flüssigkeit einleitet. Eine solche Einrichtung gestattet es, das Aufsteigen der leichten Phase und das Absinken der schwersten Phase zu beschleunigen.
Andere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung und beim Betrachten der Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
Pig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorbehandlungseinrichtung entsprechend der Erfindung,
Mg. 2 einen Längsschnitt durch die Einrichtung,
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Pig. 5 einen Schnitt durch eine "bekannte Kettenförderer-EntleerungsTorrichtung,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Kettenförderer-Vorrichtung ,
Pig. 5 einen Schnitt durch eine bekannte Entleerungsvorrichtung mit Archimedes-Schraube,
Pig. 6 eine Entleerungsvorrichtung für die schwere Phase entsprechend der Erfindung, teilweise im Schnitt und teilweise im Aufriß,
Pig. 7 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Pig. 6,
Pig. 8 eine Draufsicht in vergrößertem Maßstab eines Elementes der Vorrichtung, und
Pig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Pig. 8.
In den Pig. 1 und 2 ist eine Vorbehandlungseinrichtung für Industrieabwässer dargestellt, welche von einem Behälter mit drei Räumen 1, 2 und 3 gebildet wird, die die Flüssigkeit nacheinander durchlaufen muß.
In dem ersten Raum 1 trifft die zu behandelnde, über einen Schieber 4 zugelassene Plüssigkeit zunächst auf eine Trennwand aus einem durchbrochenen Blech 5 zur Verhinderung einer Gegenströmung, welche dazu dient, den Flüssigkeitsstrom zu zerteilen, bevor dieser mit einem Schirm 6 in Kontakt kommt, welcher durch ein beliebiges Mittel unter Verwendung von Luft, Dampf oder elektrischem Strom geheizt wird. Die Temperatur des Heizschirmes 6, die zwischen 50 und 200°0 schwanken kann, wird von einem Regelthermostaten 7 kontrolliert. Der Heizschirm 6 besitzt eine wellige Form, welche eine große Berührungsoberfläche mit der Plüssigkeit zuläßt und demzufolge einen guten Wärmeaustausch.
Im Anschluß an die Heizzone 6 ist eine thermische Trennwand 8 angeordnet, die zusammen miVdem durchbrochenen Blech 5 die Abgrenzung eines bestimmten Plüssigkeitsvolumens gestattet, dessen Temperatur zwischen 50 und 100 C liegt und innerhalb dessen Konvektionsströmungen um die Heizzone 6 herum geschaffen werden, wobei
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sich die warme Flüssigkeit nach oben und* die kalte Flüssigkeit zum unteren Teil des Raumes 1 bewegt. Dieses erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, eine Trennung der verschiedenen Phasen in der einfallenden Flüssigkeit derart zu erhalten, daß ein Ausgleich in dem Raum 1 stattfindet, in dessen Verlauf sich die leichte Phase 9, die mittlere Phase 10 und die schwere Phase 11 üb ereinanderlagern.
Die leichte Phase 9 wird mittels einer Schüttrinne 12 herausgebracht, die im oberen Teil des Raumes 1 montiert ist und sich im Vfesentliehen über dessen ganze Breite erstreckt, und die ferner unter der Wirkung eines Steuermittels 13 oder durch ein beliebiges anderes äquivalentes Mittel geneigt werden kann. Die Schüttrinne 12, welche in ihrer Ruhestellung gezeigt ist, kann in eine geneigte Lage gebracht werden, wie dies mit gestrichelten Linien in Mg. 2 gezeigt ist, wobei dies die Lage ist, in der die leichte Phase 9 der Flüssigkeit in das Innere der Rinne gelangen kann. Die Schüttrinne 12 ist seitlich mit einer Leitung 14 versehen, die in einen Entleerungsbehälter 15 mündet, der seitlich angeordnet ist und in dem die genannte' leichte Phase der Flüssigkeit gesammelt wird, um weggebracht oder wieder verwendet zu werden.
Die schwere Phase 11, die sich im unteren Teil des Raumes 1 sammelt, wird durch Saugwirkung mittels einer Unterdruckleitung 17 aufgenommen, deren xinterer Teil durchbrochen ist und deren oberer Teil 17a mit einer Saugeinrichtung verbunden ist. Die mittlere Phase 10 der Flüssigkeit, aus der man ungefähr 99 % der Fremdstoffe in einer Vorbehandlung entfernt hat, wird in den Raum 2 geleitet über einen Siphon 18, der die Wand durchdringt, welche die Räume 1 und 2 voneinander trennt. Der Siphon 18 ist eventuell an seiner Eingangsöffnung mit einem Schwimmerventil 19 versehen, welches eine obere Position einnehmen kann für die Dichten,welche in der Nähe von denjenigen der mittleren, für den Übergang in den Raum 2 bestimmten Phase mit einer Dichte von 1 liegen, und welches eine untere Verschlußstellung einnehmen kann, wenn sein Schwimmer sich in der leichten Phase mit einer Dichte unterhalb 1 befindet. Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, im Fall eines niedrigen
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Niveaus der zu behandelnden Flüssigkeit im Raum 1 zu verhindern, daß die leichte Phase in den Raum 2 fließt. Im Anschluß an die Ausgangsöffnung 18a ist eine Trennwand 20 zur Verhinderung einer Gegenströmung angeordnet, welche dazu bestimmt ist, Turbulenzen in dem Raum 2 zu verhindern, in dem die einfallende Flüssigkeit vor ihrem Übergang in den folgenden Raum 3 dekantiert.
Die aus dem Raum 1 kommende Flüssigkeit teilt sich wie zuvor in drei Phasen 21, 22, 23, und die leichte Phase 21 bildet eine Oberflächenschicht, die wie im vorhergehenden Abschnitt beschrieben durch eine Schüttrinne 24 herausgebracht wird, welche durch ein Mittel 25 geneigt werden kann, ebenso wie es weiter oben beschrieben worden ist. Die Schüttrinne 24 ist mit einer Leitung 26 versehen, die in den gleichen Entleerungsbehälter 15 wie die Schüttrinne 12 mündet.
Die letzten Spuren der schweren Phase 23 sammeln sich in einer Senkgrube 27, aus der sie periodisch durch jedes geeignete Mittel (Pumpe, Klappe, usw.) entfernt werden. Die Phase 22 mit mittlerer Dichte gelangt durch einen Siphon 28, welcher in den Raum 3 des Behälters mündet, aus dem sie durch eine Rückführpumpe 29 entnommen wird, deren Saugkopf 30 in den Raum 3 hineinragt. Die Pumpe fördert die behandelten Abwässer nach außen zu äußeren Behandlungsvorrichtungen.
Im Inneren des Raumes 3 ist in einem Führungsrohr 32 ein Schwimmer 31 angeordnet, welcher dem Niveau der Flüssigkeit folgt und mittels KontaktOrganen die Funktion eines Antriebsmotors 33 für die Pumpe 29 steuert. Die.Pumpe wird eingeschaltet, wenn sich der Schwimmer 31 in seiner oberen Stellung befindet, und dieser Zustand wird beibehalten bis zu einer Absenkung des Schwimmers auf seine äußerste, untere Stellung.
Die Pumpe 29 liegt in einem Raum 34, der im übrigen verschiedene elektrische Steuer- und Kontrollmittel aufnimmt. Der Raum 34 bildet in' seinem unteren Teil eine Senkgrube 35, die mit einer +) rungspumpe 36 für Sickerwasser versehen ist (aus Undichtigkeiten, usw.). +) Entwässe-
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Zum Herausbringen der schweren. Phase könnten mehrere "bekannte andere Einrichtungen eingesetzt werden.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung verwendet man in dem Behälter 1 eine Förderkette 37, welche die Phase mit der größten Dichte entlang einer geneigten Wand 39 in einen Behälter 38 herausbringen kann oder, wie in Fig. 4 gezeigt, diese Phase in eine Aufnahmemulde 40 drücken kann, aus der dann jedoch eine Entnahme vorgesehen werden muß.
Gemäß einer anderen, in Mg. 5 dargestellten "bekannten Torrichtung bildet der Boden des Behälters Mulden 41/, in denen sich Archimedes-Schrauben 42 zum Entfernen von Stoffen der schweren Phase "bewegen.
Diese Vorrichtungen bieten jedoch eine Reihe von lachteilen; insbesondere erfordern sie die Vervrendung einer beträchtlichen Anzahl von bewegten Teilen, die einen hohen Verschleiß und eine kostspielige Konstruktion mitsichbringen. Diese Vorrichtungen verursachen die Entstehung, von Strömungen, welche die Trennzone trüben und Eingriffe sowie eine schwierige Unterhaltung bedingen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Entleerungsmittel für die von der Flüssigkeit getrennte schwere Phase von einer Reihe durchbrochener, waagerechter Elemente gebildet, die am Boden des Behälters parallel zueinander angeordnet sind und Führungsorgane bilden, in denen biegsame Rohre hin und her bewegt werden können, deren-eines Ende mit einer Unterdruckquelle verbunden ist und deren anderes Ende eine Saugöffnung für die schwere Phase darstellt.
Die vorliegende Verbesserung gestattet es, eine vereinfachte Konstruktion des Behälters zu verwirklichen, dessen Boden flach sein kann, wenn er auf seiner ganzen Oberfläche von der Vorrichtung durchlaufen wird. Im Gegensatz dazu muß im Fall eines einzigen Entnahmepunktes der Boden des Behälters konische Wände aufweisen, wobei er die zu eliminierenden Phasen in einem, durch die Gegenwart der punktförmigen Saugvorrichtung bestimmten Punkt sammelt.
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Gemäß einem anderen charakteristischen Kerlanal wird der Betrieb aufgrund der Tatsache erleichtert, daß dieses Gerät praktisch keine bewegten, rasch abgenutzten Präzisionsteile besitzt, welche mechanische Ausfälle bedingen, die einen Eingriff unterhalb der Wasseroberfläche erforderlich machen.
Entsprechend einem anderen charakteristischen Merkmal kann die Vorrichtung zu geringeren Kosten große Oberflächen bedecken.
In den Pig. 6 und 7 ist ein Behälter 1 dargestellt, der entsprechend dem Raum 1 des in Pig. 1 dargestellten Behälters oben offen ist und das Heizelement trägt, welches die Trennung der flüssigen, zu reinigenden Phasen gestattet.
Eine Reihe von Elementen 43 ist in dem Behälter 1 Seite an Seite mit Abstand zueinander angeordnet und ruht auf dem Boden des Behälters. Jedes Element enthält einen ersten senkrechten Teil 43a aus einem Rohr mit Vollmantel und einen zweiten waagerechten Teil 43b, welcher durchbrochen ist und sich praktisch über die gesamte Länge erstreckt.
Der zweite, in den Pig. 8 und 9 näher dargestellte, durchbrochene Teil 43b umfaßt mehrere Längsstämme 44 in veränderlicher Anzahl gemäß der gesamten durchbrochenen Oberfläche, die man zu erhalten wünscht, sowie geringförmige, im Abstand zueinander angeordnete Querstege 45, welche die Anordnung der Längsstämme 44 sichern.
Bei der in den Pig. 3 und 9 dargestellten Ausführungsform benutzt man sechs Längsstärnme 44, die durch Querstege 45 verbunden sind, welche im Abstand von jeweils etwa 1 m angeordnet sind.
Im Inneren jedes Elementes 43 sitzt ein weiches, biegsames Rohr 46 (Pig. 8 und 9), welches dazu bestimmt ist, die sich am Boden des Behälters befindliche schwere Phase anzusaugen.
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Hierzu ist das weiche Rohr 46 verschiebbar in dem Element 43 gehalten und wird durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Antriebsorgan betätigt,
Ferner ist das Ende 47 des weichen Rohres 46 mit einer Unterdruckquelle verbunden, damit es mit seiner an seinem anderen Ende vorgesehenen Öffnung 48 die schwere Phase am Boden des Behälters ansaugt.
Im Betrieb, d. h. in der Ansaugperiode, wird das im ersten Teil 43a aus einem Vollmantelrohr eingelassene weiche Rohr 46 in den zweiten, durchbrochenen Teil 43b gelenkt und zu einer Hin- und Herbewegung veranlaßt, derart, daß die Öffnung 48 in entgegengesetzten Richtungen die gesamte Länge des durchbrochenen Teiles 43b durchläuft. Aufgrund des Unterdruckes in dem Rohr 46 wird der am Boden des Behälters befindliche Satz von einem Ende des Durchlaufes bis zum anderen Ende in Höhe der Öffnung 48 abgesaugt. Die Vielzahl der Elemente 43 gestattet eine zeilenweise Abtastung und Spülung der gesamten Oberfläche des Behälterbodens.
Selbstverständlich können verschiedene Abwandlungen mit den Einrichtungen oder Verfahren in Verbindung gebracht werden, die zuvor nur anhand von den Schutzumfang nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind, ohne1daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
Ansprüche
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Claims (11)

  1. Ansprüche
    ί !.Einrichtung zur Vorbehandlung von Industriea"bwässern zum Abscheiden der verschiedenen Phasen unterschiedlicher Dichte der einfallenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Raum (1) eines Vorbehandlungsbehälters mit mehreren Räumen (1, 2, 3) zwischen einer eine Gegenströmung verhindernden trennwand (5) und einer thermischen Trennwand (8) eine Heizzone (6) mit großer Austauschoberfläche angeordnet ist, welche in einem festgelegten Volumen zwischen den Trennwänden (5, 8) Konvektionsströmungen zur Erleichterung der Trennung der gebundenen Phasen der einfallenden Flüssigkeit einleitet.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (5) zur "Verhinderung einer Gegenströmung aus einer mit Durchbrüchen versehenen Wand besteht.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzone (6) mit einem Heizmittel verbunden ist, welches von einem Regelthermostaten (7) gesteuert wird.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Raum (1) und der zweite Raum (2) des Behälters jeweils an ihrem oberen Teil eine,neigbare, über eine Leitung mit einem Entleerungsbehälter (15) verbundene Schüttrinne (12, 24) aufweisen, in welche die leichte Phase der Flüssigkeit fließt.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Raum (1) des Behälters mit dem zweiten Raum (2) über einen Siphon (18) verbunden ist, dessen Einlaßöffnung mit einem Schwimmerventil (19) versehen ist.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Raum (1) des Behälters mit einer Ansaugleitung (17) für die Entleerung der schweren Phase versehen ist.
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    JO
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den dritten Raum (3) des Behälters ein Saugkopf (30) einer Rückführpumpe (29) für das vorbehandelte Abwasser hineinragt, deren Betätigung von einem Schwimmer gesteuert wird.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführpumpe (29) in einem Raum (34) sitzt, der in seinem unteren Teil eine mit einer-Entwässerungspumpe (36) versehene Senkgrube (35) bildet.
  9. 9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Entleerungsmittel für die von der Flüssigkeit getrennte schwere Phase aus einer Reihe von waagerechten, durchbrochenen. Elementen (43b) besteht, die parallel zueinander am Boden des Behälters (1) angeordnet sind und lührungsorgane bilden, in denen weiche Rohre (46) hin und her bewegbar sind, deren eines Ende (47) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist und deren anderes Ende eine· Ansaugöffnung für die schwere'Phase darstellt.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechten Elemente (43b) von im Abstand "zueinander angeordneten Längsstämmen (44) gebildet werden und mittels Stegen (45) untereinander verbunden sind, die in regelmäßigen Abständen quer angeordnet sind.
  11. 11. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechten Führungselemente (43b), in senkrechter Richtung durch Yollmantelrohre (43a) verlängert sind, in denen die weichen Rohre (46) verlaufen.
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DE2435038A 1973-07-27 1974-07-20 Einrichtung zur Reinigung von aus mehreren Phasen verschiedener Dichte bestehendem Industrieabwasser Expired DE2435038C3 (de)

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