DE2740768A1 - Verfahren zum behandeln von abwasser - Google Patents

Verfahren zum behandeln von abwasser

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Kanagawa Kawasaki
Michiro Mohri
Hiroo Takeda
Masaaki Tsunemi
Tadashi Uchiumi
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Description

Dr. F. Zumstein s3n. ■ Dr. LE. Assmann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.
8OOO München 2 - BrauhausstraBe 4 - Telefon Semmel Nr 22 5341 - Telegramme Zumpat - Telex 5 29
6/Li F5O79-K35
NIPPON OIL COMPANY, LTD., Tokyo/Japan
Verfahren zum Behandeln von Abwasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Abwasser, bei dem Öle und CSB (chemischer Sauerstoffbedarf) abgebaut werden.
Die gewaltige Ausdehnung der chemischen Schwerindustrie in den letzten Jahren führte zu einem Anfall von riesigen Mengen an Abwasser. Mehrere nachstehend beschriebenen Verfahren wurden zu seiner Behandlung vorgeschlagen, bei welchen Öle und CSB abgebaut werden.
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Verfahren zum Abführen und Abbauen von ölen mit Hilfe einer Separation durch Absetzenlassen oder Separationsprozesse ganz allgemein reichen zur Vorbehandlung aus, jedoch können hierbei die Öle nicht völlig abgebaut oder entfernt werden. Verfahren mit Hilfe von Zusätzen aus verschiedenen Salzen und Koagulierungsmitteln sind mit Mängeln behaftet, die in der·Verwendung dieser chemischen Stoffe ihre Ursache haben, und es besteht die Gefahr einer sekundären Verschmutzung. Das Verfahren mit aktiviertem Schlamm, bei dem die Assimilationsfähigkeit von Mikroorganismen zum Abbauen von öl und CSB ausgenutzt wird, besitzt den Nachteil, daß sein Ablauf schwierig zu steuern ist, und daß der überschüssige anfallende Schlamm zusätzlich behandelt werden muß.
Verfahren mit verschiedenen Filtern und Coalescern wurden ebenfalls vorgeschlagen, jedoch ist ihre Wirkung zur Behandlung von Öltropfen mit kleinem Durchmesser und von öltropfe» in einer Emulsion nicht ausreichend.
Verfahren, die mit Hilfe von verschiedenartigen Adsorptionsmitteln arbeiten, besitzen keine solchen Mängel und Nachteile, und sie können Tropfen mit kleinem Durchmesser und Tropfen von Emulsionen sowie CSB besser abbauen und entfernen. Jedoch ist das Adsorptionsvermögen der Adsorptionsmittel beschränkt, und die Adsorptionsmittel müssen sehr häufig regeneriert werden. Wenn ein Adsorptionsmittel in Form eines fixierten Schichtbettes verwendet wird, muß zum Zeitpunkt der Regenerierung die Durchleitung von Abwasser unterbrochen werden. Bei diesem Vorgehen besteht die Gefahr, daß Aktivkohle bei der Regenerierung aus dem Schichtbett ausgetragen werden kann.
Es sind ferner Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen Teilchen eines Adsorptionsmittels als eine Wirbelschicht verwendet werden, um die Adsorption und Regenerierung kontinuierlich ausführen zu können.
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Wenn eine an sich bekannte Wirbelschicht verwendet wird, nimmt die Packungsdichte der Teilchen in dieser Schicht häufig ab, so daß man nur schwerlich einen ausreichenden Kontakt sicherstellen kann. Es müssen jedoch ausreichend Vorkehrungen getroffen werden, um ein Entweichen der Teilchen des Adsorptionsmittels aus dem Kontaktbehälter zu verhindern. Die Teilchen aus Adsorptionsmittel sind vorzugsweise so klein wie möglich, um die Adsorptionswirkung durch enge Berührung zu steigern. Dies führt jedoch zu der Schwierigkeit, daß bei Teilchen mit kleinerem Durchmesser das Entweichen dieser Teilchen wahrscheinlicher wird. Wenn im Abwasser Schwefelzusammensetzungen vorhanden sind, treten an der Oberfläche des Adsorptionsmittels während des Kontaktes mit dem Abwasser und dem Adsorptionsmittel anaerobe Mikroorganismen auf. Diese Mikroorganismen reduzieren die Schwefelzusammensetzungen unter Bildung von Schwefelwasserstoff oder colloidalen Schwefels, was dazu führt, daß das zu behandelnde Abwasser übel riecht oder trübe wird. Bekanntlich kann Sauerstoff enthaltendes Gas, wie z.B. Luft, zusammen mit dem Abwasser zum Zeitpunkt des Kontaktes eingeführt werden, um dieses Problem zu überwinden. Wenn jedoch ein derartig gasförmiger Stoff in die Wirbelschicht eingeleitet wird, wird das Entweichen von Teilchen aus Adsorptionsmittel aus dem Kontaktbehälter wahrscheinlicher, und demzufolge kann sich das Adsorptionsmittel von dem Kontaktbehälter zu den verschiedenen stromabwärtig davon liegenden Einrichtungen bewegen und diese verstopfen.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten und Nachteile wurde eine Behandlungsweise von Abwasser vorgeschlagen, bei der eine gute Behandlungswirkung mit Hilfe eines V/irbelschichtreaktors unter Verwendung porösen Packungsmaterial bei speziellen Arbeitsbedingungen erzielbar ist, was in der US-Serial No. 521 030 (DT-Patentanmeldung P 24 52 936.0) beschrieben ist.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Behandeln
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von Abwasser, bei dem öle und/oder CSB abgebaut und beseitigt werden, das sich dadurch auszeichnet, daß poröse Feststoffpackungsstücke und Aktivkohleteilchen in einem Behälter eingeschlossen sind, daß die porösen Packungsstücke ein stationäres poröses geschichtetes Bett bilden, und daß der mittlere Porendurchmesser der porösen Packungsstücke das 1,5- bis 8-fache des mittleren Durchmessers der Aktivkohleteilchen beträgt. Ein Abwasser und gegebenenfalls ein Sauerstoff enthaltendes Gas und/oder ein oxidierendes Gas werden zur Aufwirbelung bzw. Fluidisierung der Aktivkohleteilchen innerhalb der Poren der porösen Packungsstücke und in den Räumen um benachbart liegende poröse Packungsstücke vom Boden des Behälters eingeleitet,und gleichzeitig kontaktiert das Abwasser mit den Aktivkohleteilchen. Der obere Stand bzw. Pegel der Wirbelschicht aus Aktivkohleteilchen wird wenigstens 5 cm unterhalb des oberen Pegels des geschichtetem, aus porösem Material bestehenden Bettes gehalten, und das hierbei behandelte und kontaktierte Abwasser wird am Oberabschnitt des Behälters abgezogen.
Vorzugsweise werden beim erfindungsgemäßen Verfahren Sauerstoff enthaltendes Gas, wie z.B. Luft und/oder ein oxidierendes Gas, wie z.B. Ozon, zusammen mit dem Abwasser am Boden des Behälters eingeleitet. Eine überraschend bessere Behandlungswirkung des Abwassers kann mann dadurch erzielen, daß man die lineare Geschwindigkeit des Abwassers auf 0,1 bis 6 cm/s, die Raumgeschwindigkeit der flüssigen Bestandteile (Vol/Abwasser/Vol.Aktivkohle/s) auf 2 bis 40 l/s und die lineare Geschwindigkeit der Luft auf 0,1 bis 4 cm/s in dem Behälter einstellt.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung anhand einer einzigen Figur dargestellt.
Das mit HiT'^* dec. ^findungsgemäßen Verfahrens zu behandelnde
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Abwasser besteht aus Frischwasser oder Meerwasser, und verschiedene Arten von ungebrauchten oder gebrauchten Ölen und/oder CSB. Meist sind die Öle Mineralöle von der Gasolinfraktion zu Schwerölen, oder genießbare Öle und können in Form von sehr feinen Tropfen (beispielsweise nicht größer als 10 μ) oder Tropfen aus Emulsionen vorliegen. Als Hauptbeispiel eines derartigen Abwassers kommt Schlagwasser (Schwelwasser, das sich im Kielraum eines Schiffes, beispielsweise in einem Maschinenraum, ansammelt), Ballastwasser, Schmieröle enthaltende Abwasser, die von verschiedenen Bearbeitungsbetrieben abgegeben werden, Abwasser von verschiedenen Erdölraffinerien oder Öltanks und verschiedene andere Abwasser in Betracht, deren CSB ermittelbar ist.
Die Gestalt und Form des Kontaktbehälters für die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, jedoch ist vorzugsweise ein länglicher, vertikal angeordneter zylindrischer Behälter vorzusehen, dessen beide Enden dicht abgeschlossen werden können.
Die porösen Packungsstücke und die Aktivkohleteilchen sind in diesem Behälter untergebracht.
Die Gestalt und Form jedes porösen PackungsStückes, die zur Verwendung bei der Erfindung geeignet sind, können beliebig sein und beispielsweise zylinderförmig, ringförmig, netzförmig, spiralförmig oder sternförmig sein. Als Material für das poröse Packungsmaterial kommt jedes geeignete Material in Betracht, das entsprechend der Kontaktierungsbedingungen ausgewählt werden kann. Als Beispiele für dieses Material kommen insbesondere feuerfeste, strengflüssige, anorganische Substanzen, wie z.B. Metalle, Porzellanton, Siliziumdioxid (Silica), Aluminiumoxid (Alumina) oder Magnesia, sowie polymere Zusammensetzungen, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid oder Polytetrafluoräthylen in Betracht.
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Die Abmessung jedes PackungsStückes beläuft sich im allgemeinen auf 3 bis 40 mm. Das poröse Packungsstück besitzt wenigstens eine Pore, deren mittlerer Porendurchmesser das 1,5 bis 8-fache, vorzugsweise das 2- bis 5-fache des mittleren Teilchendurchmessers der Aktivkohleteilchen beträgt. Wenn der mittlere Porendurchmesser des Packungsstückes kleiner als das 1,5-fache ist, können sich die Feststoffteilchen nur schwerlich durch die Poren des porösen Packungsmaterials bewegen, und ein gleichmäßiger Wirbelbildungszustand der Feststoffteilchen innerhalb des Kontaktbehälters und der porösen gepackten Schicht am Oberteil des Kontaktbehälters kann unmöglich eingehalten werden. Wenn die Abmessung größer als das 8-fache ist, nimmt die Wirkung des porösen Packungsmaterials zur Steuerung der Bewegung der Feststoffteilchen ab, und der für die vorliegende Erfindung erforderliche Wirbelbildungszustand kann nicht erreicht werden. Demzufolge kann das Abströmen der Feststoffteilchen aus dem Kontaktbehälter nicht verhindert werden.
Die Bezeichnung "mittlerer Porendurchmesser eines porösen Packungsmaterials", die in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, dient als ein Maß für die Größe der Poren des porösen PackungsStückes und ist definiert als der Durchmesser eines Kreises, der eine Fläche besitzt, die gleich einer mittleren Fläche der Poren des porösen Packungsmaterials ist. Wenn das poröse Packungsmaterial ein Raschig-Ring ist, der aus einem porösen bandförmigen Material hergestellt worden ist, sollte die mittlere Fläche der Poren nur auf der Basis der Flächen der Poren ermittelt werden, die an dem porösen bandförmigen Material als Kunststoff vorhanden sind, und die Flächenbereiche der oberseitigen und bodenseitigen Öffnung des zylindrischen Raschig-Ringes sollten bei der Ermittlung ausgenommen werden. Ähnlich ist auch bei einem porösen Packungsmaterial aus einem Netz vorzugehen, bei dem die mittlere Fläche der Poren nur von den Flächenbereichen
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der Maschen des Netzes ermittelt werden sollte.Wem das poröse Packungsmaterial beim Verfahren gemäß der Erfindung eine spiralförmige Packung ist, wird der Abstand zwischen den Linien, die die Spirale bilden, als eine Pore des porösen Packungsmaterials behandelt, und der Abstand ist als mittlerer Durchmesser des porösen Packungsmaterials definiert.
Das poröse Packungsmaterial ist in dem Behälter untergebracht, und bildet eine stationäre Schichtlage. Vorzugsweise ist zu diesem Zeitpunkt ein Zustand des Packungsmaterials vorzusehen, bei dem das Verhältnis von Oberflächenvolumen, das von der porösen Packungsmaterialschicht eingenommen wird, zu tatsächlichem Volumen von porösem Packungsmaterial, wenigstens 1,5 beträgt.
Die Bezeichnung "tatsächliches Volumen eines porösen Packungsmaterials", die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, betrifft das Volumen, das nur von der Substanz des porösen Packungsmaterials als solchem eingenommen wird. Die Bezeichnung "Oberflächenvolumen , die von einer porösen gepackten Schicht eingenommen wird,"bezieht sich auf das Volumen, das das poröse Packungsmaterial bei der Bildung einer Schicht aus porösem Packungsmaterial im Raum einnimmt, das gleich der gesamten Summe der Masse bzw. des Schüttvolumens des gesamten Packungsmaterials und dem Volumen der Räume um die Packungsstücke ist.
Wenn dieses Verhältnis kleiner als 1,5 ist, wird die Bewegung der Aktivkohleteilchen instabil, und die Teilchen können unmöglich in einem geeigneten Fluidisierungszustand gehalten werden. Insbesondere nimmt das tatsächliche Volumen des porösen Packungsmaterials in der Schicht aus porösem Packungsmaterial derart zu, daß der effektive Kontaktraum zu klein wird.Wem das poröse Packungsmaterial aus einem Drahtgewebe bzw. einer Drahtgaze besteht, kann das Verhältnis von Ober-
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flächenvolumen, das von der Schicht aus porösem Packungsmaterial eingenommen wird, zu tatsächlichem Volumen des porösen Packungsmaterials sehr groß sein, und man kann einen guten Kontakt selbst dann aufrechterhalten, wenn dieses Verhältnis größer als 100 ist. Im Hinblick auf die Festigkeit des metallischen Materials sollte das Verhältnis jedoch nicht größer als 100 sein. Wenn das poröse Packungsmaterial aus einem feuerfesten Material, wie z.B. Porzellanton, oder einer polymeren Zusammensetzung besteht, ist im Hinblick auf die Festigkeit ein Verhältnis von nicht größer als 50 erwünscht.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Aktivkohleteilchen weisen meist einen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 8 mm und vorzugsweise von 0,3 bis 3 mm auf. Bevorzugt besitzen sie eine sphärische Gestalt, jedoch kann auch zerkleinerte Aktivkohle verwendet werden, die eine relativ gleichmäßige Teilchendurchmesserverteilung besitzt. Vorzugsweise besitzt die Aktivkohle eine relativ hohe Stabilität und Festigkeit sowie ein hohes Adsorptionsvermögen für Öle. Wie nachstehend erörtert werden wird, kann die verwendete Aktivkohle jedoch kontinuierlich durch frische beim Verfahren gemäß der Erfindung ersetzt werden. Somit braucht die tatsächlich verwendete Aktivkohle kein besonders hohes Adsorptionsvermögen aufzuweisen.
Das Abwasser wird über den Bodenabschnitt des Kontaktbehälters eingespeist,in dem das poröse Packungsmaterial und die Aktivkohleteilchen in der beschriebenen Art und Weise untergebracht sind. Vorzugsweise erfolgt die Einspeisung des Abwassers über eine Verteilereinrichtung, die am Bodenabschnitt des Behälters vorgesehen ist.
Durch die Einspeisung des Abwassers wird eine Wirbelbewegung bzw. Fluidisierungsbewegung der Aktivkohleteilchen bewirkt. Das Abwasser wird in den Behälter mit einer Geschwindigkeit
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eingespeist, die größer als die Geschwindigkeit ist, bei der sich die Aktivkohleteilchen aufzuwirbeln beginnen. Die Aktivkohleteilchen führen eine Wirbelbewegung in den Poren des porösen Packungsmaterials und den Räumen um die porösen Packungsmaterialstücke aus. Aufgrund der Aufwirbelung bzw. Fluidisierung bilden die Aktivkohleteilchen eine Schicht aus Aktivkohleteilchen, die bezüglich ihres Volumens größer als bei dem anfänglich gepackten und geschichteten Zustand ist. Der obere Pegel der Schicht aus Aktivkohleteilchen sollte wenigstens 5 cm, vorzugsweise 10 bis 20 cm unterhalb des oberen Pegels der Schicht aus porösem Packungsmaterial gehalten werden. Wenn sich der obere Pegel der Schicht aus fluidisierter Aktivkohle dem oberen Pegel des porösen Packungsschichtbettes mit einem Abstand innerhalb 5 cm nähert oder insbesondere, wenn die Schicht aus Aktivkohle oberhalb des porösen Schichtbettes liegt, können die Aktivkohleteilchen unerwünschterweise aus dem Kontaktbehälter entweichen.
Günstige Kontaktbedingungen erhält man dann, wenn man das Abwasser so einleitet, daß die lineare Geschwindigkeit des Abwassers in dem Kontaktbehälter 0,1 bis 6 cm/s, vorzugsweise 0,2 bis 1,5 cm/s als eine lineare Oberflächengeschwindigkeit in einer Säule beträgt. Die Raumgeschwindigkeit der Flüssigkeit beläuft sich meist auf 2 bis 40 (Vol.Abwasser/Vol.Aktivkohle/s), vorzugsweise auf ungefähr 4 bis 20 l/s.
Um ein Auftreten von anaeroben Mikroorganismen zu verhindern, wird vorzugsweise ein Sauerstoff enthaltendes Gas, wie z.B. Luft, vom Bodenabschnitt des Behälters zusammen mit dem Abwasser entweder kontinuierlich oder intermittierend eingeleitet. Das Sauerstoff enthaltende Gas wird mit einer linearen Geschwindigkeit von 0,1 bis 4 cm/s, vorzugsweise 0,3 bis 1,0 cm/s als lineare Oberflächengeschwindigkeit in einer Säule eingeleitet.
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Das eingeleitete, Sauerstoff enthaltende Gas bildet Blasen, die im Behälter emporsteigen. Da die Schicht aus porösem Packungsmaterial die Blasen verfeinert, erfolgt der Kontakt in engerer Berührung, und die Menge an Aktivkohleteilchen, die an den Grenzflächen der Blasen mitgerissai v/erden und aus dem Behälter entweichen, ist sehr gering.
Bei der vorliegenden Erfindung kann auch ein oxidierendes Gas, wie z.B. Ozon, zusätzlich zu dem Sauerstoff enthaltenden Gas eingespeist werden, um CSB des Abwassers weiter zu reduzieren.
Die Temperatur bei dem erfindungsgemäßen Behandlungsverfahren ist nicht auf besondere Werte beschränkt. Im allgemeinen beläuft sie sich auf O bis 800C, und vorzugsweise sind Temperaturen von 5 bis 400C vorgesehen. Auch der Druck ist nicht auf spezielle Werte beschränkt. Zum Betreiben der Vorrichtung sind jedoch geringfügig in den Überdruckbereich reichende Druckwerte von 1 bis 20 kg/cm Überdruck, vorzugsweise 2 bis 5 kg/cm Überdruck von Vorteil.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, die eine einzige Figur umfaßt.
Poröse Packungsstücke 2 sind schichtförmig in einem Kontaktbehälter 1 mit zylindrischer Gestalt zur Bildung eines Bettes 3 aus porös geschichtetem Material aufgeschichtet. Die Packungsstücke 2, die hierfür verwendet werden, sollten porös sein. Sie können beispielsweise von einer porösen Platte, die viele Poren aufweist, oder einem Netz, das Maschen mit entsprechenden Abmessungen besitzt, unter Aufteilung in kleine Teilstücke mit entsprechender Form und Gestalt hergestellt werden, und diese kleinen Teilstücke werden als das poröse Packungsmaterial bei der vorliegenden Erfindung verwendet. Ein poröser Raschig-Ring ist eine bevorzugte Ausführungsform
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eines porösen Packungsstückes, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die porösen Packungsstücke 2 sind gleichmäßig dicht in dem porösen Packungsschichtbett 3 gepackt. Eine Tragplatte (Traggewebe bzw.Drahtgaze) 5 für die porösen Packungsstücke 2 ist am Bodenabschnitt des Kontaktbehälters vorgesehen, und das poröse Packungsschichtbett besitzt eine Höhe L^ auf dieser Tragplatte. Bei der dargestellten Ausführungsform kann die Tragplatte 5 in einem entsprechenden Abstand von dem Boden des Kontaktbehälters angeordnet werden, wobei das poröse Schichtbett nur am Oberteil des Behälters und nicht am unteren Abschnitt desselben vorhanden ist, obgleich die Aktivkohleteilchen auch in diesem unteren Abschnitt des Behälters vorhanden sind. Die Aktivkohleteilchen werden dann in den Behälter eingebracht. Mit L1 in Fig. 1 ist die Höhe der Schicht aus Aktivkohleteilchen bezeichnet, wenn diese sich in Ruhe befindet. Das Abwasser wird in den Kontaktbehälter 1 über eine Rohrleitung A eingespeist und tritt über eine Verteilerplatte 5 in eine Kontaktzone 6 ein, die Aktivkohleteilchen enthält. Durch den Strom des Öl enthaltenden Abwassers werden die Aktivkohleteilchen aufgewirbelt, und demzufolge dehnt sich die Schicht aus Aktivkohleteilchen aus. Mit Lp ist in Fig. 1 die Höhe der aufgewirbelten Schicht aus Aktivkohleteilchen bezeichnet. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Fluidisierung bzw. Aufwirbelung von Aktivkohleteilchen in einer Wirbelschicht verglichen wird, die kein poröses Packungsmaterial enthält, erkennt man, daß das Ausdehnungsverhältnis der Aktivkohleteilchen extrem niedrig gehalten werden kann. Somit erhält man eine Wirbelschicht mit höherer Dichte, die eine engere Berührung und Kontaktierung gestattet, und das Entweichen von Aktivkohleteilchen kann völlig verhindert werden. Das innerhalb des Behälters kontaktierte Abwasser tritt an dem Kontaktbehälter über eine Rohrleitung 7 aus. Wenn die Aktivkohleteilchen in ihrer Wirkung nachlassen, werden diese kontinuierlich oder inermittierend ohne eine Unterbrechung des Betriebs der Vorrichtung über eine Rohrleitung 8 abgezogen und
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- erAktivkohleteilchen werden über eine Rohrleitung 9 eingespeist. Zum Zeitpunkt der Einspeisung und des Abziehens der Aktivkohleteilchen braucht die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers nicht verändert zu werden, und dieser Vorgang beeinflußt die Strömungsbedingungen kaum.
Die so abgezogene Aktivkohle kann außerhalb der Anlage auf an sich bekannte Art und Weise regeneriert und wiederverwendet werden.
Zur Verhinderung des Auftretens von anaeroben Mikroorganismen kann Luft über eine Rohrleitung 10 eingeleitet werden. Ebenfalls kann auch ein oxidierendes Gas, wie z.B. Ozon, eingeleitet werden.
Die tatsächliche Behandlung des Abwassers gemäß der Erfindung erfolgt, indem man ein Abwasser mit vorzugsweise einem CSB. von 0 bis 100 ppm und einem Ölgehalt von 2 bis 50 ppm, insbesondere einen CSB von 15 bis 50 ppm und einem Ölgehalt von 10 bis 5 ppm einspeist und dieses dann so kontaktiert, daß man gereinigtes Wasser mit einem CSB von kleiner als 10 ppm und einem Ölgehalt von weniger als 1 ppm erhält. Wird die Vorrichtung unter diesen Bedingungen betrieben, kann die Behandlung des Abwassers gemäß der Erfindung wirksam und stabil langzeitig erfolgen.
Die nachstehenden Ausführungsbeispiele geben die Ergebnisse von Versuchen wieder, bei denen Abwasser aus einer Ölraffinerie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wird.
Beispiel 1
Poröse Packungsstücke (25 1) wurden in einen Kontaktbehälter mit einem Durchmesser von 11,4 cm und einer Höhe von 250 cm eingebracht. Jedes poröse Packungsstück war aus einem Drahtgewebe von rostfreiem Stahl (SUS 27) hergestellt und besaß
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einen Durchmesser von 10 mm und eine Höhe von 10 mm. Jede Masche des Drahtgev/ebes belief sich auf 1,5 bei 15 mm, und der Drahtdurchmesser betrug 0,42 mm.
Als ein Adsorptionsmittel wurde spärisch ausgebildete Aktivkohle verwendet. Die Aktivkohle besaß einen mittleren Durchmesser von 0,4 mm, eine wahre Dichte von 2,05 und eine imaginäre Dichte von 0,55. Diese Aktivkohle wurde in einer Menge von 14 1 in den Kontaktbehälter eingebracht.
Abwasser einer Erdölraffinerie mit CSB von ungefähr 30 ppm und einem Ölgehalt, gemessen nach der n-Hexanmethode von ungefähr 6 ppm wurde am Boden des Kontaktbehälters mit einer Volumen- bzw. Raumgeschwindigkeit von 1,0 cm/s eingeleitet. Der obere Pegel des Wirbelbettes aus Aktivkohle lag 10 cm unterhalb des oberen Pegels des porösen Schichtbettes. Das am Oberteil des Behälters abgezogene behandelte Wasser wies CSB von ungefähr 3 ppm und einen Ölgehalt, gemessen nach der n-Hexanmethode von ungefähr 0,8 ppm auf. Die sphärisch ausgebildete Aktivkohle ermöglichte einen sehr gleichmäßigen Fluidisierungszustand, und es trat kein Entweichen von Aktivkohleteilchen auf.
Beispiel 2
Wenn eine Wasserbehandlung in einer Vorrichtung mit Aktivkohle erfolgt, bewirkt bekanntlich die Ablagerung von Schwefelzusammensetzung in dem zu behandelnden Abwasser das Wachstum von anaeroben Mikroorganismen bei Dauerbetrieb oder langzeitiger Verwendung,"und die Mikroorganismen reduzieren die Schwefelzusammensetzungen oder Schwefelverbindungen unter Bildung von H2S oder colloidalem Schwefel, wodurch das behandelte Wasser übel riecht oder trübe wird.
Wenn ein Abwasser mit denselben Kenngrößen und denselben Bedingungen, wie bei Beispiel 1, durch einen Kontaktbehälter
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während zwei Wochen durchgeleitet worden ist, besaß das behandelte Wasser einen übelriechenden Geruch von H2S und war trübe. Hierdurch wird verdeutlicht, daß anaerobe Mikroorganismen an der sphärisch ausgebildeten Aktivkohle auftraten.
Beispiel 3
Ein Abwasser mit denselben Kenngrößen und unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 2 wurde durch den Kontaktbehälter Wochen lang durchgeleitet. Zur Verhinderung der Bildung von anaeroben Mikroorganismen auf der Aktivkohle wurde Luft kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 100 l/Std. am Boden des Kontaktbehälters eingeleitet. Am Ende der 4-wöchigen Betriebszeit konnte kein übler Geruch oder eine Trübung des behandelten Wassers festgestellt werden. Somit wurde die Bildung von anaeroben Mikroorganismen durch das Einleiten von Luft verhindert. Trotz der Einleitung von Luft konnte kein Austreten von sphärischen Aktivkohleteilchen aus dem Behälter festgestellt werden. Dies bestätigt die Vermutung, daß die Luftblasen in sehr kleine Blasen dispergiert werden.
Beispiel 4
Ein Verfahren zum Reinigen von Abwasser unter Abbau von CSB durch Oxidation mit Ozon ist an sich bekannt. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Versuchsbeispiel, bei dem die Adsorption von Aktivkohle und die Oxidation mit Ozon zur Behandlung von Abwasser kombiniert sind.
25 1 Pall-Ringe mit einer Höhe von 15 mm und einem Durchmesser von 15 mm wurden schichtweise in einen Kontaktbehälter mit einem Innendurchmesser von 11,4 cm und einer Höhe von 250 cm eingebracht. 12 1 sphärisch ausgebildeter Aktivkohle mit einem mittleren Durchmesser von 0,7 mm, einer tatsächlichen Dichte von 2,10 und einer imaginären Dichte von 0,50 wurden schichtweise als ein Adsorptionsmittel eingebracht.
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Ein Abwasser einer Erdölraffinerie mit CSB von ungefähr 26 ppm und einem Ölgehalt, gemessen nach der n-Hexanmethode von ungefähr 7 ppm wurde mit einer linearen Geschwindigkeit von 0,8 cm/s am Boden des Kontaktbehälters eingeleitet. Der obere Pegel des Wirbelbettes aus Aktivkohle belief sich auf ungefähr 15 cm unterhalb des oberen Pegels der Schicht aus porösem Packungsmaterial. Das am Oberteil des Kontaktbehälters abgezogene behandelte Wasser wies CSB von ungefähr 5 ppm und einen Ölgehalt, gemessen nach der n-Hexanmethode von ungefähr 1,4 ppm auf.
Bei der kontinuierlichen Durchleitung des Abwassers unter dieser Bedingung wurden 90 1 Luft, die ^0% Ozon enthält, kontinuierlich am Bodenabschnitt des Kontaktbehälters eingespeist. Das abgezogene behandelte Wasser wies CSB von ungefähr 3 ppm und einen Ölgehalt von ungefähr 1,0 ppm auf.
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Claims (1)

  1. -yr-
    Patentansprüche
    Verfahren zum Behandeln von Abwasser, bei welchem öle und/oder CSB abgebaut werden, dadurch gekennzeichnet daß feststoffförmige poröse Packungsstücke mit Aktivkohleteilchen in einen Behälter eingebracht werden, daß die porösen Packungsstücke eine stationäre poröse Packungsschicht bilden, daß sich der mittlere Porendurchmesser der porösen Packungsstücke auf das 1,5- bis 8-fache des mittleren Durchmessers der Aktivkohleteilchen beläuft, daß ein Abwasser am Bodenabschnitt Behälters zur Fluidisierung der Aktivkohleteilchen innerhalb der Poren der porösen Packungsstücke und den Räumen um die benachbarten porösen Packungsstücke eingeleitet wird, und daß das Abwasser gleichzeitig in Berührung mit den Aktivkohleteilchen gebracht wird, daß der obere Pegel der Wirbelschicht aus Aktivkohleteilchen wenigstens 5 cm unterhalb des Pegels der Schicht aus porösem Packungsmaterial liegt, und daß das so kontaktierte und behandelte Abwasser am Oberabschnitt des Behälters abgezogen wird.
    Verfahren zum Behandeln von Abwasser, bei dem öle und/oder CSB abgebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß feststoffförmige poröse Packungsstücke und Aktivkohleteilchen in einen Behälter eingebracht werden, daß die porösen Packungs stücke eine stationäre Schicht aus porösem Packungsmaterial bilden, daß sich der mittlere Porendurchmesser der porösen Packungsstücke auf das 1,5- bis 8-fach des mittleren Durchmessers der Aktivkohleteilchen beläuft, daß ein Abwasser und ein Sauerstoff enthaltendes Gas und/oder ein oxidierei.-des Gas am Bodenabschnitt des Behälters zur Fluidisierung der Aktivkohleteilchen innerhalb der porösen Packungs-
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    -JT-
    ' stücke und den Räumen um die benachbarten«porösen Packungsstücke eingespeist werden, daß eine Kontaktierung von Abwasser, Luft und Aktivkohle miteinander ausgeführt wird, während der die Lineargeschwindigkeit des Abwassers bei 0,1 bis 6 cm/s, die Volumengeschwindigkeit der Flüssigkeit (Vol.Abwasser/Vol.Aktivkohle/s) bei 2 bis 40 und die lineare Geschwindigkeit der Luft bei 0,1 bis 4 cm/s in dem Behälter eingehalten werden, daß der obere Pegel der Wirbelschicht aus Aktivkohleteilchen wenigstens 5 cm unterhalb des oberen Pegels der Schicht aus porösem Packungsmaterial gehalten ist, und daß das so behandelte und kontaktierte Abwasser an der Oberseite des Behälters abgezogen wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Luft am Bodenteil des Behälters zusammen mit dem Abwasser eingeführt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß Ozon oder eine Mischung aus Ozon und Luft am Boden des Behälters zusammen mit dem Abwasser eingeleitet wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Oberflächenvolumen, das von der Schicht aus porösem Packungsmaterial eingenommen wird,und dem tatsächlichen Volumen der porösen Packungsstücke auf 1,5 bis 100 eingestellt wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Abwasser mit CSB von 10 bis 100 ppm und einem ölgehalt von 2 bis 50 ppm eingeleitet wird, und daß man gereinigtes Abwasser mit CSB von weniger als 10 ppm und einem ölgehalt von weniger als 1 ppm erhält.
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