DE2641690A1 - Verfahren zur behandlung von abwasser - Google Patents
Verfahren zur behandlung von abwasserInfo
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Description
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15.September 1976
Lion Fat & Oil Co., Ltd. 2-22, 1-chome, Yokoami,
Sumida-ku Tokyo, Japan
Verfahren zur Behandlung von Abwasser
Die Erfindung betrifft ein. Verfahren zur Behandlung von Abwasser,
welches einen nichtionischen oberflächenaktiven Stoff enthält. In Haushalten und in der Industrie fällt in zunehmendem
Masse Abwasser mit oberflächenaktiven Stoffen an. Das Einleiten solcher Abwässer in einen Fluss oder dergleichen
zerstört die Umgebung, verursacht eine Wasserverschmutzung und führt zu Schwierigkeiten bei einer industriellen Wiederver-
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Wendung des Wassers. Nichtionische oberflächenaktive Stoffe finden eine breite Anwendung, v-'ie z.B. in der Textilindustrie,
in der Düngend.ttelindustrie, in der FarbstoffIndustrie, in
Wäschereien usw., wobei alljährlich grössere Mengen der genannten Stoffe Verwendung finden, was zu zunehmend grösseren
Problemen bei der Abwasserbehandlung führt. Es wurden bereits eine Reihe von physikalischen, chemischen, biologischen Verfahren
usw. angewandt, um Abwasser der betrachteten Art zu behandeln. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, einen nichtionischen oberflächenaktiven Stoff aus dem Abwasser durch
Zugabe wasserlöslicher anorganischer Salze zu entfernen (japanische Patentanmeldung Nr. 66568/74). Es wurde auch
bereits vorgeschlagen, einen nichtionischen oberflächenaktiven Stoff aus dem Abwasser durch Zugabe einer mineralischen Säure
und anschliessende Erwärmung des Wassers zu entfernen (japanische Patentanmeldung Nr. 5606o/75). Bei diesen Verfahren
werden jedoch maximal etwa 70% des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes zurückgewonnen und es bleibt ein erheblicher
Teil des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes und der anorganischen Salze oder der Mineralsäure in dem behandelten
Abwasser zurück, so dass dieses nicht ohne weiteres neu verwendet oder in einen Fluss eingeleitet werden kann. Ausserdem
muss man bei Zugabe einer Säure Massnahmen gegen eine Korrosion .der verwendeten Einrichtungen treffen.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, den nichtionischen oberflächenaktiven
Stoff durch das Verfahren der Schaumabtrennung zu konzentrieren und die konzentrierte Lösung.auf eine Temperatur
oberhalb ihres Flockungspunktes zu erwärmen und dann abzukühlen (japanische Patentanmeldung Nr. 56744/75). Bei
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diesem Verfahren ist keine Rückgewinnung eines stark konzentrierten
nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes möglich und die Ausbeute sinkt in Abhängigkeit von der Art des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes ab, was zu Schwierigkeiten
bei einer Wiederverwendung des behandelten Wassers führt. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass bisher
kein besonders geeignetes Verfahren für die Wiederaufbereitung von Abwässern mit einem Gehalt an nichtionischen oberflächenaktiven
Stoffen gefunden wurde, was darauf zurückzuführen ist, dass derartige oberflächenaktive Stoffe relativ stabil und
nicht ohne weiteres biologisch oder auf andere Weise abbaubar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser, welches einen nichtionischen oberflächenaktiven
Stoff enthält, anzugeben, mit dem es möglich ist, den oberflächenaktiven Stoff einerseits in einer hohen
Konzentration zurückzugewinnen, während gleichzeitig ein für die Wiederverwendung geeignetes Wasser erhalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch folgende Verfahrensschritte gelöst:
Man führt eine Schlammabtrennung durch und man führt unter Druck eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen
und 2000C durch, und zwar in Anwesenheit eines anorganischen
Elektrolyten in einer Menge von mehr als 50 ppm.
Es ist ein entscheidender Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens,
dass sich eine hohe Ausbeute des nichtionischen
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Oberflächenaktiven Stoffes in einer hohen Konzentration ergibt/
während gleichzeitig ein "behandeltes Wasser" erhalten wird, welches für industrielle Zwecke wiederverwendbar ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend anhand einer Zeichnung und in Verbindung mit Aüsführungsbeispielen noch
näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt:
ein schematisches Flussdiagramm einer Anlage
zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann"je nach der Konzentration
des oberflächenaktiven Stoffes in dem Abwasser auf zwei verschiedene Arten durchgeführt werden. Bei der ersten Art, wo
ein Abwasser vorliegt, welches weniger als 500 ppm eines nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes enthält (Abwasser mit
niedriger Konzentration),- wird zuerst der Schritt der Schaumabtrennung durchgeführt,, um ein konzentriertes Abwasser zu
erhalten, welches mehr als 500 ppm des Stoffes enthält, sowie ein behandeltes Abwasser, welches weniger als 3 ppm des Stoffes
enthält. Dem konzentrierten Abwasser wird ein anorganischer Elektrolyt zugesetzt, so dass sich ein Elektrolytgehalt von
mehr als 50 ppm ergibt. Nach dem Zusatz des Elektrolyten wird das konzentrierte Abwasser unter Druck auf eine Temperatur
zwischen 100 und 200. C erwärmt, um es in eine hochkonzentrierte Lösung des oberflächenaktiven Stoffes und einen abgetrennten
Abwasseranteil aufzuteilen. Das abgetrennte Abwasser wird dann erneut dem Verfahrensschritt zur Schaumabtrennung unterworfen,
und zwar so wie es ist oder nach Mischung mit dem frisch zugeführten Abwasser.
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Bei der zweiten Verfahrensart wird einem Abwasser, welches 500 ppm oder mehr eines nichtionischen oberflächenaktiven
Stoffes enthält (Abwasser hoher Konzentration), ein anorganischer Elektrolyt in einer Menge zugesetzt, dass sich ein Anteil
des Elektrolyten von mehr als 50 ppm ergibt. Dieses Abwasser wird dann unter Druck auf eine Temperatur zwischen 100
und 200°C erwärmt, um es in eine hochkonzentrierte Lösung des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffe·*? und einen abgetrennten
Abwasseranteil aufzuteilen. Der abgetrennte Abwasseranteil wird dann in dem Verfahrensschritt der Schaumabtrennung
in ein konzentriertes Abwasser mit einem Anteil des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes von mehr als 500 ppm und in
behandeltes Wasser mit einem Anteil von weniger als 3 ppm dieses Stoffes aufgeteilt. Das konzentrierte Abwasser wird
dann der Wärmebehandlung unter Druck zugeführt, und zwar entweder allein oder nach Mischung mit einem Abwasser hoher
Konzentration.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist also die Reihenfolge
der beiden Verfahrensschritte, nämlich der Schaumabtrennung und der Wärmebehandlung unter Druck von der Menge des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes in dem Abwasser abhängig.
Wenn der oberflächenaktive Stoff mit einem Anteil von weniger als 500 ppm vorhanden ist, dann wird zuerst die Schaumabtrennung
und dann die Druck-Wärme-Behandlung durchgeführt, und der abgetrennte
Abwasseranteil, der bei der Druck-Wärme-Behandlung erhalten wird, wird erneut dem Verfahren der Schaumabtrennung
unterworfen. Wenn dagegen das Abwasser einen Anteil von 500 ppm oder mehr des oberflächenaktiven Stoffes enthält·, dann erfolgt
zuerst die Druck-Wärme-Behandlung und dann die Schaumabtrennung,
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wobei das bei der Schauraabtrennung erhaltene konzentrierte
Abwasser das Ausgangsprodukt für die Druck-Wärme-Behandlung darstellt.
Der erfindungsgemäss durchzuführende Verfahrensschritt der
Schaumabtrennung ist für die Aufbereitung üblicher Abwasser aus der US-PS 3,898,159 bekannt. Gemäss dieser Patentschrift
wird das Abwasser, in welches Luft oder dergleichen eingeleitet wird, mit Hilfe eines Turbinenmischers energisch
umgerührt, um eine kräftige Schaumbildung zu erreichen.
Zum Zwecke einer weiteren Verbesserung der Schaumdispersion sollte ferner ein Saugrohr in Form eines zylinderförmigen
Gitters vorgesehen sein, welches einen grösseren Durchmesser als der Turbinenmischer besitzt und diesen von aussen umgibt,
wie dies in der US-PS 3,915,887 beschrieben ist. Der Durchmesser der Schaumperlen ist von den Abmessungen des Schaumabtrennturmes
abhängig, liegt jedoch vorzugsweise in der Grössenordnung von etwa 1 mm. Ein Abwasser, welches einen
oberflächenaktiven Stoff in einer Konzentration von weniger als 500 ppm enthält, kann durch das Verfahren der Schaumabtrennung
leicht in ein konzentriertes Wasser mit einem Anteil des oberflächenaktiven Stoffes von mehr als 500 ppm und in
ein behandeltes Wasser mit einem Anteil des genannten Stoffes von weniger als 3 ppm aufgespalten.werden. Bei dem Verfahrensschritt der Druck-^Wärme-Behandlung gemäss der Erfindung wird
dem Abwasser ein anorganischer Elektrolyt in einer Menge von mehr als 50 ppm zugesetzt und das dabei erhaltene Wasser wird
dann unter Druck auf eine Temperatur zwischen 100 und 200°C
erwärmt. Der Grund, weshalb mehr als 50 ppm des anorganischen
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Elektrolyten verwendet werden, ist darauf zurückzuführen, dass
sich bei einem Zusatz von weniger als 50 ppm des Elektrolyten der nichtionische oberflächenaktive Stoff unter dem Einfluss
von Druck und Wärme nur schlecht von dem Wasser trennt, wodurch die Wirksamkeit des sich anschliessenden Schrittes der
Schaumabtrennung verringert wird. Diese Tendenz ist besonders gross, wenn die Moleküle des nichtionischen oberflächenaktiven
Stoffes eine grosse Molzahl von zugesetzten Äthylenoxiden aufweisen. Wenn man den Anteil des anorganischen Elektrolyten
auf mehr als 500 ppm erhöht, ergibt sich andererseits keine
Verbesserung der Trennung des oberflächenaktiven Stoffes von dem Wasser. Vielmehr zeigt es sich, dass ein grosser Teil des
anorganischen Elektrolyten in dem zurückgewonnenen nichtionischen oberflächenaktiven Stoff oder auch in dem behandelten,
d.h. gereinigten Wasser, vorhanden ist. üblicherweise wird der anorganische Elektrolyt in einer Menge zwischen 50 und
500 ppm, vorzugsweise in einer Menge von etwa 200 ppm zugesetzt, wobei die Menge des zugesetzten Elektrolyten von der
Art des in dem Abwasser vorhandenen nichtionischen oberflächenaktiven
Stoffes abhängig ist. Folgende anorganische Elektrolyte werden bevorzugt verwendet: Sulfate, wie z.B. NaSO4, K3SO4,
Al3(SO4J3 und Fe2 (SO4) 3, und Chloride, wie NaCl, KCl, CaCl3,
MgCl2, FeCl2, FeCl3 und AlCl3.
Der Grund für die Beschränkung der bei der Druck-Wärme-Behandlung
angewandten Temperaturen auf den Bereich zwischen 100 und
2000C besteht darin, dass der nichtionische oberflächenaktive
Stoff bei Temperaturen unterhalb von 1000C schlecht abgeschieden wird und dass damit die Wirksamkeit bei dem nachfolgenden
Verfahrensschritt der Schaumabtrennung verringert wird. Bei
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einer Temperatur oberhalb von 200°C wird der nichtionische oberflächenaktive Stoff dagegen thermisch zersetzt, so dass
er nicht wieder verwendet werden kann. Die bevorzugte Arbeitstemperatur liegt zwischen etwa 120 und 150 C. Bezüglich des
bei der Druck-Wärme-Behandlung angewandten Druckes bestehen grundsätzlich keine Einschränkungen. Vorzugsweise wird jedoch
2 mit einem Druck zwischen etwa 2 und 5 kg/cm gearbeitet.
Der nichtionische oberflächenaktive Stbff in dem erfindungsgemäss
zu behandelnden Abwasser soll ein Äthylenoxid sein, insbesondere ein solches, welches durch eine der folgenden allgemeinen
Strukturformeln beschrieben ist:
(1) Polyoximethylenalkyläther
RO- (CH2-CH2-O)nH ... (1)
(2) Polyoxiäthylenalkylphenylather
R- ^y -0-(CH2-CH2-O)nH ... (2)
(3) ein Fettester des Polyäthylenglykols . R-COO- (CH2-CH2-O)nH... (3)
wobei R = ein Alkyl- oder Alkenylradikal mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen
und η = 2 bis 40.
Das erfindungsgemässe Verfahren soll nachstehend anhand des in der Zeichnung gezeigten Flussdiagramms bzw. anhand der in
der Zeichnung schematisch dargestellten Anlage näher erläutert werden.
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In der Zeichnung ist ein Abwassertank 1 dargestellt, welcher ein Abwasser (niedriger Konzentration) mit einem Anteil von
5 bis 500 ppm eines nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes enthält. Wenn ein Ventil 23 geöffnet wird, dann wird das Abwasser
aus dem Abwassertank 1 mittels einer Pumpe 3 über eine Leitung 2 einem Turm 4 zur Schaumabtrennung zugeführt. In dem
Turm 4 ist ein Rührwerk 5 {Turbinenmischer) vorgesehen, durch welches das Abwasser umgerührt wird. Ein zylindrisches Saugrohr
6 in Form eines Gitters aus rostfreiem Stahl ist zur Verbesserung der Schaumdispersion zwischen der Innenwand des
Turms 4 und dem Rührwerk 5 vorgesehen. Am Boden des Turms 4 ist ein Rohr 7 zum Zuführen von Druckluft vorgesehen. Durch
das Rohr 7 kann Druckluft über eine Verteilerleitung 8 in das Abwasser in dem Turm 4 eingeleitet werden, wodurch die Schaumbildung
verbessert wird. Der Schaum mit dem konzentrierten nichtionischen oberflächenaktiven Stoff schwimmt auf der
Oberfläche des Abwassers in dem Turm 4. Wenn der Schaum sehr widerstandsfähig ist, dann wird er über eine Leitung 9 einem
Schaumbrecher 10, beispielsweise einem Zentrifugalscheider vom Korbtyp oder dergleichen zugeführt, wo der Schaum zerstört
wird, so dass sich wieder ein konzentriertes Wasser ergibt. Wenn der Schaum dagegen eine geringe Festigkeit besitzt, ist
es nicht erforderlich, ihn über einen Schaumbrecher 10 zu
leiten. In dem behandelten bzw. gereinigten Abwasser, welches über die Leitung 11 am Boden des Turms 4 entnommen wird, ist
der nichtioniche oberflächenaktive Stoff in einer Konzentration von weniger als 3 ppm vorhanden, so dass dieses gereinigte
Abwasser in einen Fluss eingeleitet oder erneut für industrielle Zwecke verwendet werden kann, da es für Menschen und Tiere
unschädlich ist.
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Aus einem Tank 13 wird iaittels einer Pumpe 14
El·ektrόly;t in das entschäumte konzentrierte Abwasser "in der
Leitung 12 eingeleitet, und -zwar in einer solenen Hänge>
dass sich ein Eiektroiytänteil zwischen 50 und '500 ppm ergibt* Man
kann dem konzentrierten Abwasser in der Leitung 12 auch direkt
einen pulverförmigen anorganischen Elektrolyten zusetzen und so
auf den Tank 13 und die Pumpe 14 verzichten* Wenn eine 'vorgegebene
Menge eines anorganischen Elektrolyten bereits in dem
konzentrierten Wasser gelöst ist, ist es nicht erforderlich,'
einen neuen änOrganischen'Elektrolyten zuzusetzen.
Das konzentrierte, den anorganischen Elektrolyten enthaltende
Abwässer wird mittels einer Pumpe 15 einem Tank 16 zur Durchführung der Druek-Wärme-Behahdiung zugeführt. In diesem Tank
wird das Abwässer mittels Dampf oder dergleichen auf eine
Temperatur über 10Ö°C erwärmt. Die Druck-Wärme-Behandlung ermöglicht die Aufspaltung des konzentrierten Abwassers in
eine Lösung, die über eine. Leitung 20 entnommen wird und den
nichtiönisehen oberflächenaktiven Stoff in einer Konzentration
von mehr als 90% enthält sowie in einen abgetrennten Abwasseranteil,
der über eine Leitung 17 entnommen wird und in dem die Konzentration des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes
zwischen etwa TOO und 5ÖÖ ppm liegt. (In diesem Fall ergibt sich in dem abgetrennten Abwasseranteil eine Konzentration
des oberflächenaktiven Stoffes zwischen TOO und 500 ppm, und
zwar unabhängig von der Konzentration"des Abwassers vor der
Durchführung der Druck*-Wärme-Behandlung) . Der Druck in dem
abgetrennten Abwasseranteil wird in einem Entspännüngstänk 18
wieder auf Atmosphärendruck reduziert, aus dem das Wasser mittels Pumpen 19 und 3 zusammen mit dem Abwasser aus dem Abwassef-
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tank 1 wieder in den Turm 4 eingeleitet wird. T3±e aber die
Leitung 20 abgezogene Lösung des nichtionischen oberfläciienaktiven Stoffes, welcher sich am Boden des Tanks 16 absetzt,
wird in dem Entspannungstank 21 wieder auf Atmosphärendruek
gebracht und kann dann erneut verwendet werden. Im betrachteten Fall ergibt sich eine mehr als 90%-ige Konzentration des oberflächenaktiven Stoffes.
Wenn das Abwasser (hochkonzentriertes Abwasser) einen grösseren Anteil eines nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes enthält
(500 ppm oder mehr) _, dann wird es einem Abwassertank 1a
zugeführt, aus dem es über ein Ventil 22 in die Leitung 12 gelangt, wo wieder der anorganische Elektrolyt aus dem Tank
zugesetzt wird. Die dabei erhaltene Abwassermischung wird über die Pumpe 15 dem Tank 1£ zur Durchführung der Druck-Wärme-Behandlung
zugeführt, wo das Abwasser einer Wärmebehandlung unterworfen wird und in eine 90%-ige Lösung des oberflächenaktiven Stoffes t welche über die Leitung 2O abgezogen wird
sowie in einen abgetrennten Abwasseranteil mit einem Gehalt
des oberflächenaktiven Stoffes zwischen 100 und 500 ppm, welcher über die Leitung 17 abgezogen wird, aufgespalten wird.
Der abgetrennte Abwasseranteil wird in dem Entspannungstank
18 wieder auf Atmosphärendruck gebracht und mittels der Pumpen
19 und 3 in den Turm 4 zurückgeleitet. Das abgetrennte Abwasser
wird dort dem Verfahren der Schaumabtrennung unterworfen und
dann wieder, wie oben erläutert, dem Verfahrensschritt der
Druck-Wärme-Behandlung zugeführt;
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass erfindungsgemäss
Abwässer mit' einer hohen und einer niedrigen Konzeritra-
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tion der oberflächenaktiven Stoffe gleichzeitig behandelt werden können.
Beispiel 1 . ' .
Ein bei einer Faserbehandlung anfallendes Abwasser enthielt 5200 ppm eines nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes,
nämlich Polyoximethylenalkylphenyläther. Das Abwasser wurde verdünnt, um drei Proben zu erhalten, von denen die erste
20 ppm des oberflächenaktiven Stoffes, die zweite 100 ppm des oberflächenaktiven Stoffes und die dritte 400 ppm des oberflächenaktiven
Stoffes enthielt. Die Probe wurde mit einer Geschwindigkeit von 3OO l/h dem Turm 4 zur Schaumabtrennung
zugeführt, welcher ein Fassungsvermögen von 500 1 besass und welcher gemäss der Zeichnung mit einem Rührwerk 5 ausgerüstet
war. Gleichzeitig wurde über die Leitung 7 mit Hilfe eines Kompressors Druckluft mit einer Geschwindigkeit von 50 l/min
am Boden des Turmes eingeleitet. Die Probe wurde zur Herbeiführung
der Schaumabtrennung mit dem Rührwerk 5, welches als Turbinenmischer ausgebildet war, umgerührt. Der Turbinenmischer
war von einem zylindrischen Sieb aus rostfreiem Stahl mit einer Maschenweite von 20 mesh umgeben.
Der Schaum bzw. die aufgeschäumte Lösung wurde über die Leitung
9 dem Schaumbrecher 10 zugeführt, welcher als Zentrifugalscheider vom Korbtyp ausgebildet war und in dem der Schaum
zerstört wurde. Dabei wurde in der Leitung 12 eine konzentrierte Lösung erhalten. Der konzentrierten Lösung wurde.Na^SO.
kontinuierlich zugesetzt, so dass sich in der konzentrierten Lösung für diesen Stoff ein Anteil von 200 ppm ergab. Die kon-
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zentrierte Lösung mit dem Elektrolyten wurde dann mittels der Pumpe 15 einem 30 1-Tank 16 aus rostfreiem Stahl zugeführt
und in diesem für 30 Minuten belassen.
2 Die Lösung wurde mittels Dampf unter einem Druck von 10 kg/cm gehalten und gleichzeitig in dem Tank auf eine Temperatur von
130C erhitzt. Bei dieser Druck-Wärme-Behandlung ergab sich eine konzentrierte Lösung des oberflächenaktiven Stoffes an
der Leitung 20 und ein abgetrennter Abwasseranteil an der
Leitung 17. Der Druck in den beiden Flüssigkeiten wurde in den Entspannungstanks 21 und 18 wieder auf Atmosphärendruck verringert.
Der abgetrennte Abwasseranteil wurde erneut dem Turm zugeführt, während die konzentrierte Lösung des oberflächenaktiven
Stoffes zur Wiederverwendung aufgesammelt wurde. Nach einer kontinuierlichen Betriebszeit von 6 Stunden wurde die
Konzentration des oberflächenaktiven Stoffes in dem behandelten bzw. gereinigten Wasser, in dem abgetrennten Abwasseranteil
und in der zurückgewonnenen Lösung gemessen. Die Messergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Kontrollversuch 1
Das Abwasser (Probe 2) gemäss Beispiel 1 wurde in der gleichen
Weise,wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt, um ein gereinigtes
Wasser und eine konzentrierte Schaumlösung zu erhalten. 500 ml der geschäumten konzentrierten Lösung wurden in einen
1 1-Glasbecher gefüllt, welcher unter Atmosphärendruck für die
Dauer von 30 Minuten auf 37 C erwärmt wurde. Danach liess man den Becher für 30 Minuten stehen. Auch nach Ablauf dieser 30
Minuten zeigte die konzentrierte Lösung keinerlei Zeichen einer
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Veränderung und es war keine Abtrennung des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes möglich.
Als der konzentrierten Lösung Na3SO4 bis zum Erreichen einer
Konzentration von 5% zugefügt wurde, ergab sich eine Abtrennung des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes, die Absetzgeschwindigkeit
war jedoch sehr niedrig und für die Trennung wurde ein Zeitraum von 90 Minuten benötigt. Die Konzentration
des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes wurde in einem abgetrennten Abwasseranteil (eine obere Schicht) und in einer
für die Rückgewinnung bestimmten Lösung (eine untere Schicht) gemessen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle T aufgeführt.
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In der Tabelle 1 gibt die vordere Zahl jeweils den Anteil (ppm) des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes an, während
die hintere Zahl die Durchfluss- bzw. Zulaufmenge (l/h) bzw. beim Kontrollversuch 1 die Menge der verwendeten Flüssigkeit
(ml) angibt.
Aus der Tabelle 1 wird deutlich, dass der abgetrennte Abwasseranteil
unmittelbar wieder dem Abwasser auf der Einlaufseite
zugeführt bzw. beigemischt werden kann. Der Kontrollversuch" 1
zeigt, dass selbst bei Verwendung einer grösseren Menge des anorganischen Elektrolyten die zurückgewonnene Lösung des
nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes einen geringen Reinheitsgrad zeigt und dass es schwierig ist, die zurückgewonnene
Lösung erneut zu verwenden. Ausserdem-zeigt der Kontrollversuch
1 die geringe Trennwirkung. Schliesslich wird deutlich, dass beim Rückführen des abgetrennten Abwasseranteils zu den
Einrichtungen zur Schaumabtrennung deren Effektivität verringert wird.
Erfindungsgemäss ist die Behandlungszeit kürzer als dies bisher
möglich war, und es ergibt sich ausserdem ein geringerer Wärmebedarf.
Weiterhin kann eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens sehr kompakt aufgebaut werden.
Ein Abwasser mit einem Anteil von 100 ppm des nichtionischen" oberflächenaktiven Stoffes wurde in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 behandelt mit dem Unterschied, dass ein anderer oberflächenaktiver Stoff vorhanden war und dass bei der Druck-Wärme-Behandlung
mit einer anderen Temperatur gearbeitet wurde. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammengefasst.
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Versuch nichtionischer Nr. oberflächenaktiver Stoff
Abwasser Einlauf unbehand. Tank 16 pprn/l/h ppm/l/h
gerein, konzentr, Wasser Lösung ppm/l/h (Schaum)
ppm/l/h
abgetr. zurück Abwasser gewonn ppm/l/h Lösung
%/1/h
R
-Q-O(C2H4O)nH
(C in R=9, n=9)
100/
300
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2590/ 12,12
142/ 12,09
R-O"°(C2H40)nH
(C in R=9, n= 30)
100/
300
300
111,6/ 316,02
0,8/
299,97
299,97
2200/ 16,05
330/ 16,02
93,1/ 0,032
91,0/ 0,033
CD 00 CJ
R-O(C2H4O)nH
(C in R-12, n=20)
100/
300
300
107/ 309,69
1,4/
299,97
299,97
3409/ 9,72
324/ 9,69
R-COO(C0H4O) H
(C in R=17, n=2o)
100/
300
300
101,9/ 308,54
2,1/
299,97
299,97
3604/ 8,58
170/ 8,54
90,7/ 0,033
92,0/ 0,032
co ι CO
co
CD
A 41 941 b k - 163
15. September 19 76 -W-
Für die Tabelle 2 gelten die gleichen Bemerkungen, die vorstehend
zu Tabelle 1 gemacht wurden.
Für die Durchführung der Versuche Nr. 6 und 7 gemäss Tabelle
2 wurden die zu den Entspannungstanks führenden Leitungen ausgetauscht, da der abgetrennte oberflächenaktive
Stoff oben schwamm. Der Entspannungstank 18 wurde also mit dem Boden des Tanks 16 verbunden, während der Entspannungstank
21 mit dem oberen Ende des Tanks 16 verbunden wurde.
Einem Abwasser (Probe 2) gemäss Beispiel 1 wurde als anorganischer
Elektrolyt anstelle des Na„S0. CaCl2 mit einem
Anteil von 200 ppm zugesetzt, woraufhin der gleiche Versuch durchgeführt wurde, wie bei Beispiel 1. Die Versucheergebnisse
sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Dem gleichen Abwasser wie in Beispiel 1 (mit einem Anteil des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes von 5200 ppm)
wurde Na„S0. mit einem Anteil von 200 ppm zugesetzt. Das
Abwasser wurde mit einer Geschwindigkeit von 300 l/h einem Tank 16 aus rostfreiem Stahl zum Trennen der Bestandteile
im Verlaufe der Druck-Wärme-Behandlung zugeführt, welcher ein Fassungsvermögen-von 150 1 besass. Das Abwasser wurde
mittels Dampf mit einem Druck von 10 kg/cm auf 140 C erwärmt. Aus dem Tank 16 wurde die konzentrierte rückgewonnene Lösung
abgezogen sowie ein abgetrennter Abwasseranteil. Beide
- 19 -
709812/0836
A 41 941 b k - 163
15. September 1976
Flüssigkeiten wurden kontinuierlich auf Atmosphärendruck entspannt. Der abgetrennte Abwasseranteil wurde durch einen
Wärmeaustauscher geleitet, um seine Wärme an das zu behandelnde Abwasser abzugeben, und dann dem Tank zur Schaumabtrennung
zugeführt, wo die Aufspaltung in ein gereinigtes Wasser und eine konzentrierte (Schaum-) Lösung erfolgte, in der der
nichtionische oberflächenaktive Stoff konzentriert war. Das gereinigte Wasser liess man ablaufen, während die konzentrierte
Lösung wieder dem Tank zur Durchführung der Druck-Wärme-Behandlung zugeführt wurde. Nach einer kontinuierlichen Behandlung
von 6 Stunden wurde die Konzentration der einzelnen nichtionischen oberflächenaktiven Stoffe gemessen. Die Messergebnisse
zeigt Tabelle 3.
Einem Abwasser mit einem Gehalt von 221O ppm eines nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes C R- 0(C3H4O)9H, wobei
R = Rest mit 9 C-Atomen/und mit einem Anteil von 82 ppm
Natriumsalz des linearen Alkylbenzolsulfonats wurde AlCl3 in
einer Menge zugesetzt, dass sich ein Anteil desselben von 500 ppm ergab. Danach wurde die gleiche Behandlung, wie in
Beispiel 4 beschrieben, durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
- 20 -
709812/0836
| Beispiel Nr. |
NJ I |
Abwasser unbehandelt ppm/l/h |
Einlauf Tank 4 ppm/l/h |
Tabelle 3 | konzentr. Lösung (Schaum) ppm/l/h |
abgetrennt. Abwasser ppm/l/h |
zurückgew. Lösung ■%/1/h |
ro cn VD rt -» |
2641690 | |
| 709 | 4 | 5200 ppm/ 3oo l/h |
5099/ 3-23,69 |
gereinigtes Wasser, ppm/l/h |
3820/ 23,69 |
282/ 321,98 |
91,2/1,71 | b ember 1976 |
||
| 812/0836 . | 5 | 2210/ 300 |
2184/ 318,10 |
1,2/ . 298,29 |
1760/ 18,10 |
103/ 317,38 |
91 ,5/0,72 | I I |
||
| 2,8/ 299,28 |
||||||||||
Λ 41 941 b k - 163
15. September 1976
Für die Tabelle 3 gelten wieder die zu Tabelle 1 gemachten Bemerkungen.
Gemäss der Erfindung kann ein nichtionischer oberflächenaktiver"
Stoff wirksam aus einem Abwasser entfernt werden, indem man sich den Kombinationseffekt des Verfahrens der
Schaumabtrennung und einer Druck-Wärme-Behandlung zunutze macht, ohne dass es erforderlich wäre, mit einer grösseren
Wärmemenge oder einer grösseren Menge eines anorganischen Elektrolyten zu arbeiten. Ausserdem ist es möglich, den
nichtionischen oberflächenaktiven Stoff in einer Konzentration zurückzugewinnen, die weit höher liegt als dies bei den bisher
üblichen Verfahren möglich ist. Schliesslich erhält man gereinigtes Wasser mit einem Reinheitsgrad, welcher dessen
Verwendung als schmutzfreies Wasser für industrielle Zwecke ermöglicht. Ausserdem ist das erfindungsgemässe Verfahren
in seiner Durchführung sehr unproblematisch.
- 22 -
709812/0836
Claims (2)
1. Verfahren zur Behandlung von Abwasser, welches einen
nichtionischen oberflächenaktiven Stoff enthält, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Man führt eine Schaumabtrennung durch
und man führt unter Druck eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 100 und 2000C durch, und
zwar in Anwesenheit eines anorganischen Elektrolyten in einer Menge von mehr als 50 ppm.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Abwasser, wenn es weniger als 500 ppm
des oberflächenaktiven Stoffes enthält, zuerst dem Verfahrensschritt der Schaumabtrennung und dann der
Druck-Wärme-Behandlung aussetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass man das Abwasser, wenn es 500 ppm oder mehr des
oberflächenaktiven Stoffes enthält, zunächst der Druck-Wärme-Behandlung und dann der Schaumabtrennung
unterwirft.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass als nichtionischer oberflächenaktiver Stoff einer der folgenden Stoffe vorhanden ist:
- 23 -
709812/0836 original inspected
A 41 941 b
k - 163
15. September 1976 - Ί& ~ 9RA1R90
(1) ein Polyoxiäthylenalkyläther mit folgender
allgemeiner Strukturformel:
allgemeiner Strukturformel:
RO- (CH0-CH0-O) H;
^tC £ Ω
(2) ein PoIyoxiäthylenalkylphenylather mit
folgender allgemeiner Strukturformel:
folgender allgemeiner Strukturformel:
-0- (CH2-CH2-O)nH;
(3) ein Fettester des Polyäthylenglykols mit
folgender allgemeiner Strukturformel:
folgender allgemeiner Strukturformel:
R-COO- (CH9-CH0-O) H,
wobei R ein Alkyl- oder Alkenylradikal mit 6 bis 24 C-Ätomen und η = 20 bis 40 ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass als anorganischer Elektrolyt
einer der folgenden Stoffe verwendet wird: Na SO. r
K3SO4, Al2(SO4J3, Fe2(SO4J3, NaCl, KCl, CaCl3, FeCl FeCl3 und AlCl3.
einer der folgenden Stoffe verwendet wird: Na SO. r
K3SO4, Al2(SO4J3, Fe2(SO4J3, NaCl, KCl, CaCl3, FeCl FeCl3 und AlCl3.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Druck-Wärme-Behandlung bei einer Temperatur zwischen 120 und 150°C durchgeführ
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
- 24 -
709812/083 6
A 41 941 b .
k - 163
15. September 1976 - >fr - 26Λ1Β90
gekennzeichnet, dass die Druck-Wärme-Behandlung bei
2 einem Druck zwischen 2 und 5 kg/cm durchgeführt wird.
709812/0836
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP50112417A JPS5841112B2 (ja) | 1975-09-17 | 1975-09-17 | ヒイオンカイメンカツセイザイガンユウハイスイノシヨリホウホウ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2641690A1 true DE2641690A1 (de) | 1977-03-24 |
Family
ID=14586117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762641690 Withdrawn DE2641690A1 (de) | 1975-09-17 | 1976-09-16 | Verfahren zur behandlung von abwasser |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4057495A (de) |
| JP (1) | JPS5841112B2 (de) |
| DE (1) | DE2641690A1 (de) |
| GB (1) | GB1541130A (de) |
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|---|---|---|---|---|
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| US4200526A (en) * | 1978-03-06 | 1980-04-29 | Gerber Products Company | Process for treating waste water |
| FR2527609B1 (de) * | 1982-05-28 | 1985-03-22 | Lyonnaise Eaux Eclairage | |
| DE3377864D1 (en) * | 1982-06-23 | 1988-10-06 | Inoue Japax Res | Electrical machining system and method of processing a machining liquid therein |
| US4676315A (en) * | 1986-02-05 | 1987-06-30 | Exxon Production Research Company | Method for concentrating surfactant from a brine solution |
| DE69119864T2 (de) | 1990-10-17 | 1996-10-02 | James River Corp | Wiedergewinnung von Benetzungsmittel aus einem Verfahren zur Papierherstellung |
| KR20020075513A (ko) * | 2001-03-24 | 2002-10-05 | 조용덕 | 전기분해법을 이용한 폐수의 처리방법 |
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|---|---|---|---|---|
| DE2154105C3 (de) * | 1970-10-30 | 1980-05-29 | The Lion Fat And Oil Co., Ltd., Tokio | Verfahren zur Entfernung von anionischen oberflächenaktiven Verbindungen aus Abwassern |
| JPS5119698B2 (de) * | 1973-01-31 | 1976-06-19 |
-
1975
- 1975-09-17 JP JP50112417A patent/JPS5841112B2/ja not_active Expired
-
1976
- 1976-09-14 GB GB38040/76A patent/GB1541130A/en not_active Expired
- 1976-09-16 DE DE19762641690 patent/DE2641690A1/de not_active Withdrawn
- 1976-09-17 US US05/724,254 patent/US4057495A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1541130A (en) | 1979-02-21 |
| US4057495A (en) | 1977-11-08 |
| JPS5236847A (en) | 1977-03-22 |
| JPS5841112B2 (ja) | 1983-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |