DE2458577C3 - Verfahren zum Reinigen von ölhaltigem Abwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von ölhaltigem Abwasser mit Hilfe von durch das ölhaltige Abwasser benetzbaren ferromagnetischen Teilchen und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das Öl ölhaltiger Abwasser wird üblicherweise auf Grund des unterschiedlichen spezifischen Gewichtes von öl und Wasser abgeschieden, wenn das ölhaltige Abwasser nicht als Öl-Wasseremulsion vorliegt. Zu diesem Zweck wird das verölte Abwasser in horizontaler Slrömungsrichiung durch einen tunnelförmigen Behälter geleitet, in dem die vom Wasser mitgeführten Ölpartikel zur Decke des Behälters aufsteigen und durch die Strömung der Flüssigkeit eine zusammenhängende Ölschicht bilden, die durch die besondere Ausbildung der Decke festgehalten wird. Das so gereinigte Abwasser tritt unterhalb der sich bildenden ölschicht am Ende des tunnelförmigen Behälters aus. Die Baulänge solcher Reinigungsanlagen ergibt sich daher aus dem Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und der Aufsteiggeschwindigkeit des spezifisch leichteren Öles. Da das spezifische Gewicht von Öl nur vergleichsweise wenig leichter als das spezifische Gewicht von Wasser ist, ergibt sich für

die mit dem Wasser mitgeführten ölpartikel nur eine geringe Anfsteiggeschwindigkeit, die eine große Baulänge derartiger Reinigungsanlagen bedingt, wenn ein Reinheitsgrad von 95 bis 98% des gereinigten Abwassers erreicht werden soll. Wird ein höherer Reinheitsgrad angestrebt, so müssen mehrere solcher Anlagen in Serie hintereinander geschaltet werden. Mit solchen Serienschaltungen ist es dann möglich, das Öl bis zu 99,Wo aus dem Wasser zu entfernen- Diese Art der Wasserreinigung ist jedoch kostspielig da die Bemessung solcher Anlagen stets für den ungünstigsten Fall ausgelegt werden muß, der durch die geringste Aufsteiggeschwindigkeit gegeben ist Außerdem ist mit Hilfe von derartigen Anlagen das Ausscheiden von öl

aus einer öl-Wasseremulsion nicht möglich.

Um auf der Oberfläche von Wasser schwimmendes Öl vom Wasser abscheiden zu können, wurde bereits vorgeschlagen, Kunststoffteilchen mit eingebetteten Eisenspänen auf das verschmutzte Wasser aufzubrin;

gen, und die mit dem öl benetzten Kunststoffteilchen dann mit Hilfe eines Magneten von der Wasseroberfläche abzuheben. Mit Hilfe solcher ferromagnetischer Teilchen ist es aber auch möglich, eine öl-Wasseremulsion zu brechen. Zu diesem Zweck werden die ein höheres spezifisches Gewicht als Wasser aufweisenden ferromagnetischen Teilchen in das Öl-Wassergemisch eingebracht und sinken auf den Grund des das Öl-Wassergemiscb aufnehmenden Behälters. Damit ergibt sich eine Relativbewegung zwischen der absinkenden Filterschicht aus ferromagnetischen Teilchen und dem öl-Wassergemisch, so daß das ganze Volumen und nicht nur die Oberfläche des Öl-Wassergemisches mit der Filterschicht in Berührung kommt Nach dem Absinken der ferromagnetischen Teilchen werden diese

mit öl behafteten Teilchen mittels magnetischer Kräfte aus dem gereinigten Wasser herausgehoben. Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen, soll die Sinkergeschwindigkeit der Teilchen klein sein, was durch die besondere Ausgestaltung der Teilchen, nämlich das Einbetten von Eisenteilchen in Kunststoff, erzwungen werden soll. Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren ist vor allem, daß ölhaltiges Abwasser nicht in einem kontinuierlichen Strom gereinigt werden kann und daß vergleichsweise kompliziert aufgebaute ferromagnetische Teilchen Verwendung finden.

Der Erfindung stellt sich demnach die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe ölhaltiges Abwasser, insbesondere eine Öl-Wasseremulsion, in einfacher Weise ohne chemische Hilfsmittel in einem kontinuierlichen Strom gereinigt werden kann, wobei ein hoher Reinheitsgrad des gereinigten Abwassers erreicht werden soll.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man das ölhaltige Abwasser durch wenigstens einen mit den ferromagnetischen Teilchen gefüllten Leitungsabschnitt hindurchleitet, wobei man diese Teilchen magnetisch in ihrer Lage zusammenhalt. Das zu reinigende Abwasser wird also durch einen Filterkörper geleitet, der aus losen, vorzugsweise körnigen oder spanartigen Teilchen besteht, die vom Öl benetzt werden. Das Öl bleibt an der Oberfläche der einzelnen Teilchen haften, während das Wasser weiterfließt, so daß nach einer bestimmten Durchflußstrecke ein bestimmter Reinheilsgrad des Wassers erreicht wird. Da die Teilchen eine möglichst große Oberfläche besitzen sollen, werden körnige bzw. spanartige Teilchen verwendet, die aus einem ferromagnetischen Material bestehen müssen, damit sie in ihrer Lage

magnetisch zusammengehalten werden können. Die Korngröße und Anzahl der Teilchen kann in weiten Grenzen verschieden gewählt werden, um eine Anpassung an verschiedenste Verhältnisse zu gewährleisten.

Da die ölaufnahme der Teilchen mit zunehmender Verölung ihrer Oberfläche abnimmt, müssen die Teilchen entölt bzw, durch ölfreie Teilchen periodisch ersetzt werden, was beim Vorhandensein nur eines einzigen erfindungsgemäßen Leitungsabschnittes zu einem Stillegen der Anlage führen muß. Um aber einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten, wird das ölhaltige Abwasser gemäß der Erfindung abwechselnd durch einen von zwei parallel geschalteten Leitungsabschnitten hindurchgeleitet, wobei die Teilchen des jeweils unbenutzten Leitangsabschnittes gereinigt oder gegen gereinigte Teilchen ausgetauscht werden.

Das Umschalten von einem Leitungsabschnitt auf den anderen hängt natürlich vom Reinheitsgrad des in dem jeweiligen Leitungsabschnitt gereinigten Abwassers ab. Es ist daher notwendig, den Reinheitsgrad des Abwassers zu bestimmen. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung der Reinheitsgrad des den jeweiligen Leitungsabschnitt verlassenden Abwassers lTMttels siner Fotozelle gemessen und das Abwasser bei Erreichen eines Grenzwertes durch den jeweils anderen Leitungsabschnitt geleitet

Mit Hilfe wenigstens eines mit ferroinagnetischen Teilchen gefüllten, nicht ferromagnetischen Leitungsrohres, das von wenigstens zwei mit Abstand voneinander angeordneten elektrischen Spulen umschlossen ist, wird nach der Erfindung in einfacher Weise eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen. Die nicht ferromagnetischen Leitungsrohre sind vorzugsweise an beiden Enden absperrbar. Durch das von den elektrischen Spulen erregte Magnetfeld werden js die ferromagnetischen Teilchen in ihrer Lage zusammengehalten, wobei das Leitungsrohr aus nicht ferromagnetischem Werkstoff keinen Einfluß auf die magnetische Kraft ausüben kann. Das Leitungsrohr dient dabei vorteilhafterweise als Spulenträger, so daß eine sehr einfache Konstruktion erreicht wird.

Um eine gleichmäßige Verteilung der ferromagnetischen Teilchen im Leitungsrohr zu gewährleisten, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung das Leitungsrohr durch jeweils in Strömungsrichtung hinter den elektrisehen Spulen vorgesehene Siebe für die ferromagnetischen Teilchen unterteilt. Diese Siebe verhindern, daß Teilchen durch die Strömung mitgerissen werden.

Schließlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß zwei abwechselnd an den Abwasserzufluß anschließbare, parallelgeschaltete Leitungsrohre vorgesehen sind und daß über in deren Abflußbereich angeordnete Fotozellen zur Bestimmung des Reinheitsgrades des abfließenden Abwassers der Abwasserzufluß vom einen auf das jeweils andere Leitungsrohr umschaltbar ist. Hierbei werden die Spulen des als abgesperrten Leitungsrohres abgeschaltet und die Spulen des geöffneten Leitungsrohres erregt. Wird auf Grund der durch die ölpartikeln bedingten Trübung des abfließenden Abwassers über die Fotozellen angezeigt, daß der Reinheitsgrad des abfließenden Abwassers einen bestimmten Grenzwert erreicht hat, so wird durch die jeweilige Fotozelle eine Regeleinrichtung angesteuert, die einerseits das in Betrieb befindliche Leitungsrohr absperrt und das jeweils andere Leitungsrohr an den Abwasserzufluß anschließt und die diesen Leitungsrohren zugehörenden Spulen ab- bzw. einschaltet, so daß eine selbsttätige Steuerung erfolgt. Die verölten Teilchen des stillgelegten Leitungsrohres können nnnrrehr ausgetancht bzw. gereinigt werden, so daß dieses Leitungsrohr wieder in Betrieb genommen werden kann, wenn die Teilchen des anderen Leitungsrohres einen Verölungsgrad aufweisen, der den gewünschten Reinheitsgrad des Abwassers nicht mehr gewährleisten kann.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Ausführungsbeispie! schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht und

F i g. 2 in Seitenansicht

Der Abwasserzufluß 1 teilt sich in zwei Äste 2 und 3 auf, die vollkommen gleich aufgebaut sind. Jeder der beiden Leitungsäste 2 und 3 besitzt ein mit ferromagnetischen Teilchen gefülltes, über Absperrventile 4 in den jeweiligen Leitungsast eingebautes Leitungsrohr 5 aas nicht ferromagnetischem Werkstoff. Die Leitungsrohre

5 werden von zwei mit Abstand voneinander angeordneten elektrischen Spulen 6 umschlossen, die bei entsprechender Erregung ein Magv<itfeld erzeugen, das die im Rohr 5 befindlichen ferromagntiischen Teilchen in ihrer Lage zusammenhält.

Die beiden parallelen Leitungsäste 2 und 3 vereinigen sich nach den Leitungsrohren 5 wieder zu einem gemeinsamen Abfluß 7, der, wie der Zufluß 1 auch, über Absperrventile 8 bzw. 9 an die Leitungsäste 2 bzw. 3 angeschlossen ist. Mit Hilfe dieser Absperrventile 8 bzw. 9 kann das zu reinigende Abwasser entweder durch den Leitungsast 2 oder durch den Leitungsast 3 geleitet werden.

Wird das zu reinigende Abwasser beispielsweise durch den Leitungsast 2 geleitet, so werden die durch die erregten Spulen 6 in ihrer Lage zusammengehaltenen ferromagnetischen Teilchen durch das öl benetzt, so daß das öl an diesen Teilchen haften bleibt, während das Wasser weiterfließt. Um zu verhindern, daß einzelne ferromagnetische Teilchen mit der Strömung mitgerissen werden und dadurch die Verteilung der Teilchen im Rohr 5 ungünstig verändern, sind den einzelnen Spulen

6 Siebe 10 nachgeordnet, die ein Weitertreiben der einzelnen Teilchen verhindern.

Da die ölaufnahme durch die einzelnen ferromagnetischen Teilchen mit zunehmender Verölung ihrer Oberfläche abnimmt, wird mit fortdauerndem Betrieb die im Rohr 5 abgeschiedene Ölmenge und damit der Reinheitsgrad des gereinigten Abwassers immer kleiner. Um den Reinheitsgrad des Abwassers bestimmen zu können, sind in den Ästen 2 und 3 hinter den Leitungsrohren 5 Fotozellen 11 angeordnet, mit deren Hilfe die durch das im gereinigten Abwasser enthaltene öl bedingte Trübung festgestellt werden kann. Erreicht diese Trübung einen bestimmten Grenzwert, so wird UbC₁ eine nicht dargestellte Regeleinrichtung der Leitungsast 2 mit Hilfe der Ventile 8 abgesperrt und der Leitungsast 3 an die Zuleitung 1 bzw. an die Ableitung 7 über die Ventile 9 angeschlossen. Gleichzeitig werden die Spulen 6 des abgesperrten Astes 2 abgeschaltet und die Spulen 6 dos neu zugeschalteten Astes 3 erregt, so daß das Abwasser mit Hilfe der nicht verölten ferromagnetischen Teilchen des Astes 3 in gewünschter Weise gereinigt werden kann. Während die Abwasserreinigung im Leitungsast 3 erfolgt, können die Teilchen aus dem Rohr 5 des Astes 2 entleert werden, wozu die Rohre 5 mit entsprechenden Ablaßventilen 12 versehen sind. Jeden der durch die Siebe 10 erhaltenen Rohrabschnitte muß selbstverständlich ein eigenes

Ablaßventil 12 zugeordnet sein. Die abgelassenen Teilchen können in Wagen 13 zu einer Entölungsslation gebracht werden, wo sie entsprechend gereinigt und dann einem Vorratsbehälter 14 zugeführt werden. Aus dem Vorratsbehälter 14 werden die Rohre 5 nach ihrer Entleerung mit gereinigten ferromagnetischen Teilchen gefüllt, so daß zum Austausch der ferromagnetischen Teilchen nur geringe Zeit nötig ist, insbesondere dann, wenn der Vorratsbehälter 14 über absperrbare Füllstutzen 15 unmittelbar mit dem jeweiligen Leitungsrohr 5 verbunden ist.

Wird durch die Fotozelle Il im Leitungsast 3 angezeigt, daß die Verölung der ferromagnetischen Teilchen so weit fortgeschritten ist, daß der Reinheitsgrad des gereinigten Abwasser? nicht mehr den gewünschten Wert erreicht, wird der Leitungsast 3 von der Zuleitung 1 über die Ventile 9 abgeschaltet und der Leitungsast 2 an die Zuleitung 1 angeschlossen, wobei sich die bereits geschilderten Vorgänge wiederholen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen von ölhaltigem Abwasser mit Hilfe von durch das ölhaltige Abwasser benetzbaren, ferromagnetischen Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß" man das ölhaltige Abwasser durch wenigstens einen mit den ferromagnetischen Teilchen gefüllten Leitungsabschnitt hindurchleitet, wobei man diese Teilchen magnetisch in ihrer Lage zusammenhält

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das ölhaltige Abwasser abwechselnd durch einen von zwei parallel geschalteten Leitungsabschnitten hindurchleitet, wobei man die Teilchen des jeweils unbenutzten Leitungsabschnittes reinigt oder gegen gereinigte Teilchen austauscht

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Reinheitsgrad des den jeweiligen Leitungsabschnitt verlassenden Abwassers mittels einer Fotozelle mißt und das Abwasser bei Erreichen eines Grenzwertes durch den jeweils anderen Leitungsabschnitt leitet

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein mit ferromagnetischen Teilchen gefülltes, nicht ferromagnetisches Leitungsrohr (5), das von wenigstens zwei mit Abstand voneinander angeordneten elektrischen Spulen (6) umschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsrohr (5) durch jeweils in Strömungsrichtung hinter den elektrischen Spulen (6) vorgesehene Siebe (10) unterteilt ist.

6. Vorrichtung nacii Ansp-jch4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei abwechselnd an den Abwasserzufluß (1) anschließi· ire, parallel geschaltete Leitungsrohre (5) vorgesehen sind und daß über in deren Abflußbereich angeordnete Fotozellen (11) der Abwasserzufluß (1) vom einen auf das jeweils andere Leitungsrohr (5) umschaltbar ist.