DE2445665B2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Neutralisation und/oder Entgiftung von Abwässern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Neutralisation und/oder Entg"tung von Abwässern, insbesondere einem Vorfluter zuzuführenden !ndustrieabwässern, wobei die Abwässer einer dem Vorfluter vorgeordneten B ihandlungsstufe zur chemischen Neutralisation und/oder Entgiftung bei inniger Vermischung mit dem Neutralisations- und/oder Entgiftungsmittel zugeführt werden, wobei ferner eine Überwachung des erreichten Neutralisations- und/oder Entgiftungsgrades durch Messung der lonenkonzentration, des Redoxpotentials od. dgl. stattfindet und wobei die Abwässer gegebenenfalls von der Behandlungsstufe einer Flockungsstufe zur Koagulation vorhandener Feststoffteilchen und einer Klärstufe zur Sedimentation oder Filtration zugeführt werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit wenigstens einem Behandlungsbecken mit einem Abwasserzu- und -abfluß und gegebenenfalls dosierbarer Zugabe des Neutralisations- und/oder Entgiftungsmittels in das Behandlungsbecken, femer wenigstens einem Rührwerk zur innigen Vermischung der im Behandlungsbecken befindlichen Abwässer mit dem Neutralisations- und/oder Entgiftungsmittel, einem vor dem Beckenabfluß angeordneten Meßfühler für die lonenkonzentration, das Redoxpotential od. dgl. der Abwässer, durch den bei Neutralisations- und/oder Entgiftungsgraden außerhalb des Sollwertbereiches ein im Abwasserabfluß angeordnetes Absperrorgan selbsttätig schließbar ist, und gegebenenfalls einem dem Behandlungsbecken nachgeschalteten Flokkungsbecken und diesem hintergeordneten Klärbecken.

Insbesondere bei Industrieanlagen fallen vielfach kontinuierlich oder schwankend Abwässer in Form von Spülwässern und Konzentraten an, die so stark sauer oder basisch bzw. vergiftet sind, daß sie nicht ohne eine besondere, neutralisierende bzw. entgiftende Vorbehandlung wieder dem Produktionskreislauf oder einem Vorfluter zugeführt werden können. Soweit diese Abwässer einigermaßen regelmäßig anfallen, werden sie daher in kontinuierlicher Weise einem Behandlungsbecken zugeführt, dem ebenso kontinuierlich eine Base oder Säure zur Neutralisation bzw. ein geeignetes Mittel zur Entgiftung zugesetzt wird. Abwässer und Behandlungsmittel werden dann im Becken innig miteinander

ίο vermischt und müssen vor Verlassen des Beckens eine Meßsonde passieren, die kontrolliert, ob der gewünschte Neutralisations- und/oder Entgiftungsgrad erreicht worden ist Bei schwankendem Säure- oder Laugenbzw. Giftgehalt der anfallenden Abwässer kann die Meßsonde außerdem dazu dienen, die Menge des zugesetzten Neutralisations- bzw. Entgiftungsmittels in Grenzen entsprechend zu regeln, damit das das Behandlungsbecken verlassende Abwasser in möglichst gleichmäßiger Weise die gewünschte Qualität hat.

Nun gibt es jedoch zahlreiche praktische Fälle, bei denen die genannten Abwasserverunreinigungen sehr starken Schwankungen unterliegen bzw. in nicht vorher zu berücksichtigender Weise beispielsweise mit einem starken Säure- oder Giftstoß anfallen, indem an irgendeiner Stelle der Produktionsanlage eine entsprechende Konzentratmenge dem Abwasser zugeführt wurde. Ein solcher Verunreinigungsstoii kann dann im Behandlungsbecken nicht schnell genug abgefangen werden, so daß der Meßfühler durch einen von ihm gegebenen Impuls das Absperrorgan im Abfluß des Behandlungsbeckens schließt und gleichzeitig ein optisches und/oder akustisches Signal veranlaßt, durch das eine Bedienungsperson herbeigerufen wird, die dann durch geeignete zusätzliche Maßnahmen die

Anlage wieder in den Sollzustand versetzen muß.

Dies bedingt die ständige Anwesenheit einer entsprechend geschulten und verantwortungsvollen Bedienungsperson, um die Abwasseraufbereitung in wenigstens einigermaßen kontinuierlichem Gang zu halten bzw. die Kontinuität so schnell Wie möglich wieder herzustellen. Dies bedingt jedoch zum anderen zumindest kurzzeitige Unterbrechungen der Kontinuität, die in zahlreichen Fällen nicht in Kauf genommen werden kann, so daß die die Abwässer liefernde Produktionsan lage abgesetzt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit anzugeben, wie sich die Neutralisation und/oder Entgiftung anfallender Abwässer auch dann kontinuierlich aufrechterhalten läßt, wenn Verunreinigungsstöße

so auftreten, die von der Behandlungsstufe nicht bei kontinuierlicher Arbeitsw%ise abgefangen werden können. Es soll also ein Verfahren nebst der dazugehörenden Vorrichtung angegeben werden, womit solche Unterbrechungen der kontinuierlichen Arbeitsweise der Behandlungsstufe selbsttätig behoben werden, ohne daß die Kontinuität der anfallenden Abwässer gestört werden muß. Dies soll durch vergleichsweise einfache und damit kostengünstige sowie betriebssichere Maßnahmen in einer Weise geschehen, die es insbesondere auch erlauben, entsprechende Vorkehrungen bei bereits vorhandenen Anlagen auch noch nachträglich zu treffen.

Diese Aufgabe ist ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei in der Behandlungsstufe erreichten Neutralisations- und/oder Entgiftungsgraden außerhalb des Sollwertbereiches der Abwasserzu- und -abfluß der Behandlungsstufe durch Wirkung eines von

der Messung der lonenkonzentration, des Redoxpotentials od. dgl abgeleiteten Signals selbsttätig unterbrochen werden, daß die weiter ankommenden Abwässer in einer vor der Behandlungsstufe parallelgeschalteten Stufe aufgefangen werden, daß bei Erreichen des Neutralisations- und/oder Entgiftungssollwertes der Abwasserdurchfluß der Belliandlungsstufe durch ein von der Ionerikonzentrations-, Redoxpotential- od. dgl. -messung abgeleitetes Signal wieder fortgesetzt wird und daß dann das aufgefangene Abwasser in stufenlos einstellbaren Mengen der Behandlungsstufe zusätzlich zugeführt wird.

Dabei kann es zweckmäßig sein, daß die in der parallelgesdialteten Stufe aufgefangenen Abwässer dort im Sinne ihrer Neutralisation und/oder Entgiftung behandelt werden, bevor sie der Behandlungsstufe zugeführt werden.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen kann die Behandlungsstufe bei Auftreten eines übermäßigen Verunreinigungsgrades der Abwasser in den sog. Standbetrieb übergehen, ohne daß weitere Abwasser nachfließen können. Im Standbetrieb kann die BehanJ-lungsstufe dann solange arbeiten, bis die in ihr enthaltenen Abwässer den gewünschten Neutralisations- und/oder Entgiftungsgrad erreicht haben. Dabei braucht aber der kontinuierliche Abwasseranfall nicht unterbrochen zu werden, da die Abwasser zwischenzeitlich der Auffangstufe zufließen können, so daß die die Abwasser liefernde Produktionsanlage ohne jede Beeinträch tigung weiterarbeiten kann.

Haben die in der Behandlungsstufe befindlichen Abwasser dann den gewünschten Neutralisations- und/oder Entgiftungsgrad erreicht, so werden durch einen Impuls der diese Werte messenden Sonde der Zu- und Abfluß der Behandlungsstufe wieder geöffnet und der normale, kontinuierliche Betrieb kann seinen Fortgang nehmen. Dabei werden dann die in der Auffangstufe befindlichen Abwässer allmählich der kontinuierlichen Abwasseraufbereitung wieder zugesetzt, und zwar in solchen stufenlos einstellbaren Mengen, die von der Behandlungsstufe ohne erneute Beeinträchtigung deren kontinuierlicher Arbeitsweise aufgenommen werden können.

Damit eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur für solche Anwendungsfälle, bei denen beispielsweise ausgehend von einem-durchschnittlichen Säuregrad der anfallenden Abwässer bei einer plötzlich auftretenden Übersäurung der gewünschte Neutralwert in der Behandlungsstufe nicht schnell genug erreicht werden kann. Es eignet a«ch vielmehr auch für solche Anwendungsfälle, bei denen die anfallenden Abwässer um den gewünschten Neutralwert zwischen sauer und basisch schwanken, in der Behandlungsstufe also abwechselnd eine Base und eine Säure zur Neutralisation zugesetzt werden und bei denen dann bei plötzlichem Umspringen der Abwasser beispielsweise zwischen sauer und basisch die Behandlungsstufe nicht schnell genug folgen kann, vielmehr zunächst sogar durch Zugabe des falschen Neutralisationsmittels den Verunreinigungsgrad erhöht. &o

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgebildet, daß im Zufluß des Behandlungsbeckens ein ebenfalls vom Meßfühler gleichsinnig mit dem Absperrorgan im Abfluß steuerbares Absperror- *>5 gan angeordnet ist.daG diesem Absperrorgan vorgeordnet ein Auffangbecken den Abwasserzufluß parallelgeschaltet ist und daß die Abwässer dem Auffangbecken bei geschlossenen Absperrorganen zuführbar und bei wieder geöffneten Absperrorganen vom Auffangbeb ken in das Behandlungsbecken leitbar sind. Dabei kann zum Ausgleich von Mengenschwankungen der anfallenden Abwässer dem Zufluß des Behandlungsbeckens ein Pufferbecken vorgeschaltet sein und es kann dieses mit dem Auffangbecken einerseits über einen Überlauf, andererseits über eine mit ihrer Saugseite in das Auffangbecken gehende Pumpe mit stufenlos einstellbarer Förderleistung in Verbindung stehen, die bei geöffneten Absperrorganen arbeitet Hierdurch können die anfallenden Abwässer bei geschlossenem Behandlungsbecken in das Auffangbecken überlaufen, ohne daß dazu noch zusätzliche Umschaltmittel für den Abwasserstrom erforderlich sind. Andererseits geschieht die Rückführung der im Auffangbecken gesammelten Abwässer mittels einer Dosierpumpe, deren Förderleistung zweckmäßig durch Wirkung des Meßfühlers im Behandlungsbecken den dort jeweils verträglichen Mengen angepaßt wird.

Zweckmäßigerweise kann auch das Hehandlungsbekken mit einem oberhalb seines Abflusses abgehenden Oberlauf mit dem Auffangbecken in Verbindung stehen, damit ein bei Schließen der Absperrorgane ever^ueii vorhandener Abwassernachlauf aufgefangen werden kann.

Ferner ist es sinnvoll, daß die Dosierpumpe durch einen dem Auffangbecken zugeordneten Wasserstandsfühler selbsttätig bei Entleerung des Auffangbeckens abschaltbar ist.

Um zu verhindern, daß sich in den Abwässern enthaltene Schwebestoffe im Auffangbecken absetzen, kann auch das Auffangbecken mit wenigstens einem Rührwerk versehen sein, das zweckmäßigerweise bei im Auffangbecken befindlichen Abwässern durch den Wasserstandsfühler selbsttätig einschaltbar ist.

Schließlich ist es besonders vorteilhaft, daß dem Auffangbecken bei in ihm enthaltenen Abwässern selbsttätig Neutralisations- und/oder Entgiftungsmittel durch Wirkung eines vom Wasserstandsanzeiger abgegebenen Impulses zuführbar sind und daß diese Zufuhr durch einen im Auffangbecken angeordneten Meßfühler für die lonenkonzentration, das Redoxpotential od. dgl. bei Erreichen des Neutralisations- und/oder Entgiftungssollwertes abschaltbar ist. Dan it kann auch das Auffangbecken als Standbehandlungsstufe eingesetzt werden und es können die von diesem zurückzuführenden Abwassermengen der kontinuierlichen Abwasserreinigung im Grenzfall völlig problemlos zugesetzt werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Vorrichtung zur Neutralisation und/oder Entgiftung von Aowässern, die auf der Zeichnung schematisch dargestellt ist.

Gemäß dem Pfeil 1 fließen von einer Produktionsanlage kommende, zu neutralisierende und/oder entgiftende Abwässer einem Pufferbecken 2 zu, von dem sie über einen AbwasserzuP'iß 3 in ein im vorliegenden Falle geteiltes oder doppeltes Behandlungsbecken 4 gelangen, das sie über einen Abwasserabfluß 5 wieder verlassen. Im Behandlungsbecken 4 v/eiden den Abwässern Neutralisations- und/oder Entgiftungsmittel in nicht näher dargestellter, bekannter Weise zugesetzt und es werden die Abwässer mit diesen Mitteln durch Rührwerke 6 und 7 innig vermischt. Meßfühler 8 und 9 überwachen das Erreichen des gewünschten Neutralisations- und/oder Entgiftungsgrades und nehmen gegebe-

nenfalls steuernden Einfluß auf die zuzusetzende Menge des Neutralisations- und/oder Entgiftungsmittels, wobei insbesondere der Meßfühler 9 vor dem Abwasserabfluß 3 wesentlich zur Kontrolle der Qualität des die Behandlungsstufe verlassenden Abwassers ist.

Nach dem Behandlungsbecken 4 kann je nach Art der anfallenden Abwässer ein Flockungsbecken 10 vorgese hen sein, in dem durch Zusatz eines Flockungsmittels die Koagulation in den Abwässern enthaltener Feststoffteilchen herbeigeführt wird. Dem Flockungsbecken IO kann sich dann eine Klärstufe 11 anschließen, in der die abzuscheidenden Stoffe durch Sedimentation, Filterung od. dgl. gewonnen und über 12 fortgeführt werden, während die geklärten Abwasser gegebenenfalls über einen endgültigen Kontrollfühler 13 beispielsweise einem Vorfluter zugeführt werden.

Für den Fall, daß die normalerweise kontinuierliche Bearbeitung der Abwässer im Behandlungsbecken 4 nicht in der Lage ist, den gewünschten Neutralisations- und/oder Entgiftungsgrad der Abwasser zu erreichen, ergibt sich am Meßfühler 9 ein entsprechender Impuls, mit Hilfe dessen über eine geeignete Steuervorrichtung 16 zwei in bekannter Weise selbsttätig arbeitende Absperrorgane 14 und 15 schließbar sind. Damit können dem Behandlungsbecken 4 weder weitere Abwasser zufließen noch dieses verlassen, womit eine Standbehandlung der gerade im Behandlungsbecken 4 befindlichen Abwasser solange stattfindet, bis der gewünschte Neutralisations- und/oder Entgiftungsgrad erreicht ist. Ist dies der Fall, so gibt ein entsprechender Steuerwert des Meßfühlers 9 den Durchfluß der Abwasser durch das Behandlungsbecken 4 wieder frei, indem die öffnung der Absperrorgane 14 und 15 veranlaßt wird.

Damit nun während einer solchen notwendigen Standbehandlurig der kontinuierliche Anfall der Abwasser keine Unterbrechung zu erfahren braucht, können die Abwasser das Pufferbecken 2 über einen Überlauf 17 verlassen und in ein nebengeschaltetes Auffangbecken 18 gelangen und sich dort ansammeln. Gleichermaßen sorgt ein am Behandlungsbecken 4 oberhalb des Ablaufes 5 ansetzender Überlauf 19 dafür, daß ein im Zuge des Schließens der Absperrorgane 14 und 15 eventuell auftretender Abwassernachlauf dem Auffangbecken 18 zugeführt wird.

Ist der Abwasserdurchfluß für das Behandlungsbekken 4 durch öffnen der Absperrorgane 14 und 15 wieder freigegeben, so fördert eine Dosierpumpe 20 die im Auffangbecken 18 befindliche Abwassermenge über eine Druckleitung 21 allmählich in das Pufferbecken 2

'. zurück, so daß die im Auffangbecken 18 befindliche Abwassermenge langsam dem normalen, kontinuierlichen Abwasserdurchsatz zugeführt wird. Damit nun hierdurch nicht eine erneute Überforderung der durch das Behandlungsbecken 4 gegebenen Neutralisations- und/oder Entgiftungsmöglichkeiten eintritt, ist die Dosierpumpe 2C derart über eine Schaltiingsverbindung 22 mit dem Meßfühler 9 verbunden, daß sie nur solche Abwassermengen aus dem Auffangbecken 18 fördert, die von dem Behancllungsbecken 4 mitverarbeitet werden können. Die Schaltungsverbindung 22 ist im übrigen so eingerichtet, daß die Dosierpumpe 20 bei geschlossenen Absperrorganen 14 und 15 nicht arbeiten kann, ihr Antriebsanschluß also unterbrochen ist. Gleichermaßen steht die Dosierpumpe 20 in schaitungsmäßiger Verbindung mit einem Wasserstandsfühler 23. der die Pumpe bei Entleerung des Auffangbeckens 18 abschaltet.

Damit bei in den Abwässern enthaltenen Feststoffteilchen od. dgl. diese sich im Auffangbecken 18 nicht

2ϊ absetzen können, ist das Auffangbecken ebenfalls mit einem Rührwerk 24 ausgerüstet, das zweckmäßigerweise ebenfalls vom Wasserstandsfühler 23 derart gesteuert wird, daß es nur arbeitet, wenn sich Abwasser im Auffangbecken 18 befinden.

Hier besteht schließlich auch die Möglichkeit, das Auffangbecken 18 ebenso wie das Behandlungsbecken 4 mit einer Zugabemöglichkeit für Neutralisations- und/oder Entgiftungsmittel a'iszurüsten, so daß sich die Standzeit der Abwasser im Auffangbecken 18 zu dessen

» Behandlung ausnutzen läßt, wobei ein Meßfühler 25 das Erreichen des gewünschten Neutralisations- und/oder Entgiftungsgrades überwachen und die Zugabe der Neutralisations- und/oder Entgiftungsmittel gegebenenfalls rechtzeitig unterbrechen kann. Damit wird es

■ίο möglich, die im Auffangbecken 18 enthaltenen Abwasser in bereits vor- oder fertigbehandelter Weise dem Pufferbecken 2 zuzuführen, so daß sie den kontinuierlichen Verfahrensablauf im Behandlungsbecken 4 nur noch wenig oder überhaupt nicht mehr beeinflussen

^4!> bzw. belasten können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufrechterhalten eines kontinuierlichen Neutralisieren und/oder Entgiftens von Abwässern, dadurch gekennzeichnet, daß man eine aus einem Auffangbecken in ein Behandlungsbecken arbeitende Dosierpumpe durch einen endständigen Meßfühler des Behandlungsbeckens und gegebenenfalls auch über einen Kontrollfühler nach einer Klärstufe und zugleich über einen Wasserstandsfühler des Auffangbeckens steuert

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der parallel geschalteten Stufe aufgefangenen Abwässer im Sinne ihrer Neutralisation und/oder Entgiftung behandelt werden, bevor sie der Behandlungsstufe zugeführt werden.

3. Vorrichtung zum Durchführen der Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dosierpumpe (20) einerseits über eine Schaltungsverbindung (22) an einer Steuervorrichtung (16), welche ihrerseits mit einem in einem Behandiungsbecken (4) befindlichen Meßfühler (9), mit Absperrorganen (14, 15) des Behandlungsbekkcns und mit einem Kontrollfilter (13) nach einer Klärstufe (11) zusammengeschaltet ist, und andererseits diese Dosierpumpe (20) mit einem Wasserstandsfühler (23) in einem Atifangbecken (18), in welchem ein Rührwerk (24) angeordnet ist, verbunden ist.