DE2513173C2

DE2513173C2 - Verfahren zur Regelung einer Vorrichtung zum Aufarbeiten von wässerigen Ölemulsionen durch Elektrolyse

Info

Publication number: DE2513173C2
Application number: DE2513173A
Authority: DE
Inventors: Reinhart Ing. Leoben Hanke; Wilfried Ing. Joven
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1974-04-05
Filing date: 1975-03-25
Publication date: 1981-12-03
Also published as: AT334493B; IT1034734B; GB1463022A; CH598851A5; JPS5420193B2; YU86775A; DE2513173A1; HU172405B; ATA288374A; CS195284B2; DD117867A5; JPS5113384A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung einer Vorrichtung zum Aufarbeiten Von wässerigen ölemulsionen durch Elektrolyse, die eine Elektrolysezelle und ein nachgeschaltetes Absetzbekken aufweist, in welchem die in der Elektrolysezelle gespaltene Ölemulsion in einem horizontalen Strom geführt und das abgeschiedene Öl von der Oberseite der gespaltenen ölemulsion abgezogen wird.

Verfahren dieser Art werden üblicherweise so durchgeführt, daß die durch die Elektrolyse gespaltene Ölemulsion in dem Absetzbecken absetzen gelassen wird, wobei nach einer gewissen Verweilzeit im Absetzbecken die an Öl angereicherte Phase so weit von der an ö| verarmten Phase getrennt ist, daß die an

der Oberfläche sich ansammelnde an öl angereicherte

Phase von der tiefer liegenden an öl verarmten Phase

bzw, von Wasser durch Abziehen getrennt werden kann. Ein solches Verfahren ist aus der G B-PS 12 36 929 bekannt geworden, nebst einer zur Durchführung des dort beschriebenen Verfahrens dienenden Vorrichtung.

Ausgehend von diesem Stande der Technik ist die Aufgabe der Erfindung eine durchflußtechnisch und

energiewirtschaftlich zweckvolle Regelung des Aufbereitungsverfahrens.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß wenigstens in einem Querschnitt der horizontalen Strömung eine Abweichung der Höhe des sich einsteilenden Phasengrenzbereiches zwischen an Öl angereicherter Phase und an öl verarmter Phase von einer gewählten Sollhöhe durch Messung der Trübung in der gespaltenen Ölemulsion festgestellt wird und man bei Unterschreitung (Über schreitung) der Sollhöhe die pro Zeiteinheit aus der Elektrolysezelle abgezogene, in das Absetzbecken übergeführte Menge an gespaltener ölemulsion verringert (erhöht) und/oder die pro Volumeneinheit der ölemulsion dieser in der Elektrolysestufe zugeführte

Eleklrizitätsmenge erhöht (verringert).

Dadurch, daß in wenigstens einem Strömungsquerschnitt die Abweichung der Isthöhe des Phasengrenzbereiches von der Soifhöhe desselben gemessen und zur Regelung herangezogen wird, erfolgt bei der Führung

der gespaltenen Ölemulsion in einem horizontalen Strom die Regelung in Abhängigkeit vom Zustand in einem Strömungsquerschnitt (Höhe des Phasengrenzbereiches), bevor noch die in diesem Strömungsquerschnitt befindliche Flüssigkeit das Austragsende er- reicht Die Regelgröße wird somit an einer Stelle abgenommen, hinter welcher noch das Verfahren so beeinflußt werden kann, daß der gewünschte Zustand am Austragsende tatsächlich erreicht wird.

Auf diese Weise wird eine kontinuierliche Arbeitswei-

se in dem horizontalen Strom ermöglicht und durch den Strömungsweg die Absetzdauer bestimmt Wenn beispielsweise der gesamte Strömungsweg in einem Zeitraum von eineinhalb Stunden zurückgelegt wird, so beträgt die Absetzdauer am Ende des Strömungsweges eineinhalb Stunden, nach dem ersten Drittel des Strömungsweges eine halbe Stunde und nach zwei Dritteln des Strömungsweges eine Stunde. Es wird daher im Verlaufe des Strömungsweges der sich einstellende Phasengrenzbereich zwischen an Öl ange-

reicherter Phase und an Öl verarmter Phase nach oben wandern. Unter der Voraussetzung, daß am Ende des Strömungsweges der Phasengrenzbereich in der obersten Lage liegen soll, ergibt sich in jedem Strömungsquerschnitt eine Sollhöhe für diesen Phasengrenzbe- reich, wobei unterhalb dieser Sollhöhe die Trübung wesentlich geringer sein soll als oberhalb dieser Sollhöhe. Durch Messung der Trübung in der gespaltenen ölemulsion unterhalb und oberhalb dieser Sollhöhe kann nun festgestellt werden, ob der tatsächliche

μ Phasengrenzbereich in der Sollhöhe liegt oder nicht und es werden durch diese Messungen festgestellte Abweichungen der tatsächlichen Höhe des Phasengrenzbereiches von der Sollhöhe dazu ausgenützt, um die Strömungsgeschwindigkeit und damit die gesamte zur Verfügung stehende Absetzdauer entsprechend zu verändern.

Zeigt die Messung der Trübung, daß die Isthöhe des Phasengrenzbereiches unterhalb der Sollhöhe in dem

betreffenden Querschnitt liegt, so wird die Strömungsgeschwindigkeit durch Verringerung des Zuflusses verringert und damit die Absetzdauer entsprechend erhöht. Zeigt die Messung der Trübung, daß die Isthöhe des Phaserigrenzberejches oberhalb der Sollhöhe liegt, so wird die Strömungsgeschwindigkeit durch Erhöhung des Zuflusses vergrößert und damit die Absetzdauer auf das ausreichende Maß verringert In analoger Weise kann ergänzend oder alternativ die der Elektrolysestufe zugeführte Elektrizitätsmenge beeinflußt werden.

In vorteilhafter Weise wird hierbei die pro Volumseinheit der Ölemulsion dieser in der Elektrolysezelle zugeführte Elektrizitätsmenge in Abhängigkeit von der Trübung an einer hinter diesem Strömungsquerschnitt unterhalb der Sollhöhe liegenden Stelle und/oder an einer zwischen der Elektrolysezelle und dem Absetzbekken liegenden Stelle verändert Auf diese Weise erfolgt die Regelung durch Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit und damit der zur Verfügung stehenden Absetzzeit, während, nur wenn der gewünschte Absetzeffekt nicht erreicht wird, auch die Wirkung der Elektrolyse intensiviert werden kann. In beiden Fällen wird, wenn die Trübung an diesen Stellen ein vorbestimmtes Maß überschreitet, die in der Elektrolysezelle zugeführte Elektrizitätsmenge erhöht

Eine erfindungsgemäße Durchführungsweise des Verfahrens sieht vor, daß die Messung der Trübung an einer zwischen der Elektrolysestufe und dem Absetzbecken liegenden Stelle zum Zwecke der Steuerung der pro Volumseinheit der ölemulsion dieser in der Elektrolysezelle zugeführten Elektrizitätsmenge nach einer kurzzeitigen Vorsedimentalion, vorzugsweise von höchstens einer Minute, erfolgt

Die Menge der aus der Elektrolysezelle abgezogenen gespaltenen Ölemulsion wird jeweils gleich der Menge der der Elektrolysezelle zugeführten Ölemulsion gehalten, wobei die Regelung der aus der Elektrolysezelle abgezogenen Menge an gespaltener Ölemulsion durch Regelung der der Elektrolysezelle zugeführten Ölemulsion erfolgt In der Elektrolysezelle liegen somit immer gleiche Voli'msmengen an zu spaltender Emulsion vor, wobei lediglich der Durchsatz durch die Elektrolysezelle verringert oder erhöht werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren so durchgeführt, daß die Feststellung der Abweichung der Isthöhe des Phasengrenzbereiches von der Sollhöhe desselben in mehreren, vorzugsweise drei, in Strömungsrichtung hintereinander liegenden Querschnitten des horizontalen Stromes erfolgt und daß ein durch eine im letzten Strömungsquerschnitt erfolgte Unterschreitung der Sollhöhe ausgelöster Befehl gegenüber einem durch Überschreitung der Sollhöhe im ersten Strömungsquerschnitt ausgelösten Befehl den Vorrang genießt Es kann hierbei die Messung der Trübung unterhalb der Sollhöhe zum Zwecke der Steuerung der pro Volumseinheit der ölemulsion dieser in der Elektrolysestufe zugeführten Elektrizitätsmenge an einer Stelle zwischen dem genannten ersten und zweiten Strömungsquerschnitt erfolgen. Im Zuge der Fortbewegung der gespaltenen Emulsion steigt der Phasengrenzbereich zwischen an öl angereicherter Phase und an Ol verarmter Phase in Strömungsrichtung immer höher, da ja die für das Absetzen zur Verfügung stehende Zeit in den nächsten folgenden Strömungsquerschnitten bereits größer ist, als in den vorhergehenden. Dadurch, daß nun in hintereinanderliegenden Strömungsquerschnitten die Kontrolle der Höhe des Phasengrenzbereiches durch Messung der Trübung erfolgt, wird eine größere Sicherheit geschaffen. Es wird im nachfolgenden Strömungsquerschnitt kontrolliert, ob der Absetavorgang richtig weitergegangen ist und es kann an Hand dieser Kontrolle wieder die Strömungsgeschwindigkeit erniedrigt oder erhöht werden. Wesentlich ist, daß am Ende des Strömungsweges der Phasengrenzbereich in der entsprechenden Höhe liegt, um eine Entfernung der an öl angereicherten Phase zu ermöglichen. Hiebei soll die Messung der Trübung unterhalb und oberhalb der Sollhöhe oder die Messung der Isthöhe in den verschiedenen Querschnitten der Reihe nach in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend in Zeitabständen erfolgen, da ja immer eine gewisse Zeitspanne abgewartet werden muß, um die Auswir kung der Regelung festzustellen. Zweckmäßig erfolgen die Korrekturen sowohl in bezug auf die Strömungsgeschwindigkeit als auch in bezug auf die in der Elektrolysestufe zugeführte Elektrizitätsmenge stufenweise, um eine Überregelung zu vermeiden.

Dadurch, daß bei Messung der Trübung oberhalb und unterhalb tier Sollhöhe oder bei Feststellung der Isthöhe in mehreren Strömungsquerschnittu*. so vorgegangen wird, daß der durch die Messung der Trübung im letzten Strömungsquerschnitt unterhalb der Sollhöhe bzw. bei Feststellung einer zu tiefen Lage der Isthöhe in diesem letzten Strömungsquerschnitt ausgelöste Befehl gegenüber dem durch die Messung der Trübung im ersten Strömungsquerschnitt oberhalb der Sollhöhe bzw. durch Feststellung einer zu hohen Isthöhe in diesem ersten Strörnungsquerschnitt ausgelösten Befehl Vorrang genießt, wird dem Umstand Rechnung getragen, daß eine zu hohe Trübung im letzten Strömungsquerschnitt unterhalb der Sollhöhe bzw. eine zu tiefe Lage der Isthöhe anzeigt daß der Absetzvorgang nicht voliendet ist Eine grundlegende Korrektur ist daher nur mehr möglich, wenn der durch diese letzte Messung ausgegebene Befehl dominiert

Das Verfahren soll so ausgeführt werden, daß die anfallenden Mengen an wässerigen Ölemulsionen vor der Zuführung zur Elektrolysestufe gesammelt und miteinander vermischt werden. Auf diese Weise wird eine weitgehende Vergleichmäßigung der der Elektrolysestufe zugeführten Emulsion gewährleistet, so daß die Veränderungen durch die Regelung auf ein Mindestmaß reduziert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einfacher Weise in einer Vorrichtung durchgeführt werden, welche mit einer von der zu reinigenden ölemulsion durchströmten Elektrolysezelle einerseits und einem

so Absetzbecken andererseits, einer Stromquelle für die Elektrolysezelle und einer Fördereinrichtung für die zu fördernde Ölemulsion ausgestattet und so ausgebildet ist, daß die aus der Elektrolysezelle in das Absetzbecken führende Leitung für diz der Elektrolyse unterworfene

Öleciulsion in einen zumindest im Bereiche des Bodens des Absetzbeckens in ein Ende des Absetzbeckens einmündenden und im wesentlichen über die gesamte Breite des Absetzbeckens reichenden Verteiler münde« und an dem dem Verteiler gegenüberliegenden Ende

des Absetzbeckens ein Überlauf für abgeschiedenes Ö! und unterhalb des Überlaufes ein Abfluß für die wässerige Phase vorgesehen ist. Hiebei kann die Anordnung so getroffen sein, daß im Absetzbecken in zumindest einem etwa quer zur Slrömungsrichtung verlaufenden Meßquerschnitt ein Trübungssensor unterhalb des Phasenprenzbereiches und ein Trübungssensor oberhalb des Phasengrenzbereiches angeordnet ist, wobei die im jeweiligen Meßquerschnitt oberhalb des

Phasengrenzbereiches angeordneten Trübungssensoren über einen Meßwertumformer auf stufenweises Vergrößern der Förderleistung der Fördereinrichtung bei Verringerung des Trübungsmeßwertes um bestimmte Beträge und die im jeweiligen Meßquerschnitt unterhalb des Phasengrenzbereiches angeordneten Trübungssensoren über diesen Meßwertumformer auf stufenweises Verkleinern der Förderleistung der Fördereinrichtung bei Vergrößerung des Trübungsmeß- *erles um bestimmte Beträge geschaltet sind. Eine andere Anordnung ist so getroffen, daß im Absclzbckken in zumindest einem etwa quer zur Strömungsrichtungen verlaufenden Meßquerschnitt ein einziger Trübungssensor je Meßquerschnitt, der auf einen vorbestimmten, dem im Phasengrenzbereich auftretenden Trüblingswert entsprechenden Trüblingswert anspricht und dem Phasengrenzbereich folgt, höhenverstellbar angeordnet ist, und daß Grenzschalter vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von einer Lage des Trüblingssensors oberhalb und unterhalb einer der χ> Sollhöhe des Phasengrenzbereiches entsprechenden Höhenlage verstellbar sind, wobei im jeweiligen Meßquerschnitt der oder die bei einer Lage des Trübungssensorsoberhalb des Phasengrenzbereiches verstellbare oder verstellbaren Grenzschalter über einen Meßwerturnformer auf stufenweises Vergrößern der Förderleistung der Fördereinrichtung um bestimmte Beträge und der oder die bei einer Lage des Trübungssensors unterhalb des Phasengrenzbereiches verstellbare oder verstellbaren Grenzschalter über diesen Meßwertumformer auf stufenweises Verkleinern der Förderleistung der Fördereinrichtung um bestimmte Beträge geschaltet sind. Hiebei können die Grenzschalter auch höhenverstellbar sein.

Ferner ist zweckmäßig ein weiterer Trübungssensor in der von der Elektrolysezelle zum Absetzbecken führenden Leitung oder im Bereiche des Bodens des Absetzbeckens an einer näher zum Verteiler hin gelegenen Stelle unterhalb des Phasengrenzbereiches vorgesehen, welcher über einen Meßwertumformer auf s:ufenweises Vergrößern bzw. Verkleinern der Aus-

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bei Zunahme bzw. Abnahme des Trübungswertes geschaltet ist. Wenn dieser Trübungssensor in der von der Elektrolysezelle zum Absetzbecken" führenden Leitung angeordnet ist. kann die Anordnung so getroffen sein, daß die von der Elektrolysezelle zum Absetzbecken führende Leitung in zwei von einem der Elektrolysezelle nachgeschalteten Sedimentationsbekken ausgehende Zweigleitungen geteilt ist. von welchen eine von einem Überlauf des Sedimtntationsbeckens und die andere vom unteren Bereich des Sedimentationsbeckens wegführt, wobei in die vom unteren Bereich des Sedimentationsbeckens wegführende Zweigleitung des Trübungssensors eingeschaltet isL Wenn dieser Triibungssensor im Absetzbecken angeordnet ist. ist zweckmäßig der erste Meßquerschnitt nahe dem Verteiler angeordnet und dieser Trübungssensor stromab des ersten Meßquerschnittes angeordnet, da dann die Möglichkeit besteht, das Abtasten der Trübungsmeßwerte in verschiedenen Meßquerschnitten in kleineren als der Totzeit der Regelstrecke entsprechenden Zeitabständen vorzunehmen.

Den natürlichen Absetzverhältnissen entsprechend ist zweckmäßig der Abstand der in einem Meßquerschnitt vorgesehenen Trübungssensoren oder Grenzschalter in einem stromab ligenden Meßquerschnitt jeweils kleiner als in dem vorhergehenden Meßquerschnilt, wobei der einem Meßquerschnitt zugeordnete untere Trübungssensor oder Grcn/.schaltur auf höhcrem Niveau innerhalb des Absetzbeckens liegt als der untere Trübungssensor oder Grenzschalter im stromauf gelegenen Meßquerschnitt. Der Verlauf der Phascngrenz.e ist einer logarithmischen Funktion ähnlich. Die Trübungssensoren oder Grenzschalter werden dem empirisch festgestellten Verlauf der Phasengrenzc entsprechend angeordnet.

Zweckmäßig ist gemäß der Erfindung die Fördereinrichtung für die aufzuarbeitende Ölcmulsion mit ihrer Saugseitc an einen Sammelbehälter für Ölcmulsion angeschlossen, da dann auch bei stark schwankender Zusammensetzung der anfallen Oleniulsionen der Elektrolysezelle eine Ölcmulsion nur wenig schwankender Zusammensetzung zugeführt werden kann und in der Vorrichtung der Aufwand für die Regelorgane gering gehalten werden kann.

Die "vorrichtung wird in der Zeichnung an Haiiii um schemalischen Ausführungsbeispielcn erläutert.

Fig. I und 2 zeigen zwei verschiedene Aiisführiingsformen der zu dem erfindungsgemäßen Verfahren dienenden Vorrichtung.

F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführiingsform nach F i g. 2, wobei lediglich die Elektrolysezelle und ein Teil des Absetzbeckens dargestellt ist.

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform.

Bei d-.in Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden die an verschiedenen Stellen anfallenden ölemulsionen in einem Sammelbehälter 1 gesammelt und von einer Förderpumpe 2 in fine Elektrolysezelle 3 gefördert, aus welcher das der Elektrolyse umerworfene Abwasser über eine Leitung 3a in den Verteiler 4a eines im Vergleich zu seiner Breite relativ langen Absetzbeckens 4 gefördert wird. Der Verteiler 4a ist durch eine mit Durchbrechungen versehene Wand 20 vom Absetzbekken 4 getrennt, so daß die in der Elektrolysezelle 3 gespaltene ölemulsion über den Querschnitt des Absetzbeckens 4 verteilt in dieses gelangt. An dem dem Verteiler 4a gegenüberliegenden Ende des Absetzbekkens 4 wird das abgeschiedene Öl über einen Überlauf Ah und das vnn öl weitgehend befreite Wasser über einen Ablauf 4c entweder direkt in den Vorfluter 11. oder unter Zwischenschaltung einer weiteren Elektrolysestufe 12 mit anschließender Ölabscheidung in den Vorfluter 11 geleitet. Bei gleichbleibender Zusammensetzung der im Sammelbehälter 1 gesammelten ölemulsion kann durch Wahl einer bestimmten Fördergeschwindigkeit für die aufzuarbeitende ölemulsion und durch Wahl eines entsprechenden Wertes der an die Elektroden 3b der Elektrolysezelle 3 gt:cgten Spannung der sich im Absetzbecken 4 einstellenden Phasengrenzbereich zwischen an öl angereicherter und an öl verarmter Phase in das durch die Trübungssensoren 5i', 5|", 5·, S₂", 5j, 5₃" abgesteckte Toleranzfeld gebracht werden. Bezogen auf einen Längsschnitt durch das Absetzbecken 4 ist dieses Toleranzfeld durch annähernd logarithmisch verlaufende Kurven a und b begrenzt Sobald die Phasengrenze zwischen an Öl angereicherter und an öl verarmter Phase in das durch die erwähnten Trübungssensoren abgesteckte ToIeranzfeld gebracht worden ist, ergibt sich hiebei eine bestimmte Förderleistung der Förderpumpe 2, indem der der Förderpumpe 2 zugeordnete MeBwertumformer 76 so eingestellt wird, daß die bei den genannten stationären Bedingungen von den Trübungssensoren gelieferten Meßwerte keinen bzw. weiterhin den gleichen Stellbefehl an den Stellmotor Sb für die

Förderpumpe 2 ergeben. Für die Unterscheidung der beiden Phasen, der an Öl angereicherten Phase und der an öl verarmten Phase, werden nur zwei auf der TrUbungsskala weit auseinander liegende Meßbereiche verwendet, so daß für die Regelung letztlich nur zwei Signale, nämlich »hell« oder »dunkel« wirksam werden. Bei stationärem Betrieb, d. h. wenn der Phasengrenzbereich innerhalb der durch die Trübungssensoren abgesteckten Toleranzgrenzen liegt, registrieren alle oberhalb des Phasengrenzbereiches befindlichen Trübungssensoren 5|", 52" und 5_}" »dunkele und alle unterhalb des Phasengrenzbereiches liegenden Triibungssensoren 5/, 5?' und 5₃' »hell«. Verläßt der Phasengrenzbereich den vorgeschriebenen Toleranzbereich, so ändert sich die Verteilung der von den Trübungssensoren gelieferten Meßwerte, wobei bei sich nach ober verlagerndem Phasengrenzbereich die Pumpenleistung erhöht und damit die Aufenthaltszeit im Absetzbecken verringert wird und bei sich nach unten verlagerndem Phasengrenzbereich die Pumpeiileistung verringert und die Aufenthaltszeit im Absetzbecken verlängert wird. Die Verstellung der Förderleistung der Pumpe erfolgt schrittweise, um jeweils einen bestimmten Betrag in Zeitinervallen, die zumindest gleich sind der Totzeit der Tegelstrecke, das ist jene Zeit, welche erforderlich ist, bis eine Änderung der Förderleistung der Förderpumpe 2 sich in dem die Trübungssensoren 5/ und 5i" enthaltenden Meßquerschnitt auswirken kann.

Da die in der Elektrolysezelle 3 aufrechterhaltene Stromrfärke nur dann für ein einwandfreies Spalten der ölemulsion ausreichend ist, wenn die im Absetzbecken 4 feststellbare Trübung der an öl verarmten Phase einen bestimmten Grenzwert nicht übersteigt, ist im Absetzbecken 4 stromab des die Trübungssensoren 5,' und 5|" aufweisenden Meßquerschnittes ein weiterer Trübungssensor 5a im Bereiche des Bodens des Absetzbeckens angeordnet. Dieser Trübungssensor 5a gibt beim Überschreiten des zulässigen Höchstwertes der Trübung der an öl verarmten Phase an den Meßwertumformer 7 a ein Signal ab, durch welches eine Verstellung des Stellmotors 8a eines Regeltransformators 9 für die Stromquelle der Elektrolysezelle j in soicnem binne bewirkt wird, daß die Ausgangsspannung der die Elektrolysezelle 3 versorgenden Stromquelle erhöht wird. Auch hier wird die von der Stromquelle für die Elektrolysezelle gelieferte Spannung schrittweise in solchen Zeitabständen verändert, die der Totzeit der Regelstrecke zwischen der Elektrolysezelle 3 und dem Trübungssensor 5a entspricht, so daß die Wirkung einer jeweils vorangehenden Änderung der Stromdichte in der Elektrolysezelle vom Trübungssensor 5a festgestellt werden kann.

Um das Entfernen des Öls von der Oberfläche der im Absetzbecken 4 befindlichen Flüssigkeit zu ermöglichen, ist in Nähe des Überlaufes 46 ein quer zum Absetzbecken verlaufender und in die Flüssigkeit eintauchender ölabstreifer 22 vorgesehen, der periodisch, in die Flüssigkeit eintauchend, zum Überlauf 46 bewegt und im Anschluß daran oberhalb des Flüssigkeitsspiegels wieder zurückbewegt wird. Dieser Ölabstreifer kann auch ähnlich einem Kratzförderer ausgebildet sein und an in Längsrichtung des Absetzbekkens umlaufenden endlosen Ketten angeordnete Schaufeln aufweisen, die im Bereich des unteren Trumes der Ketten in den Flüssigkeitsspiegel eintauchen und in Richtung zum Überlauf des Absetzbeckens bewegt werden.

FaIIs das aus dem Absetzbecken 4 abfließende Wasser noch einer weitergehenden Reinigung unterworfen werden soll, kann es in eine im Prinzip ähnlich aufgebaute Kombination aus Elektrolysezelle 12 und -, Absetzbecken 6 gefördert werden, wo nur mehr die Trübung der an Öl verarmten Phase gemessen wird, um die von einem Regeltransformator IO gelieferte Ausgangsspannung in der oben beschriebenen Weise zu verändern.

in Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist in jedem Meßquerschnitt nur ein einziger Trübungssensor 211, 2h und 21 j angeordnet. Der tatsächlich sich einstellende Phasengrenzbereich (Isthöhe des Phasengrenzbereiches) ist durch die Kurve c angedeutet. Die Trübungs-

:-, sensoren 21,, 2h und 2I₁ sind höhenbeweglich geführt und so ausgebildet, daß sie der Isthöhe des Phasengrenzbereiches folgen. Der im Phasengrenzbereich a auftretende Trübungswert wird empirisch ermittelt und dieTrübungssensoren 211, 2h und 2h sind so eingestellt,

.•■ι daß sie auf diesen Trübungswert ansprechen. Bei Überschreitung dieses Trübungswertes werden diese Trübungssensoren automatisch nach unten bewegt und bei Unterschreitung dieses Trübungswertes werden diese Trübungssensoren automatisch nach oben bewegt.

:·, Dies kann beispielsweise durch ein nichtdargestelltcs elektronisches Steuersystem erfolgen. Unterhalb dieser Trübungssensoren 211, 212 und 2I₃ sind Grenzschalter 17t', 172' und 17₃' angeordnet. Oberhalb dieser Trübungssensoren sind Grenzschalter 17|", 172" und

jo 17j" angeordnet. Wenn die Isthöhe des durch die Kurve c angegebenen Phasengrenzbereiches absinkt, betätigen die Trübungssensoren 211. 2h und 2h die Grenzschalter 17,', 172' und 17j'. Wenn die durch die Kurve c angedeutete Isthöhe des Phasengrenzbereiches

γ, ansteigt, betätigen die Trübungssensoren die Grenzschalter 17|", 172" und 17j". Das durch die Kurve a und b angedeutete Toleranzfeld ist nun durch diese Grenzschalter abgesteckt und die Befehle für den Meßwertumformer Tb gehen nun von diesen Grenzschaltern aus.

4(. Wenn die Kurven a und b in gleicher Weise angeordnet sind wie die Kurven a und b gemäß Fig. 1, so wird die gleiche Empfindlichkeit der Regelung erzielt wie bei der Anordnung nach 1- ig. 1, jedoch mit dem unterschied, daß in jedem Meßquerschnitt nur ein Trübungssensor

4-, erforderlich ist. Es können nun aber in jedem Meßquerschnitt mehrere Grenzschalter untereinander angeordnet sein, so daß die Regelung in kleineren Stufen erfolgen kann.

Bei der Anordnung nach F i g. 2 ist anstelle des gemäß

V) F i g. 1 im Absetzbecken 4 angeordneten Trübungssensors 5a ein Trübungssensor 5b in der Leitung zwischen der Elektrolysezelle 3 und dem Verteiler 3a angeordnet, der wieder seine Befehle an den Meßwertumformer 7a erteilt In Abhängigkeit von den durch diesen Trübungssensor 56 gemessenen Trübungswert kann nun beispielsweise die Stromdichte in der Elektrolysezelle 3 erhöht werden, wenn die Trübung der aus der Elektrolysezelle 3 abgezogenen gespaltenen ölemulsion ein vorbestimmtes Maß überschreitet Naturgemäß kann auch zusätzlich zu diesem Trübungssensor 5b ein Trübungssensor 5a im Absetzbecken 4 vorgesehen sein.

Bei der Anordnung nach F i g. 2 ist in die Ableitung 4c

ein Drosselventil 19 eingebaut und der Überlauf 46 ist höhenveränderlich. Auf diese Weise kann die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Absetzbecken 4 verändert werden, vfobei es auch genügt, entweder das Drosselventil 19 oder den höhenveränderlichen Überlauf 46 vorzusehen. Die Veränderung der Höhenlage des

Flüssigkeitsspiegeis im Absetzbecken 4 kann auch wieder in Abhängigkeit von den durch die Trübungssensoren in den einzelnen Meßquerschnitten oder durch den Trübungssensor 56 erteilten Befehlen erfolgen.

Anstelle des Abstreifers 22 ist bei der Anordnung nach F i g. 2 eine ^bsaugeinrichtiing 18 für den ölanteil bzw. für den aufschwimmenden ölschlamm vorgesehen. Die Saugleistung dieses Absaugers 18 kann auch wieder in Abhängigkeit von den durch die Trübungssensoren gegebenen Befehl erfolgen.

In Fig. 3 ist die Elektrolyse/eile 3 mit dem Verteiler 4a nicht unmittelbar durch die Verbindungsleitung 3,i verbunden. Von der Elektrolysezelle 3 gelangt die gespaltene Ölemulsion in ein kleines Absetzbecken 13. In diesem Absetzbecken 13 schwimmen die groben Flocken der Emulsion auf und werden über einen Überlauf 16 abgezogen, der durch eine Leitung 14 mit der Verbindungsleitung 3a verbunden ist. Am Grunde dss Absetzbeckens 13 ist eins Zweigleitung !5 angeschlossen, welche in die Verbindungsleitung 3a führt und in welche der Trübungssensor 56 eingeschaltet ist. Dies hat den Vorteil, daß die Messung nicht durch grobe Flocken beeinträchtigt wird. Dieser Trübungssensor 5b erteilt in analoger Weise seine Befehle an den MeBwertumformer Ta.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 werden höhenverstellbare Trübungsensoren zur Messung der Trübung im Absetzbecken verwendet. Die Trübungssensoren 26|, 262 und 26} sind in vertikaler Richtung beweglich und folgen der Lage des Trennspiegels durch Vergleich der gemessenen Trübung mit einem vorgegebenen und für die Phasengrenze charakteristischen Trübungswert. Die Trübungssensoren bestehen aus einem Lichtgeberund einem Empfänger (Fotozelle) und sind an jeder Meßstelle auf einen für diese Meßstelle charakteristischen Trübungsgrad eingestellt. Der Trübungssensor 26| ist hiebei auf 5 bis 15% Trübung, der Trübungssensor 26? auf 70 bis 85% Trübung und der Trübungssensor 26₃ auf 90 bis 95% Trübung eingestellt. Die Trübungssensoren 26i, 262,263 können über Seilzug vertikal gehoben und gesenkt werden, wobei die Steuerung der vertikaltij Rewetnincr Hiirrh pinen Servomotor erfolgen kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig.4 wurden die Bezugszeichen der F i g. 2 im wesentlichen beibehalten und es bedeutet 1 einen Sammelbehälter, in dem die zu spaltende Emulsion eingebracht wird. Über eine Förderpumpe 2 gelangt die Emulsion in die Elektrolysezelle 3 mit den Elektroden 36. Nach der Spaltung wird eine Vorsedimentation durchgeführt und der Trübungsgrad des Spaltwassers in der Abflußleitung im by-pass bestimmt (Sensor 5b). Je nach Trübungsgrad wird über Meßwertumformer Ta ein Stellmotor 8a für den Regeltrafo 9 betätigt und so die Ausgangsspannung für die Elektroden geregelt. Im Absetzbecken 4 wird der Trübungsgrad des Spaltwassers über die vertikal verstellbaren Sensoren 26|, 26₂, 26₃ bestimmt. Die Sensoren 26| und 26₂ regeln über einen Meßwertumformer Tb den Pumpenstellmotor 86 und damit die Pump. 2. Der Trübungssensor 26, regelt über einen MeOwertumformer Tc einen Stellmotor 8c und damit ein

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mungswiderstand (Drossel). Der an der Oberfläche schwimmende Schlamm wird durch einen mechanischen Abstreifer 22 über einen Schlammaustrag 24 entfernt. Es kann aber auch die in F i g. 2 gezeigte Absaugvorrichtung 18 vorgesehen sein. Ein Niveaugefäß 25 ist über eine Leitung 4c mit dem Absetzbecken 4 verbunden. Das Niveaugefäß 25 wird durch das verstellbare Wehr 23 in zwei Kammern geteilt und die Leitung 4c mündet in die erste Kammer. Aus der zweiten Kammer des Niveaugefäßes 25 führt die Leitung Ad direkt in den Vorfluter 11 oder unter Zwischenschaltung einer weiteren Elektrolysestufe 12 mit anschließender ölabscheidung in den Vorfluter 11. Die Schaltung ist nun so getroffen, daß, wenn die Phasengrenze im Behälter 4 sinkt, das Wehr 23 abgesenkt wird, wodurch der Wasserspiegel sinkt und weniger Schlamm ausgetragen wird. Dadurch wird es möglich, die Regelung bei konstanter Pumpenleistung durchzuführen. Erst wenn die Regelung über die Veränderung des Wasserspiegels nicht ausreicht, erfolgt eine Regelung der Pumpe über Trübungssensoren 26| und 262, wozu es vorteilhaft ist, diese Trübungssensorenträger auszubilden oder zu

c^kolion ujc Hen Hip ζίρΙΙιιησ Hoc hpWPtflirhpn Wphrp« 23 steuernden Trübungssensor 263.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Verfahren zur Regelung einer Vorrichtung zum Aufarbeiten von wässerigen ölemulsionen durch Elektrolyse, die eine Elektrolysezelle und ein nachgeschaltetes Absetzbecken aufweist, in welchem die in der Elektrolysezelle gespaltene Ölemulsion in einem horizontalen Strom geführt und das abgeschiedene öl von der Oberseite der gespaltenen ölemulsion abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in einem Querschnitt der horizontalen Strömung eine Abweichung der Höhe des sich einstellenden Phasengrenzbereiches zwischen an Öl angereicherter Phase und an öl verarmter Phase von einer gewählten Sollhöhe durch Messung der Trübung in der gespaltenen ölemulsion festgestellt wird und man bei Unterschreitung (Überschreitung) der Sollhöhe die pro Zeiteinheit aus der Elektrolysezelle abgezogene in das Absetzbecken übergeführte Menge an gespaltener Ölemuision verringert (erhöht) und/oder die pro Voiumcncinheit der ölemulsion dieser in der Elektrolysezelle zugeführte Elektrizitätsmenge erhöht (verringert).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pro Volumseinheit der ölemulsion dieser in der Elektrolysezelle zugeführte Elektrizitätsmenge in Abhängigkeit von der Trübung an einer hinter diesem Strömungsquerschnitt unterhalb der Sollhöhe liegenden Stelle und/oder an einer zwischen der Elektrolysezelle und dem Absetzbekken liegende ι Stelle verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung 6er Trübung an einer zwischen der Elektrolysestufe und dem Absetzbekken liegenden Stelle zum Zwed.; der Steuerung der pro Volumseinheit der Ölemulsion dieser in der Elektrolysestufe zugeführten Elektrizitätsmenge nach einer kurzzeitigen Vorsedimentation, vorzugsweise von höchstens einer Minute, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der Abweichung der Isthöhe des Phasengrenzbereiches von der Sollhöhe desselben in mehreren, vorzugsweise drei, in Strömungsrichtung hintereinander liegenden Querschnitten des horizontalen Stroms erfolgt und daß ein durch eine im letzten Strömungsquerschnitt erfolgte Unterschreitung der Sollhöhe ausgelöster Befehl gegenüber einem durch Überschreitung der Sollhöhe im ersten Strömungsquerschnitt ausgelösten Befehl den Vorrang genießt.