DE2718095A1

DE2718095A1 - Verfahren zur reinigung von schmutzwaessern

Info

Publication number: DE2718095A1
Application number: DE19772718095
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1977-04-22
Publication date: 1977-11-10
Also published as: NL7704485A; GB1516825A; DE2718095B2; FR2349546B1; DE2718095C3; FR2349546A1; JPS52132550A

Description

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ PATENTANWÄLTE

ΘΟΟΟ München 22 - Steinsdorfstr. 10 Dipl.-ing. r.beetz sen.

TELEFON (Ο89) 22 72OI - 22 72 44 - 285Ö1O Dipl.-Ing. K. LAMPRECHT

Telex 5 22Ο48-Telegramm Allpatent München 271809^ Dr.-Ing. R. BEETZ Jr. Dlpl.-Phys. U. H EIORICH

Dr.- Ing. W. Tl M PE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED

310-26.83IP 22. M. 1977

CREUSOT-LOIRE, Paris (Frankreich)

Verfahren zur Reinigung von Schmutzwässern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von sowohl durch Kohlenwasserstoffe als auch durch Reinigungsmittel verunreinigt?» Abwässern,insbesondere beispielsweise auf die Reinigungsbehandlung der Waschwässer von öltankern.

Es sind Verfahren zur Reinigung von durch Kohlenwasserstoffe verunreinigten Wässern bekannt, jedoch wird ihre Funktion stets durch die Anwesenheit von Reinigungsmitteln gestört, insbesondere wenn diese in erheblicher Menge vorliegen, und dies gilt stets für die Waschwässer von öltankern.

Unter den bekannten Verfahren zur Extraktion von Kohlenwasserstoffen aus verunreinigten Wässern kann man die FR-PS 2 037 575 und ihre Zusatzpatentschrift 2 I90 741 nennen, gemäß denen man das Material in eine Koaleszenzsäule mit oleophiler Auskleidung strömen läßt, die aus Ionenaustauschharzen besteht, an denen die organischen Ionen fixiert werden. Außerdem ist das in der FR-PS 2 127 432 und

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ihrer Zusatzpatentschrift 2 223 O6j5 der Anmelderin beschriebene Verfahren bekannt, wonach man Koaleszenzsäulen mit oleophiler Auskleidung verwendet, die aus mineralischen, durch ein Halogenierungsmittel aktivierten Trägern besteht, an denen Amine oder Proteine fixiert werden.

Wenn die Reinigungsmittel in relativ geringen Dosen vorliegen, kann man spezielle Ausflockungsvorbehandlungen anwenden, wozu Suspensionen von in der Flüssigkeit dispergierten oder chemisch ausgefällten Festteilchen eingesetzt werden. Jedoch sind diese Behandlungen Endbehandlungen, und die eingesetzten Stoffmengen sind relativ gering. Wenn dagegen die Reinigungsmittel in erheblicher Menge in den zu behandelnden Wässern vorliegen, haften diese Reinigungsmittel mit ihrem lipophilen Teil an den Auskleidungen und weisen ihren polaren Teil in Richtung des Ausflusses auf. Die die Auskleidungen bildenden Körner belegen sich dann fortlaufend mit diesen polaren Anteilen, die eine Sperre elektrischen Potentials bilden und die emulgierten Kohlenwasserstoffteilchen abstoßen. Daraus ergibt sich, welche Art auch immer die verwendete Auskleidung sei, eine fortlaufende Koaleszenzausbeuteverringerung der Kohlenwasserstoffe durch fortschreitende Inversion der Oberflächeneigenschaften der Auskleidung.

Andererseits ist festzustellen, daß die zu den Reinigungsmitteln gemachten Ausführungen gleichfalls hinsichtlich von Bakterien gelten, die häufig in den zu behandelnden Abwässern vorliegen und beispielsweise von einer Bakterienausbreitung in Primärdekantiergefäßen stammen.

Die Erfindung ermöglicht durch den bekannten Vorgang eines Zusatzes einer Kohlenwasserstoffergänzungsmenge vor

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dem Eintritt in die Säulen mit oleophilen Auskleidungen, die Mengen dieser Kohlenwasserstoffzusätze zu bestimmen, die zum normalen ununterbrochenen Betrieb dieser Säulen unter industriell brauchbaren Betriebsbedingungen führen. Die Erfindung gestattet somit die gleichzeitige Abtrennung der die Abwasser verunreinigenden Reinigungsmittel und Kohlenwasserstoffe.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von durch Kohlenwasserstoffe verunreinigten Abwässern unter Anwendung des Durchlaufs der Wasser durch wenigstens eine Säule mit oleophiler Auskleidung und unter an sich bekannter Einführung von Kohlenwasserstoffen vor dem Eintritt in die Säule, falls die verunreinigten Wässer auch Reinigungsmittel entfalten.

Erfindungsgemäß führt der Kohlenwasserstoffzusatz dazu, das Gewichtsverhältnis der Gesamtheit der in den Wässern enthaltenen Kohlenwasserstoffe am Eintritt in die Säule auf einen Wert von C,001 bis 0,05 im Verhältnis zu den behandelten Wässern und auf einen Wert von 1 bis 10 im Verhältnis zu den in den Wässern enthaltenen Reinigungsmaterialien zu bringen, welches Verhältnis selbst als Punktion der Konzentration an in den behandelten Wässern enthaltenen Reinigungsmitteln wächst.

Die Erfindung wird anhand einiger Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1;

Man will Waschwässer von öltankern behandeln, die 70 mg/1 Kohlenwasserstoffe und 2000 mg/1 einer reinigenden Lösung ("NONYL") enthalten, die selbst 85 % aromatische Kohlenwasser-

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stoffe enthält. Durch kontinuierliches Filtrieren in einer Säule mit oleophiler Auskleidung beobachtet man, daß die Konzentration der Flüssigkeit an Kohlenwasserstoffen am Ausgang der Säule mit der Zeit wächst, was eine fortschreitende Hemmung der Aktivität der Auskleidung aufgrund der Gegenwart von Reinigungsmitteln belegt. Diese Kohlenwasserstoff konzentration am Ausgang erreicht beispielsweise 235 mg/1 am Ende von 10 Betriebsstunden für Wässer, die am Eingang I77O mg/1 Kohlenwasserstoffe enthalten, die sowohl von den in den Wässern enthaltenen Kohlenwasserstoffen als auch von den durch die Reinigungsmittellösung zugeführten Kohlenwasserstoffen stammen. Wenn man dann in die zu behandelnden Wässer vor ihrem Eintritt in die Säule eine Kohlenwasserstoff-Ergänzungsmenge von 30OO mg/1 einführt, beobachtet man,daß die Konzentration der Wässer an Kohlenwasserstoffen am Ausgang der Säule bei 10 bis I5 mg/1 liegt, wenn der Versuch mit Kohlenwasserstoffzusatz 8 Stunden verlängert wurde.

Man bemerkt, daß der ergänzende Kohlenwasserstoffzusatz zu einer Gesamtkonzentration an Kohlenwasserstoffen am Eingang der Säule von 4770 mg/1, d. h. zu einem Gewichtsverhältnis von etwa 2,4 im Verhältnis zur in den Waschwässern enthaltenen Reinigungslösung und etwa 4,8 % im Verhältnis zu den Waschwässern geführt hat.

Man sieht, daß diese ergänzende Kohlenwasserstoffeinführung es ermöglicht hat, die Aktivität der hydrophilen Auskleidung der Säule wieder herzustellen und dann auf Dauer zu bewahren.

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Beispiel 2;

Für diese Versuchsreihe verwendete man ein künstlich aus einem Gemisch von weichem Wasser, Reinigungsmittellösung ("NONYL") und Heizöl zusammengesetztes Abwasser, das als. ganzes in einer Pumpe zwecks Bildung einer Emulsion gerührt wurde.

Bei einer Reinigungsmittelkonzentration von 3 °'/oo konnte man ermitteln, daß eine Konzentration an Heizöl von 6 °/oo erforderlich war, um zu einer wirksamen Extraktion der Kohlenwasserstoffe der Emulsion in der oleophilen Säule zu gelangen. In diesem Fall war die Gesamtkonzentration an Kohlenwasserstoffen am Eingang der Säule etwa 85OO mg/1, d. h. 6OOO mg/1 vom Heizöl her und 25OO mg/1 von der Reinigungsmittellösung her«

Die gesamte Kohlenwasserstoffmenge bedeutet daher ein Gewichtsverhältnis von etwa 2,8 im Verhältnis zur Reinigungsmittellösung und ein Verhältnis von 8,5 % zur Gesamtheit der behandelten Wässer.

In einem zweiten Versuch enthielt das Abwasser 1 % Reinigungsmittel, und man mußte eine Konzentration an Heizöl von 3 % einstellen, um eine wirksame Extraktion der Kohlenwasserstoffe zu erzielen, die zu einer Ausgangskonzentration von 20 ppm führte. Dabei war die gesamte Kohlenwasserstoffmenge am Eingang der Säule 385OO mg/1, wovon 3OOOO mg/1 aus dem Heizöl und 85OO mg/1 aus der Reinigungsmittellösung stammten. Die gesamte Kohlenwasserstoffkonzentration am Eingang der Säule entsprach also einem Gewichtsverhältnis von 3,85 gegenüber der Reinigungsmittellösung und von 3,85 % der Gesamtmenge der behandelten Wässer.

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Zur Extrapolation und,obwohl dieser neue Versuch nicht von industriellem Interesee ist, führte man einen dritten Versuch mit einem 5 % Reinigungsmittel enthaltenden Abwasser durch. Es war dann nötig, die Konzentration an Heizöl bis auf 25 % zu bringen, um eine noch schwierige Extraktion zu erzielen, da die Konzentration des behandelten Wassers an Kohlenwasserstoffen noch 50 ppm nach einer zusätzlichen Dekantierung von 48 Stunden war. In diesem Fall betrug die gesamte Kohlenwasserstoffkonzentration am Eingang der Säule 292 500 mg/1, wovon 250 000 mg/1 vom Heizöl und etwa 42 500 mg/1 vom Reinigungsmittel stammten.

Die Gesamtheit dieses Beispiels zeigt, daß die gesamte Kohlenwasserstoffmenge am Eingang der Säule und folglich die zuzusetzende Kohlenwasserstoffergänzungsmenge nach einer sehr wachsenden Funktion gegenüber der Konzentration der in den zu behandelnden Wässern vorliegenden Reinigungsmittel wächst.

Andere Versuche unter Berücksichtigung von wirtschaftlichen Kriterien und tatsächlichen industriellen Bedingungen führten dazu, für die Gesamtkonzentration an Kohlenwasserstoffen am Eingang der Säule ein Gewichtsverhältnis von 1 bis 10 zu den im Abwasser enthaltenen Reinigungsmitteln und von 1 °/oo bis 5 % gegenüber der Gesamtheit der zu behandelnden Wässer zu wählen. Niedrigere Kohlenwasserstoffkonzentrationen als diese Werte neutralisieren nicht genügend die Inhibierung der Auskleidungen durch die Reinigungsmittel; für höhere Konzentrationen beobachtet man einen Beginn der Erzeugung von inversen Emulsionen, deren Behandlung sehr viel schwieriger in den Säulen mit oleophilen Auskleidungen wird.

Die Anlagen zur Reinigung von durch Kohlenwasserstoffe verunreinigten Abwässern weisen sehr oft Becken zur Primär-

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dekantierung auf, die eine erste natürliche Trennung ermöglichen. In diesem Fall bestehen die vor den Behändlungssäulen eingeführten Kohlenwasserstoffzusätze vorteilhaft aus Kohlenwasserstoffen, die aus den aufschwimmenden Schichten in den Dekantierbecken entnommen sind.

Man kann noch beobachten, daß die Reinigungsmittel enthaltenden Abwässer allgemein viel Stoffe in Suspension mitführen.

Um diese Art öligen Abwassers in Koaleszenzsäulen zu behandeln, sieht man allgemein Auskleidungen einer Teilchengröße zwischen 0,5 und 1 mm und manchmal von 0,3 bis 0,8 mm

Wenn das zu behandelnde Abwasser mit suspendierten Teilchen einer Korngröße bis zu 0,5 mm beladen ist, muß man eine schnelle Ablagerung der oberen Schicht der Auskleidung durch diese suspendierten Stoffe vermeiden. Außerdem muß die Einrichtung anschließend gewaschen werden können, um diese suspendierten Stoffe zu beseitigen, ohne die feine Auskleidung zu entfernen.

Die Regulierung der gesamten Konzentration an Kohlenwasserstoffen am Eingang der Koaleszenzsäule nach den oben definierten Kriterien genügt also nicht, um eine korrekte Reinigung in dem Fall zu sichern, wo diese Abwasser auch viel suspendierte Stoffe enthalten.

Um eine korrekte Reinigung zu erzielen, ist eine Koaleszenzbehandlung in zwei auf einanderfolgenden Säulen zu empfehlen, wobei der ergänzende Kohlenwasserstoffzusatz vor

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dem Eintritt in die erste Säule erfolgt.

Dabei weist die erste, sogenannte Vorbehandlungssäule eine Auskleidung mit einer Korngröße von 0,6 bis 1,2 ram zur Entfernung der suspendierten Teilchen und der wesentlichen Menge der Kohlenwasserstoffe und Reinigungsmittel auf. Diese Säule ist dann leicht aufgrund der im Vergleich mit den suspendierten Teilchen viel gröberen Korngröße des Bettes zu reinigen.

Die Behandlung wird dann in einer zweiten Säule vervollständigt, die eine Auskleidung mit einer Korngröße von 0,3 bis 0,6 mm, allenfalls 0,5 bis 0,8 mm aufweist. Diese zweite Säule ist leicht zu waschen, da die Waschwässer keine oder nur sehr wenig feine Festteilchen enthalten, und die

feinen

Auskleidung kann also von Gittern oder/Maschensieben zurückgehalten werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beispielsweise beschriebenen AusfUhrungsarten beschränkt, sondern umfaßt auch solche, die davon nur in Einzelheiten, AusfUhrungsabänderungen oder durch Verwendung äquivalenter Mittel abweichen.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Reinigung von durch Kohlenwasserstoffe verunreinigten Abwässern unter Anwendung des Durchlaufs der Wasser durch wenigstens eine Säule mit oleophiler Auskleidung und Einführung von Kohlenwasserstoffen vor Eintritt in die Säule bei zusätzlichem Reinigungsmittelgehalt der verunreinigten Wasser, dad urch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff-Zusatzmenge derart bemessen wird, daß das Gewichtsverhältnis der Gesamtheit der in den Wässern enthaltenen Kohlenwasserstoffe beim Eintritt in die Säule einen Wert von 1 °/oo bis 5 # der behandelten Wässer und vom 1- bis 10-fachen der in den Wässern enthaltenen Reinigungsmittelstoffe beträgt, wobei dieses Verhältnis selbst als Funktion der Konzentration an in den behandelten Wässern enthaltenen Reinigungsmitteln wächst.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Durchführung mit einer Primärdekantiergefäße für die verunreinigten Wasser enthaltenden Anlage, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Einstellen des gewünschten Wertes der Kohlenwasserstoff-Konzentration vor den Auskleidungssäulen am oberen Teil des Primärdekantiergefäßes erfaßte öle verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zur Anwendung auf Abwässer, die Stoffe eines Durchmessers im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm in Suspension enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man nach Regulierung der Konzentration an Kohlenwasserstoffen die Abwasser in zwei aufeinanderfolgenden Säulen

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behandelt, deren erste mit Materialien einer Korngröße über 0,6 mm ausgekleidet ist und deren zweite mit Materialien einer Korngröße von 0,3 bis 0,8 mm ausgekleidet ist.

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