DE2435038B2

DE2435038B2 - Einrichtung zur Reinigung von aus mehreren Phasen verschiedener Dichte bestehendem Industrieabwasser

Info

Publication number: DE2435038B2
Application number: DE2435038A
Authority: DE
Inventors: Robert August St.-Germain- En-Laye Basseet (Frankreich)
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1973-07-27
Filing date: 1974-07-20
Publication date: 1979-09-20
Also published as: DE2435038A1; FR2271178A2; US3907682A; FR2271178B2; DE2435038C3; GB1470406A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung von aus mehreren Phasen verschiedener Dichte bestehendem Industrieabwasser unter Trennung der Phasen, mit einem Behandlungsbehälter, der in einer Anzahl Kammern eingeteilt ist, und einer Heizvorrichtung.

Die Einrichtung ist besonders für die Behandlung von !ndusirieabvrässerr. bestimmt, die bis zu lOVoL-% Stoffe enthalten, die nicht in Vorfluter abgelassen werden können und die überwiegend, aber nicht ausschließlich, aus löslichen ölen oder synthetischen chemischen Flüssigkeiten bestehen, die als Additive für ^r> Schmier- und Kühlflüssigkeiten von Maschinen zur Metallverarbeitung dienen. Solche Abwässer durchlaufen im allgemeinen eine bekannte Folge von Behandlungen, nämlich eine Vorbehandlung zur Beseitigung des größten Teiles der gegenüber dem Wasser leichteren

ίο und schwereren Phasen und danach eine physikalischchemische Behandlung zum Entfernen von im Wasser gelösten Stoffen durch Ausflocken mit Hilfe von zugegebenem Aluminiumsulfat und verschiedenen Polyelektrolyten. Die Flüssigkeit wird schließlich einem

i^r> biologischen Klärverfahren unterworfen, das gelöste Stoffe wie Nitrite, Phosphate usw. beseitigt und dann in einen Vorfluter abgelassen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung der ersten Klärstufe und ist dazu bestimmt, die leichte

-¹O Phase, die schwere Phase und das Wasser voneinander zu trennen.

Diese Vorbehandlung ist früher in Absetzbecken ausgeführt worden, in denen die Trennung der drei Phasen allein unter dem Einfluß der Schwerkraft mit Hilfe der Dichteunterschiede stattfand, so daß die Angabe der Flüssigkeitswechsel in der Zeiteinheit nur gering war.

Ferner ist bereits eine Vorrichtung zum ununterbrochenen Trennen von Flüssigkeiten verschiedenen

3() spezifischen Gewichts bekanntgeworden (DE-PS 4 19 361), die aus einem langgestreckten Behandlungsbehälter besteht der in eine Anzahl Kammern eingeteilt ist Über dem Behandlungsbehälter ist in einem Gehäuse eine Heizvorrichtung vorgesehen.

Vy Diese Vorrichtung eignet sich nur zum Trennen von zwei nicht miteinander mischbaren Flüssigkeiten von verschiedener Dichte, nicht jedoch von drei Phasen unterschiedlicher Dichte, wie sie bei Industrieabwässern vorkommen, die neben Mineralölen von geringerer Dichte als Wasser auch noch flüssige Stoffe enthalten, die spezifisch schwerer als Wasser sind. Darüber hinaus ist die Vorrichtung nicht sehr wirksam und muß sehr lang sein, damit überhaupt eine einigermaßen brauchbare Trennung der leichten von der schweren Phase erzielt wird. Wenn die leichte Phase aus einem feinverteilten, emulgierten öl besteht, erscheint es zweifelhaft, daß eine so gute Trennung erreichbar ist daß der Restöl-Gehalt des gereinigten Wassers den Anforderungen des Gewässerschutzes genügt

so Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Einrichtung zur Reinigung von aus mehreren Phasen bestehenden Industrieabwässern zur Verfügung zu stellen, in der eine schnellere und wirksamere Trennung der verschiedenen Phasen erzielt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß in der ersten Kammer in der Nähe des Flüssigkeitseinlaufes eine den zugeführten Flüssigkeitsstrom aufteilende, strömungsglättende Wand, mit Abstand davon eine thermische Trennwand und zwischen beiden die Heizvorrichtung in der Weise angeordnet sind, daß in dem zwischen der strömungsglättenden Wand und der thermischen Trennwand eingeschlossenen Flüssigkeitsvolumen eine die Phasentrennung erleichternde Konvektionsströmung um die Heizvorrichtung entsteht.

Für den hohen Trenneffekit ist in erster Linie maßgebend; daß in der ersten Kammer die am Einlauf

entstehende turbulente Strömung geglättet wird. Dadurch ist es möglich, in dem zwischen der strömungsglättenden Wand und der thermischen Trennwand eingeschlossenen Flüssigkeitsvolumen mit Hilfe der Heizvorrichtung eine Konvektionsströmung za erzeugen, die Teilchen der leichten Phase aufschwimmen und Teilchen der schweren Phase absinken läßt Die auf diese Weise relativ schnell gewonnenen Phasen können dann leicht jeweils mit entsprechenden Mitteln abgelassen bzw. abgesaugt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen wird die Einrichtung nach der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Abwasser-Reinigungseinrichtung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Einrichtung,

F i g. 3 eine Entleerungsvorrichtung für die schwere Phase, teilweise im Schnitt und teilweise im Aufriß,

F i g. 4 eine Draufsicht der Vorrichtung nach F i g. 3;

Fig.5 eine Draufsicht in vergrößertem Maßstab eines Bauteils der Vorrichtung und

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in F i g. 5.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Reinigungseinrichtung für Industrieabwässer besteht aus einem Behälter mit drei Kammern 1,2 und 3, die die Flüssigkeit nacheinander durchlaufen muß.

In der ersten Kammer 1 trifft die zu behandelnde, durch ein Rohr mit einem Schieber laufende Flüssigkeit zunächst auf eine strömungsglättende Wand 5 aus einem gelochten Blech zur Verhinderung einer Gegenströmung, die den Flüssigkeitsstrom zerteilt, bevor dieser mit einer Wand in Berührung kommt, die durch ein beliebiges Mittel, wie Luft, Dampf oder elektrischen Strom, beheizt wird. Die Temperatur der Heizvorrichtung 6, die sich zwischen 50 und 200⁰C bewegen kann, wird von einem Thermostaten 7 geregelt Die Heizvorrichtung 6 bzw. Wand hat eine gewellte Form, die der Flüssigkeit eine große Berührungsfläche darbietet und demzufolge einen guten Wärmeaustausch gewährleistet.

In Strömungsrichtung hinter der Heizvorrichtung 6 ist eine thermische Trennwand 8 angeordnet, die zusammen mit der strömungsglättenden Wand 5 die Abgrenzung eines bestimmten Flüssigkeitsvolumens gestattet, dessen Temperatur zwischen 50 und 100⁰C liegt und in dem eine Konvektionsströmung um die Heizvorrichtung 6 stattfindet, bei der sich die warme Flüssigkeit nach oben und die kalte Flüssigkeit zum unteren Teil der Kammer 1 bewegt Dieser Vorgang ermöglicht eine Trennung der verschiedenen Phasen der einlaufenden Flüssigkeit dadurch, daß sich in der Kammer 1 ein Gleichgewicht einstellt, bei dem die leichte Phase 9 über der mittelschweren Phase 20 und diese über der schweren Phase 11 lagert.

Die leichte Phase 9 wird mit Hilfe einer Rinne 12 ausgetragen, die im oberen Teil der Kammer 1 montiert ist, sich im wesentlichen über der ganzen Breite erstreckt und mit Hilfe einer Stellvorrichtung 13 oder ein anderes äquivalentes Mittel geneigt werden kann. Die in ihrer Ruhelage dargestellte Rinne 12 kann so in eine geneigte Lage gebracht werden, wie sie mit gestrichelten Linien in F i g. 2 angedeutet ist; dies ist die Lage, in der die leichte Phase 9 der Flüssigkeit in das Innere der Rinne gelangen kann. An einer Seite der Rinne 12 ist eine Leitung 14 angeschlossen, die in einen Sammelbehälter 15 mündet, der seitlich angeordnet ist und in dem die leichte Phase der Flüssigkeit aufgefangen wird, um abtransportiert oder wiederverwendet zu werden.

Die schwere Phase 11, die sich im unteren Teil der Kammer 1 ansammelt, wird durch eine Absaugrohrlei tuns l/¹ abgesaugt, deren unterer Teil gelocht ist und deren oberer Teil 17a mit einer Saugeinrichtung verbunden ist Die mittlere Phase 10 der Flüssigkeit aus der ungefähr 99% der Fremdstoffe durch die Vorbehandlung entfernt worden sind, wird durch einen Siphon

ίο 18, der die Wand durchdringt, die die Kammer 1 und 2 trennt, in die Kammer 2 geleitet Der Siphon 18 kann an der Einströmöffnung mit einem Schwimmerventil i9 versehen sein, das bei Dichten, die in der Nähe der Dichte 1 der mittleren, für den Überlauf in die Kammer 2 bestimmten Phase liegen, eine obere Öffnungsstellung einnimmt, und das eine untere Schließstellung einnimmt, wenn sein Schwimmer sich in der leichten Phase mit einer Dichte unterhalb 1 befindet Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, im Fall einer niedrigen

Standhöhe der zu behandelnden Flüssigkeit in der Kammer 1 zu verhindern, daß die leichte Phase in die Kammer 2 fließt Hinter der Ausströmöffnung 18a ist eine Stauwand 20 angeordnet, die Turbulenzen in der Kammer 2 verhindert, in der die Flüssigkeit von ihrem Übergang in die folgende Kammer 3 sedimentieren gelassen wird.

Die aus der Kammer 1 kommende Flüssigkeit teilt sich wie zuvor in drei Phasen 21, 22, 23 von denen die leichte Phase 21 die obere Schicht bildet und wie vorstehend beschrieben, durch eine Rinne 24 ausgetragen wird, die ebenfalls durch eine Stellvorrichtung 25 geneigt werden kann. Die Rinne 24 ist mit einer Leitung 26 verbunden, die in denselben Sammelbehälter 15 wie die Rinne 12 mündet

Letzte Reste der schweren Phase 23 sammeln sich in einer Senkgrube 27, aus der sie periodisch durch ein geeignetes Mittel (Pumpe, Klappe, usw.) entfernt werden. Die Phase 22 mit mittlerer Dichte gelangt durch einen Siphon 28, welcher in der Kammer 3 des Behälters mündet aus dem sie durch eine Rückführpumpe 29 entnommen wird, deren Ansaugkopf 30 in die Kammer 3 hineinragt. Die Pumpe 29 fördert das behandelte Abwasser nach außen zu weiteren Behandlungsvorrichtungen.

Im Inneren der Kammer 3 ist in einem Führungsrohr 32 ein Schwimmer 31 angeordnet, der der Standhöhe der Flüssigkeit folgt und mit Hilfe von Kontaktorganen die Funktion eines Antriebsmotors 33 für eine Pumpe 29 steuert Die Pumpe wird eingeschaltet, wenn sich der

Schwimmer 31 in seiner oberen Stellung befindet, und dieser Zustand wird bis zum Absinken des Schwimmers auf seine tiefste Stellung beibehalten.

Die Pumpe 29 ist in einem Raum 34 untergebracht, der auch verschiedene elektrische Steuer- und Kontroll mittel aufnimmt Der Raum 34 bildet in seinem unteren Teil eine Senkgrube 35 mit einer Entwässerungspumpe 36 zur Entfernung von Sickerwasser (aus Undichtigkeiten usw.). Zum Austragen der schweren Phase könnten an sich bekannte Vorrichtungen verwendet werden. Diese bieten jedoch eine Reihe voa Nachteilen; insbesondere erfordern sie die Verwendung einer beträchtlichen Anzahl von bewegten Teilen, die einen hohen Verschleiß und eine kostspielige Konstruktion mit sich bringen. Diese Vorrichtungen verursachen die Entstehung von Strömungen, die die Trennzone trüben und Eingriffe sowie eine schwierige Unterhaltung erfordern. Eine bessere Lösung des Problems der Entleerung der

von der Flüssigkeit abgetrennten schweren Phase bietet eine Reihe durchbrochener, waagerechter Bauteile, die am Boden des Behälters parallel zueinander angeordnet sind und Führungsorgane bilden, in denen biegsame Rohre hin- und herbewegt 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, die Konstruktion des Behälters zu vereinfachen, da dessen Boden flach sein kann, wenn er auf der ganzen Länge von der Vorrichtung durchquert wird. Im Gegensatz dazu muß im Fall eines einzigen Entnahmepunktes der Boden des Behälters konisch ausgebildet sein, damit die zu entfernenden Phasen an der Stelle der punktförmigen Saugvorrichtung gesammelt werden. Diese Vorrichtung hat praktisch keine bewegten, sich rasch abnutzenden Teile, die zu Ausfällen durch mechanische Schaden neigen, die Arbeiten unterhalb der Wasseroberfläche erforderlich machen. Auch kann die Vorrichtung mit geringeren Kosten große Flächen erfassen.

In den F i g. 3 und 4 ist eine Kammer 1 dargestellt, die wie die Kammer 1 des in F i g. 1 dargestellten Behälters oben offen ist und das Heizelement trägt, welches die Trennung der zu reinigenden flüssigen Phasen gestattet.

In dem Behälter ist nebeneinander eine Reihe von Bauteilen 43 mit Abstand voneinander angeordnet, die auf dem Boden des Behälters ruhen. Jedes Bauteil besteht aus einem ersten senkrechten Teil 43a in Form eines Vollmantelrohres und einem zweiten waagerechten, durchbrochenen Element 43f> das sich praktisch über die gesamte Länge erstreckt.

Das zweite, in den Fig. 5 und 6 dargestellte durchbrochene Element 43b umfaßt mehrere Längs-

stränge 44 in veränderlicher Anzahl, je nach der durchbrochenen Gesamtfläche, die man zu erhalten wünscht, sowie ringförmige, im Abstand voneinander angeordnete Querstege 45, die die Lage der Längsstränge 44 sichern.

Bei der in den Fig.5 und 6 dargestellten Ausführungsform sind sechs Längsstränge 44 vorhanden, die durch Querstege 45, die im Abstand von jeweils etwa 1 m angeordnet sind, verbunden sind.

Im Inneren eines jeden Bauteils 43 sitzt ein weicher biegsamer Schlauch 46 (F i g. 5 und 6), durch den die sich am Boden des Behälters befindliche schwere Phase angesaugt wird.

Hierzu ist der Schlauch 46 in dem Bauteil 43 verschiebbar geführt und wird durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Antriebsorgan betätigt.

Ferner ist das Ende 47 des Schlauches 46 mit einer Unterdruckquelle verbunden, damit er durch die öffnung 48 an seinem anderen Ende die schwere Phase am Boden des Behälters ansaugt.

Im Betrieb, d. h. in der Ansaugperiode, wird der in den aus einem Vollmantelrohr bestehenden ersten Teil 43a eingeführte Schlauch 46 in das zweite, durchbrochene Element 43i> eingeschoben und in eine solche Hin- und Herbewegung versetzt, daß die öffnung 48 in entgegengesetzten Richtungen die gesamte Länge des durchbrochenen Elementes 43b durchläuft. Aufgrund des Unterdruckes in dem Schlauch 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 Bauteile 43 gestattet eine zeilenweise Abtastung und Spülung der gesamten Oberfläche des Behälterbodens.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Reinigung von aus mehreren Phasen verschiedener Dichte bestehendem Industrieabwasser unter Trennung der Phasen, mit einem Behandlungsbehälter, der in eine Anzahl Kammern eingeteilt ist, und einer Heizvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Kammer (1) in der Nähe des Flüssigkeitseinlaufes eine den zugeführten Flüssigkeitsstrom aufteilende strömungsglättende Wand (5), mit Abstand davon eine thermische Trennwand (8) und zwischen beiden die Heizvorrichtung (6) in der Weise angeordnet sind, daß in dem zwischen der Strömungsglättenden Wand (5) und der thermischen Trennwand (8) eingeschlossenen Flüssigkeitsvolumen eine die Phasentrennung erleichternde Konvektionsströmung um die Heizvorrichtung (6) entsteht

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsglättende Wand (5) aus einem gelochten Blech besteht

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Heizvorrichtung (6) thermostatisch regelbar ist

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils im oberen Teil der ersten Kammer (1) und der zweiten Kammer (2) eine sich im wesentlichen über die ganze Breite der betreffenden Kammer (1, 2) erstreckende neigbare und durch eine Rohrleitung mit einem Sammelbehälter (15) verbundene Rinne (12,24) zum Abschöpfen der leichten Phase angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (1) mit der zweiten Kammer (2) durch einen Siphon (18) verbunden ist an dessen Einströmöffnung ein Schwimmerventil (19) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einen* der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die dritte Kammer (3) der Ansaugkopf (30) einer Abförderpumpe (29) für das behandelte Abwasser hineinragt, deren Tätigkeit von einem Schwimmer (31) in der dritten Kammer (3) gesteuert wird.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Kammer (1) eine bis nahe auf den Boden reichende Absaugrohrleitung (17) für die schwere Phase vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß am Boden der ersten Kammer (1) waagerechte, durchbrochene Elemente (43b) parallel zueinander angeordnet sind und Führungen für hin und her bewegbare Schläuche (46) bilden, deren eines Ende (47) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist und deren anderes Ende als Absaugöffnung dient.